呼吸力学临床应用.pptx
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1、呼吸力学临床应用呼吸力学临床应用与呼吸相关的力学概念力物体之间的相互作用使物体获得加速度和发生变形功力使物体沿力的方向通过一段距离动力导致物体运动的力阻力阻碍物体运动的力基础基础:运动方程示意图运动方程示意图M:有一定质量物体.F:使M向前移动的力.K:牵拉M的弹簧,因弹性回缩力而产生的阻力称弹性阻力.R:M移动时与表面摩擦而产生的摩擦阻力称粘性阻力.物体移动和加速时尚有惯性阻力(在呼吸阻力中可忽略不计).F=F弹+F摩+F惯呼吸系统:F相当于吸气用力.M+K=胸廓-肺,它的位移距离是肺容它的位移距离是肺容积变化积变化(V).位移速度即气体流量(V),弹性阻力K以顺应性倒数表示(1/C).气体
2、流经气道的摩擦力是气道阻力(R),呼吸运动方程:气体流动靠压力差推动.P=P摩+P弹,Paw=RV+1/CV.正常呼吸时的力吸气相动力吸气肌收缩阻力弹性回缩力(R弹)气体与气体、气体与气道摩擦(R气道)呼气相动力弹性回缩力阻力R气道呼吸力学监测监测指标气道压力(Pressure)吸气峰压(PIP)平台压(Pplat)呼气末正压(PEEP)气流流速(Flow)吸气流速呼气流速气体容积(Volume)反映指标顺应性(Compliance)呼吸系统顺应性肺顺应性胸廓顺应性气道阻力(Resistance)吸气阻力呼气阻力呼吸功(WOB)机械通气时的呼吸力学监测监测阻力监测动力监测功肺通气的阻力肺通气的
3、阻力肺肺通通气气阻阻力力弹性阻力弹性阻力静态阻力,静态阻力,2/32/3非弹性阻力非弹性阻力动态阻力,动态阻力,1/31/3肺弹性阻力肺弹性阻力胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力黏性阻力黏性阻力惯性阻力惯性阻力肺黏性阻力肺黏性阻力气道黏性阻力气道黏性阻力胸廓黏性阻力胸廓黏性阻力肺惯性阻力肺惯性阻力气道惯性阻力气道惯性阻力胸廓惯性阻力胸廓惯性阻力肺通气总阻力肺通气总阻力=肺弹性阻力肺弹性阻力+胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力+气道阻力气道阻力弹性阻力弹性阻力弹性弹性 弹性物质在外力作用下变形时,对抗变形和弹性回缩的倾向弹性物质在外力作用下变形时,对抗变形和弹性回缩的倾向约占总阻力的约占总阻力的70%70%,是平静
4、呼吸时主要阻力,是平静呼吸时主要阻力吸气时的阻力,呼气时的动力吸气时的阻力,呼气时的动力弹性阻力弹性阻力(R)可用顺应性可用顺应性(C)的倒数来表示:通常的倒数来表示:通常以单位压力变化引起的容积变化来表示以单位压力变化引起的容积变化来表示 非弹性阻力非弹性阻力黏性阻力与惯性阻力黏性阻力与惯性阻力以气道黏性阻力为主(以气道黏性阻力为主(80%90%80%90%)平静呼吸时,约占总阻力的平静呼吸时,约占总阻力的30%30%非弹性阻力非弹性阻力黏性阻力黏性阻力气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力以气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力以及呼吸时组织发生相对位移时的及呼吸时组织发生相对位移
