呼吸机应用与维修：第五节主要通气功能与心血管系统的影响

第五节　主要通气功能

一、反比通气（IRV ）

反比通气（Inverse Ratio Ventilation，IRV）通常情况下，吸气时间比呼气时间短，I：E多在1：1.5～2。反比通气时，吸气时间比呼气时间长，I：E可达1.1～1.7：1，甚至4～7：1。清醒的患者不易耐受。

IRV的作用是使正压吸气时间延长，呼气时间缩短。正压吸气时间延长，实际上是延长了气体交换时间，有利于充分的气体交换，也有利于提高气道的平均压力，使更多的肺泡开放。呼气时间缩短可防止已经张开的肺泡又萎缩，起到稳定肺泡的作用，增加功能残气量。

反比通气主要用于低碳酸血症，如ARDS、哮喘、气道峰压很高、加用高PEEP而氧合不好者。

二、吸气末屏气

（一）概念

与吸气末屏气（end-inspiratory hold）含义相同的名词有：吸气平台（inspiratory plateau）、吸气末停顿（end-inspiratory pause）。指在呼吸机正压吸气末，维持正压一定时间，再转为呼气相。屏气时间通常为0.3～3s。屏气时间为吸气时间的一部分。

在屏气期间，机器不再供给气流，但进入肺内的气体将发生再分布，使不容易扩张的肺泡充气，气道压力从峰压值有所回落，形成一个平台压力。

（二）优　点

（1）加用吸气末屏气，有助于吸入气体在肺内分布均匀，充分交换。

（2）有利于雾化吸入的药物在肺内充分弥散和沉积。

（3）有的肺功能监测需要用这个方法来配合，比如，利用平台压力可以计算静态的胸肺顺应性：

静态的胸肺顺应性＝潮气量/（平台压-PEEP）

动态的胸肺顺应性＝潮气量/（峰压-PEEP）　

（三）缺　点

屏气时间过长，导致平均气道压升高，影响血液回流，对心排量、颅内压发生影响。停顿时间一般不超过呼吸周期的15%。

（四）临床应用

吸气末屏气主要用于肺泡萎陷或肺顺应性较差的患者。

三、手控吸气末屏气

用手控的方法，使呼吸机在吸气相结束后，不马上转为呼气，而是维持吸气末屏气。屏气的时间由操作者控制。患者带着呼吸机拍X线片时可用。注意，屏气的时间要掌握适当，不能过分干扰患者的正常呼吸。

四、呼气末正压通气（PEEP）

（一）PEEP的概念

PEEP （Positive End-Expiratory Pressure）是指呼气末的气道压力保持高于大气压的现象。现代的呼吸机上的PEEP是由呼吸机有意产生的外源性PEEP，是指机械通气时，在呼气相的终末，借助于安装在呼气端的限制气流的活瓣装置，使呼吸道和肺泡内压仍保持在高于大气压的水平。在呼吸机的操作中，外源性PEEP一般就简称PEEP。

（二）PEEP的作用

（1） PEEP使小气道开放，使通气血流比例得到改善，使肺泡的通气分布更加均匀，使肺泡的弥散功能得到改善，有利于O2的摄取和CO2的排出。

（2） PEEP使萎陷和不张肺泡重新开放，而且肺泡过度膨胀，可使功能残气量FRC增加，有利于肺组织的氧合。

（3） PEEP使萎陷和不张肺泡重新开放，能够有效减少肺内动静脉分流。

（4） PEEP对气道阻力影响不大，但由于萎陷和不张肺泡的重新开放，肺泡表面活性物质的释放增加，肺泡内压升高导致肺血流减少，肺泡及间质充血水肿减轻，因此能够改善肺顺应性。

（5） PEEP可减少呼气末肺泡压力与中心气道压力之间的差异，降低由内源性PEEP所引起的吸气阈值负荷，从而降低呼吸功的消耗。当PEEP值为内源性PEEP值的80%～90%时，可明显降低患者的呼吸做功。

