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正压通气的心肺交互影响

正压通气时的心肺交互作用
正压通气导致胸内压和肺容积的改变。胸内压的改变不仅影响心房充盈(前负荷)、心室排空(后负荷)、心率和心肌收缩性,而且压力改变还向心包、心脏和大的动静脉传递。肺容积的改变也会对胸腔内大血管和肺循环产生影响。
1,胸内压改变对静脉回流和右心功能的影响Valsalva动作导致静脉回流减少,动脉血压升高 和心排出量(CO)下降,称之为Valsalva效应,该效应证实了胸内压升高对右心的影响。同Valsalva效应相似,正压通气导致胸内压升高,静脉回流减少,使右室充盈减少,可导致健康者CO下降。
我们可将循环系统近似看成由胸、腹和外周三部分组成,胸内压直接影响右房压(PRA),膈肌下降影响腹压,外周静脉压与大气压相关。吸气时PRA下降,膈肌下移导致腹内压升高,而外周静脉压在整个呼吸周期中保持稳定。CO的主要决定因素即系统静脉回流取决于胸外静脉和PRA的压力阶差。自主吸气时膈肌下移,腹内压升高,压力阶差增加,加速静脉回流,右室前负荷和搏出量均增加。相反,Valsalva动作和正压通气时,PRA增加,压力阶差减 少,静脉回流减速,胸内正压较大时则导致右室前负荷和CO的降低。呼气末正压(PEEP)使胸内压在呼气末保持正压,它足够高时可导致整个呼吸周期的CO下降。
正压通气造成静脉回流下降,通常称之为插管后的“急性心血管塌陷”,在婴儿更为明显。在低血容量、感染中毒性休克、气道阻塞性疾病所致气体陷闭时,如同胸内正压一样可妨碍静脉回流导致CO的降低。我们可通过应用α肾上腺能激动剂或正性肌力药物,以及相应的机械通气措施来增加静脉回流。正压通气时适量补液可弥补静脉回流的减少,特别是在需要高水平的PEEP时。
2,肺容积改变对右室后负荷和右心功能的影响 肺血管阻力(PVR)是右室后负荷的主要决定因素,受肺容积的直接影响。肺循环的总阻力主要取决于肺泡血管和肺泡外血管(肺间质血管)的平衡。在肺容积过小或过大的情况下,PVR增加。当肺充盈超过功能残气量(FRC)时,由于肺泡的扩张使肺血管受到挤压,使PVR升高。当肺容积从FRC下降接近残气量时,一方面,由于肺泡外血管急剧扭曲而倾向于塌陷;同时,由于周边气道塌陷引起肺泡缺氧,当氧张力低于60mmHg(1mmHg=01133kPa)时可导致缺氧性肺血管收缩。这两方面因素导致PVR升高,肺动脉压升高,妨碍右室射血。肺复张手法、PEEP和CPAP可防止缺氧性肺血管收缩,降低肺动脉压。
3,胸内压改变对左室的效应
要了解胸内压的改变对左室的复杂效应,首先要了解跨壁压的概念。我们监测外周动脉的无创血压就是相对于大气压而言的血管内压。主动脉的跨壁压(Ptm)是指血管内压力和胸内

压(Ppl)之差。在自主吸气或负压通气时,胸内压较主动脉压下降更多,Ptm增加,导致左室后负荷增加和左室搏出量减少。在心功能正常者,自主吸气和负压通气对左室后负荷的影响并不重要,而以影响右心为主。在支气管哮喘急性发作和急性气道阻塞时,吸气时产生足够的胸内负压和左室后负荷的明显增加,这时胸内压的轻度负向摆动就可引起左室后负荷的急性升高,导致肺水肿。在临床上,当心功能受损时,胸内压的改变会对左室后负荷产生重要影响。胸内压的负向波动如Mueller动作(与 valsava 动作相反),或断开正压通气,导致后负荷的急性 升高,会使左室功能不全患者的心功能进一步恶化
4,心室之间的互相影响
5,病理生理状态下的影响:COPD 的内源性 peep,左室功能不全的正压通气降低左室前后负荷,急性气道阻塞增加左室后负荷造成肺水肿,肺动脉高压正压通气避免缺氧和高碳酸血症等增加肺动脉压的影响。