前言
在加護病房中重症患者插管使用呼吸器是很常見的事情,然而對於許多剛進入重症加護領域的醫療同仁來說,呼吸器是令人感到害怕的存在,更不用說瞭解正壓通氣是如何去影響生理運作的,本文簡述正壓呼吸器對於人體心血管於中樞與周邊系統的影響。談論正壓通氣對心血管系統影響前,我們要先知道自發性呼吸下與心血管間的作用關係。
自發性吸氣
自發性吸氣(inspiration)時: 肋間肌收縮 → 胸腔擴張 (肋膜壓↓) → 吸氣 → 胸內壓(intrathoracic pressure)↓ → 靜脈回流↑ → 心輸出↑
而正壓通氣下又可以分為幾種情況
無心臟疾病的正壓通氣
正壓吸氣期(inspiration)時: 機械提供正壓通氣 → 肺泡壓↑ → 肋膜壓↑ → 胸內壓(intrathoracic pressure) ↑ → 靜脈回流↓ → 心輸出↓
左心衰竭
正壓吸氣期(inspiration)時: 機械提供正壓通氣 → 肺泡壓↑ → 肋膜壓↑ → 胸內壓(intrathoracic pressure)↑ → 靜脈回流↓ →〔左心衰竭 → 肺血管阻力上升 → 右心 afterload↑ → RV擴張 → 心中膈shift to left〕→ 左心輸出↓
右心衰竭
正壓吸氣期(inspiration)時:
機械提供正壓通氣 → 肺泡壓↑ → 肋膜壓↑ → 胸內壓(intrathoracic pressure)↑ → 靜脈回流↓ →
〔左心衰竭 → 肺血管阻力上升 → 右心 afterload↑ → RV擴張 → 心中膈shift to left → 左心輸出↓ 〕
〔肺血管阻力上升 → 右心 afterload↑ → RV擴張 → 右心輸出↓ 〕
→ 心輸出↓
前面講了這麼多正壓呼吸會帶來心血管的負面影響,後面來說說正壓呼吸會給生理帶來甚麼樣的好處
正壓通氣帶給生理的好處
小節
最後總結一下幾個正壓通氣對心血管中樞系統的重點
- 肋膜壓 ↑
- 心輸出量 ↓
- 肺血管阻力 ↑
- RV afterload ↑
- RV work ↑
- LV work ↓
- Coronary blood flow ↓
- Coronary perfusion pressure = Systemic diastolic pressure – LV end diastolic pressure
如何避免呼吸器對心血管系統的影響??
- 減少Mean airway pressure, MAP (呼吸道平均壓):
真正影響胸內壓的因素是MAP,因此降低MAP的方式,如: 降低flow、I:E、PEEP、PIP 等等,可以有效降低呼吸器所帶來的不良影響 - 升壓藥物支持:Epinephrine, Norepinephrine, Dopamine, Vasopressin
- 適當的輸液:Normal saline, D5W, Lactate ringer
說完心血管中樞的影響,接下來說一下正壓通氣對周邊血管的影響吧!
對腦內壓的影響
首先我們需要知道腦部灌流壓的公式與基礎知識:
1. 腦部灌流壓(CPP) = MAP(平均動脈壓)-顱內壓(ICP)
2. CPP normal range 60-150mmHg
3. ICP < 15mmHg
正壓通氣會增加Mean airway pressure, MAP (呼吸道平均壓),而呼吸道平均壓會使得Mean arterial pressure, MAP (平均動脈壓) 下降,進而使腦部灌流壓下降,這會導致腦內血流下降(CBF)。對於正常人來說是可以代償這點壓力,但是在一些腦受損或腫瘤的病人身上發生IICP 的情形。過去許多文獻指出高PaCO2 可能導致腦內血管收縮,間接導致ICP 升高的情形,因此曾經有讓呼吸器過度通氣產生permissive hypocapnia (32–45 mmHg)的治療策略,但是這樣的作法僅能在短時間內影響腦壓,且無法顯著改善病人預後,因此近些年較不流行這樣的做法。目前比較主流的方式是透過調整適當的PEEP (< 5cmH2O)以降低Mean airway pressure, MAP (呼吸道平均壓) 對腦壓的影響。
(Crit Care. 2018; 22: 76.)