① 呼吸机的工作原理是什么
任何呼吸机的工作原理都在于气体的压力差，一般呼吸机的工作原理分两种方式。
② 人工呼吸器简介
rén gōng hū xī qì
artificial respirator
biomator
inhalator
mechanical ventilation system
pneolator
pneophorus
pulmotor
spirophore biomotor
spirophorus
应用人工呼吸器，可以解除病人缺氧与二氧化化碳潴留，使呼吸中枢恢复敏感性，达到改善自主呼吸的目的。常可以抢救心肺疾病的危重病人。
呼吸器的工作方式有气动、电动和射流三种。均按呼吸器的呼、吸气互相转换为条件而分类。
（1）定压型呼吸器，多是在吸气相过程通过一种喷射卷吸装置（温秋里应装置），产生一种恒压（可调）气流向肺内送气。随着肺的充盈气道压力上升。当气道压力达到预定阈值时，呼吸器便开始切换成呼气相。
（2）当呼吸器向气道逆气时，开始时气流流速很快，但随着肺的充盈气道压力上升，阻抗加大，肺泡压与呼吸器驱动压之间的压差迅速减少，因此气流流速亦随之迅速下降。这种呼吸器对肺顺应性下降或气道用力增加的患者应用时，易导致肺内通气不足和分布不均，从而不利于肺泡的气体交换。
（3）当肺的顺应性下降时，如呼吸器的流量、压力参数不变，则呼吸器的吸气相将缩短，结果导致呼吸频率加快和潮气量减少，故应随时调整。
（4）当呼吸器输出系统出现少量漏气或因压力增加管道膨胀或气体被压缩而导致机械死腔加大时，可以得到代偿。故对潮气量影响不大，但吸气时间延长。如漏气过多则切换失灵。
（5）这种呼吸器多以高压气体为动力。其设计结构相对简单、轻便和灵巧，但耗气量较大，吸入气的氧浓度不移稳定。
（6）这种呼吸器一般多备有同步性能，适合有自主呼吸存在或肺病变较轻的患者应用。为防止通气不足或过度，应随时应用呼吸量计监测其实际通气量。
（1）定容型呼吸器，在吸气相过程能将预定量的气体送入肺内。呼吸器的切换，以完成预定送气量为转移。
（2）其设计原理，是通过机械作用或高压气源为动力，直接式间接驱动气囊或风箱来完成定量送气。就其物理性能而言，这种呼吸器多属于恒流发生器式呼吸器。其特点是当呼吸器向肺内送气后，肺内压增加，送气驱动压亦随之升高，使肺泡与呼吸器之间始终保持一定压差，从而保持一定气流直到预定气体送完为止。由于吸气相始终保持一定气流，因此气体在肺内分布也较均匀。
（3）当气道阻力或肺顺应性改变时，对通气量的影响不大。如通气量不变肺顺应性下降时，则气道压力明显上升。反之则下降。为防止气道压力过高造成危险，在输出系统中均应备有安全限压阈门。当气道漏气时，潮气量可减少应加大预定送气量，以补偿漏气。
（4）当吸气相气道压力明显上升时，由于气道系统内（管道、湿化器）气体被压缩或管道因弹性膨胀而使机械死腔加大时，实际通气量将减少。
（5）这种呼吸器较适合于肺顺应性下降，呼吸道阻力较高的患者进行治疗。
（6）这种呼吸器性能稳定，坚固耐用，但结构较复杂笨重，多由电力驱动。近年来亦有气动并具有同步性能的同类产品问世。
凡是急性呼吸衰竭，包括慢性呼吸衰竭急性加重，在危重时应用呼吸器，参考条件为：
1.呼吸频率在40次/min以上或5次/min以下者。
2.呼吸节律异常或自主呼吸微弱或消失者。
3.呼吸衰竭用一般治疗方法无效者。
4.重症衰竭伴有严重意识障碍者。
5.重症肺水肿。
