不懂机械通气的生理学基础与策略？老大哥带带你

机械通气（MV）是借助呼吸机控制或改变自主呼吸运动的一种呼吸支持方式，是危重症患者的重要生命支持手段。

机械通气的生理学基础是什么？又有哪些策略？让我们跟随复旦大学附属中山医院呼吸科主任朱蕾教授一起学习一下吧！

朱蕾 

主任医师、教授

复旦大学附属中山医院呼吸科主任

Q

 机械通气治疗有何基本原则？

专家解答

1. 尽量避免或减轻机械通气相关肺损伤基础上，改善气体交换，维持生命；

2. 为原发病和诱发因素的治疗提供时间；

3. 并尽可能防治肺部感染，改善或不明显抑制循环功能。

按照呼吸力学特点，呼吸衰竭分为正常容积、高容积、低容积三种基本类型，通气参数主要涉及高压、低压和呼吸形式（核心是潮气量）。从呼吸生理学角度，根据呼吸衰竭类型选择机械通气方式是临床治疗的基本要求。

Q

如何解读压力-容积曲线？

专家解答

1

陡直段

容积显著增大、压力轻度升高，压力和容积的变化呈线性关系，是自主呼吸或机械通气时潮气量变化的适宜部位。

经人工气道机械通气时，气压伤发生的机会少，对循环功能的抑制轻，呼吸做功少。

经面罩机械通气时，动态无效腔小，漏气少，胃涨气的机会少。

2

高位平坦段

容积轻度增大、压力显著升高，压力和容积的变化呈较平坦的反抛物线关系；避免在此位置进行机械通气。

若在该段进行人工气道机械通气，气压伤发生的机会显著增多，对循环功能的抑制作用显著增强，呼吸做功显著增加。

若进行面罩机械通气时，动态无效腔增大，漏气机会和胃涨气机会明显增多。

3

高位拐点（UIP）

经人工气道机械通气时，高位拐点（UIP）是发生 MV 相关肺损伤的转折点和发生 MV 显著抑制循环功能的转折点。

经面罩机械通气时，UIP 是显著增加动态无效腔的转折点，容易漏气的转折点，容易胃涨气的转折点。

UIP 是限制机械通气平台压的最高点。

4

功能残气量（FRC）

正常 FRC 是肺弹性回缩力和胸廓弹性扩张力的平衡点，是自主呼吸末或机械通气末的最佳部位。

正常 FRC 占肺总量（TLC）的 40%，其肺泡内压为 0，气压伤 (扩张力和切变力损伤) 发生的机会最少；机械通气对循环功能的抑制最轻；呼吸做功最少。

Q

正常肺的机械通气的特点是怎样的？

专家解答

正常 P-V 曲线存在陡直段、高位平坦段和高位拐点。

机械通气时，高压的控制非常容易，低压应维持在正常 FRC 位置。

按照成人 TLC 为 5000 ml 计算，陡直段的容积约为 2500 ml，小潮气量、正常潮气量和大潮气量均可选用，但该类患者容易发生低位肺区萎陷，故提倡采用大潮气量 (12～15 ml/kg) 通气，还应间断更大潮气量通气或叹气，以改善肺泡萎陷和肺泡引流。

Q

高容积患者的机械通气如何处理？

专家解答

尽管 P-V 曲线仍为两段一点，但肺弹性回缩力增加，胸廓弹性扩张力降低，FRC 增大，扩张力损伤发生的机会增多，机械通气抑制循环功能的机会增大，呼吸做功增加。

气流阻塞引起的内源性呼气末正压（PEEPi）增加吸气阻力，增加人机对抗和呼吸功，应采用减慢呼吸频率，延长吸呼气时间比，部分患者需降低潮气量，以降低 PEEPi 和气道阻力；或避免呼吸用力，避免气道进一步受压缩窄（可能需镇静-肌松药物）的方式来减轻阻塞。

气道陷闭导致的 PEEPi，选择 PEEP ≤ PEEPi 和避免用力呼气的方式。当 PEEP＝PEEPi 时，额外呼吸功＝0、额外同步时间＝0，且不增加肺过度充气。

一般而言，在慢阻肺患者的 PEEPi 来源中，气道陷闭所致者约占 50%～85%，气道阻塞约占 15%～50%。陡直段容积显著减少、重症患者多降至 300～400 ml，采用初始通气小潮气量（VT）或低压力、适当略快的呼吸频率（RR）、控制高压的方式通气；随着病情好转，FRC 逐渐降低，则主要采用深慢呼吸形式、且选择 PEEP（PEEPi 的 50～85%）对抗 PEEPi。

重症哮喘患者陡直段容积减少常更显著，可低至 300～400 ml 以下，同样需控制高压；FRC 位置出现较高 PEEPi，PEEP 的对抗作用有限，主要通过减慢呼吸频率、延长吸呼气时间比、降低潮气量的方式通气；具有非常高的气道阻力和 PEEPi 时，不容易完成人机同步，常需选择镇静-肌松药物抑制过强的自主呼吸。

Q

低容积患者机械通气如何处理？

专家解答

 

低容积疾病的典型代表是 ARDS。患者存在双肺弥漫性病变，典型病理改变呈重力依赖性，前上部肺组织接近正常，约占 30%，无需机械通气；中部陷闭肺组织约 20%～30%，肺间质明显水肿，呼气期肺泡受压萎陷，是机械通气的合适部位；后下部实变肺组织约 30%～40%，存在肺间质和肺泡水肿，但肺泡内含水量少，无法常规机械通气，但可实施肺开放通气。

通气时需控制高压（低于 UIP 或平台压小于 35 cm H₂O），维持适当的低压（一般等于或稍高于 LIP，经验采用 8～12 cm H₂O 或 10～15 cm H₂O）。实际 TLC 约为预计 TLC 的 1/3，陡直段容积约为 1200 ml。可采用常规潮气量（8～12 ml/kg）、高流量通气，控制通气时 RR 宜 20～25 次/min、自主呼吸时< 30="" 次/min，吸呼气时间比="" 1:1.5="">

随着患者病情进一步加重，则自然采用允许性高碳酸血症 (PHC)。

总结

无论是无创、有创通气，都需要充分理解不同类型、不同阶段疾病的呼吸生理特点，正确设置、合理调节通气模式和参数，通过波形图、临床表现监测等评价通气是否合适。

还需强调治疗的最终目的是维持适当的组织供氧，包括维持适当的动脉血氧运输量（适当的氧合、血红蛋白水平、白蛋白、心输出量），适当的微循环功能和稳定的内环境（水、电、pH、血糖等）。