第一節(jié)?我們來吹氣球

如果各位能夠找到一個(gè)氣球，哦，當(dāng)然，最好是兩個(gè)，兩個(gè)不一樣的氣球。

如果你拿到氣球了，那么恭喜你，你的呼吸機(jī)學(xué)習(xí)已經(jīng)成功一半了，很多的呼吸機(jī)概念都是可以靠這個(gè)教學(xué)模具來演示的。

那么第一個(gè)問題來了，我們拿出一個(gè)氣球，我說“吹”！?。?/p>

我相信看到此的你們每個(gè)人吹得氣球大小都不一樣，有的吹入氣球里的氣體多，有的吹得少，于是你就看到了大大小小不同的氣球（我說的是大小，不要跟我說米老鼠的氣球和跳跳虎的氣球有什么區(qū)別……）。那么我們吹得氣體多，吹得氣體少，那么這個(gè)氣體的量，就是容量（V），所有的液體、氣體，這種流體的多少，是用這個(gè)體積單位來表示的，也就是容量。

那么，第二個(gè)問題來了，你需要吹這個(gè)氣球吧，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，有的氣球好吹，有的氣球不好吹，那么這兩個(gè)氣球，你想要吹到同樣的大小，你用的力量就是不同的，而你用的這個(gè)力，對(duì)于氣體來說，就是壓力，而為了方便表示，我們其實(shí)更多的是使用壓強(qiáng)（P）這個(gè)概念來表示，以下我們?cè)偬岬綁毫Γ蠹夷J(rèn)的就理解為P就行了。只要你上過高中，學(xué)過物理、學(xué)過化學(xué)，那么這段內(nèi)容開始激活你隱藏在內(nèi)心深處角落里的記憶了。這里不繼續(xù)往下說了，再說氣體的體積、壓力關(guān)系呀、泊肅葉定律呀什么的，恐怕大家就又亂了，你就了解到這里目前就夠了，吹氣球的力壓力（P）。

第三個(gè)，現(xiàn)在如果你用嘴吹氣球，和用電動(dòng)打氣筒吹氣球，達(dá)到同樣大小的速率是不一樣的，電動(dòng)打氣筒很快就吹到足夠大小了，用嘴恐怕要很長(zhǎng)的時(shí)間，那么這個(gè)把一定容量的氣體吹到一個(gè)容器里的快慢，就是我們要說的第三個(gè)概念流量（或者叫流速，F(xiàn)）。這里還是，涉及到特別深的流體力學(xué)的內(nèi)容，我不展開說了，有興趣的小伙伴可以自己找相關(guān)教程、視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)。那么準(zhǔn)確的說，單位時(shí)間內(nèi)，流動(dòng)的氣體的容量（體積），就是流量。

重要的問題來了，這三個(gè)概念的關(guān)系，希望后面的敘述不會(huì)把各位搞亂：

1、用一定的壓力吹一個(gè)可以膨脹的容器（氣球、肺泡都屬于這種容器），只要容器是一定的，那么吹入容器的氣體的容量就是一定的，這層關(guān)系是壓力產(chǎn)生了容量；

2、用一定的壓力通過一個(gè)管狀的路徑吹入可以膨脹的容器，力量越大，那么可以越快的達(dá)到需要達(dá)到的容量，也就是力量越大，流量越大，這層關(guān)系是壓力產(chǎn)生流量；

3、其實(shí)通過剛才敘述流量的概念大家就可以發(fā)現(xiàn)，流量越大，達(dá)到所需容量的時(shí)間就越短，那么如果同樣的容量，時(shí)間越短，流量就越大，這里先引入第四個(gè)概念：時(shí)間。而在吹氣球的動(dòng)作里，這個(gè)時(shí)間是吹氣球時(shí)間，而在呼吸的動(dòng)作里，大家可以理解為吸氣時(shí)間（我這里用Ti表示，表示方法不同大家看個(gè)人的習(xí)慣就好）。而這里的關(guān)系是一定的流量吹一定的時(shí)間產(chǎn)生了一定的容量。

