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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詹庆元第一节呼吸力学发展简史呼吸力学（respiratory mechanics 或lung mechanics）是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。
呼吸力学发展大致经过了以下阶段：一．早期阶段（19世纪～20世纪初）1817，James Carson，发现动物肺具有弹性，被认为是现代呼吸力学的开始。
1853，Frans Cornelius Donders，用水银压力计测定肺弹性所产生的压力约为7mmHg。
1847，Ludwig，用充水球囊测定胸内压。
1844，John Hutchison，用肺量计（spirometer）测定肺活量和肺容积上述研究并没有将压力和容积联系起来对呼吸运动现象进行描述。
之后50年内无重大进展。
二．基础阶段（20世纪初～20世纪50年代）1915～1925，Fritz Rohrer，首先将复杂的呼吸运动简单化地以物理学的压力－容积的关系进行描述，开创了呼吸力学研究的新纪元。
但未引起重视。
1941，Arthur Otis等，再次发现了压力－容积的关系，并于战后公开发表。
上述两项研究为呼吸力学提供了最基本的科学理论和研究方法。
1925，Alfried Fleisch，PTG（pneumotachorgraph）。
1943，Louis Statham，发明strain-gauge manometer。
1949，Buytendijk，以食道－气囊导管间接测定胸内压。
上述三项技术为呼吸力学研究提供了硬件基础。
1958，Moran Campbell，以食道压替代跨肺压重新评价压力－容积曲线的价值，提出了著名的Campbell 图（Campbell diagram）。
使呼吸力学的理论进一步完善：将吸气肌和呼气肌做功分开，将克服弹性阻力和粘滞阻力做功分开，加深了对动态肺充气的认识。
三．发展和应用阶段（20世纪50年代～至今）随着微处理技术和高灵敏传感器的应用，呼吸力学从实验室走向临床，呼吸力学监测仪商品化。
呼吸功能监测-图文第一节呼吸功能监测在ICU中的应用黄思贤王首红危重病医学的发展，机械通气已普遍应用于临床，呼吸机使用不当不仅起不到抢救作用，反而贻误患者的治疗。
熟悉呼吸生理学，床边肺功能，运用呼吸力学等监测手段指导治疗以及呼吸机的使用尤显重要。
呼吸功能监测的基本测定包括：(l）呼吸运动、压力、流速、容积、阻力、顺应性及呼吸功等。
(2）容积一时间波，压力一时间波，流速一时间波（见图3-1-l）。
(3）压力一容积环，流速一容积环（见后）。
此外尚有气体交换参数等。
图3－1－1容积－时间波，压力－时间波，流速－时间波一、基本测定（一）呼吸运动1．呼吸频率敏感但非特异性指标，减慢表明中枢抑制，增快可能是由多种肺内或肺外疾病引起，>30次／min常是呼吸肌失代偿先兆。
2．呼吸方式呼吸衰竭者，频率加快，胸腹部运动不同步，潮气量下降。
胸腹运动不协调和矛盾常提示呼吸肌疲劳，不管有否呼吸肌疲劳均可增加呼吸肌负荷。
浅快呼吸指数（RSBI）＝f（次／min）/VT(L)，机械通气患者若f/VT＜80提示易于撤机；80～105谨慎撤机；＞105难于撤机。
（例f＞30,VT＜0.31)（二）压力1．最大吸气压力（MIP）和最大呼气压力（MEP）这是反映呼吸肌力量的指标。
正常值男性MIP＞－75cmH2O，女性＞-50cmH2O男性MEP＞100cmH2O，女性＞80cmH2OMIP低于预计值30%，可能出现高碳酸血症。
临床上机械通气时，MIP能产生－30cmH2O吸气压，脱机常易成功。
不足－2OcmH2O负压提示呼吸肌疲劳，不能够继续产生和维持肺泡内压，以保证代谢所需的通气量；是判断CO2潴留的水平。
呼吸肌疲劳是呼吸衰竭的重要原因之一，也是脱机失败的重要原因。
2、呼吸驱动力有的呼吸机带有P0.1测定功能，气道闭塞压力P0.1，即气道阻塞后吸气开始第100毫秒所测定的吸气压力。
是反映呼吸中枢兴奋性，呼吸驱动力的指标。
呼吸力学监测及临床应用一、呼吸力学的临床意义：1、指导机械通气参数设置2、评估机械通气的安全性3、评估临床治疗的有效性4、指导呼吸机撤离5、探索新的机械通气模式二、监测波形及环的意义：1、从静态的，有限的数字监测变为动态的，实时的智能的波环监测，分析所设置的通气模式参数是否合理，为进一步调整相关参数提供客观依据2、动态了解病人肺功能的状态，观察患者自主呼吸做功的程度通过对波形的冻结，测量，存储，趋势，回顾，打印，等现代技术，手段对相关参数进行定量分析。
