呼吸監(jiān)護主要對象是呼吸功能不全或呼吸衰竭的危重患者。呼吸衰竭的特點是低氧血癥和高碳酸血癥。以海平面為準,當病人呼吸室內(nèi)空氣不能繼續(xù)將靜脈血充分氧化為動脈血,其動脈血PaO2低于8.0kPa(60mmHg)或PaCO2 高于6.6kPa(50mmHg),或兩者兼并存在時,即為呼吸衰竭。
呼吸監(jiān)護病房的危重病人以成人呼吸窘迫綜合征(ARDS)的急性呼吸衰竭,或慢性阻塞性肺疾患(COPD)的急性肺功能不全最多見,兩者常需依賴輔助通氣挽救生命。肺水腫病人亦常需監(jiān)護,除了急性左心室衰竭或ARDS引起的肺水腫,有時因補液過多,超過心臟的負荷也可引起肺水腫。近年已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與睡眠有關(guān)的呼吸紊亂,或睡眠呼吸暫?稍斐蓢乐氐牡脱跹Y和高碳酸血癥,有時甚至發(fā)生突然猝死。
理解呼吸衰竭的發(fā)病機理和掌握監(jiān)護技術(shù)是保證呼吸監(jiān)護病人得到預(yù)期療效的關(guān)鍵。
一、呼吸衰竭的病理生理改變
(一)高碳酸血癥性呼吸衰竭 此類呼吸衰竭的發(fā)生是由于肺泡通氣不足,不能提供
充分氧化和將二氧化碳排出。從而體內(nèi)二氧化碳積聚,動脈PaCO2增高。
動脈PaCO2是測定肺泡通氣最重要的指征,正常值為4.8~5.8kPa(36~44mmHg),由于二氧化碳在肺泡和毛細血管床之間迅速平衡,所以肺泡PACO2和動脈PaCO2接近等值。肺泡PACO2數(shù)值的改變?nèi)Q于二氧化碳的產(chǎn)生和肺泡通氣對CO2的排出。健康人每分鐘體內(nèi)產(chǎn)生的二氧化碳量為200ml,肺泡每分鐘通氣量大約為4L,則PaCO2=CO2×0.863/ A, CO2
若CO2恒定,則Pa CO2與肺泡通氣呈反相關(guān)。低通氣時,其值增高,表時肺泡排除二氧化碳的功能不足。過度通氣時,其值降低。
依公式 A E A A E O E O
1. E A E
2.VO上升 肺泡通氣部分取決于死腔量,包括解剖死腔和由于疾病而產(chǎn)生的非解剖死腔。當無效的通氣死腔量增加,則有效的肺泡通氣量反而減少,造成通氣與血流灌注比例失調(diào),出現(xiàn)伴有高碳酸血癥性的低氧血癥。此類呼吸衰竭多見于COPD因感染促使病情急劇加重。
(二)低氧血癥性呼吸衰竭通氣與血流灌注比例失調(diào)為此類呼吸衰竭的主要病理基礎(chǔ)。根據(jù)供氧后PaCO2的反應(yīng),將此類呼吸衰竭jfsoft.net.cn/job/分為兩類。
1.吸氧后低氧血癥可改善的呼吸衰竭 引起這種變化的病理生理基礎(chǔ)是通氣/血流比例失調(diào),肺內(nèi)存在較廣泛的低/
區(qū)域。例如:慢性阻塞性肺疾患、肺不張、肺梗死、肺水腫或氣胸等。
2.吸氧后仍難糾正的低氧血癥 此類呼吸衰竭的病理生理基礎(chǔ)是肺內(nèi)存在巨大的右左分流(正常值低于5%),例如ARDS。ARDS的主要病理特點是肺間質(zhì)和肺泡水腫。①肺泡水腫阻礙了肺泡通氣,即使灌注相對充足,而這些流經(jīng)無通氣肺泡的血流未經(jīng)氧化就進入肺循環(huán),分流為其低氧血癥的首要因素;②由于ARDS病人其肺泡表面活性物質(zhì)受損或缺乏,因而導(dǎo)致廣泛的肺泡塌陷,從而加重低氧血癥的程度;③ARDS病人的肺間質(zhì)水腫和透明膜形成造成彌散功能減退,為低氧血癥進一步惡化的原因。
二、呼吸監(jiān)護的重點
