機(jī)械通氣是借助呼吸機(jī)進(jìn)行呼吸,與正常人的自主呼吸有顯著的差別。正常人自主呼吸時(shí),胸廓擴(kuò)張、膈肌下移使胸腔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,從而氣管到肺之間形成一個(gè)壓力梯度,產(chǎn)生吸氣氣流。而機(jī)械通氣時(shí),呼吸機(jī)產(chǎn)生正壓,吸氣過程中胸內(nèi)壓從-0.49kPa(-5cm H2O)增至+0.294kPa(+3cmH2O),這種胸內(nèi)壓和肺內(nèi)壓力的增加,是呼吸機(jī)對人體正常生理過程產(chǎn)生影響的基本原因。
一、對呼吸生理的影響
(一)增加肺泡通氣量 機(jī)械通氣時(shí)可擴(kuò)張氣道和肺泡,增加肺容量,使肺泡通氣量增加。肺泡通氣量不僅與潮氣量和呼吸頻率有關(guān),而且與無效腔/潮氣量(VD/VT)比值相關(guān)。潮氣量增加則減小VD/VT的比值(最好維持在0.3~0.4),可改善肺泡通氣。但是如潮氣量太大,VD/VT則少于0.3,產(chǎn)生通氣過度并增加循環(huán)的負(fù)擔(dān)。
。ǘ)肺內(nèi)氣體分布 機(jī)械通氣時(shí)進(jìn)入氣體的分布取決于呼吸道內(nèi)壓力、氣道阻力和局部組織的彈性。縱隔及中間部位的支氣管周圍肺組織充氣較多,邊緣肺組織充氣相對較小,相同壓力下,氣道阻力低和彈性好的肺泡量先充氣、充氣量也較多;而氣道阻力高,彈力差的肺泡充氣慢、充氣量也少。此外機(jī)械通氣時(shí),氣流通過分支曲折的呼吸道,吸氣流速愈高,就愈容易形成渦流,可增加氣道阻力,加重氣體分布不均。如適當(dāng)延長吸氣時(shí)間或吸氣末加壓,則可使吸入氣體分布均勻。
。ㄈ)對通氣/血流(/)比例的影響 正常人在自主呼吸時(shí),因重力影響可引起胸腔內(nèi)壓力梯度的變化,有利于吸入氣體分布到肺下部。機(jī)械通氣時(shí),這種壓力梯度被改變,全肺可發(fā)生通氣分布不均。由于重力影響,肺血流在肺下垂部位分布較多,所以機(jī)械通氣時(shí)可產(chǎn)生較大的/比例失調(diào),表現(xiàn)為生理死腔增加和/不均增加。
(四)對呼吸動力的影響
1.增加肺順應(yīng)性 機(jī)械通氣后肺泡通氣增加,減輕肺臟充血及肺水腫,復(fù)張萎陷的肺泡,改善肺泡彈性,從而增加肺順應(yīng)性。
2.降低氣道阻力、贁U(kuò)張細(xì)支氣管;②增加肺泡充氣,提高肺泡壓力,增加咳嗽和排痰效能,保持氣道通暢;③缺氧緩解,呼吸性酸中毒的糾正,可使細(xì)支氣管舒張;④如應(yīng)用較慢的呼吸頻率,較大潮氣量,控制吸氣流速,也可使氣道阻力相對下降。
3.減少呼吸功 機(jī)械通氣應(yīng)用適當(dāng),由于呼吸肌的工作被代替,呼吸功減少,氧耗量也降低,循環(huán)負(fù)擔(dān)可減少。但是如呼吸機(jī)應(yīng)用不當(dāng),自主呼吸與呼吸機(jī)拮抗,呼吸功反可增加。