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急诊医学/机械通气对生理功能的影响
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{{Hierarchy header}} 机械[[通气]]是借助[[呼吸机]]进行[[呼吸]],与正常人的自主呼吸有显着的差别。正常人自主呼吸时,[[胸廓]]扩张、膈肌下移使[[胸腔]]内产生负压,从而[[气管]]到肺之间形成一个压力梯度,产生吸气气流。而机械通气时,呼吸机产生正压,吸气过程中胸内压从-0.49kPa(-5cm H<sub>2</sub>O)增至+0.294kPa(+3cmH<sub>2</sub>O),这种胸内压和[[肺内压]]力的增加,是呼吸机对人体正常[[生理]]过程产生影响的基本原因。 '''一、对呼吸生理的影响''' (一)增加[[肺泡通气量]] 机械通气时可扩张气道和[[肺泡]],增加肺容量,使肺泡通气量增加。肺泡通气量不仅与[[潮气量]]和呼吸频率有关,而且与无效腔/潮气量(V<sub>D</sub>/V<sub>T</sub>)比值相关。潮气量增加则减小V<sub>D</sub>/V<sub>T</sub>的比值(最好维持在0.3~0.4),可改善肺泡通气。但是如潮气量太大,V<sub>D</sub>/V<sub>T</sub>则少于0.3,产生通气过度并增加循环的负担。 (二)肺内气体分布 机械通气时进入气体的分布取决于[[呼吸道]]内压力、[[气道阻力]]和局部组织的弹性。[[纵隔]]及中间部位的[[支气管]]周围肺组织充气较多,边缘肺组织充气相对较小,相同压力下,气道阻力低和弹性好的肺泡量先充气、充气量也较多;而气道阻力高,弹力差的肺泡充气慢、充气量也少。此外机械通气时,气流通过分支曲折的呼吸道,吸气流速愈高,就愈容易形成涡流,可增加气道阻力,加重气体分布不均。如适当延长吸气时间或吸气末加压,则可使吸入气体分布均匀。 (三)对通气/血流([[Image:gl0gw451.jpg]]/[[Image:gl0gw4xd.jpg]])比例的影响 正常人在自主呼吸时,因重力影响可引起胸腔内压力梯度的变化,有利于吸入气体分布到肺下部。机械通气时,这种压力梯度被改变,全肺可发生通气分布不均。由于重力影响,[[肺血流]]在肺下垂部位分布较多,所以机械通气时可产生较大的[[Image:gl0gw451.jpg]]/[[Image:gl0gw4xd.jpg]]比例失调,表现为生理死腔增加和[[Image:gl0gw451.jpg]]/[[Image:gl0gw4xd.jpg]]不均增加。 (四)对呼吸动力的影响 1.增加肺[[顺应性]] 机械通气后肺泡通气增加,减轻肺脏[[充血]]及[[肺水肿]],复张萎陷的肺泡,改善肺泡弹性,从而增加肺顺应性。 2.降低气道阻力 ①扩张[[细支气管]];②增加肺泡充气,提高肺泡压力,增加[[咳嗽]]和排痰效能,保持气道通畅;③[[缺氧]]缓解,[[呼吸性酸中毒]]的纠正,可使细支气管[[舒张]];④如应用较慢的呼吸频率,较大潮气量,控制吸气流速,也可使气道阻力相对下降。 3.减少呼吸功 机械通气应用适当,由于呼吸肌的工作被代替,呼吸功减少,氧耗量也降低,循环负担可减少。但是如呼吸机应用不当,自主呼吸与呼吸机[[拮抗]],呼吸功反可增加。 '''二、对[[循环系统]]的影响''' 正常情况下,[[心输出量]]与[[静脉回流]]量有关。静脉回流量又与周围[[静脉]]与中心静脉的压力差有关。自主呼吸时,吸气期间胸内负压增大,[[中心静脉压]]下降,使周围静脉与中心静脉之间的压力差增大,促使静脉回流及[[心脏]]充盈。机械通气时,[[胸膜腔]]及肺内成为正压,导致[[静脉回心血量]]减少,心输出量下降,[[血压]]降低。如加用PEEP,则[[静脉血回流]]减少和心输出量降低的效应更为明显。因为①[[右心室]][[前负荷]]降低:PEEP使胸内压增加,静脉回流的阻力也增加,回心血量下降,右心室前负荷降低;②右心室[[后负荷]]增加:PEEP使肺容量增加,[[膨胀]]的肺组织压迫[[毛细血管]]前[[动脉]],导致肺血管阻力增加,使右心室后负荷随之增加;③[[左心室]]前负荷降低:PEEP治疗后,有[[室间隔]]的左移及左室横断面活动的减弱。右室舒张末容量则扩大,而左室舒张末容量和左室舒张终末压则降低,因左室顺应性下降,左心室前负荷降低,使心输出量减少。 机械通气的方式也影响静脉回流及心输出量的降低程度。控制通气+PEEP,即连续正压通气(continuous positive pressureventilation,CPPV)对心输出量影响较大。因CPPV在整个通气周期内气道中压力始终为正压。而间歇强制通气(intermittent mandatory ventilation,IMV)+PEEP时,患者可间断自主呼吸,平均气道压力较低,故对心输出量的影响小于CPPV。如以连续气道正压(continuous positive airwaypressure,CPAP)的形式接受PEEP治疗,其平均气道压力最低,所以对心输出量的影响比IMV+PEEP还要小些。 由于机械通气对循环系统的作用,故在调整[[呼气]]与吸气的比值时,应在保证肺泡通气及氧合的前提下,尽可能缩短吸气时间,减轻其对静脉回流和心输出量的[[副作用]],一般吸气与呼气的比值为1:1.5~1:2。 机械通气对循环的影响,如患者[[心功能]]良好,[[血容量]]正常,则能通过[[交感神经]][[反射]]和[[血管]]加压[[受体]]使周围静脉收缩,恢复周围静脉与中心静脉的压力差,恢复足够的静脉回流。 '''三、对[[中枢神经系统]]的影响''' 机械通气时,如通气过度,P<sub>a</sub>CO<sub>2</sub>低于2.67kPa(20mmHg),脑血流量可减少到正常[[血流量]]的40%。这与[[呼吸性碱中毒]]使[[脑血管]]收缩、[[脑循环]]阻力增加有关。过度通气减少脑血流量的同时,[[脑脊液]]压力也降低,故可降低[[颅内压]]。因而临床上可应用机械通气,减少[[头部]][[创伤]]后的[[脑水肿]]及降低颅内压。另一方面,如果机械通气时应用PEEP,尤其是高水平PEEP时(>1.96kPa),胸内压的增加,中心静脉压也增加,可影响[[大脑静脉]]回流,[[血液]]郁积在头部,使[[颅内压升高]]。为减少这种影响,患者的床头应抬高30度。此外当PEEP突然降低时,颅内压也会增加,故如要停用PEEP,则应以0.196~0.490kPa的量逐渐降低。 '''四、对[[肾功能]]的影响''' 机械通气可使[[肾血流量]]、[[肾小球滤过率]]和[[尿量]]减少,尤其加用PEEP时更为明显。其原因与机械通气时心输出量减少和血压降低、肾血流灌注下降有关。另外也与[[肾脏]][[神经]]功能的改变与[[激素]]水平的变化有关。机械通气可影响肾交感神经活动,血中[[抗利尿激素]]、[[肾素]]和[[醛固酮]]水平是升高的,这些均能减少尿液生成和排出。 {{Hierarchy footer}} {{急诊医学图书专题}}
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