對呼吸衰竭的搶救,特別是急性呼吸衰竭的搶救應(yīng)積極、迅速,否則會造成腦、腎、心、肝等重要臟器因嚴重缺氧而發(fā)生不可逆性的損害。監(jiān)護的重點包括病人的氧合狀態(tài)、通氣狀態(tài)、酸堿平衡和液體與電解質(zhì)的調(diào)整。
(一)保持呼吸道通暢是呼吸復(fù)蘇搶救的第一步。當自主呼吸微弱,不足以維持肺泡通氣時,立即從氣管插入有套囊的導(dǎo)管,以便必要時進行輔助機械通氣。如果病人需要較長時間的機械通氣,或不能耐受氣管插管時,可行氣管切開。如氣道被痰液、血液等物質(zhì)堵塞時,應(yīng)行充分有效的負壓吸引和順位排痰,以便解除氣道梗阻。
表80-1 動脈低氧和高二氧化碳的生理測定
呼吸衰竭原因 | PAO2 | PaO2 | PA-aO2 | PaCO2 | |
I低PO2 | |||||
低通氣 | 有 | ↓ | ↓ | 正常 | ↑ |
低PiO2 | 無 | ↓ | ↓ | 正常 | 正常↑或↓ |
彌散障礙 | 有 | 正常 | ↓ | ↑ | 正常,或↓ |
/ 失調(diào) | 有 | 正常 | ↓ | ↑ | 正!颉 |
分流 | |||||
心源性 | 無 | 正常 | ↓ | ↑ | 正;颉 |
肺源性 | 有 | 正常 | ↓ | ↑ | 正常,↑或↓ |
0 | |||||
Ⅱ高PCO2 | 0 | ||||
肺泡通氣降低,VD增加,VE不足,CO2產(chǎn)生 | 有 | ↓ | ↑ | 正常或↑ | ↑ |
VD正常,VE降低或不足 | 有 | ↓ | ↓ | 正常 | ↑ |
(二)氧合作用 糾正低氧血癥為搶救呼吸衰竭最重要的因素。首先應(yīng)立即進行血氣分析,以便對病情和預(yù)后進行初步估價。下述指標可做為監(jiān)護氧合作用的參考。
1.PaO2吸氧為治療低氧血癥的重要手段,糾正低氧血癥的難易取決于呼吸衰竭的類型。高碳酸血癥性呼吸衰竭,其低氧的原因是低通氣和通氣/血流比例失衡,充分吸氧后可明顯改善低氧狀態(tài)。這類病人吸氧最低濃度應(yīng)保持PaO2介于8.0~12.0kPa(60~90mmHg)之間。高濃度吸氧往往并不必要。不伴有PCO2增高的低氧血癥性呼吸衰竭,例如ARDS,其低氧血癥的原因是肺內(nèi)分流存在,即使吸入60%~100%高濃度的氧,有時也難保持PaCO2在8.0kPa(60mmHg)以上。
2.肺內(nèi)分流量(QS/QT)ARDS時因肺水腫和彌漫性肺泡氣道關(guān)閉,不能進行正常的氣-血交換,肺內(nèi)分流量顯著增高,這是一項重要的診斷指標。QS/QT正常值小于5%,ARDS患者的常常高于10%,當高于15%時,應(yīng)考慮采用呼吸器。
3.肺泡氣-動脈血氧分壓差(PA-aDO2)肺內(nèi)分流與通氣/血流灌注分布不均可增加PA-aDO2數(shù)值。吸入空氣的條件下(FiO2=21),PA-aDO2的正常值為1.33~2.67kPa(10~20mmHg),吸純氧(FiO2=1.0)20min后,PA-aDO2正常值為3.33-10.0kPa(25~75mmHg),如果PA-aCO20.21數(shù)值大于6.67kPa(50mmHg),或吸純氧時PA-aDO2大于13.3kPa(100mmHg),則需要考慮輔助通氣。
4.混合靜脈血氧分壓的測定(PVO2) PaO2正常,有時不一定說明組織氧合充分。通過Swan-Ganz漂浮導(dǎo)管測定PVO2可以了解組織內(nèi)的氧合狀態(tài)。如果PVO2高于4.0~4.67kPa(30~35mmHg),說明組織氧化充足。而PVO2低于4.0kPa(30mmHg),則表明組織處于缺氧的危急狀態(tài)。Swan-Ganz漂浮導(dǎo)管又可監(jiān)測肺毛細血管楔壓(PCWP),通過PCWP可以鑒別肺水腫的產(chǎn)生系由左心衰竭引起(PCWP增高)或系A(chǔ)RDS肺部損傷所致(PCWP正常)。