好啦，如果到這里，你還沒有糊涂，那么好，干貨來了，請(qǐng)各位注意：容量（V）、壓力（P）、流速（F）、時(shí)間（T），這便是呼吸機(jī)上最基礎(chǔ)也是最重要的4個(gè)概念了，這里不用問我順應(yīng)行呀、阻力呀什么的內(nèi)容，后面會(huì)講的。

你們看到的所有的呼吸機(jī)上的波形圖，便是這四個(gè)物理量?jī)蓛山M合而來的，大家算算有多少種組合？

這里不賣關(guān)子了，四個(gè)量?jī)蓛山M合，

，有6種組合（就是我們常講的3波+3環(huán)）：壓力時(shí)間曲線（P-T曲線）、流速時(shí)間曲線（F-T曲線）、容量時(shí)間曲線（V-T曲線）、壓力容量環(huán)（P-V環(huán)）、壓力流速環(huán)（P-F環(huán)）、流速容量環(huán)（F-V環(huán)）。

好的，大家清楚這四個(gè)物理量，那么后面的關(guān)于模式、參數(shù)、波形的講解當(dāng)中，我會(huì)一個(gè)一個(gè)具體來說。

總結(jié)一下重點(diǎn)問題：

1、氣體進(jìn)入呼吸系統(tǒng)所需的力量，便是壓力，壓力是討論氣體問題是最重要的力的概念；

2、一定量的氣體進(jìn)入呼吸系統(tǒng)，使肺泡擴(kuò)張，進(jìn)入肺泡內(nèi)的氣體的總量便是容量；

3、氣體進(jìn)入呼吸系統(tǒng)的速率，便是流量，流量的大小會(huì)造成壓力的變化；

4、壓力、流速、容量之間互相影響，成為呼吸運(yùn)動(dòng)中最重要的三個(gè)物理量；

5、壓力、流速、容量、時(shí)間兩兩組合，形成了機(jī)械通氣的六個(gè)呼吸曲線：3個(gè)波形、3個(gè)環(huán)，這是未來學(xué)習(xí)通氣模式、呼吸波形的重點(diǎn)。

第二節(jié)?水往低處流，哪弱往哪走

關(guān)于氣體、液體流動(dòng)的方向，最準(zhǔn)確的說法是，流體會(huì)由勢(shì)能高的地方往勢(shì)能低的地方流動(dòng)。

那么聯(lián)系到氣體，其實(shí)很簡(jiǎn)單的，氣體會(huì)由壓力高的地方向壓力低的地方流動(dòng)。

那么有個(gè)概念給大家提出來，什么叫正壓通氣，什么叫負(fù)壓通氣呀？

肺泡和大氣是靠人的氣道連通的，我這里還打一個(gè)比喻，剛剛各位找了氣球了吧，這一節(jié)，我需要各位找一個(gè)注射器，多大的都可以，咱們的教具都是比較簡(jiǎn)單的，等近期幾個(gè)問題討論的差不多了，咱們的教具也積累的差不多了。

那么你拿著注射器，找一個(gè)水盆，把針頭放在水里，用力拉注射器的活塞，發(fā)生了什么？你想的沒錯(cuò)，水被吸入了注射器。

想象一下原理，原本注射器內(nèi)和外界是一種平衡狀態(tài)，當(dāng)我們拉動(dòng)注射器的活塞時(shí)，注射器內(nèi)的體積瞬間變大，而在那個(gè)瞬間，注射器內(nèi)的物質(zhì)沒有增多，于是注射器內(nèi)的壓力下降，低于原本處于平衡的注射器外的壓力，于是水被壓入了注射器（為了簡(jiǎn)化問題，這里不去討論連通器原理，也不討論是大氣把水壓入了注射器，你只要認(rèn)識(shí)到注射器內(nèi)外的平衡被打破了，水被吸入了，就好了）。

那么我們的呼吸系統(tǒng)可以比作這個(gè)注射器，針頭、連接針頭與注射器體部的細(xì)小管路可以比作氣道，注射器內(nèi)部可以比作肺泡和胸腔，活塞可以比作膈肌。我下面講的都是平靜呼吸，用力呼吸的過程不在以下討論范圍。

