一次正压通气是如何发生的?
一次正压通气是如何发生的?
当我们进行一次正压通气时,需要给一个驱动的压力才能将气体送入肺内,这其中包含了几部分,首先是驱动压,包括外源性的正压和患者自主呼吸时膈肌下移产生的负压。需要克服的力包括,①阻力:主要涉及气道的阻力和送气的流速,这也是将气体送入肺中产生的力;②弹性阻力:简单理解为维持肺开放在一定容积下需要克服的力,主要涉及容量和顺应性。③内源性PEEP(PEEPi)。
通过上述公式可以看到,呼吸力学监测的主要指标包括压力、容量、流速和顺应性。
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主要分为气道压(Paw)和食道压(Pes),Paw包括气道峰压(Ppeak)、气道平台压(Pplat)、内源性PEEP(PEEPi)及P0.1。在临床工作中,我们希望了解患者更多的病生理特性,也会测量其他压力,胸腔内负压可能是我们最关注的,可以通过Pes进行测量。
(1)Paw:上图是在一次定容通气下的压力-时间曲线,曲线中有几个压力节点,例如,C位置是Ppeak,即在进行一次定容通气时能达到的最大压力,可反映克服气道阻力与使肺泡容积增加所需要的整体压力的大小。
(2)Pplat:上图从D点到E点是吸气后的暂停状态,此时依然会需要一个比较高的压力,我们称之为“平台压(Pplat)”,它是维持肺泡开放的压力,所以与肺顺应性和容量有关。
由以上两点我们可以得知,在定容通气未改变容量的情况下,如果患者出现了气道压力的升高,表现为单纯的Ppeak升高,而不伴有Pplat升高时,往往提示患者气道阻力升高。如果患者出现了单纯Pplat的升高,提示患者肺顺应性下降。
(3)PEEPi:如果患者PEEPi升高,提示可能出现肺动态过度充气或者存在气体陷闭。
测定方法:①气道阻断法:气道阻断法测量PEEPi和Pplat时,要求患者是在没有自主呼吸的状态下,用容控通气、方波流速。如果在吸气末阻断通气,会导致吸气末暂停,此时的压力即为Pplat。如果在呼气末阻断通气,持续5~8 s,此时的压力为PEEPi。②食道测压法:可以在患者有自主呼吸的情况下进行测定吸气流量始动点食道内压,相当于是呼气末结束时的压力,我们认为是PEEPi。但有时可能会受到一些负压的影响,需要同步测量胃内压(Pga)来进行校正,才能得到较为准确的PEEPi。
(4)P0.1:P0.1是在吸气开始前0.1秒内的气道闭合压,其反映的是患者自主呼吸努力的程度。在正常生理状态下,P0.1为0.5~1.5 cmH2O。在机械通气情况下,P0.1约为3.5 cmH2O[1]。P0.1的升高往往与患者自主呼吸能力增强有关,即使是在ECMO辅助下,这样的线性关系依然存在[2]。
图源:Intensive Care Med, 2018, 44(9):1532-1535.
图源:Anesthesiology, 2016, 125(1):159-167.
(5)Pes:Pes可以间接反映胸腔内压,其测量方法相对简单,将Pes测量导管送入食道内,固定到相对准确的位置,然后进行读数即可。先将测量导管送入胃内,然后再回撤,当可以看到心脏搏动时(心脏搏动产生压力),则认为位置较理想。Pes测定出来后,可以进行其他指标的测评,例如,胸腔内压(Ppl)和Paw之差即可得到跨肺压(PL),这是与肺损伤相关的指标,另外,胃内压(Pga)和胸腔内压(Ppl)之间进行运算,可以得出跨膈压(Pmus),能够帮助判断患者的自主呼吸努力。
容量涉及潮气量(VT)、分钟通气量(MV)、生理无效腔和呼气末肺容量(EELV),其中最常用的是VT和MV。在呼吸机上,根据流速和时间的积分,可以得到VT,VT与呼吸频率的乘积即为MV。生理无效腔和EELV的测定可能需要用到其他方法。
流速主要涉及吸气流速和呼气流速,临床上流速多与人机不同步有关。此处不作赘述。
顺应性包括静态顺应性和动态顺应性。
实际上,阻力并不是一个力,它反映的是在一定的驱动压下产生气流的情况,这种气流在不同状态下是不一样的。最理想的状态是层流,但层流在现实生活中很难观测到,有时我们也会认为小气道中气体流动类似层流,气管内气流类似湍流,根据流体力学公式,我们可以得知,克服气道阻力所需要的驱动压力,与流速成正比,与气道管径成反比。
层流:
时间常数是测定气体在肺组织分布和排空的时间,反映的是肺组织对压力变化反应的速度,正常值约为0.4。
综上,可以将呼吸力学监测指标分为可观测的指标(压力、容量、流速、P-V曲线)和可计算的指标(阻力、顺应性、跨肺压、跨膈压、无效腔、呼吸功),通过这些指标,我们要分析患者究竟是怎样的病生理过程。例如,患者气道阻力上升,提示可能存在气道阻塞,或者人工气道中形成痰痂,或者出现气道痉挛;如果顺应性发生改变,则考虑是否为间质病变加重,或者出现胸腔积液/气胸等影响呼吸系统整体顺应性的情况;如果跨肺压变化,需要警惕出现呼吸机相关肺损伤,而跨膈压、PEEPi等与有无呼吸肌疲劳、动态过度充气以及人机不同步相关。
来源于重症肺言
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