(三)通氣狀態(tài) 當病人自主呼吸減弱或暫停,難以維持每分鐘正常通氣量;或低氧血癥呼吸衰竭的病人,面罩給氧濃度≤40%,動脈PaO2仍不能達到8.0kPa(60mmHg);或吸氧濃度為100%,而其PA-aDO2高于13.3kPa(100mmHg)時,應(yīng)考慮輔助通氣。
1.輔助通氣的目的 ①可以獲得更多的高濃度氧;②通氣機提供的正壓比病人自行呼吸有更大的潮氣量;③通過呼吸周期轉(zhuǎn)換,保持氣道在正壓狀態(tài),即終末正壓呼吸(positive end-expiratory pressure,PEEP)。
2.使用通氣機的指征 當呼吸頻率快于35次/min,肺活量(VC)低于15%預(yù)計值,F(xiàn)EV1.0低于10%,面罩吸氧后SaO2 低于70%,或PaCO2高于7.33kPa(55mmHg)(除外慢性高碳酸血癥的情況)時,可以考慮使用通氣機。但最主要的指征是病人呼吸肌趨向疲勞狀態(tài)。當哮喘病人處于危急情況下,低氧、低碳酸血癥和呼吸性堿中毒;COPD病人低氧高碳酸血癥伴呼吸性酸中毒,這些病人呼吸衰竭嚴重,陷入耗竭狀態(tài),輔助通氣迫切需要。
3.通氣機的選擇
(1)壓力周期轉(zhuǎn)換通氣機:使用相對簡單。其缺點是氣道阻力的改變能影響通氣機釋放肺總量,使吸入氧的濃度降低。
(2)容量周期轉(zhuǎn)換通氣機:更接近于生理性能而且可靠,當氣道阻力或肺順應(yīng)性改變時,仍能保持相當恒定的肺容量,具有高壓和良好的流速性能,為吸氣期提供優(yōu)越的氧濃度。
4.輔助通氣時應(yīng)注意的事項 病人依靠通氣機維持呼吸時,潮氣量一般為15ml/kg體重。呼吸頻率為20-30次/min,呼吸器的固有頻率應(yīng)稍低于病人的自主呼吸頻率。如果病人的呼吸頻率減慢或停止,則呼吸器將接替工作。輔助通氣后20min,應(yīng)進行血氣監(jiān)測。如果增高的PaCO2經(jīng)輔助通氣后恢復(fù)正常,則各項已定數(shù)值無需變動。假如PaCO2升高,則應(yīng)當增加肺泡通氣。增加呼吸頻率,提高每分鐘通氣量對COPD呼吸衰竭的病人尤為適宜。如果PaCO2過高,特別是當血漿碳酸氫鹽的水平太高時,應(yīng)避免使PaCO2降低過快。因為PaCO2的迅速降落易引起嚴重的堿血癥和驚厥,甚至發(fā)生昏迷。當ARDS病人為了保持充分氧化而出現(xiàn)通氣過度進,人工死腔的建立可以保證通氣和繼續(xù)釋放大的容量而避免PaCO2過分降低。
5.機械通氣的方式應(yīng)結(jié)合病情而定 ①控制通氣(control ventilation):用于無自主呼吸的病人,通氣機提供所需的潮氣量和呼吸頻率。②輔助控制通氣(assist control mode of ventilation):用于清醒有自主呼吸但極度微弱者。通氣機提供特定的潮氣量,病人可以自主呼吸調(diào)整呼吸頻率。通氣機為病人提供每分鐘呼吸次數(shù)。例如,通氣機補充頻率固定為每分鐘10次,經(jīng)過6秒鐘而尚無自主呼吸時,通氣機將自行釋放一次呼吸。如果病人的呼吸頻率發(fā)生明顯改變,則通氣機可以接替,充分發(fā)揮作用。③間歇強制通氣(IMV):又稱同步間歇強制通氣(SIMV)。通氣機按預(yù)先調(diào)整的潮氣量、吸氧濃度定時釋放呼吸頻率。病人可以從通氣機中吸入同樣濃度的氧,但通氣機不能幫助自主呼吸,因而其潮氣量是在呼吸中進行測定。IMV一般用于呼吸功能趨向好轉(zhuǎn)穩(wěn)定的恢復(fù)期。④持續(xù)氣道正壓(CPAP):當病人自主呼吸時(無機械通氣)與呼氣管相連,安置一玻璃管于水面下,形成一人工正壓,病人吸入的氣體由脹滿的儲氣袋提供足夠高的流速,保持吸氣與呼氣道內(nèi)均為正壓狀態(tài)。