6.呼吸衰竭时动脉血氧分分压在50mmHg以下，经吸氧后仍不能达50mmHg以上者。
1.气胸及纵隔气肿未行引流者。
2.肺大泡。
3.出血性休克未补充血容量前。
4.严重肺出血。
5.心肌梗死。
（1）接口：用于神志清醒能合作者，供短期使用。
（2）面罩：用于神志清醒、能合作，间歇使用者。
（3）气管插管：有经口和经鼻两种途径，留置时间最好不超过72小时，经鼻插管可以长达7天以上。经口插管的清醒患者常难以耐受。可用镇静药如地西泮等。
（4）气管道口：需较长期应用呼吸器者。
（1）正压通气对循环功能的影响：
①减少回心血量及心搏出量，可使血压下降。用呼吸器正压呼吸时，肺内和胸腔内都变为正压，使中心静脉压升高，周围中心静脉压差减少，导致静脉回心血量减少，心搏出量减少，血压下降。因而要尽量减少其不利影响。
②可使肺循环血流减少，右心排血受阻。
③类似心包填塞作用，在正压呼吸肺内压增加后，心脏和大血管受压，尤其心房及大静脉被压迫后，影响血液回心及排出，持续使用过大的正压呼吸，可产生类似心包填塞的后果。
（2）正压通气对呼吸功能的影响：
①增加肺泡通气量，呼吸器正压吸气时扩张了气道和肺泡，能增加肺容量。
②肺内气体分布，应用呼吸机时，吸气通过分支曲折的呼吸道。流速愈快形成涡流。可进一步增加气道阻力。加重气体分布不均。
③对通气/血流（V/Q）比例的影响：正压吸气时，空气进入通气较差的肺泡，改善了通气/血流比例，使缺氧及二氧化化碳潴留减轻，肺血管痉挛缓解，血流增多使生理无效腔气量减少。但若吸气压力过大，仅可因肺毛细血管受压而肺血流减少，从而增加了生理无效腔气量。
④正压吸气对呼吸动力的影响：加压呼吸增加肺泡通气，使肺充血和水肿消退，萎陷的肺泡高涨，肺泡弹性恢复，从而可提高肺的应变性；另外可扩张细支气管，缓解支气管痉挛，减低气道阻力，尤其可减轻呼吸功。因为在正常人平静吸气时，呼吸肌耗氧量占全身总耗氧量的2%～3%，而在严重呼吸困难时，可使耗氧量增至20%以上甚至50%，机械呼吸可减轻呼吸肌负担，减少氧耗量。
呼吸器正压吸气对机体是非生理性的。为了尽量减少它对呼吸及循环的影响，而又获得较好的通气效果，就涉及到如何正确使用呼吸机的问题。临床上应根据不同病因所引起的呼吸衰竭的病理生理特点，合理地选择呼吸机的各项参数。
（1）通气压力的选定：在使用定压切换器时，气道压力决定着呼吸器的切换和潮气量的大小。这个参数的选择应根据气道阻力和肺顺应性来决定。一般维持10～15cmH2O即可。对气道阻力大肺顺应性低下的患者可适当加大。在保障氧供和CO2排出的条件下应越低越好。对严重肺疾患或支气管痉挛的患者为取得满意的通气量，有时压力不得不高于40cmH2O。因一些对不同患者或同一患者的不同病程阶段，所需要的压力有很大差异。应根据临床治疗反应和病情变化适当的进行调整。
（2）通气量（潮气量）的选定：在正常情况下这个参数的选定因年龄、性别、体重、体温等个体间有一定差异。一般以体重公斤计算。但应以实际测得的呼气量为标准。
在应用气动定压切换型呼吸器时，气流量决定着吸气时间，从而可以起到调节呼吸频率和呼吸比值的应用。在吸气压力阈值不变的情况下，较高的气流量产生一个较短的吸气时间，结果频率加快，同时潮气量减少。这种情况尤其对患者有慢性阻塞性肺疾患的，不仅潮气量会减少，而且易导致肺内分布不均。应适当调节气流量以保持慢而深的呼吸为宜（图1）。
（3）对呼吸不同步的处理：
②与呼吸器不同步的呼吸，常因气道内分泌物潴留所致，应首先进行气道内吸引。
