床旁呼吸力学监测及其在机械通气中的应用首都医科大学附属北京朝阳医院北京呼吸疾病研究所詹庆元呼吸力学的概念(respiratorymechanics或lungmechanics)——以物理力学的观点和方法对呼吸运动进行研究的一门学科——以压力、容积和流速的相互关系解释呼吸运动现象•动态呼吸力学研究压力与流速的相互关系•静态呼吸力学研究压力与容积的相互关系学习呼吸力学的意义•呼吸生理是机械通气的灵魂•呼吸力学是呼吸生理的灵魂1．加深对呼吸生理和病理生理的认识2．合理运用机械通气的基础3．研究新型通气模式的需要4.研制呼吸监护仪和治疗仪的需要呼吸力学的学习方法•认识到呼吸力学的重要性•不要有畏难情绪•注重基本概念和理论•注重在机械通气实践中应用和提高呼吸系统的力学特性•弹性(elastic)：弹性阻力（elastance）•粘性(resistive)：粘性阻力（resistance）•惯性(inertial)：惯性阻力阻力可存在于呼吸系统的各个部位：气道阻力，肺组织阻力，胸廓阻力气道阻力（Raw）概念：气体在气道内流动所产生的磨擦力Raw＝8ηl/(πr4)具有容积和流速依赖性吸气阻力和呼气阻力弹性阻力与顺应性顺应性：C＝ΔV/ΔP除与呼吸系弹性有关外，还与肺容积有关•静态顺应性（Cst）与呼吸系弹性有关•动态顺应性（Cdyn）与呼吸系弹性和气道阻力及呼吸频率有关气管插管对阻力的影响肺过度充气(pulmonaryhyperinflation)•静息平衡位（restingequilibriumposition）•功能残气量（functionalresidualcapacity，FRC）•肺过度充气：呼气末肺容积（EELV）超过FRC•分类：–静态肺过度充气：恒定外力作用，如PEEP（staticpulmonaryhyperinflation，SPH）–动态肺过度充气：呼气不完全（dynamicpulmonaryhyperinflation，DPH）呼吸系统容积与呼吸系统压力变化FRCPalv=0PEEPPEEPiΔVdynΔVstTotalPEEP时间常数（τ）•对任一呼吸系统，其容积变化(V)∆与压力变化(P)∆呈指数函数的关系，其函数特征可以用时间常数τ来表示：τ＝RC或VT/F•正常为0.4秒•决定气体在肺内的分布和排空速度遵循指数函数规律的变化过程：–肌松状态下压力控制通气（PCV）时的吸气压力变化–肌松状态下任何模式下的呼气压力的变化–自主呼吸状态下被动呼气时的压力变化肺区的概念•快肺区：气道阻力小，肺弹性差–气体分布和排空快•慢肺区：气道阻力大，肺弹性好–气体分布和排空慢基本参数的测量基础•原始参数•计算公式•计算模型呼吸力学监测的三要素•压力（pressure，Ｐ）气体，液体，电－机械压力传感器•流速（flow，Ｆ）压力式流速仪：伯努利方程F＝ΔP/R＝（ΔPπr4）/(8ηl)非压力式流速仪：热金属丝（hotwire）型Fleisch流量传感器容积（volume）•肺量计•计算流量对时间的积分•呼吸电抗体描法（RIP）•单向阀•强迫振荡法（FOT）•气体稀释法运动方程（equationofmotion）P＝F×R+VT/Crs＋I×dV/dt+PEEPi——P为驱动压力，PEEPi为内源性呼气末正压，VT为潮气量，Crs为呼吸顺应性，R为粘滞阻力，F为流速，I为惯性阻力，dV/dt为加速度运动方程是整个呼吸力学监测的基础！呼吸力学研究的机械模型（lungmodel）1.线性单室模型反映了整个呼吸系统“平均”的呼吸力学状况适合于健康人和限制性肺疾病不适合严重的COPD、ARDS和主支气管狭窄2.线性双室模型适用于COPD、ARDS、单侧肺和主支气管狭窄等3.非线性单室模型适用于ARDS和肺纤维化容积控制通气的呼吸力学曲线不同部位压力波形气道峰压（PD）的影响因素•吸气流速•气道阻力•潮气量•胸肺顺应性•呼气末正压（PEEP）•内源性呼气末正压（PEEPi）平台压（PS）的影响因素•潮气量•胸肺顺应性•PEEP•内源性呼气末正压（PEEPi）•流速或气道阻力对气道峰压产生影响，但对平台压无影响•顺应性的变化对气道峰压和平台压都产生相同影响虚点面积在特定的时间间隔上所计算的压力相加求其均数即平均气道压平均气道压(Pmean)•数个周期中气道压的平均值•与影响PD的因素及吸气时间长短有关•近似于平均肺泡压•其大小与对心血管系统的影响直接相关内源性呼气末正压（PEEPi）•概念在肺的弹性回缩下导致呼气末肺泡内呈正压，称为PEEPi。PEEPi的存在说明呼气末肺容...