（6） PEEP使肺泡内径增大、萎陷和不张肺泡的重新开放，导致实际的潮气量增大，因此肺泡通气量在一定程度上得到改善。

（7）加用PEEP可使肺内气体分布更加均匀，肺泡的通气量提高。

（三）PEEP的适应证

（1）PEEP是纠正低氧血症，尤其是ARDS的最有效方法。

（2）对于肺炎、肺水肿的患者，加用PEEP除增加氧合外，还利于水肿和炎症的消退。

（3）大手术后预防和治疗肺不张。

（4） COPD患者加用PEEP，可支撑小气道，防止呼气时小气道形成“活瓣”作用，有利于CO2的排出。

（四）PEEP的不利影响

总的来说，PEEP可使胸腔内压增高，压迫心脏发生神经体液反射，加重心脏负担，减少回心血量和心排量，引起肺气压伤。

一般认为，当PEEP小于内源性PEEP时，对患者的呼吸力学尚没有产生明显的影响，但当PEEP超过内源性PEEP的90%以后，患者的呼吸力学特性就会发生明显的变化。

同样，PEEP可使功能残气量（FRC）增大，胸腔内压增高，上下腔静脉的回流受阻，压迫心脏，使心室顺应性降低，心室充盈受限，心室的压力—容积特性发生变化。低水平的PEEP对血流动力学尚没有产生明显的影响，中等水平以上的PEEP可明显降低心功能，具体表现为心排量下降，血压降低，各个脏器的灌注压下降。

1.PEEP对平均气道压的影响(www.xing528.com)

加用PEEP后，气道压不仅在吸气相是正压，而且在呼气相也是正压，因此气道压特别是平均气道压明显升高。机械通气对心血管系统的影响，与平均气道压的大小成正比。平均气道压的大小与PEEP、气道峰压、平台压、吸气时间等有关，要合理调节这些参数，避免气道压力过高。

2. PEEP对胸腔压力的影响

一般情况下，加用PEEP可使胸腔内压明显增高。在特殊的情况下，如果胸肺顺应性不好，则PEEP主要消耗在克服胸肺顺应性上，对胸腔压力影响将不是很大。

3. PEEP对右心前负荷的影响

加用PEEP可使功能残气量（FRC）增大，胸腔内压增高，上下腔静脉的回流受阻，压迫心脏，使右心室的充盈减少，导致右心前负荷下降，右心排血量下降。适当地抬高下肢和输液，可以补偿一部分PEEP对回心血量的影响。

4. PEEP对右心后负荷的影响

PEEP过高使肺过度膨胀，压迫肺血管，增加肺血管阻力，使肺动脉平均压力、肺毛细血管嵌顿压明显增高，导致右心室后负荷也随着增大，从而引发右心功能下降。但是，当PEEP小于10cmH2O时，这种影响尚不明显。

5.PEEP对左心功能的影响

右心室后负荷的增加，经肺血流的减少，使左心室前负荷减少。同时，PEEP使室间隔向左偏移，使左室的横截面积减小，使左心室的压力—容积特性发生改变，从而导致左心功能下降。

6.PEEP对脏器血液灌注的影响

由于右心室的前负荷下降，后负荷增大，使右心排血量下降，肺血流减少，支气管动脉血流也下降，导致患者血压和心排量的下降。其结果，首先使冠状动脉的灌注水平下降，引起心肌供血不足。此外，随着PEEP的增高，脑、肾、肝等脏器的灌注水平也会下降。

7. PEEP对消化系统的影响

PEEP使胸腔内压增高，颅内压增高，造成门静脉回流障碍，从而可造成消化系统充血。

（五）应用PEEP的相对禁忌证

（1）严重循环功能障碍。

（2）低血容量。

（3）肺气肿。

（4）气胸和支气管胸膜瘘。

（六）应用PEEP时的吸引问题

对病情严重的患者，短时撤掉PEEP可能引起严重的低氧血症，因此，吸引时不能断开呼吸机。目前已有特制的吸引接头，可以在吸引时不影响呼吸机的正常工作。

（七） 内源性PEEP（PEEPi）

内源性PEEP（PEEPi）或自发性PEEP（Auto-PEEP），是由于呼气时间太短或呼吸阻力过高引起，使肺泡内气体滞留，气道压力整个周期都保持正压。可以由疾病造成，也可因呼吸机参数设置不当造成。

