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呼吸功能监测 四川大学华西医院ICU RT 梁国鹏 The Lung 对病人实际生理功能的连续或接近连续的评估，用于治疗效果的判断和治疗方案的制定。A安全性：实施监测以确保病人安全。例如应用脉搏血氧仪以检测低氧血症；气道压力监测可检测机械通气环路脱离情况。尽管麻醉中监测可提高安全性，但监测对Icu病人员终结果的影响还不很明确。B医疗干预的评估：Icu常用有创和无创监测评估病人对临床治疗的反应。例如在脉搏血氧仪指导下调定吸人氧浓度(Fio2)；以呼吸频率指导设定压力支持水平；通过测定内源性呼气末正压(PEEP)指导吸呼比(1：E)的设置。监护 监护目的 在于提供警报，及时掌握救治机会，预防呼吸衰竭的发生，有助于估计治疗反应和推测预后，对临床医疗及护理具有重要指导意义 理想的监护系统 准确性高 重复性好 简易方便 不增加风险和痛苦 合理的性价比 结果能指导治疗 呼吸功能监测的目的 评价肺部氧气和二氧化碳的交换功能及观察评价呼吸活动机制与通气储备是否充分、有效。使用和掌握这些监测，对于防止呼吸系统 的并发症和不良事故很有益处。呼吸监测的最终目的是防止低氧血症和高碳酸血症 呼吸呼吸 呼吸：机体与外界环境之间呼吸：机体与外界环境之间 的气体交换过程。的气体交换过程。呼吸环节：呼吸环节：1 外呼吸（肺通气外呼吸（肺通气+肺换气）肺换气）2 气体在血液中的运输气体在血液中的运输 3 内呼吸（组织换气）内呼吸（组织换气）监护内容 一般项目：临床表现、x胸片、气体交换营养状态、酸碱及电解质等 血气监测指标血气监测指标 1 动脉血气间歇性或连续经皮监测 PaO2及PaCO2 2 动脉血氧饱和度 3 氧气交换效率 4 呼出气二氧化碳 监护内容 肺功能监测指标肺功能监测指标 1 肺容积 2 气道压力 3 肺顺应性 4 气道阻力 5 呼吸中枢功能 6 呼吸肌功能 7 呼吸形式的监测 血气监测指标血气监测指标 动脉血气分析可了解pH、PaO2、SaO2、PaCO2、HCO3等重要指标 PaO2和PaCO2反映气体交换状态，是了解呼吸功能的基本标准。正常动脉血PH为7.357.45，PaO2为10.6713.33Kpa（80100mmHg），PaCO2为4.676.0Kpa（3545mmHg）。动脉血氧分压（PaO2）物理溶解于动脉血液中的氧达到平衡状态下的气体分压，PaO2是反应肺部疾病程度的指标，也是呼衰的诊断依据之一。PaO2主要作为肺换气与通气功能降低程度的监测指标，了解有无低氧血症的存在，同时亦作为指导氧疗的指标。受年龄、吸入气氧浓度、肺通气功能、弥散功能及肺内分流量的影响。参考值：80 100mmHg（10.64 13.3 Kpa）极 值：低于30mmHg（低于4 Kpa）新生儿参考值：40 70 mmHg 老年人参考值：60岁 80 mmHg 70岁 70 mmHg 80岁 60 mmHg 90岁 50 mmHg 在一个大气压下，100ml血液中物理溶解氧仅0.3ml。临床意义：呼衰的诊断依据之一 判 断 低 氧 血 症：PaO210.67kPa（80mmHg）为低氧血症。PaO2的进一步降低则成为呼吸衰竭的基本指标。由于慢性呼吸衰竭患者PaO2长期偏低，组织 已 有 一 些 适 应 代 偿 能 力，因 此PaO26.67kPa（50mmHg）为慢性呼吸衰竭的血氧分压判定指标。而对于急性呼吸 衰 竭，目 前认 为 其判 定 标准 应为PaO28.0kPa；（2）型呼吸衰竭时，氧疗应使PaO2在 6.678.0kPa之间；（3）急性呼吸窘迫综合征（ARDS）病 人当FiO20.4，而PaO2仍6.67kPa时，是采用呼气末正压呼吸(positive expiratory end pressure breathing,PEEP)的指征。二氧化碳分压（二氧化碳分压（PaCO2）定 义：物理溶解在血浆中CO2所产生的张力。