5、时的摩擦阻力摩擦阻力气道阻力气道阻力、肺组织黏性阻力、胸廓黏性阻力、肺组织黏性阻力、胸廓黏性阻力惯性阻力惯性阻力 -气流在发动、变速、换向时由于气流与组织的惯性所气流在发动、变速、换向时由于气流与组织的惯性所产生的阻止运动的因素产生的阻止运动的因素既是吸气阻力,又是呼气阻力。既是吸气阻力,又是呼气阻力。吸气阻力PIPPplat层流和湍流层流和湍流气道对气体流速气道对气体流速(量量)所存所存在的阻力在的阻力,(cmH2O/L/S)呼呼吸机输送气体到肺泡所须吸机输送气体到肺泡所须的压力的压力,以克服此阻力以克服此阻力.阻力决定于气道的长度、阻力决定于气道的长度、内径内径、分叉和、分叉和内壁情况内壁
6、情况,及气体流速的形态及气体流速的形态.形态呈形态呈层流层流即阻力低即阻力低.湍湍流流产生漩涡而阻力高产生漩涡而阻力高.阻力尚决定于流速大小呈阻力尚决定于流速大小呈正相关正相关.层流层流湍流湍流吸气阻力Hagen-Poiseuille定律P=flow x 8l/r4层流Venturi定律P=flow2 x Kl/r2湍流层流层流R=P/flow=8 l/r4不同气流形态下压力与流速关系不同气流形态下压力与流速关系层流层流 P=kvP=kv湍流湍流 P=kvP=kv2 2层流:压力与流速呈线性关系湍流:压力随流速呈指数性增长气道阻力新生儿30-50 mmHg/L/sec婴儿20-30 mmHg/
7、L/sec儿童 20 mmHg/L/sec成人 2-4 mmHg/L/sec影响气道阻力的因素影响气道阻力的因素气流形态气流形态气流速度气流速度气道管径气道管径气道长度气道长度气体的粘性与密度气体的粘性与密度肺容积肺容积身材与年龄身材与年龄气道阻力与肺容积的关系气道阻力与肺容积的关系气道阻力具有流速与容积依赖性气道阻力具有流速与容积依赖性MVMV时影响气道阻力的因素时影响气道阻力的因素气道阻力增加气道阻力增加与人工气道有关与人工气道有关管腔狭小,扭曲,贴壁,痰痂形成管腔狭小,扭曲,贴壁,痰痂形成与气道有关与气道有关气道痉挛,分泌物增加气道痉挛,分泌物增加呼吸阻力举例呼吸阻力举例分泌物过多分泌物
8、过多痉挛痉挛粘膜水肿粘膜水肿分泌物过多分泌物过多花生米花生米肺气肿肺泡挤压肺气肿肺泡挤压专业术语专业术语阻力名称阻力名称 符号符号存在部位存在部位物理物理持性持性临床意义临床意义气道阻力气道阻力Raw气道气道粘性粘性直接反映气直接反映气道阻塞情道阻塞情况况肺阻力肺阻力RL气道气道+肺组织肺组织粘性粘性近似近似Raw呼吸阻力呼吸阻力Rrs气道气道+肺组织肺组织+胸廓胸廓粘性粘性随随Raw变化变化而变化而变化呼吸总阻抗呼吸总阻抗 Zrs气道气道+肺组织肺组织+胸廓胸廓粘性粘性+弹性弹性+惯性惯性巳逐渐彼巳逐渐彼Rrs所替所替代代肺弹性阻力肺弹性阻力Ers,EL肺组织肺组织弹性弹性(1/C)同肺顺应
9、性同肺顺应性顺应性C=V/PPVttVtPplat PEEPPIP PEEP呼吸系统顺应性动态顺应性Crs,dyn=静态顺应性Crs,st =呼吸系统顺应性新生儿 3-5 ml/mmHg/kg BWt婴儿10-20 ml/mmHg/kg BW儿童20-40 ml/mmHg/kg BWt成人70-100 ml/mmHg/kg BWt呼吸系统顺应性导致顺应性下降的原因肺实质改变ARDS,(支气管)肺炎,肺水肿,纤维化表面活性物质功能障碍ARDS,肺泡肺水肿,肺不张,误吸肺容量减少气胸,膈肌抬高肺肺 顺顺 应应 性性 肺顺应性代表肺的扩张肺顺应性代表肺的扩张性性,它是肺容量改变随肺它是肺容量改变随肺
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