②改变呼吸器的通气条件，增加一次通气量，稍稍变成过度通气。这样维持下去，往往与呼吸器同步。
③自主呼吸强，而仍不能同步时，可用镇静药或根据情况用肌肉松弛剂。镇静药最好用吗啡，对于有危险性的患者或小儿用地西泮。肌肉松弛剂用箭毒或司可林。箭毒比较安全，首次20mg小壶入。10分钟起作用，维持半小时。可根据自主呼吸出现情况，每小时给20mg。如想恢复自主呼吸，可用新斯的明对抗之。吗啡有支持心脏的作用，并能保持一定的呼吸节奏。
呼吸器应附有湿化装置或雾化器。雾化微粒2～4μm最适宜，雾化液中尚可加入各种抗生素，支气管扩张剂和抗泡沫剂等。目前所用雾化器种类较多，以超声雾化器较为理想。一般要求达到呼吸道的气体应保持35℃和100%的相对湿度最为理想。在连续使用呼吸器的情况下，24小时气化耗水量最少不应小于250ml，否则难以达到充分湿化的目的。如体温升高湿化耗水量亦应增加。
吸入气湿化不足对身体有一定的危害，应引起重视。
（1）呼吸道炎症：以干燥气体直接吹入气管后，局部粘膜变干燥、充血、分泌物变粘稠、结痂，继而细菌繁殖，引起炎症至溃疡。
（2）在吸入气湿度低于体温饱和之70%（含水量30mg/L）时即可发生。湿度越低，纤毛运动障碍越重。
（3）肺顺应性下降：吸入干燥气体后分泌物变粘稠，纤毛运动发生障碍，分泌物有潴留，造成支气管的阻塞。在阻塞下部肺泡中的气体终必被吸收而造成肺不张。肺萎陷后又使表面活性物质减少。这样不但使肺顺应性下降，而且肺的重新开张也更为困难。
见表1。
为了解患者经过治疗后情况是否好转，呼吸器运转是否恰当，在条件具备的情况下应进行某些必要的监测项目。
（1）潮气量测定：无论使用何类型呼吸器，持续或间断地测定呼出气潮气量，不仅可以了解呼吸器的运转是否正常，各种参数是否得当，而且可以暗示肺部病情变化。在使用定压型呼吸器时，如流量，压力不变，潮气量增加，说明肺顺应性提高暗示病情的好转。在使用定变型呼吸器时，如给定潮气量不变，气道压力下降，也说明肺顺应性提高病情好转。
（2）血气分析：目前认为血气分析是监测呼吸器治疗效果的重要指标之一。一般情况下至少每天检测1次。必要时应随时检测。由于血氧分分压与病人吸入气中氧浓度有关。因此血中二氧化化碳分化碳分压，则更能直接反映治疗效果。
（3）肺泡与动脉氧分分压差（AaDO2）：在吸纯氧后测定肺泡气与动脉血氧分分压差之间的差值，在正常情况下（经去氮后）两者差越小越好。如差值较大（AaDO2＞350mmHg）说明肺内存在大量分流，暗示病情严重。
（4）解剖死腔与潮气量的比值：如前所述，在正常情况下两者比值接近0.3，如大于0.6说明通气量严重不足，必须适当增加潮气量。
（5）肺活量测定：对清醒患者，如可能应每天测定其肺活量。如肺活量增加说明病情好转；如肺活量小于15ml/kg体重，则呼吸器治疗是必要的。
（6）吸气动力测试：可用水封瓶玻璃管吸气法测定。正常者可使水往上升50～100cm。低于25cm，说明吸气动力低下，暗示通气功能不足，需要继装呼吸器治疗。
（7）心输量测定：在有条件特别是行较高的呼气末正压通气方式（PEEP）时或循环功能不稳定的患者进行治疗时，测定心排血量，对呼吸器的合理使用有一定指导意义。
撤离呼吸器必须达到以下指标方可。
（1）中止撤离呼吸器的条件（表2）。
（2）撤离呼吸器时各参数的变化（表3）。
（3）撤离人工呼吸器的实施方法（表4）。
（4）撤离呼吸器之注意点：