参考值：35 45mmHg（4.65 6.0Kpa）极 值：10或130mmHg(1.33 或 17.28 Kpa)PCO2与H2CO3关系：PCO2=H2CO3（370C时系数0.03）二氧化碳分压（二氧化碳分压（PCO2）意义 1.由于CO2分子具有较强的弥散能力，故血PaCO2基本上反映了肺泡PACO2平均值。故PaCO2是衡量肺泡通气量适当与否的一个客观指标。2主要作为肺通气功能的监测指标 3PaCO24.65kPa（35mmHg）表示通气过度，尤其当6.0kPa（45mmHg）常表示通气不足，为高碳酸血症，可致呼吸性酸中毒，6.67kPa（50mmHg）为诊断型呼吸衰竭的指标之一。二氧化碳分压升高临床表现二氧化碳分压升高临床表现 1 PaCO2升高，当PaCO26.0kPa时兴奋呼吸中枢，呼吸深大、频率增快，但若高碳酸血症系使用了麻醉性镇痛剂、肌肉松弛剂等药物所致，则呼吸兴奋效应。高碳酸血症还可使心率增快和血压升高，并可舒张血管平滑肌使血管扩张，心肌应激性增加，甚至引起心律失常。2 PaCO28.0kPa，呼吸中枢转为抑制；10.67kPa时，呼吸中枢麻痹、呼吸浅表，并出现肌肉震颤和抽搐。PaCO2升高达正常的3倍时，常不可避免出现昏迷 PaCO2降低临床表现 PaCO2降低：PaCO23.33kPa为严重低碳酸血症。临床表现为血管收缩，血流量减少，脑压降低，致使脑缺血、缺氧，以及呼吸性碱中毒(PaCO2PetCO2约2-5mmHg,差值增大表示通气血流比例失常。（一）潮气末二氧化碳分压（PETCO2）由于呼出气二氧化碳浓度在潮气末最高，接近肺泡气水平。因此，PETCO2可以代表PACO2，而且根据FETCO2可以算出PaCO2。在机械通气患者应用PEEP时，若PETCO2与PaCO2差值缩小，说明PEEP使有效肺泡通气增加，死腔减少，肺内分流量了减少，可以帮助判断所调节的PEEP值是否恰当。（二）二氧化碳每分钟产量(CO2 minute production)指患者每分钟呼出二氧化碳量。正常值150240ml/min。二氧化碳产量为全身代谢性指标。在稳定状态下，可据此推算患者的营养需要。VD/VT：是指二氧化碳从肺内排出效率的指标。健康人在静息状态下，其约占潮气量的25至35%。计算公式：VD/VT=(PaCO2-PECO2)/PaCO2 VD/VT反映肺通气、换气功能状态，也帮助判断呼吸机的使用是否恰当。气道部分阻塞、呼吸衰竭、麻醉期间均可使VD/VT增高，急性呼衰时VD/VT可达0.5，ADRS患者VD/VT甚至可大于0.75。一些使V/Q增高的情况，如肺栓塞、低血容量、肺气肿或PEEP皆可引起VD/VT增高。（三）生理死腔与潮气容积之比（VD/VT）（三）生理死腔与潮气容积之比（VD/VT）无效腔与肺泡通气量无效腔与肺泡通气量 每次呼吸使肺泡内气体更新换气每次呼吸使肺泡内气体更新换气1/7 深慢呼吸利于气体交换深慢呼吸利于气体交换 肺功能监测指标肺功能监测指标 肺通气肺通气 肺与外界环肺与外界环境之间的气境之间的气体交换过程体交换过程。肺通气的阻力肺通气的阻力 1.弹性阻力（弹性阻力（R）和顺应性（）和顺应性（C）弹性阻力：弹性组织对抗外力引起的变弹性阻力：弹性组织对抗外力引起的变 形而产生的回位力。形而产生的回位力。顺顺 应应 性：弹性组织在外力作用下的可性：弹性组织在外力作用下的可 扩展性。扩展性。CV/P 顺应性与弹性阻力成反变关系：顺应性与弹性阻力成反变关系：C=1R 肺通气的阻力肺通气的阻力 1.弹性阻力（弹性阻力（R）和顺应性（）和顺应性（C）肺容积变化肺容积变化（V）肺顺应性肺顺应性（CL）跨肺压的变化跨肺压的变化（P）肺充血、肺不张、肺纤维化肺充血、肺不张、肺纤维化 肺顺肺顺 表面活性物质减少表面活性物质减少 应性应性 肺气肿肺气肿 肺顺应性肺顺应性 3）肺弹性阻力）肺弹性阻力 来源：来源：弹性纤维及胶原纤维弹性纤维及胶原纤维 1/3 肺扩张肺扩张 肺弹性纤维，胶原纤维被肺弹性纤维，胶原纤维被牵拉牵拉 肺的弹性回缩力肺的弹性回缩力 弹性阻力弹性阻力 肺性顺应性肺性顺应性 表面张力表面张力 2/3 （液（液气界面）气界面）表面活性物质作用表面活性物质作用 降低表面张力降低表面张力:维持大小肺泡容积稳定维持大小肺泡容积稳定 减小肺间质和肺内的组织液生成，减小肺间质和肺内的组织液生成，防止肺水肿的发生；防止肺不张。