strain 机械通气之呼吸力学 - Stress & Strain

机械通气的呼吸力学——应力和应变

2015-08-04zzd0000台州市呼吸内科

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作者zzd0000丁香园论坛

机械通气的呼吸力学——应力和应变

今天是元旦。首先祝大家新年快乐！

很久没有发专题讨论帖了，只是最近在复习一些呼吸力学方面的文章，有些与传统的气道阻力、胸肺顺应性、PEEPi等呼吸力学基础测量有所不同，主要内容是应激和劳损对机械通气的影响。刚看了几篇这样的文章，我还在想，这种所谓的“高级”呼吸力学监测的意义何在？直到最近，我才慢慢想通了这个道理，想在这样一个喜庆的日子，在花园里和大家分享一下。内容本身还不是很成熟，水平有限，希望能理解错在哪里。

首先介绍一些基本公式和概念:

应力和应变的概念来源于物理学，即作用在物体上的力与物体变形程度的关系。它最早是由呼吸生理学家在20世纪60年代引入医学领域的，所以即使在医学领域，也不是一个很新的概念，但在那之后，压力和紧张沉默了几十年，最近几年又回到了江湖。如果仔细关注，你会发现Gattinoni出现在大部分涉及这个概念的文章的作者栏，这也说明了它的重要性。

以下是两者之间的关系:

应力= K *应变

除了上面提到的应力和应变，方程中还有一个k值，其正式名称为“比肺弹性系数”，暂译为“比肺弹性阻力”，是一个常数。同时，国外研究证实，健康肺和ARDS肺的K值相当稳定，人的K值在13cmH2O左右。但需要注意的是，各种哺乳动物的K值是不一样的，比如大鼠的K值在6cmH2O左右。

呼吸生理学和呼吸力学领域的上述公式可转换如下:

应力(PL)=k(特殊肺弹性)*应变(dV/V0)

换算后应力为PL，这是所有熟悉呼吸力学的站友都知道的，即肺内外压之差(Pirv-Ppl)，而dV是单位容积的变化，V0是静息容积，对于呼吸系统来说是FRC(功能残余容积)，即单位经肺压变化引起的肺容积变化呈线性关系。

Ii .的分类。应变:

1.静态应变:即PEEP的存在所引起的应变

静态应变=Vpeep/FRC

2.动态应变:即潮气量引起的应变

动态应变=VT/FRC

3.整体应变:以上两者之和:

全局应变=(Vpeep+VT)/FRC

VPEEP是PEEP引起的肺容积增加，VT是潮气量，FRC是功能性残余容积

Gattinoni等人专门研究了动态和静态应变对呼吸力学的意义。如果有站友感兴趣，我可以发全文

DV是机械通气过程中的VT，所以我们可以看到这个公式中只有两个未知参数:应力和V0，即前面提到的经肺压和FRC。因此，当手边的呼吸机可以监测经肺压力时，你可以通过经肺压力计算功能剩余容量。相反，经肺压力可以通过功能剩余容量来计算。

2.预防呼吸机相关肺损伤:

众所周知，关于所谓的小潮气量通气策略最权威的研究是2000年在《新大杂志》上发表的文章，这里就不赘述了。低潮气量通气的基本原则是限制潮气量(6毫升/千克IBW)和高原压力(低于30千瓦时)。

先说这个“规则”的缺点:

Chiumello早在2008年就指出，仅仅依靠6毫升/千克IBW VT和30毫升H2O Pplat的标准是不够的。

同样，国内也有类似的观点

然而，真正有价值的预防VILI的呼吸力学标准应该是限制应力和应变本身，即限制经肺压力和肺的变形程度。

这里有另一组数据:

对人类来说，当肺容积接近总肺容积时，潮气压力大于22-23cmH2O，应变大于2。来源如下:

文中提到:“因此，很明显，在靠近TLC的通气区域会出现非生理性应激和劳损。对人类来说，这相当于肺部的潮压超过22-23cmH2O，体积变化超过静息体积的2倍”。

算上我:也许，这将是5-10年后新的肺保护性通气策略的标准。

今天到此为止:

正月初一发这样的帖子，不仅是为了履行我作为版主的职责，也是为了满足站内很多朋友的要求。至于这样的内容的意义，我觉得可以从两个方面来说:从一个小的方面来说，把这些概念研究清楚或者至少了解了，有助于我们在机械通气过程中的理解和实践。刚开始可能会很无聊，但是当你真正研究的时候，你发现越嚼越好吃；从大的方面来看，我们国内的很多同事在学习机械通气的内容上远远落后于国外。如果能真正了解一些国外大佬的最新研究或者关注点，最起码有助于缩小国内和国外机械通风水平的差距。

最后，实际一点，你整理一下，找一下原文，写个概述，还是挺好的。