机械呼吸工作原理及其选择

夏晓萍

夏晓萍(黑龙江省方正县人民医院黑龙江方正150800)

【中图分类号】R459.6【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2010)06-0151-02

机械呼吸是使用人工方法或机械装置产生通气，用以代替、控制或改变自发呼吸运动，达到增加通气量，改善换气功能，减轻体力消耗等目的。

一机械呼吸工作原理

气体运动总是从压力高向压力低处弥散。吸气时呼吸肌收缩，胸腔容积增大，肺内压降低，肺内压小于大气压产生吸气，气体进入肺泡。呼气时呼吸肌舒张，胸廓借重力和弹性回缩，胸腔容积缩小，肺内压增高，肺内压大于大气压产生呼气，气体排出体外。在吸气末和呼气末时，肺内压与大气压相等。一般平静呼吸时，肺内压与大气压之差为2-3mmHg。由此可见产生肺泡通气的动力是气道两端即肺泡与大气压之压力差，故任何机械呼吸的工作原理都在于建立这一压力差。

临床上昕用的呼吸机绝大部分都是采用气道口直接加压的方法，使肺泡与大气压之差增大，气体进入肺泡量增加。呼气时撤去加压，肺内压大于大气压，气体排出。

二呼吸机作用及临床应用

1.改善通气功能这是呼吸机最基本的作用。由于通气功能障碍所引起的呼吸衰竭，主要是通气量不足，用呼吸机合理的加压可以达到足够的通气量，来补充部分通气或提供全部通气，以维持病人所需要的足够通气量。故常用于严重通气不足的病人。

2.改善换气功能近年来由于对呼吸生理的了解，在呼吸机治疗中应用呼气终末正压及延长吸气时间等方法使肺内气体分布不均、通气／血流比率失调，肺内分流增加等情况得到改善，从而提高PaO2。呼吸机的治疗范围从单纯的通气功能障碍发展到以严重换气功能障碍为主的疾病。如治疗成人呼吸窘迫综合症(ARDS)应用呼气终末正压呼吸是很有效的措施。

换气功能障碍同时合并通气功能障碍时，可应用呼吸机。如肺心病、老年肺部感染等。单纯的换气功能障碍主要靠增加吸入氧气浓度来解决，如果效果不佳可以使用呼吸机。

3.减少呼吸功节约心脏储备能力呼吸机的应用可以减少呼吸肌的负担，使呼吸肌的耗氧量大为减少，同时减轻呼吸肌的疲劳，预防呼吸肌衰竭，同时也减轻心脏负担。如胸外科手术、心脏手术等可以用呼吸机帮助病人渡过手术后呼吸负担较重的阶段，预防呼吸衰竭的发生。又如呼吸肌麻痹、重症肌无力、呼吸肌衰竭等均可使用呼吸机。

4.预防慢性呼吸衰竭和肺功能不全在肺心病缓解期或肺心病发病以前，积极主动地使用人工辅助呼吸或间歇正压呼吸，配合其他治疗，以维持改善通气功能，防止肺心病的发生及发展。

三呼吸机对生理功能的影响

1.对呼吸功能的影响

①肺泡通气量。通气功能障碍的病人主要表现为通气不足，而通气不足主要是肺泡通气量减少。加压呼吸通过增大潮气量使无效腔／潮气量比例下降到正常(正常比例为0.3～0.4)。如果潮气量过大，使其比例小于0.3，将会增加循环负担。

②对肺内气体分布和通气／血流比率的影响。正常人肺内气体受物理、生理因素的影响而分布不均。肺脏的血流同样受各种因素的干扰如受重力、体位及肺泡内压力等影响，各部位的血流也有差异。呼吸机正压呼吸扩张了气道和肺泡，增加了肺容量，如果压力和潮气量适当，使呼吸加深，气体分布均匀，肺血流再分布减少生理死腔，如果流速过高或压力过大，大部分气体进入阻力较小的肺泡，就加重了气体分布不均，使生理死腔加大，更加重了通气／血流比率失调。

③对肺泡表面活性物质的影响。如果过度通气使肺血流量减少，可以影响肺泡表面活性物质的生成及活性，造成其缺乏。

2.对循环功能的影响正常吸气时，胸廓扩大，胸腔负压增加，中心静脉压下降，周围静脉与中心静脉压差增大，静脉回心血量增加。呼吸机正压吸气时，胸腔负压减少，中心静脉压增高，周围静脉与中心静脉压差缩小，静脉回心血量减少，心搏出量减少，使血压下降。正压吸气时，肺容量增加，肺泡内压增高，肺毛细血管受压，使肺循环阻力增加，右心排血受阻故右心负荷加重。

3.对消化功能影响，正压呼吸使吞咽增加，气体咽下后反射性抑制肠蠕动而引起腹胀。

4.对肾功能的影响酸中毒肾小管再吸收HCO3增加，致钠水潴留。缺氧时PaO2<40mmHg时肾功能减低。二氧化碳潴留，PaCO2>65mmHg可刺激肾上腺引起肾血管收缩，导致肾血流量和肾小球滤过率下降因而少尿。机械呼吸加氧疗，使缺氧及二氧化碳潴留缓解，肾功能得到改善，尿量增多水肿消失。如果PaO2>125mmHg时肾功能受影响，尿量会减少。

四呼吸机的选择

1.定容型将预定的潮气量正压送入肺而产生吸气。呼气是借肺组织的回缩，使肺泡气排出体外。故吸气压力随气道阻力、胸肺组织弹性而改变，呼吸频率、呼吸比例、潮气量吸氧浓度等均可调节。此型呼吸机以电为动力因此动力强，通气量稳定不能与病人同步用于做控制呼吸用。

2.定压型机器产生气流进入肺使肺扩张，当肺内压力升高至某预定值时，气流自动终止或转为负压使肺泡气排出。待呼气完毕肺内负压达到某预定值，气流再次发生进入肺如此周而复始。

调节气流速度压力预定值，就可以控制吸气时间和潮气量。调节呼气阻力或负压预定值可控制呼气时间和呼气量。其潮气量、呼吸频率、吸呼比例不能直接调整而是受到肺组织弹性、气道阻力变化的影响，氧气浓度在35％以上，适合做辅助呼吸用。

3.定时型用电动计时器或气动计时器来控制吸气或呼气时间进行间歇通气。以高压氧和电源为动力，受气道阻力的影响，进气量基本上可以事先调定。控制呼吸和辅助呼吸相结合。

4.简易呼吸器用简易呼吸器，依借手法减轻心脏负担，改善通气功能，为使用呼吸机创造条件。在呼吸机治疗前或治疗中，如需要翻身、吸痰等护理时可用简易呼吸器维持通气或过渡适应机械呼吸。