心肺交互作用的临床意义

肺泡间隙－基质细胞结缔组织内， 鞘内 500ml 肺泡外间隙（负压） －肺门、肺叶间间隔 （更大
蓄水池）
心肺生理功能之间基本关系.
• 体循环静脉回流和肺循环静脉回流相等 • 心肺功能正常和血管阻力正常时，左室
搏出量由体循环回心血量决定 • 正常功能残气量时，肺血管阻力最低
呼吸支持时心肺互相作用 1.
壁压增加，胸腔循环单元的血流出量减少，左室 搏出量减少，严重时可肺水肿（喉梗阻和大量抽胸水引
起）
• 肺容量降低或过大：肺血管阻力增加，右室后负 荷增加，严重时影响肺血回流、左室充盈下降搏 出减少（ARDS或 air trapping ）
心肺互相作用的量化概念
一个平均动脉压为55mmHg的患儿，由于呼 吸困难引起胸内负压达40mmHg时，可增 加左室跨壁压60％，从而明显增加左心后 负荷50％以上。
•
毛细血管
• 肺间质：间质细胞和结缔组织
• 淋巴管：回流 10～20ml/h
肺泡隔结构—薄膜和厚面
• 薄面(呼吸膜):无结缔组织, 与基底膜融合厚 0.1~0.2u,结构致密,液体难入,有微管把液体 引向厚面
• 厚面:1~2u,肺泡液体循环部,压力低 组织疏 松易膨胀,支撑毛细血管网
• 各50%
肺泡外间隙－“ 蓄水池”
--呼吸对循环的影响
1．胸内负压对左心功能影响： 2.肺容量对肺血管阻力和右室功能影响 3.肺容量改变对左室的间接影响 4.其他：缺氧性肺高压、肺微循环瘀血和渗
漏性肺水肿对左右心功能前后负荷协调 （匹配）有直接的影响。肺容量改变还对 自主神经张力发生影响.
胸内压、肺容量对心功能影响
• 胸内压力和肺容量变化可对左右心室分别产生影 响
•血/气交换作用

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肺脑交互作用—潮气量
从肺看心肺和脑肺交互作用
脑组织切片免疫组化： 在亚后皮质区、下丘脑 c－fos仅在HVt组表示， 而杏仁核、环脑室下丘 脑核、海马结构表示则 无差异； c－fos：快速早期基因 家族组员，各种刺激后 可显著表示增加
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肺脑交互作用—潮气量
• 小潮气量通气能够显著改进ALI模型脑组织氧合及 代谢（乳酸）；
Neurochemistry International 61 () 258第–3206页5
神经递质—乙酰胆碱（Ach）
缺氧后小鼠海马 回Ach浓度低于 对照组
从肺看心肺和脑肺交互作用
23天后Ach浓度 高于对照组
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肺脑交互作用—缺氧
• 呼吸困难可造成中枢神经系统，尤其是边缘系统 及旁边缘系统信号改变（fMRI）
从肺看心肺和脑肺交互作用
Anesthesiology ; 102:761–7
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S－100蛋白—脑损伤特异性蛋白
ALI 单纯缺氧
从肺看心肺和脑肺交互作用
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脑组织切片
A:ALI猪海马结构CA1 亚区，神经元细胞皱缩 B：ALI猪海马结构周
同等程度低氧水平，与单纯缺氧相围伴区卫比，星，散细布胞皱缩神经元， ALI可造成更严重脑组织损伤 ！ C：单纯缺氧猪CA1区，
• 机械通气可造成重症患者认知损害 • 相关原因当前不确切 • 可能与缺氧、潮气量、炎症介质或细胞因子相关 • 需要更多研究
从肺看心肺和脑肺交互作用
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从肺看心肺和脑肺交互作用
Am J Respir Crit Care Med ; 171:340 – 347.
Gen Hosp Psychiatry ; 23:90 –96

As lung volume increases from residual volume (RV) to total lung capacity (TLC), the alveolar vessels become increasingly compressed by the distending alveoli, and so their resistance increases, whereas the resistance of the extra-alveolar vessels (which become less tortuous as lung volume increases) falls. The combined effect of increasing lung volume on the pulmonary vasculature produces the typical “U shaped” curve as shown, with its nadir, or optimum, at around normal functional residual cap群全部肺区Pa >PA
Zone 1 正常情况下不存在

正压通气时可以存在 PA>Pa
受肺泡压力影响区域血管彻底塌陷
▪ 血流消失
▪ 死腔通气

Zone 2 位于心脏上方 3cm以上肺区 区域血流呈搏动状
毛细血管床静脉端阻塞→无血流
动脉端压力超过PA时产生血流
如此反复循环

全肺PA=0±2 cmH2O

直立位肺尖与肺底动脉压差= 20 mmHg
受重力影响

全肺静脉压= 5 mmHg
肺尖部静脉压=-5 mmHg 肺底部静脉压= +15 mmHg

右心保护策略
RV功能应作为建立肺复张和肺过度膨胀平衡的基石
Acute cor pulmonale in ARDS: rationale for protecting the right ventricle. Chest. 2015 Jan;147(1):259
右心保护策略
控制Pplat、驱动压 严格控制Pplat<27cmH2O、驱动压<17cmH2O 根据RV功能、平台压设置适当PEEP
PEEP
机械通气与急性左心衰
机械通气 急性左心衰 胸腔压
右心回心量↓
左室跨壁压↓
胸腔负压摆动消失
右心前负荷↓
左心后负荷↓
心功能改善
主要内容
1
机械通气与血流动力学
2
心肺交互与容量反应性
3
ARDS机械通气与心肺交互
容量反应性
容量反应性是指输液后每搏输出量或者心输出量随之增长的能力，一般认为扩容后每搏输
机械通气对右心的影响
胸腔内压增加 肺循环阻力增加 右心前负荷
左心前负荷
回心血量减少
右心前负荷减少
右心后负荷增加 右心后负荷 左心后负荷
右心CO下降
机械通气对左心的影响
左心前负荷：由于右心室串联效应，前 负荷下降； 右心前负荷 左心前负荷
左心后负荷：胸腔内压增高，左心室
（主动脉）跨壁压下降，后负荷下降；
心肺交互作用
主要内容
1
机械通气与血流动力学
2
心肺交互与容量反应性
3
ARDS机械通气与心肺交互
机械通气目的
维持目标氧合，改善通气，维持正常心排
量，改善氧供；
避免机械通气肺损伤（压力伤、容积伤、 萎陷伤、生物伤、高氧浓度伤）；