上述通氣機的四種通氣方式為臨床所常用。睡眠呼吸暫停的患者,采用CPAP可防止氣道塌陷,解除上氣道阻塞所產(chǎn)生的癥狀,阻止陰塞性睡眠呼吸暫停的出現(xiàn)。當搶救ARDS病人時,首先選擇PEEP。與CPAP工作原理相同,PEEP使呼氣末的壓力并不降至零,而是保持在特定的預(yù)定正壓水平[一般為0.59~0.98kPa(6~10cmH2O)。
PEEP與CPAP的優(yōu)點在于呼氣末氣道和肺泡保持正壓狀態(tài)。由于正壓使功能殘氣量(FRC)增加,升高的FRC使很多已經(jīng)關(guān)閉的氣道和肺泡重新開放,并進行氣體交換,血液流經(jīng)這些肺泡得到氣化。表時PEEP可以降低肺內(nèi)分流,提高PaO2,從而使吸jfsoft.net.cn/yishi/氧的濃度降低,避免因吸入高濃度氧而引起的氧中毒。
當病情改善,不需要輔助通氣時,需行脫機前的準備過程。一般采用IMV,逐漸減少呼吸次數(shù)并利用通氣機提供每分鐘的總通氣量。拔管前應(yīng)訓(xùn)練病人通過內(nèi)管自主呼吸,以保證能夠在無通氣機輔助下進行充分的氣體交換。
6.機械通氣的合并癥插管和機械通氣并非無危險。心律紊亂、喉頭痙攣和內(nèi)管錯位為插管時常見的合并癥。如果氣管插管保持數(shù)日或數(shù)周,可能發(fā)生聲帶潰瘍、喉頭狹窄和肉芽腫。套囊壓迫可造成氣管潰瘍、狹窄和氣管軟化。為減少插管的合并癥,使用帶套囊的插管,定時放氣以減少對氣管壁的壓迫和壞死。如果需要較長時間輔助通氣,則氣管切開實為必要。
通氣機提供的正壓過高可引起氣胸或皮下氣腫。如不給予及時治療將會造成嚴重后果。在此狀態(tài)下,通氣機持續(xù)釋放氣體引起張力性氣胸,嚴重減少靜脈回流或心臟搏出,并很快引起心血管萎陷。此時應(yīng)快速行胸腔穿刺以緩解胸內(nèi)壓,恢復(fù)靜脈回流,使肺臟重新復(fù)張。
正壓通氣的另一常見副作用是靜脈回心血量減少。當吸氣時,胸內(nèi)負壓促使周圍靜脈血回流入右心。而通氣機釋放的吸氣正壓阻礙靜脈回流。特別是病人在PEEP的方式下進行呼吸時,心低排出量和低血壓更易發(fā)生。適度地給予靜脈液體能有效地扭轉(zhuǎn)正壓通氣對血液動力學的不利結(jié)果。
(四)酸堿平衡狀態(tài)和血氣分析呼吸系統(tǒng)疾病中由于體內(nèi)酸堿平衡狀態(tài)的改變,氧和二氧化碳的運送常受到影響。因此血液氣體分析對診斷呼吸衰竭具有特殊重要地位,為指導(dǎo)治療不可缺少的技術(shù)。酸堿度(pH)、二氧化碳分壓(PCO2)、實際碳酸氫(AB)、標準碳酸氫(SB)、二氧化碳總量(TCO2)、緩沖堿(BB)、剩余堿(BE)、氧分壓(PO2)氧飽合度(%sat)為常用變值,其中以pH、PCO2、HCO-3是反映酸堿的必要指標。各項指標的臨床意義如下。
根據(jù)Henderson Hasselbalch公式:PH=pK+log/0.03PCO2,0.03為二氧化碳溶解系數(shù),正常情況下[HCO-3]=24mmol/L,0.03PCO2=0.03×40=1.2mmol/L,pK為常數(shù)6.1。