防止肺水肿的发生；防止肺不张。降低吸气阻力，减少吸气作功。降低吸气阻力，减少吸气作功。4）胸廓弹性阻力）胸廓弹性阻力 作用：肺容量作用：肺容量=67%肺总量时肺总量时 无回缩力无回缩力 肺容量肺容量 67%肺总量时肺总量时 呼气动力呼气动力 吸气阻力吸气阻力 肥胖、胸廓畸形肥胖、胸廓畸形 胸膜增厚胸膜增厚 胸廓顺应性胸廓顺应性 腹内占位病变腹内占位病变 5）胸廓顺应性）胸廓顺应性 V（胸腔容积）（胸腔容积）胸廓的顺应性胸廓的顺应性 P（跨胸壁压）（跨胸壁压）气道阻力气道阻力 定义：气道阻力系呼吸时气流在气道内流动时所产生的非弹性阻力。当呼吸机内附有流量仪时，即可测得气流流量，正常Raw为0.20.3kpa(23cmH2O)L-1 S-1 2.非弹性阻力非弹性阻力 惯性阻力惯性阻力 粘滞阻力粘滞阻力 气道阻力气道阻力 气道阻力气道阻力 流速快、湍流、管径小流速快、湍流、管径小 气道阻力大气道阻力大 流速慢、层流、管径大流速慢、层流、管径大 气道阻力小气道阻力小 Raw异常增高 常见于：1气道内分泌物增加 2气道痉挛 3上呼吸道梗阻（气管导管阻塞等）4支气管哮喘发作时等 气道阻力峰值突然增高可能是气胸、气道阻塞的一个有价值的早期指标。Raw增高是造成通气不足的重要原因，当Raw增加，要维持流速不变，则要增加驱动压，但当由于气胸引起气道阻力增高，则首先要解决原发病因，不能一味增加驱动压。气道压力（airway pressure,Paw）气道压力在每一呼吸周期内不断变化，监测气道压力在于：更好地使用机械通气；评估胸肺弹性回缩力；估计呼吸肌的力度和患者自主呼吸能力；评估心、血管承受的压力。监测的气道压力 1、最大吸气压力峰压（peak pressure.Ppk）：指机械通气时，患者吸气相最大的气道压力，正常值0.901.60kpa(9.2016.30cmH2O)。反映气体进入肺内所克服的阻力。气道阻力增加或胸肺弹性回缩力增加可致峰压增高。当Ppk3.92kpa(40cmH2O)时会造成气压损伤。监测的气道压力 2、吸气末正压（holding pressure）:指吸气末肺泡内压。正常值0.491.27kpa(513cmH2O)。维持一定的吸气末正压，有利肺泡内氧向肺毛细血管内弥散。但吸气末正压过高，将增加肺内血液循环负荷，增加发生气胸的危险。监测的气道压力 3、呼气末正压（PEEP）：指呼气末在呼吸道保持一定正压。避免肺泡的早期闭合，使一部分因渗出、肺不张等原因失去通气功能的肺泡复张，增加功能残气量，以提高血氧水平。但PEEP过高可使心输出量减少。呼吸功呼吸功 在呼吸过程中，呼吸肌为克服弹性阻在呼吸过程中，呼吸肌为克服弹性阻力和非弹性阻力而实现肺通气所作的功称力和非弹性阻力而实现肺通气所作的功称为呼吸功。为呼吸功。平静呼吸时，其中平静呼吸时，其中2/3用来克服弹性阻用来克服弹性阻力，力，1/3用来克服非弹性阻力。用来克服非弹性阻力。呼吸肌功能 呼吸肌是通气的动力源泉，呼吸肌在维持正常通气中起着重要作用，呼吸肌疲劳可造成泵衰竭，是COPD发生呼吸衰竭的一个重要因素，呼吸肌力的测定对防治呼吸衰竭的发生有着重要意义，因而，对危重患者呼吸肌功能监测有其必要性。1、最大吸气压（maximal inspiratory pressure,MIP或PImax）：指由残气位（RV）或功能残气位（FRC）用力吸气时所产生的口腔内负压，称为MIP。正常值-7.35-9.80kpa(-75-100cmH2O)意义：一般认为MIP不低于-1.96kpa(-20cmH2O)时，常不能维持自主呼吸，而需要机械通气帮助