3、评价某些药物的治疗效果三、呼吸波形与环的用途1、评估设定的通气模式是否合理2、评估呼吸机与病人在通气吸气过程中做工情况，评估触发做功3、观察人机对抗情况4、了解气道阻塞情况5、了解呼吸回路有无漏气6、观察肺顺应性变化，评估通气的效果7、评估支气管扩张剂的疗效8、呼气流速不回零9、设置合理的PEEP10、防止过度通气呼气末肺充气状态：PEEPi的影响因素：1、气道阻力增加2、呼吸系统弹性下降3、气道动态塌陷4、通气量过大5、呼气时间不足6、呼气肌的作用PEEPi的临床意义：1、增加肺损伤的危险性2、对循环系统产生不良影响3、增加呼吸功，导致呼吸肌疲劳平台压的影响因素：平台压（Pplat) 的影响因素Pplat=Volume/Compliance+PEEP顺应性PEEP潮气量平台压的临床意义：可代表肺泡压的大小口与肺损伤的关系密切口限制平台压不超过30-35 cmH2 0气道峰压（PIP) 的影响因素：PIP=Flow X Resistance＋Volume/compliance+PEEP顺应性潮气量PEEP气道和气管内导管阻力吸气流速气道峰压的临床意义：气道峰压是设置压力报警限的根据实际气道峰压之上5-10cmH, 0以不高于45cmH20为宜。
呼吸力学监测呼吸运动引起胸压的变化，胸压的变化引起肺压的变化，肺压变化引起肺泡的通气。
因此肺通气是通过呼吸道压力的变化过程产生的。
从物理力学观点研究呼吸的运动过程，不但能更全面地了解呼吸生理，而且也为呼吸器官疾患病理生理的探索提供了新的途径。
吸气时，吸气肌肉收缩的力量用于克制两种阻力以使肺的容量扩大：第一是胸廓壁和肺组织的弹性阻力，第二是以呼吸道气流摩擦阻力为主的非弹性阻力。
如阻力增大，那么实现一定的肺泡通气量所需要的肌肉收缩力量相应加大。
相反，如阻力减少，那么所需要的收缩力量亦可减少。
呼吸系统疾病往往导致弹性或非弹性阻力增加，加重呼吸肌肉的工作量，成为呼吸困难原因之一。
平静呼气之末，呼吸肌肉完全静息时，肺并不完全萎缩，仍存有大约相当于肺总量40％的功能残气量。
此时肺组织的向弹性力量与胸廓壁的向外弹性力量相等，两种力量造成胸膜腔负压，保持肺的一定容量。
在此根底上要吸人空气，就必须用吸气肌肉的收缩力量扩胸廓，在胸膜腔造成更大的负压。
这是负压吸气式的呼吸。
在呼吸肌麻痹时那么用口对口人工呼吸方法或人工通气机将空气压人肺，使肺扩，吸入空气。
吸气后除去压力，借胸廓和肺脏弹性力量又使肺空气流出体外，造成呼气。
这是间歇性正压吸气式呼吸。
正压吸气与负压吸气的原理是一致的，都是增加肺外的压力差：正压吸气时是肺压高于肺外(胸廓外)大气压，负压吸气时是肺外(胸膜腔)压低于肺压。
(一)呼吸器官的压力—容量曲线肺压力(应当称为跨肺压，指肺压高于肺外压的压力差)的变化与肺的容量变化之间有依从关系，压力越高，肺容量越大。
代表两者之间的数量关系的曲线称为压力—容量曲线从呼吸器官(肺+胸廓)的压力—容量曲线可以看到，在肺容量为功能残气量(大约等于肺总量的40％)时，肺压为“零〞，即肺压与大气压相等。
这时，肺脏向缩回的弹性力量数值与胸廓向外开的弹性力量数值相等，方向相反，互相抵消(同时也造成此时的胸膜腔负压)。
在肺容量大约等于肺总量的67％时，胸廓是在它的天然位置上，不表现弹性力量(此时的胸负压仅反映肺脏的回缩力)在肺容量超过肺总量的67％以上时，胸廓与肺脏的弹性回缩力都向，方向一样，共同构成肺扩的阻力。
呼吸力学监测的常用指标呼吸力学监测是一种评估呼吸系统机械性质的方法，常用于机械通气支持的患者。
通过呼吸机监测呼吸系统的机械性质，可以帮助医护人员调整通气参数，改善患者的通气支持效果，降低机械通气相关的并发症。
本文将介绍呼吸力学监测的常用指标。
1. 呼吸频率（RR）呼吸频率是指单位时间内呼吸的次数，以每分钟为单位（次/分）。
呼吸频率与通气量（VT）的乘积等于分钟通气量（MV），即MV = RR × VT。
呼吸频率的监测可帮助医护人员了解患者的呼吸频率是否正常，是否需要进一步调整通气参数。
在康复期或者较轻的呼吸系统疾病患者中，正常的呼吸频率为12-20次/分。
而在重症患者中，呼吸频率可能显著升高，应根据患者的情况来设置合适的通气参数。
2. 潮气量（VT）潮气量是指一次正常呼吸中吸气或呼气的空气量。
在机械通气时，VT通常设置在6-8毫升/千克体重之间。
监测潮气量可帮助医护人员判断患者是否在呼吸系统疾病或机械通气过程中存在通气量不足或过度通气等问题。
潮气量设置不当可能会导致肺泡过度膨胀或萎陷，从而影响有效通气。
3. 呼气末正压（PEEP）呼气末正压是指在呼气过程中肺内的正压。
PEEP的设置有助于防止肺泡塌陷，改善氧合和通气效果。
对于呼吸系统疾病或其他原因导致肺泡塌陷的患者，适当设置PEEP可以改善肺功能并降低机械通气相关的并发症。
PEEP的监测可以确定患者是否在机械通气过程中存在通气不足或过度通气等问题。
一般来说，PEEP的设置应该在2-10cm H2O之间，具体设置应根据患者的情况而定。
4. 呼吸系统顺应性（Crs）呼吸系统顺应性是指单位压力下肺容积的变化。
Crs可以帮助医护人员了解患者的肺部机械性质，包括肺弹性、肺组织阻力、肺气体阻力及胸腔压等因素。
Crs的计算公式为：Crs = VT/(Pplat-PEEP)。
Crs的监测可帮助医护人员判断患者是否存在肺部机械性质异常问题。
如果Crs下降，则说明肺部有肿胀或水肿等问题，此时应检查是否需要进行肺部病变处理并及时调整通气参数。