五、呼气延迟（ExpiratoryR etard）

呼气延迟也叫呼气末屏气（end-expiratory pause）。指呼吸机通过改变呼气阀的阻力，使呼出气流减小，呼气时间延长，即呼气的终末压力降为零的时间延长。主要用于气道阻塞的患者。

六、叹息（Sigh）

叹息是指相当于潮气量的1.5～2倍的深吸气。叹息的使用方法为，每50～100次呼吸中，插入1～3次。它实际上是模仿人在正常安静呼吸一段时间后，有1～3次深吸气的情况而设计的。

叹息功能主要用于防止肺泡萎缩塌陷，防止肺不张发生。对存在肺大泡的患者要慎用，以免发生肺泡破裂。还可用于吸引前后、胸部理疗时、气管镜检查过程中、拔管过程中、小潮气量通气及肺复张时。

叹息功能有手控和自动两种。选择自动时应设定潮气量、频率和压力限制。要注意防止气压伤的发生。

七、 自动流量（Auto Flow）这是Drger呼吸机上的通气功能，可应用于所有的容量控制型通气模式。呼吸机根据测到的患ä者胸肺顺应性和气道阻力， 自动调节吸气流量，努力以最低的压力，在所设定的吸气时间内，输送所需的潮气量。当患者出现自主呼吸时，机器自动控制送气流速和呼气阀，在保证患者所需的吸气量的前提下，保持平台压力不变。如果在吸气相的前期就已经达到所需的潮气量，则机器控制吸气阀和呼气阀，保证患者在剩下的时间内可以自由呼吸。

八、手控通气（MV）

手控通气（Mechanical Ventilation，MV）是通过手控开关来触发吸气，每按一次开关，呼吸机就送气一次，其送气量由预设的潮气量值确定。主要用于手术麻醉、人机对抗、开始使用呼吸机而患者自主呼吸频率过高等情况。

九、开放肺策略（Open Lung）

开放肺策略（Open Lung）是1992年就提出来的通气方法，它的思路是通过传统的正压通气或高频通气，用足够高的压力和适当的PEEP，打开肺泡并使其保持开放。具体过程是，首先用较高的压力，在短时间内使肺泡充分开放，然后再用较低的压力维持肺泡的开放，以避免气压伤的发生和对循环功能的影响。这种通气方式已经取得了一定的应用经验，主要用于急性肺损伤（ALI）和ARDS的治疗。但对于PEEP的设置依据，还没有大家公认的确定办法。

十、 自主呼吸（SPONT）/辅助自主呼吸（AS）

在控制通气模式下，自主呼吸不能发挥作用。在辅助通气模式下，自主呼吸只是起到触发呼吸机送气的作用，通气过程由呼吸机控制。各种定容型和定压型间隙指令通气模式，允许存在部分的自主呼吸。CPAP、 BiPAP、 PSV（压力支持）、PAV（按比例辅助通气）、VSV（容量支持通气）、ASV（适应性支持通气）、PA（压力增强通气）等模式则强调患者的自主呼吸，属于自主性通气。

在自主呼吸模式下，呼吸机不设置强制呼吸频率，由患者自己决定呼吸节拍，需要患者去触发所有的呼吸传输（可以使用压力触或流量触发），还可以使用压力支持。当呼吸机检测到患者的吸气动作时，就开始吸气相，吸气量由压力支持、PEEP、触发灵敏度等因素决定。

如果自主呼吸不能完全满足需要时，还可以使用压力支持。呼吸机对自主呼吸不够的病人进行支持的功能，与医生用捏呼吸球的方式人工辅助病人自主呼吸相似，在病人自己控制自主呼吸的情况下，由呼吸机通气代替了部分病人吸入做功。

自主呼吸加用PEEP/CPAP时，患者的自主吸气使气道压力下降到PEEP值—预设压力灵敏度值时，就触发呼吸机送气，以维持PEEP/CPAP水平。

如果在一定时间内患者没有触发呼吸机送气，则呼吸机转换为后备通气模式，并发出窒息报警。

十一、待机状态（Standby）

机器处于通电状态，但不进行通气，用于临时脱开呼吸机（如吸痰）、观察存贮数据、充电等情况。