吸氣前的一瞬間，大氣和我們肺泡內(nèi)的壓力相等，整個(gè)呼吸系統(tǒng)保持穩(wěn)定，為了方便問題討論這時(shí)我們認(rèn)為大氣的壓力為0（相對(duì)為0，如果有人非要和我較真大氣壓是101kPa我無(wú)語(yǔ)，青藏高原和華北平原的氣壓肯定是不同的，我們討論不可能每個(gè)按照每個(gè)地點(diǎn)的絕對(duì)氣壓來討論，那就太過于繁瑣了，為了簡(jiǎn)化問題，大氣壓這里認(rèn)為是0），當(dāng)我們準(zhǔn)備吸氣時(shí)，膈肌收縮、下移，于是胸廓擴(kuò)張，胸腔變大，肺泡隨之變大，內(nèi)部壓力降低，小于大氣壓，肺泡內(nèi)壓力小于大氣壓，氣體從壓力高處流向壓力低處，氣體從空氣中流入了肺泡內(nèi)，我們稱之為吸氣動(dòng)作，這里肺泡內(nèi)的在膈肌下移的初始一瞬間的壓力小于大氣壓，故我們把這時(shí)的壓力稱為負(fù)壓，于是我們發(fā)現(xiàn)，正常人的吸氣的動(dòng)作是通過增加肺泡內(nèi)的負(fù)壓，從而讓氣體被吸了進(jìn)來，所以正常人的吸氣動(dòng)作被稱為負(fù)壓吸氣，或者負(fù)壓通氣。

那么大家看，當(dāng)我們氣體吸入肺內(nèi)時(shí)，肺泡擴(kuò)張、胸廓擴(kuò)張，整個(gè)呼吸系統(tǒng)都在擴(kuò)張，于是，整個(gè)呼吸系統(tǒng)在積累彈性勢(shì)能，也就是說，整個(gè)呼吸系統(tǒng)回彈的力量在逐漸增大，于是氣體進(jìn)入肺內(nèi)的難度會(huì)越來越大，而隨著氣體的流入，氣道內(nèi)外氣體的壓力差逐漸減小，向內(nèi)的力的值會(huì)逐漸減小。那么向外的力增大，向內(nèi)的力減小，終有一時(shí)向外的力超過向內(nèi)的力，使吸氣的動(dòng)作開始減速，逐漸減速到0，向外的合力繼續(xù)，那么整個(gè)吸氣的動(dòng)作反向，開始呼氣了。由于今天只是討論吸氣和呼氣的性質(zhì)，這里就不具體分析整個(gè)的加速過程、減速過程了，避免大家糊涂。于是我們發(fā)現(xiàn)，呼氣啟動(dòng)的那一刻并非我們主動(dòng)做了什么，而是呼吸系統(tǒng)彈性積累到一定程度以后的作用。

或者，如果到這里還有朋友無(wú)法理解，大家把氣球拿回來。給氣球充氣的過程，你是需要用力的（氣球自己不能用力呀），所以氣球吸氣是主動(dòng)的過程，而氣球呼氣呢，就是你一撒手就可以了，換句話說，如果你不捏緊氣球的吹氣口，氣球的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)永遠(yuǎn)是撒氣。人的肺泡你也可以這樣理解，吸氣的動(dòng)作必須主動(dòng)的做膈肌下移這個(gè)拉活塞的動(dòng)作，這個(gè)動(dòng)作是主動(dòng)的，而呼氣只要你一個(gè)放松即可。

那么這里總結(jié)一下重點(diǎn)：

1、 生理狀態(tài)下的吸氣是負(fù)壓通氣；

2、 平靜呼吸時(shí)，吸氣是主動(dòng)的，呼氣是被動(dòng)的。

第三節(jié)?鐵肺與呼吸機(jī)

