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呼气管插管的压力容量变化,呼吸机的基础知识

时间:2023-04-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:红色呼吸环略倒向45°虚线的右侧,表明较大的气道阻力影响压力容量环,产生看似与顺应性降低的同等效果。即便是临床经验丰富的医生,也不能简单地仅凭压力容量环就判定气道阻力是否上升,除非滞后作用非常明显,或将两个压力容量环进行叠加比对。然而,在容量控制通气过程中,流速容量环不显示吸气相气道阻力的增加。所以,在评估气道阻力的变化情况时,同时对流速容量环和压力容量环进行监测,能够获得较好的效果。

给气管插管患者进行正压通气。以压力为横轴,容量为纵轴,在坐标系中描记整个呼吸过程,即产生了如图2-4所示的环形图。

图2-3 潮气量基线和肺总顺应性曲线的关系
(TLC:肺总容量;FRC:功能残气量)

图2-4 正压通气时的压力容量环

书本中所提供的压力容量环多为椭圆形或橄榄球形,在现实中却看不到如此对称的压力容量环。

从图2-4中左下角的原点开始,按照逆时针方向,沿红色箭头所示路线描记,最终回到左下角的原点而结束。

图2-4中右上角代表吸气相的结束和呼气相的开始。此时,压力和容量的最高点代表呼吸系统本次呼吸的动态顺应性(容量变化值∆V除以压力变化值∆P)。

请注意此呼吸环的起始点压力为零,表明系统并未设置PEEP。

呼吸系统顺应性的变化明显体现在压力容量环斜率的变化上。

曲线斜率发生变化的点称为拐点。图2-5有两个拐点,拐点A位于吸气相,拐点B位于呼气相。拐点A称为吸气曲线的低位拐点(LIP),在潮气量更大的情况下,也可能出现吸气曲线的高位拐点(UIP),如图中虚线所示。拐点B是呼气曲线的高位拐点[也称为最大曲率点(PMC)],有些时候,也能看到压力容量环呼气部分曲线出现低位拐点。

如果拐点不易确定时,通常使用在吸气或呼气部分曲线做近似直线,并使用相邻两个近似直线的交点来判断拐点位置,如图2-5所示。

图2-5 正压通气时吸气相和呼气相的拐点(PA=肺泡压)

在静态压力容量环中,在吸气部分曲线的拐点,往往代表吸气时肺复张过程的突然变化;在呼气部分曲线的拐点,往往代表呼气时肺泡重新塌陷过程的突然变化。

图2-5显示的是动态压力容量环,其中也显示了气道阻力对气流产生的影响。容量的上升落后于压力的上升,导致了吸气部分曲线和呼气部分曲线存在明显区别,并不重合。

由于呼吸过程中阻力的出现,导致从动态压力容量环中获得的拐点信息并不是PEEP和PIP的可靠参考值。我们将在第5章详细讨论:如何测量拐点,如何根据拐点数据设置合适的通气参数。

正压通气产生的压力容量环,如图2-4和图2-6所示。图2-4表示的是控制呼吸的呼吸环,该呼吸过程完全由时间触发,与患者的自主呼吸努力完全无关。图2-6表示的是由患者呼吸努力触发的机械通气。正压呼吸的波形有多种变化,这些将在第3章详细讨论。

图2-6 辅助正压通气呼吸环

图2-7 呼吸系统顺应性增加

图2-8 呼吸系统顺应性降低

如前所述,吸气相(图中蓝色曲线)开始于图中左下方,纵轴和横轴的交点。向横轴负压力方向的凸起部分(蓝色箭头所指),代表了吸气相开始前患者的自主呼吸努力,描记为顺时针走向的呼吸环。呼吸机探测到自主呼吸努力时,即开始送气,吸气相曲线立即转向横轴正压力方向,并按逆时针方向描记。在蓝色曲线达到最大容量和最大压力点时,进入呼气相,标记为红色曲线。除了自主呼吸努力,呼吸环的剩余部分均位于横轴正压力方向。

传统的肺动态顺应性显示图,显示出吸气相结束点,正常的吸气相结束点和吸气相开始点之间的连线应当和横轴呈45°(在图2-7中由虚线显示)。呼吸系统顺应性的增加会直接导致呼吸环移向虚线的左侧(即向肺内送入同等容量的情况下,所需的压力更小)。

图2-7是典型的肺气肿患者压力容量环图,环本身变宽,同时也倒向45°虚线的左侧。环变宽归因于气道阻力的影响,这一点将在本章的后半部分讨论。呼吸系统顺应性的改变,并不一定伴随着气道阻力的改变。呼吸系统顺应性的进行性增加是渐进式的,使用肺表面活性物质治疗的情况除外。

呼吸系统顺应性的降低(即向肺内送入同等容量气体的情况下,所需压力更大),导致呼吸环倒向虚线右侧,如图2-8所示。在急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的后期,能够发现此典型性的形变。呼吸系统顺应性的降低可能是因肺部病变而逐渐降低,也可能是由于黏液堵塞主气管,或气管插管进入右侧主支气管,导致的气道阻塞所产生的突发性的降低。

气道阻力增加,压力容量环面积增大,并且吸气和呼气曲线在横轴方向上的间距增加(图2-9)。

滞后作用:气道阻力的增加,导致压力变化,引起容量的变化滞后。

图中较宽的红色呼吸环与蓝色呼吸环相比,峰压较高,最大容量略低,即呼吸机需要更大的压力来驱动较少的容量,呼吸机通气效率较低。红色呼吸环略倒向45°虚线的右侧,表明较大的气道阻力影响压力容量环,产生看似与顺应性降低的同等效果。

插管患者的气道阻力[5 cmH2O/(L·s)]一般仅略高于不插管的患者。即便是临床经验丰富的医生,也不能简单地仅凭压力容量环就判定气道阻力是否上升,除非滞后作用非常明显,或将两个压力容量环进行叠加比对。

流速容量环是用于评估支气管扩张药效果的常用手段。然而,在容量控制通气过程中,流速容量环不显示吸气相气道阻力的增加。所以,在评估气道阻力的变化情况时,同时对流速容量环和压力容量环进行监测,能够获得较好的效果。

图2-9 增加的气道阻力造成压力容量环滞后作用增加

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