胸腔内压变化对循环功能的影响
在讨论跨膈压时,涉及胸腔内压的变化,本部分重点讨论胸腔内压的变化规律。由于体位、重力和表面张力的影响,不同胸腔部位的压力不同,一般肺尖部负压较肺底部高,心脏周围负压较同水平其他部位高。临床测量每一点的胸腔内压非常困难且没有必要,常用单一的胸腔内压表示整个胸膜腔压力的变化。
1.自主呼吸和MV 时胸腔内压的基本变化规律 自主吸气时胸腔内压下降;MV 吸气期,肺被动扩张,胸腔内压升高。
在某些疾病或通气状态下,如肺过度充气、肺顺应性增加、胸壁顺应性降低、较大VT或应用较大剂量的镇静-肌松剂通气,胸腔内压明显升高;在某些状态下,如气道阻力增加、PEEPi、肺顺应性降低、通气参数设置不足,常有自主吸气代偿性增强和胸腔内压显著下降。
2.呼吸运动对胸腔内压和中心静脉压(CVP)影响的客观评价 胸腔内压变化明显受自主呼吸运动的影响,故一般用平均胸腔内压作为MV 影响循环功能的评价标准。体循环系统可分为两部分,一部分位于胸腔内,受胸腔内压的影响较大;一部分位于胸腔外,受大气压影响较大。胸腔内压下降必然导致压力梯度(驱动压)增大,回心血流量增加;反之回心血流量减少,故通常用CVP表示回心血量是否充足,但上述呼吸状态和MV 皆可通过胸腔内压变化影响CVP,故在有心肺疾病、MV 或自主呼吸显著变化的患者,CVP对评估血容量没有价值;中心静脉跨壁压(CVP与胸腔内压之差)排出胸腔内压的影响,可较好反映血容量的变化。详见第十九章第五节。
3.胸腔内压对右心功能的影响
(1)基本变化:右心舒张期末容积与静脉回流至右心的血容量和右心室顺应性有关。自主呼吸导致胸腔内压周期性降低,使静脉回流至右心的血容量增加。
(2)限流效应:由于静脉壁缺乏弹性支持,若出现胸腔内压显著下降(或胸腔负压显著增大),会在胸腔与腹腔交界部位引起下腔静脉明显塌陷;若右心房压力明显降低,则静脉塌陷将更明显,静脉回流阻力明显上升,继续降低胸腔内压、右心房压力并不能继续增加回心血量和心排血量,称为“限流效应”(图7-9)。限流效应对防止胸腔内压显著降低引起的肺循环血液超负荷和肺水肿有重要作用(详见第十一章第七节)。
(3)MV时的变化:稳定通气或控制通气时,血流动力学变化与自主呼吸相反,MV 引起胸腔内压增大,将阻碍静脉血回流。在心功能正常患者,心排血量主要取决于前负荷,与后负荷关系不大(Staling定律),因此MV 过度引起的右心室舒张期末容积减少可明显降低心排血量;适当调整呼吸机参数、降低通气压力、防止肺过度扩张、发挥自主呼吸的作用,将降低胸腔内压,改善心排血量;必要时适当补充血容量。在心功能减退患者,心功能与后负荷关系密切,对前负荷不甚敏感(Staling定律),MV可通过适当降低胸腔内压而选择性降低左心室后负荷而改善心功能(见后述);同时适当降低胸腔内压也可使静脉回心血流量适当减少,使右心室过度充血减轻,也有助于改善心功能,特别是在急性心力衰竭患者。(https://www.daowen.com)
4.胸腔内压对左心功能的影响 一般用外周动脉血压(血压)描述心脏后负荷。事实上胸腔内动脉和心脏皆受胸腔内压影响,实际承受的压力比胸腔外高,因此用胸腔内动脉跨壁压(血流对血管壁的压强与胸腔内压之差)或左心室跨壁压表示左心室后负荷更准确;在有左心室流出道疾病或主动脉瓣疾病的情况下,左心室跨壁压能更好反映左心室后负荷。
(1)左心室跨壁压:即左心室内压与心室周围压(接近胸腔负压)之差,称为左心室跨壁压,包括收缩期和舒张期,但主要是收缩期。自主呼吸时,左心室后负荷在吸气期随胸腔内压降低而增大,在呼气期随胸腔内压增大而降低,这种后负荷的轻度增加或降低基本不影响正常血流动力学变化。在胸腔内压显著降低,如严重气道阻塞或机械通气量不足时,自主呼吸代偿性增强,左心室跨壁压和后负荷显著增加,与右心室前负荷增加的复合效应容易导致急性肺水肿。
(2)MV的治疗作用:在左心衰竭患者,特别是急性患者,适当MV 可适度升高过低的胸腔内压,降低左心室跨壁压,从而改善左心衰竭、肺水肿;当然适度升高过低的胸腔内压也有助于降低右心室前负荷,降低右心室心排血量、减轻肺水肿。在MV治疗的左心衰竭或合并左心衰竭患者,突然撤机将可能导致左心室后负荷增加和左心衰竭的再次发生或加重,是撤机失败的常见原因,但容易忽视。
MV除通过胸腔内压影响心功能外,也可通过取代或部分取代自主呼吸,降低呼吸肌做功和氧耗量,改善动脉血气,间接改善心功能。
5.胸腔内压对肺血流量的影响
(1)健康人自主呼吸时的变化:静息自主吸气期肺循环血容量约占总血容量的9%;呼气期有所减少,约占6%。血容量波动幅度主要受胸腔内压影响。胸腔负压越大含血量越多,反之亦然。
(2)机械通气时的变化:MV 对肺循环血容量的影响取决于通气状态和患者疾病状态。研究表明,吸气压为30 cm H2O且被通气者平稳呼吸时,血容量可较自主呼吸减少一半,血液主要被挤入四肢和腹腔等部位的血管。若血管神经反射功能正常,可通过全身血管代偿性收缩和血流重新分布,使肺血容量恢复至正常或接近正常水平;反之在血管神经反射功能较差或血容量不足的患者,易出现肺血容量减少,导致
失调甚至上肺或前肺出现Ⅰ区,发生无效腔通气;也可能进一步降低左心室充盈压和左心排血量。
6.呼气对循环功能的影响 在呼吸周期中,主动或被动吸气对血流动力学的影响起主要作用,主动呼气也有一定影响。首先腹肌收缩增加腹腔内压,增加体循环静脉血回流的动力;其次腹腔内压升高使横膈抬高,增加其曲率半径,从而增加膈肌吸气时的收缩力;使肋骨回缩,增加呼气的动力,改善肺过度充气;胸廓回缩也有利于下一次吸气时的胸廓扩张。