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1、心肺交互作用的 概念进展,心肺交互作用包含的领域广泛。通气可以 改变循环,循环也可以影响通气。在健康者已存在的心肺交互作用,在严重心肺疾病时将被放大或出现异常。,心肺交互作用广义上包含三个基本概念。 1.自主呼吸是一种运动,可能加重循环负荷。 2.吸气在呼气末容积基础上增加了肺容积/胸廓扩张,产生血流动力学效应。 3.自主吸气使ITP下降。,一胸内压变化对循环生理的影响 二 肺容量变化对循环生理的影响 三 病理生理条件下正压通气的肺血管效应。,一 胸内压变化对循环生理的影响,1. 对静脉回流和右心功能的影响, 右房压力(Right atrium pressure, PRA) 直接受到胸内压的影
2、响。 腹腔压力直接受到膈肌下降的影响, 外周静脉压受大气压的影响。,1. 对静脉回流和右心功能的影响,吸气相时,PRA下降。 腹腔内压力则因为膈肌的下降而升高。 外周静脉压在整个呼吸周期中相对恒定。,1. 对静脉回流和右心功能的影响,体静脉的回流依赖于胸腔外静脉 和右房的压力差。 前者是驱动力而后者则是阻力, 决定了心输出量。,1. 对静脉回流和右心功能的影响,自然呼吸(或真正意义上的负压通气) 时,压力差增大,利于静脉回流,右 室前负荷和每搏量都增加 。,1. 对静脉回流和右心功能的影响,正压通气时,PRA增高导致静脉 回流减少,右室前负荷和心输出 量也相应减少。,1. 对静脉回流和右心功能
3、的影响,PEEP的应用使胸内压在呼吸相时也不能 恢复至大气压,从而使回心血量在整个呼 吸周期均减少,可能使心输出量下降。,2. 对左心系统的影响,左心室的后负荷取决于左心室的跨壁压(transmural pressure,Ptm),即左心室 内压力与心室周围压力之差,可以用下 述公式表达: Ptm左心室内压力(即外周动脉血压)心室 周围压力(Ppl),2. 对左心系统的影响,自主呼吸吸气相时,胸内压和动脉血压下降。 但胸内压下降的幅度大于动脉压,左心室的跨壁压增加,左心室后负荷增加,不影响正常心脏的血液动力学。,2. 对左心系统的影响,在气道狭窄或小气道痉挛时,呼吸肌作功增加,胸内负压增大,左
4、心室后负荷显著增加,易造成左心室功能不全,甚至左心室功能衰竭。 机械通气可改善胸内负压的增加,降低左心室后负荷,从而改善左心室功能。,2. 对左心系统的影响,正在机械通气的左心室功能不全的患者, 若过早撤机,左心室后负荷增加致左心 室功能失代偿,使撤机失败。,二 肺容量变化对循环生理的影响,1. 肺容量变化对右心后负荷的影响,PVR是右室后负荷的决定因素 PVR直接受到肺容量的影响。 全肺阻力取决于肺血管两部分的平衡: 肺泡毛细血管和肺泡外毛细血管。,1. 肺容量变化对右心后负荷的影响,当肺容积超过FRC时,由于肺泡的膨胀, 肺泡毛细血管受压。,1. 肺容量变化对右心后负荷的影响,当肺容量从F
5、RC向功能残气量减少时,可以发生两种情况: (一)肺泡外毛细血管变得扭曲甚至塌陷。 (二)肺容量很小时,终末气道塌陷可能 导致肺泡缺氧,当肺泡内氧分压低于 60mmHg时,将发生低氧导致的肺血管收缩,PVR也将增加,这一点可能更重要。,1. 肺容量变化对右心后负荷的影响,正常的心肺系统,接近FRC的通气而PEEP小于10cmH2O时,通常不会发生具有临床意义的右室前负荷的改变。 在哮喘、肺梗阻疾病的病人或已经有肺动脉高压的患者当中,这种情况就会发生很大的改变,很小的肺容量的改变将使肺阻力急剧上升,对血流动力学造成影响。,2. 心室的相互依赖: 右心系统对左心系统的影响,机械通气时压力和容量的改