①脱呼吸器前应仔细吸引，1.5小时前停胃肠营养液。
②放导管于插管内吸氧，流量一般为5L/min。
③吸尽气囊内之空气，以免呕吐。
④放雾化器对着插管雾化，导管不拔出。
⑤为避免干燥、痰堵，雾化很重要。需观察神志、呼吸形式、有否出汗、呼吸频率等。
⑥根据血气分析，注意鉴别由于紧张至呼吸快还是缺氧引起。
⑦上15天呼吸器者，脱呼吸器约需3～5天，慢性者需脱7～30天。
（5）使用呼吸器病人的护理：
①不能满足于呼吸器的运转，而应注意观察呼吸器用后病人情况是否改善，如神志、紫绀、血压、脉搏、呼吸等。
②由于正压呼吸，使回心血量及心排出量降低。故应用呼吸器的头几个小时应注意血压、心率的变化，防止发生低血压、休克、心衰等。
③注意潮气量是否适当，防止通气过度。应使PCO2每小时10mmHg左右，幅度稳步下降。潮气量过小时，不能达到人工通气目的，应调整。
④注意气管套管是否漏气，充气是否满意，呼吸器每部环节有无漏气，应防止呼吸器接头与气管套管脱开。
⑤使用定容呼吸器时，应注意压力的变化。压力过高多有痰堵塞，压力过低表示有漏气。
⑥雾化器内的水，应定时补充，湿化灌内的水，应每天更换1次，长期使用呼吸器的病人，每周将管道更换消毒一次。
⑦呼吸道吸引，原则上每小时1次，应注意无菌操作。吸引导管应放在粗管内，深约60cm，第一管放消毒液，导管浸泡5分钟；第二管放无菌水，上层有3cm石蜡油；第三管放吸引后之管，内装蒸馏水。把管子都准备好后脱呼吸器，吸引时间尽量短，不要来回吸，一回吸引3～4次，中间应接呼吸器，吸几口氧后再吸引。
⑧滴药目的在于把痰冲出来，在吸气时滴入4ml，操作时应提高吸入氧浓度。假如有绿脓杆菌，可用50万U的多粘菌素＋2ml生理盐水＋1ml原配方液，注入气管内。如有真菌感染，则用氟胞嘧啶（5Fc）2.5mg＋2ml生理盐水＋1ml原配方注入。
（6）持续正压呼吸（PEEP）的适应证：
①用高浓度氧进行人工呼吸，PaO2仍不见上升者。
②为防止高浓度氧对肺的损害，而采取降低吸入氧浓度（FiO2）时。
③肺水肿，小儿或成人呼吸窘迫综合征（IRDS或ARDS）。
④小儿患者撤离呼吸器时。PEEP能使肺不张的肺泡开放，防止末梢气道的关闭。增加功能残气量，减少肺内分流。能提高肺泡内压，减少静脉回流，减少肺间质水肿。但PEEP尚可引起高度的循环抑制或引起气胸的合并症，由抗利尿激素（ADH）上升招致尿量减少，故临床上应用应慎重。
1.使用呼吸器容易发生的问题是由于活瓣漏气，使病人得不到有效通气，所以要定时检查、测试、维修和保养。
2.挤压呼吸囊时，压力不可过大，约挤压呼吸囊的1/3～2/3为宜，亦不可时大时快时慢，以免损伤肺组织，造成呼吸中枢紊乱，影响呼吸功能恢复。
3.发现病人有自主呼吸时，应按病人的呼吸动作加以辅助，以免影响病人的自主呼吸。
4.对清醒患者做好心理护理，解释应用呼吸器的目的和意义，缓解紧张情绪，使其主动配合，并边挤压呼吸囊边指导病人“吸……”“呼……”。
5.呼吸器使用后，呼吸活瓣、接头、面罩拆开，用肥皂水擦洗，清水冲净，再用1∶400消毒灵浸泡30分钟，凉水冲净、晾干、装配好备用。
③ 气路系统的切换装置是怎么工作的