所以pH=6.1+log20/1=6.1+1.30=7.40
此公式可理解為:pH=HCO-3/PCO2或PH=腎/肺
pH是氫離子[H+]活性的負對數(shù)。血液pH平均值為7.40(7.36~7.44)。其數(shù)值的改變由HCO-3/PCO2比值決定。pH直接說明酸堿狀態(tài)的紊亂程度和發(fā)生酸堿失衡的急劇或緩慢。一旦pH不在正常范圍,說明酸堿紊亂已相當顯著(例如pH大于7.45為堿血癥,pH小于7.35為酸血癥)。有時pH在正常范圍,但已發(fā)生明顯的酸堿紊亂,此乃通過體內(nèi)代償機制維持pH在正常范圍。因此pH值必須與HCO-3和PCO2綜合分析。
HCO-3反映運轉(zhuǎn)二氧化碳的數(shù)量。是血清中CO2的結(jié)合形式,與PCO2構(gòu)成PCO2-碳酸氫系統(tǒng),產(chǎn)生可揮發(fā)的H2CO3,由肺臟排出。動脈血HCO-3正常值為22~26mmol/L,均值為24mmol/L。當血中HCO-3減少時,反映體內(nèi)有過多的固定酸。但有時體內(nèi)固定酸并不過多,而血HCO-3數(shù)值仍然低于正常范圍。例如:①醋氮酰胺抑制腎小管內(nèi)的碳酸酐酶而使HCO-3排出增多;②稀釋性酸中毒降低了HCO-3的濃度使pH下降,HCO-3的濃度受PCO2變化的影響。
PaCO2為物理溶解于動脈血液中的二氧化碳氣體分壓,正常值為5.33kPa(40mmHg)。為判斷呼吸衰竭時的重要指標。正常情況下,組織產(chǎn)生二氧化碳的速度和排出速度均衡,所以體內(nèi)PCO2水平經(jīng)常保持穩(wěn)定。機體對血中PCO2的升高較缺氧刺激更敏感,當PCO2升高即刺激神經(jīng)中樞,呼吸頻率成倍增加以促進通氣,使PCO2下降。當通氣過度而致血中PCO2下降時,通過神經(jīng)中樞使呼吸減弱,直到PCO2恢復(fù)正常。
(五)液體與電解質(zhì)的監(jiān)護 液體的補充與電解質(zhì)的調(diào)整是治療呼吸衰竭的重要因素。如果病人的心率不快、手足溫暖、尿量正常,能安靜地長時間平臥而且神志狀態(tài)良好,則補液量保持血壓在正常偏低水平即可。液體的性質(zhì)也很重要,低分子右旋糖酐可用于維持血液循環(huán),防止血小板凝集。晶體液容易從血循環(huán)中很快漏入肺組織間隙,如未及時發(fā)現(xiàn),極易出現(xiàn)肺水腫。因肺水腫而發(fā)生的氣短和呼吸淺速,需及時給予有效的處理。利用Swan-Ganz導(dǎo)管檢測肺動脈楔壓或肺動脈舒張末壓力,以1.33~2.0kPa(10~15mmHg)為宜。中心靜脈壓的測定并不是可靠的指,因為肺水腫有時嚴重到危及生命而中心靜脈壓可能仍在正常范圍。
ARDS病程早期,毛細血管呈灶性可逆的病理損害,給予低鹽、白蛋白和利尿劑以緩解肺水腫。而病程晚期,廣泛的毛細血管損傷使白蛋白漏入肺泡間隙,導(dǎo)致滲透壓增加,促使肺間質(zhì)或肺泡水腫的加劇。通過血氣、潮氣量、峰流速、血壓和尿量等監(jiān)測指標對病情進行評估。
當病人通過呼吸監(jiān)護病情穩(wěn)定后,應(yīng)嚴密監(jiān)護和預(yù)防呼吸道感染,排除一切刺激因素,給予支氣管擴張劑,充分濕化,逐漸加強鍛煉。最重要的是,醫(yī)護人員能及早識別病情惡化的跡象,在嚴密的監(jiān)護中取得治療的成功。
(姜秀芳)
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