机械通气的呼吸力学

哈尔滨医科大学附属第二医院重症医学科王洪亮[e-mail]机械通气的呼吸力学佛问一沙门：人命在几间？对曰：数日间。佛言：子未闻道。复问一沙门：人命在几间？对曰：饭食间。佛言：子未闻道。复问一沙门：人命在几间？对曰：呼吸间。佛言：善哉，子知道矣！《四十二章经》的启示生命在于：呼吸之道呼吸的本质——运动时相动力阻力顺应性压力流量容积做功呼吸力学基础:运动方程示意图力学基本原理正常呼吸时的力动力：吸气肌收缩阻力：弹性回缩力气道阻力动力：弹性回缩力阻力：气道阻力（肺、腹、膈）组织阻力（20%）气道阻力（80%）非弹性阻力30%弹性阻力(顺应性)70%正常吸气的阻力肺与胸壁的弹性组织（1/3）表面张力（2/3）粘滞阻力惯性阻力8lR=———r4VflηR=———π2r5容量控制方波送气机械通气tVtPplat–PEEPPVtPIP–PEEP△P△V肺与胸壁的伸缩性能、膨胀性能、变形能力……以单位压力(cmH2O)引起的容积(L)变化表示Compliance=（L/cmH2O）运送指定流速的气体所需的压力只有系统运动以及气体流动时才会产生airwayResistance=[cmH2O/(L×s-1)]PressuredifferenceRateofflow阻力和顺应性△V△P气道阻力Raw=(PIP-Pplat)/FLOWPinPoutRflowR=V/I气道阻力气道阻力气道阻力增加：与人工气道有关与解剖气道有关鼻、咽、喉、气管、支气管、终末细支气管为气体进出肺的通道吸入气净化、加温、湿化等作用，但对气体交换无效解剖死腔的大小与身高相关，成人约为2.2ml/kg，70kg体重的成人解剖死腔约为150ml气道阻力气道阻力泊肃叶定律:8lR=———r4气道阻力层流阻力低，湍流产生漩涡而阻力高.阻力尚决定于流速大小呈正相关.气道阻力呼气阻力=(Pplat-PEEP)/最大呼气流速吸气阻力=(PIP-Pplat)/吸气末流速气道阻力顺应性•肺顺应性代表肺的扩张性,它是肺容量改变随肺泡压力改变而化.CL=△V/△P•静态CL反映肺组织弹性阻力.•动态CL反映肺弹性阻力外另受气道阻力影响.高顺应性低顺应性当肺因弹性回力向内的力量和胸壁向外的力量相平衡时，呼吸肌完全松弛，胸腔内净压力为0，此时即功能残气位，肺内的含气量即FRC。随PEEP增加,FRC亦增加.顺应性Cdyn=dV/(PIP-PEEP)50–100mL/cmH2O(intubatedpatients)顺应性肺顺应性↓肺实质改变表面活性物质功能障碍肺容量减少肺顺应性↑肺气肿顺应性Paw=气道阻力+肺内压力=（Flow*Rinsp）+（Vt＊1/C+PEEP）意义：认识可变因素理解呼吸模式优化参数设置呼吸机工作原理——运动方程呼吸机工作原理——运动方程气道阻力的测量方法•气道阻断法•食道测压法•体积描记法•强迫振荡法•机械通气测定法气道阻力与顺应性气道阻力的测量方法•气道阻断法•食道测压法•体积描记法•强迫振荡法•机械通气测定法：吸气末停顿法、P-V曲线法气道通畅性评价缺点需要患者主动配合，重症患者不适用。气道阻力与顺应性机械通气测定法：吸气末阻断法正压机械通气时，消除自主呼吸，采用恒定流量和定容控制呼吸的条件下，在吸气末阻断气道，由于气流立即降为零，气道峰值压力下降并出现压力的平台。气道峰压与平台压的差值反应气道阻力所消耗的压力。呼气末阻断法气道通畅性评价气道阻力与顺应性A/CVT：400mlRR:15次/分FLOW：30L/minPEEP：5cmH2O监测：PIP:30cmH2OPplat：20cmH2OPEEP：10cmH2O实际应用Raw=(PIP-Pplat)/FLOW=（30-20）/0.5=20cmH2O/L/S如何计算气道阻力如何计算顺应性=400/20-10=40ml/cmH2O实际应用测定第一拐点(LIP)、二拐点(UIP)A在物理学中，把力与在力的方向上移动的距离的成绩叫做功。W=F*S呼吸功呼吸功(WOB)=压力ｘ∆Vol.呼吸机压力和呼吸肌肉产生的压力混合所致.呼吸功=呼吸机所作的功和病人所作的功呼吸功WOB是病人或呼吸机克服粘性阻力所作的功在CMV,恒流速通气的P-V环吸气曲线呈“弓”形改变,其所占面积(AXB绿色)即是WOBa)阻力正常b)气流阻塞,吸气阻力增加,呼气因气道陷闭尚增加了呼气阻力,吸气肢呈弓形绿色面积增加c)限制性疾病:阻力正常a)b)c)呼吸功常规潮气量小潮气量跨肺压限制平台压应力/应变呼吸力学带来的理念改变StresstranspulmonarypressurePl=Paw–PplStrainDeformation∆VT/FRCSystemelastin/collagenalveolarcellscapillaryPetitesvoiesaériennes应力/应变VILI肺组织应变大于1.5-2.0会引起VILI•呼吸力学是理解机械通气的基础•表面很枯燥，内容很生动•理论联系实际小结预祝大会圆满成功！