气管内吹气的作用机制

更新于 2026年10月28日 版权声明
三、气管内吹气的作用机制

上述不同方法的作用皆有所涉及,简单总结如下。

图示

2.改善通气 TGI改善通气功能机制与高频通气机制类似,在中心气道和周边肺区不同,一般用两室模型(中间的Ⅰ区和周边的Ⅱ区)解释(图20-2)。在Ⅰ区,气体运动以湍流和对流性运动为主,Ⅱ区则以分子弥散为主,Ⅰ区又分为邻近导管的Ⅰa区和远离导管的Ⅰb区。在Ⅰa区,高速射出的气流在其前端形成湍流向下游流动,而周围无明显的射出气流;下游呼出气反方向进入周边部分,向上游流动,形成通气。在Ⅰb区,射出的新鲜气流已均匀地分布于整个气道,湍流减弱。越向周边,气道横截面积增加,湍流速度减慢,导致湍流强度和速度进行性衰减,泰勒(Taylor)效应发挥作用,气流的混合作用和弥散加快,新鲜气体向周边气道流动,呼出气体向中心气道流动。在Ⅱ区,即小气道与肺泡交界区域,气流变为层流,流量显著下降,甚至基本停止,以分子弥散为主,并受心脏搏动的影响,即心脏搏动引起的振荡可促进小气道和肺泡气体的混合。上述作用是持续气流通气的主要机制。

图示

图20-2 气管内吹气改善通气的两室模型(https://www.daowen.com)

在Ⅰ区,湍流导致气体流动;在Ⅰa区,高速湍流导致明显的双向气流;在Ⅰb区,较弱湍流导致对流。在Ⅱ区,分子扩散导致气体交换,心脏搏动促进气体交换

3.直接提高FiO2TGI的射入气流,无论是氧气还是空气,因避开了高位气道的解剖无效腔,使气道内FO2升高;另外新鲜气流在呼气期进入气道,冲出呼出气,有一定的氧气储存作用,进一步提高FO2。这是气道内给氧的主要机制。

4.改善气体分布 由于气管-支气管树的解剖特点和不同流体形态特点(层流、湍流),应用TGI时肺上叶通气减少,肺下叶通气增加(与常规MV相似),有助于气流进入ARDS等疾病病变较严重的肺下叶。实验证实,流速非常高时可导致肺下叶过度膨胀,肺上叶几乎萎陷,主要原因下叶支气管内径大、与主气管夹角小,气流湍流强度低,气道阻力小,高速气流大量进入下叶;肺上叶支气管内径小,与主支气管分叉处形成锐角,湍流强度大,气道阻力大,较少气流进入上叶;更主要是大量进入下叶的高速气流在细、窄的上叶支气管开口出产生喷射效应,使局部产生负压,上叶支气管内气体被吸出,导致上叶萎陷。上述作用与气流量直接相关,气流量越大,湍流越显著,效应越明显。

5.其他 TGI还可通过提高“气团运动”的速度改善通气。氧和CO2的不同特点促进气道内的气体向肺泡内流动。在自主呼吸突然停止或基本无作用(VT<VD)的情况下,由于血液循环的存在,肺泡毛细血管的气体交换继续进行。因氧溶解度非常低,静脉血PO2比肺泡低得多(差值达60 mm Hg),故PAO2迅速下降;CO2的溶解度非常高,静脉血与肺泡PCO2差仅为6 mm Hg故PACO2升高有限,故肺泡总压下降,压力差的存在促进气道内的新鲜气体向肺泡内流动,称为气团运动(详见本章第三节),这是气管内吹氧的主要作用机制之一。

总之,TGI 通过多种机制的综合作用降低PaCO2、升高PaO2,在不同条件下发挥作用的机制有一定差异。

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