6、变对循环生理的影响不是孤立的,一个心室的充盈会直接影响另一个心室的功能。 一些研究显示,自主呼吸时右室容量的增加导致了左室的顺应性下降,影响了左室的充盈。,2. 心室的相互依赖:,心包填塞或缩窄性心包炎的病人,心室的 相互依赖可能是导致奇脉的主要原因。 这一效应在胸内负压增加或快速扩容充盈 右室时将更加明显,相反的,应用PEEP对 这些病人有利。,3. 对自律性的影响,潮气量变化导致自动反应可能导致窦性心律失常。 自主呼吸吸气相时,由于迷走神经反射刺激的减弱可能导致心率增加,在呼气时相反。 当肺过度扩张或潮气量过大时,迷走反射过强导致心律下降,和小动脉的扩张。,4. 对心脏的机械压迫,肺容量增
7、加时,肺将推向心脏、胸壁和膈肌,胸壁向外扩张,膈肌下降,心脏、心包甚至冠状动脉都将受到肺的压迫。 肺过度扩张时,心室的充盈受到压迫,产生类似心包填塞的症状。特别关注肺过度膨胀的病人,应用小的潮气量,这些现象可以避免。,三 病理生理条件下正压通气的心肺血管效应,1. 慢性阻性肺疾病: 静脉回流减少,肺血管阻力和肺毛楔压增加,后负荷增加,舒张功能减退。 左室舒张受限,肺血管阻力增加,左房回流减少,左室充盈减少。,1. 慢性阻性肺疾病,正确设置参数。 合理的PEEPe可拮抗PEEPi,增加心排量。 过低的PEEPe PEEPe起不到足够辅助作用,过高加重肺过度充气。 监测PEEPi, PEEPe相当
8、于80% PEEPi。 粘液清除,应用支气管扩张剂改善呼吸力学。,2. 左室功能不全,正压通气增加胸内压,减轻左室前负荷和后负荷,影响左心功能。 心功能正常者,CO对前负荷的依赖较后负荷强,正压通气使CO降低。 CHF时, CO对后负荷的依赖较前负荷强,正压通气通过降低左室跨壁压改善左室功能。,左室功能不全和肺水肿:肺间质水肿和肺泡水肿,肺顺应性降低,气道阻力增加,吸气时食道压负向摆动增加,使静脉回心血量增加,增加心脏前负荷。 正压通气通过对微血管的直接加压作用使肺血管阻力增加,通过减轻肺水肿改善氧合使肺血管阻力下降,两方面净效应使肺血管阻力无明显变化。 合理应用PEEP使处于肺不张高危状态的
9、肺泡维持开放和保持肺容积,接近FRC减轻右室后负荷。,3. 急性气道阻塞,原因:成人主要是肿瘤和拔管后的喉痉挛/水肿,婴幼儿为喉炎等上呼吸道感染和异物吸入。 胸内压急剧下降,胸内大静脉塌陷,过大的胸内负压使左室后负荷增加,导致负压性肺水肿。 缺氧和高碳酸血症导致肺血管收缩、肺毛细血管压升高。,处理:马上畅通气道,纠正缺氧。 心脏彩超检查,明确有无急性左心衰。 正压通气,应用PEEP控制胸内压巨大的负向波动,选择性的降低左室后负荷,而没有显著的静脉回流和心输出量的变化。,4. 肺动脉高压,对肺高压患者机械通气时避免加重肺血管收缩的因素:缺氧、高碳酸血症或酸中毒、肺不张和肺容积的过度改变。 高频振荡通气使肺容积接近FRC,避免肺容积大幅波动导致的肺血管阻力增加。,5. ARDS和ALI,肺容积减少,肺泡缺乏间质的牵拉自发塌陷,低氧性肺血管收缩,肺血管阻力增加。 正压通气复张塌陷的肺泡,需要一PEEP, 增加肺泡气提高PO2 。通过PEEP打开肺泡使其含氧量增加,低氧性肺血管收缩减轻,肺血管阻力下降,RV射血改善。,小结,心肺交互作用的一些概念,主要是肺的力学性质改变对心血管系统的影响。利用这些概念,分析不同病理生理状态下的心肺交互作用,有助于我们更好地掌握机械通气技术解决临床实际问题,发挥优势,避免和减轻心肺负面效应。,谢谢!,
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