机械通气的呼吸力学基础
0
2
INSP 80
60
. V
40 20
0
L
20
min
40
60
EXP -80
4
6
8
10
12s
静态顺应性计算
Compliance =
Vte
=?
Plateau - PEEP
500 15-5
= 50 ml/cmH20
VTE 500 cc
Peak Flow = 60 L/min
Plateau Pressure 15 cm
P-V曲线的测定方法
• 大注射器法 • 吸气阻断法
• 持续气流法 —准静态顺应性
• 专用工具(OLT) • 测定注意事项
–镇静、肌松 –压力和流速监测 –注意干扰因素(如明显腹胀)
动态顺应性 ( Cd ) 反映气道的阻力 (非 弹性阻力)和呼吸系统弹性(弹性阻力) 特征,气道阻力可明显影响Cd的水平
顺应性测定要求
• 测量顺应性和阻力的标准方式是在吸气时给予恒 速流速和适当的平台时间。
PLOT SETUP UNFREEZE
PCIRC 40
cmH2O 30 20
10 0
10
-20
气道阻力
湍流的气道阻力,远大于层流
流速太快和气道不规则,容易发生湍 流
• 气体分子间及与气道壁间的摩擦阻力为 主,也称气道阻力
• 主要因素有: 气流的形态,是气道阻力的重要因
素 气道管径,是气道阻力的重要因素 气流速度,是影响气流形态的重要
因素 气体的密度,如氦气取代空气,气
体密度显著下降,可有效避免和减弱湍 流的强度,降低气流阻力,可用于严重 哮喘的通气治疗
PEEP 5 cm
压力-容积曲线
呼吸机所致肺损伤 Ventilator-Induced Lung Injury
•肺泡反复打开和塌陷 •表面活性物质缺失
-- 剪切伤
LIP
压力水平(cmH2O)
过度通气 - 压力伤
- 容量伤
UIP
Arthur S Slutsky
PV曲线的应用
• 设置合适的PEEP,减低剪切伤 • 控制平台压和峰压,避免压力伤和容量伤 • 利用陡直区通气 • 陡直段斜率下降提示肺泡通气的丧失
Normal PPlat (Normal Compliance)
峰压力增高而平台压无改变 —气道阻力增高(分泌物堵塞、气管痉挛)
Paw (cm H2O)
Normal
PIP
PPlat
顺应性降低
Low Compliance
PIP
Increased PPlat
PPlat (Decreased Compliance)
气道阻力的意义
气管插管阻力在总的呼吸阻力中占很大比例
与管腔内径关系最大 流速和气管插管长度
• 8号气管插管阻力为5 cmH2O/L/S • 7号气管插管阻力为8 cmH2O/L/S
气管插管时气道阻力相当于中度哮喘发作
气道阻力的计算公式
Pressure
PIP Flow-Resistive
Pressure difference (Pres)
• 流速 • 呼吸功 • P-V曲线
呼吸力学三要素
• 压力(P)、阻力(R)、流速(V) • ΔP= R×V • 压力和流速为可控因素 • 流速对时间积分得到容量 • 控制压力时阻力改变可导致容量改变 • 控制流速时阻力增大可导致压力增高
Pressure
压力组成
PIP Flow-Resistive Pressure difference (Pres)
Volume Change
重要的呼吸力学指标
压力 峰压力 PIP 平台压力 Ppla PEEP autoPEEP
阻力
容量
吸气阻力Ri 吸气潮气量VTi
呼气阻力Re 呼气潮气量VTe
弹性阻力C 死腔潮气量VD
重要的呼吸力学指标
• 顺应性
—静态顺应性 —动态顺应性 —呼吸系统顺应性
–肺顺应性(C=△V/ △P,正常肺0.2-0.3L/cmH2O) –胸壁顺应性(C= △V/ △Ppl,正常0.2 L/cmH2O)
Pplat
Alveolar Distending (recoil) PEEP Pressure difference (Pdis)
气道阻力增高
Normal
PIP
PPlat
PIP High Raw
PPlat
Paw (cm H2O)
}
Normal
Increased PIP
Increased PTA (increased Airway Resistance)
静态顺应性与动态顺应性
• 顺应性—肺的“硬度”或弹性变性能力
• 静态
—No flow
C=Vt/Pplat-PEEP • 动态
—flow and resistance
C=Vt/PIP-PEEP
肺顺应性监测的意义
静 态顺应 性 ( Cs ) 反 映肺 和胸壁 的弹性 (弹性阻力)特征,排除了气道阻力成分
Pplat Alveolar Distending (recoil) Pressure difference (Pdis)
PEEP
RI=(PIP—Ppla)/吸气末流速 RE=(Ppla—PEEP)/最大呼气流速
气道阻力的计算方法
PIP – Plateau
Resistance = ? Peak Flow
呼吸力学应用进展
• 呼吸力学监护已成为呼吸监护的重要内容
–压力、阻力பைடு நூலகம்顺应性、 auto-PEEP
• 呼吸力学曲线监测应用日趋广泛
• 提倡呼吸力学指导下的个体化通气治疗 • 肺保护通气策略的实施需要呼吸力学指导
自主呼吸
Volume 改变 Pressure 梯度
Gas Flow
机械通气
Pressure Difference Gas Flow Time
Normal PPlat (Normal Compliance)
峰压力与平台压同时增高 —提示肺或胸壁扩张受限 明显腹胀 肺不张 气胸 肺水肿、ARDS、肺炎
autoPEEP 人-机对抗
床旁监测气道压力的意义
肺(气道)阻力与 顺应性的改变都可 导致气道压力的改 变
通过气道压力的 改变可以推测病 变的性质和部位
Resistance =
20 - 15 1 L / sec
= 5 cmH20 / L / sec
VTE 500 cc
Peak Flow = 60 L/min
PIP 20 cm Plateau Pressure 15 cm
顺应性
Volume
C
=
D D
V P
DV
DP
Pressure
Volume Change = Pressure Difference x Compliance of the Balloon