2 二. 压缩空气气源 1. 空气压缩机，往复活塞结构，4缸V形排列；2台，分别安装在2台发动机右侧 前部，由曲轴端皮带轮驱动；强制水冷，润滑，冷却管线与发动机冷却水道相连，润滑管线与发动机润滑系统相连。 2. 调压阀，安装在空气压缩机缸体侧部，调定控制气压系统空气压力，调定值0.8 ±0.05 MPa，当系统气体压力升高，达到调定值时，调压阀动作发出气动信号，分两路，一路信号接通两台空气压缩机卸荷阀，顶开各气缸进气阀门，空压机置空负荷运转状态，停止向气压系统供气；另一路信号接通两台干燥器排泄口，干燥器储气室内的干燥空气迅速反向流动流，吸附干燥剂层的水份，迅速排出干燥器体外，使其干燥剂再生。系统压力低于调定值，调压阀气信号消失，空压机卸荷阀复位，空压机重新进入正常工作状态，继续向系统供应压缩空气，同时，干燥器排泄口关闭，干燥器重新开始工作，吸附干燥系统压缩空气。 3. 干燥器，吸附再生式结构，2台，各自连接在空气压缩机的输出气路处。内装干 燥剂，当湿空气流过时吸附水份，输出干燥空气。当系统压力达到调定值时，调压阀发生指令，打开干燥器排泄口，干燥器储气室内的干燥空气迅速反向流动流，经干燥剂层，吸附其中的水份，并排出干燥器，使其干燥剂再生。系统压力低于调定值，调压阀气信号消失，干燥器排泄口关闭，干燥器重新开始工作，吸附干燥系统压缩空气。干燥器排泄口装有电热塞，当气温低于0℃时自动将电源接通，加热排泄口，防止冰冻。 4. 空气滤清器，旋风滤芯结构，压缩空气进入滤清器，在导流片的作用下飞速旋转， 离心力迫使较大的水滴和固体杂质抛向筒壁，集聚到下部排泄口；压缩空气再经滤芯过滤，进一步净化。 5. 自动排水器，浮球结构，进水口与滤清器排泄口连接，当聚集的液面升高到设定 位置，将浮球抬起，打开排泄口，排除废液。 6. 防冻器，吸管喷射结构，串联在压缩空气管道中，当气温低于4℃时，可向防冻 器内加注乙二醇或其他防冻剂，当空气进入防冻器喷射流动时，吸管口形成负压区，乙二醇经吸管混合在压缩空气射流中，充分雾化，降低管道中压缩空气的凝固点，防止管道冻裂和冰堵，确保设备冬季正常运行。 7. 储气罐，椭圆封头圆柱形结构，安装在底盘大梁外测，配置安全阀，超压自动排
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气；排水开关，定期排放罐内冷凝液，确保气压系统干燥。 三. 动力系统控制 1. 发动机控制 1) 发动机油门，本钻机配置有两种发动机，机械喷油和电喷形式，其气动油门控制 机构基本相同，由气动油门控制器控制发动机调速杆。气动油门控制为气动单向膜片气缸，装配有复位弹簧，活塞杆处设有行程调节杠杆机构。当操作司钻台或驾驶室的油门控制阀时，被调制的压缩空气进入膜片气缸，推动活塞杆伸出，偏摆发动机调速杆，使发动机提速。 油门控制及熄火控制原理： A. 电喷发动机： 发动机油门采用气动控制，熄火采用电动控制。 a. 油门控制原理：气源→油门阀→油门控制器→油门拉杆。 b. 注意问题： ① 油门加不起来，气路压力不足，检查是否达到0.7Mpa ② 油门控制器皮碗损坏。
4 电喷发动机控制 B. 机械喷油发动机： 发动机油门及熄火均采用气动控制。 ① 油门控制原理：气源→油门阀→油门控制器→油门拉杆。 ② 熄火原理：熄火阀发出气动信号一路通向气控二位三通阀切断油门控制膜 片气缸气源，使油门拉杠回位（在弹簧作用下）另一路通向熄火气缸，将油门拉杆回拉熄火位，发动机熄火。 注意问题：当发动机要启动时，需要将熄火阀置“启动”位。 ① 油门加不起来,气压不足，检查是否达到0.7Mpa ② 无法熄火（熄火气缸问题） ③ 启动不了（熄火阀不在“启动”位置；熄火气缸故障，卡阻在熄火位 置） ④ 熄火皮碗损坏。