上面第二節(jié)的內(nèi)容有一些枯燥，那么我們來講故事輕松一下。

去年曾經(jīng)有報(bào)道最后的幾個(gè)鐵肺人之一保羅·亞歷山大在鐵肺中生存了69年。這里做一個(gè)科普，鐵肺是什么，呼吸機(jī)又是什么？

首先問一個(gè)問題，在醫(yī)學(xué)上，如果出現(xiàn)了一種疾病，生理的狀態(tài)被破壞了，那么人們會(huì)考慮如何救治這種病人？

答案如同孩子總看的一部動(dòng)畫片《小熊維尼與跳跳虎》里跳跳虎的那種思路：找不到彩虹，超級(jí)偵探會(huì)怎么做？自己制作一個(gè)彩虹；小象嘟嘟的玩偶艾爾文損壞了，超級(jí)偵探會(huì)怎么做？重新制作一個(gè)艾爾文。

人類對(duì)抗疾病的思路其實(shí)也一樣，生理的狀態(tài)破壞了，那么我們?cè)趺崔k？我們?nèi)藶榈闹谱髂７乱粋€(gè)生理的狀態(tài)。

我們剛剛講了，生理的吸氣是負(fù)壓通氣。于是最早的通過大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行機(jī)械通氣的思路人們就想到了負(fù)壓通氣。

這里要強(qiáng)調(diào)一下，是用大型設(shè)備進(jìn)行通氣的思路最早是負(fù)壓通氣，其實(shí)將近300年以前人們就曾經(jīng)用蘆葦桿插到狗的氣道里幫助狗進(jìn)行外源性的通氣的實(shí)例。這不是負(fù)壓的，而是正壓的。

那么人們創(chuàng)造出來的設(shè)備就是鐵肺。這個(gè)設(shè)備讓人們躺進(jìn)去，通過罐子提供一個(gè)負(fù)壓，使病人的胸廓被動(dòng)的擴(kuò)張，從而將空氣吸入到肺內(nèi)。

那么它帶來的問題呢？遠(yuǎn)高于現(xiàn)代呼吸機(jī)的脫機(jī)困難；無(wú)法調(diào)整吸入氣體的氧濃度；更做不到對(duì)于吸入和呼出氣體的分析……。

而最讓人頭痛的便是這個(gè)脫機(jī)困難。要知道，當(dāng)人長(zhǎng)期處于一種負(fù)壓的環(huán)境中，回到了正常壓力的現(xiàn)實(shí)世界里來，他將無(wú)法適應(yīng)正常的這種壓力。這便是去年在保羅·亞歷山大的報(bào)道中見到的，在他這69年的鐵肺生活中，曾經(jīng)醫(yī)生給他將鐵肺更換為了現(xiàn)代呼吸機(jī)，而他無(wú)法適應(yīng)正常的環(huán)境壓力，不得不重新回到了鐵肺當(dāng)中。相信世界上僅存的幾位鐵肺人都有類似的經(jīng)歷。

所以人們?yōu)榱藬[脫這種真正的“上機(jī)就是一輩子”的情況，人們嘗試開始應(yīng)用正壓通氣。說得簡(jiǎn)單一些，負(fù)壓通氣是通過擴(kuò)張肺內(nèi)空間將空氣吸進(jìn)來，而正壓通氣是用高于大氣壓的壓力，將氣體壓進(jìn)肺內(nèi)?？趯?duì)口人工呼吸是正壓通氣，簡(jiǎn)易呼吸器是正壓通氣，呼吸機(jī)也是正壓通氣，當(dāng)然吹氣球?qū)τ跉馇騺碚f也是正壓通氣。當(dāng)然只要是正壓通氣，一定會(huì)存在把氣球吹破的風(fēng)險(xiǎn)，氣球吹起來了放氣無(wú)法回縮到原始狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)。所以，正壓通氣的核心話題之一就是關(guān)于呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷的預(yù)防，關(guān)于肺保護(hù)通氣的話題。

好吧，這里再給大家總結(jié)一下，這一塊內(nèi)容的重點(diǎn)：

1、 呼吸機(jī)（無(wú)論有創(chuàng)無(wú)創(chuàng)）是正壓通氣；

2、 呼吸機(jī)通氣最重要的話題之一是預(yù)防呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷。

這一章的內(nèi)容就到這里，希望大家喜歡。下一講，我們要講解一下控制通氣、自主通氣的話題。