解剖生理學
呼吸系統
組成
呼吸道:鼻、咽、喉、氣管、支氣管
呼吸組織:肺、肺泡
橫隔膜
功能
氣體交換:氧氣轉移到體內血液、二氧化碳從體內排出
呼吸過程要素
通氣(Ventilation)
空氣在肺部進出過程中的吸入和呼出
有效通氣是維持正常氣體交換的第一步
相關:呼吸道通暢性、肺部的擴張能力
白話文:珍珠奶茶的吸管
灌流(Perfusion)
血液通過肺部微血管網絡的程度
相關:肺部和其他組織獲得氧氣的能力、血流量
白話文:杯子能裝多少珍珠奶茶
擴散(Diffusion)
O2/CO2在肺泡和血液之間通過微血管壁進行的交換
白話文:用吸管能喝到多少珍珠奶茶
V/Q Ratio(通氣/灌流比值)
空氣進入肺部(通氣):血液經肺泡行氣體交換(灌流)
白話文:用吸管吸一口能喝到多少珍珠奶茶
理想V/Q 比值: 0.8(通氣4 L/分鐘:灌流5 L/分鐘)
V/Q 不匹配 Mismatch
低 V/Q 比值(灌流量高):肺內某區域的血流充足,但空氣不足,可能因肺泡塌陷、支氣管阻塞,導致低血氧
白話文:吸管被珍珠卡住,或吸管被壓扁了
高 V/Q 比值(通氣量高):肺部某區域有足夠的空氣供應,但血液灌流不足,可能因肺血栓栓塞症
白話文:吸管破洞,奶茶流走
其他要素
紅血球
雙凹圓盤攜帶O2、血紅素(Hgb)負責運輸
當失血或紅血球功能異常(如鐮刀型貧血),攜氧量下降
白話文:珍奶中的珍珠過少,或是珍珠不是圓的
相關檢查
生命徵象
呼吸次數RR:12 – 20次/分 (吸氣+吐氣算一次)
血氧飽和度SpO2:96 – 100%
動脈氣體分析ABG (詳細見ABG筆記)
正常值
pH:7.35 - 7.45
PaCO2:45 - 35 mmHg
PaO2:80 – 100mmHg
HCO3: 22 - 26 mEq/L
呼吸 與 pH的關係?
pH正常
低血氧型的呼吸異常,因PaCO2無異常
身體已代償(慢性呼吸衰竭)
pH異常(<7.35 酸)
讀書TIPs:
二氧化碳CO2是講話酸溜溜的二代CEO話越多,就越酸
高碳酸血症型的呼吸異常,因PCO2過高
急性呼吸性衰竭 (因身體還來不及代償)
肺容量Lung Volumes and Capacities
透過肺功能檢查(PET)
潮氣容積(Tidal Volume, VT/TV)
500ml
每次呼吸進入和呼出的空氣量
吸氣儲備容積(Inspiratory Reserve Volume, IRV)
300ml
正常吸氣後,再用力吸氣後所多吸入的空氣量
呼氣儲備容積(Expiratory Reserve Volume, ERV)
1100ml
正常呼吸後,再用力呼氣後所呼出的空氣量
白話文:「儲備」,備用的空間
肺餘容積(Residual Volume, RV)
1200 ml
最大呼氣後仍殘留在肺部的空氣量
肺活量(Vital Capacity, VC)
3000 – 5000 ml,吸氣儲備容積+呼氣儲備容積+潮氣容積
最大呼氣後,可吸入的最大空氣量
功能肺餘容積(Functional Residual Capacity, FRC)
2400 ml,肺餘容積+呼氣儲備容積
正常呼氣後,仍殘留在肺部的空氣量
呼吸異常
低血氧症型:無法提供足夠的氧氣供應,導致血液O2濃度過低
ABG: PaO2< 60 mmHg
低 V/Q 比值
導因:限制性通氣障礙,與氧氣交換障礙或肺部有關
白話文:O2進不去肺部
高碳酸血症型:無法排出足夠的二氧化碳,導致血液CO2濃度過高
ABG: PaCO2> 50 mmHg、通常PaO2會偏低(出不去也進不來)
高 V/Q 比值
導因:阻塞性通氣障礙,與通氣不足有關,無法有效排出二氧化碳
白話文:CO2出不去肺部
呼吸道處置
非侵入性
適當擺位
意識不清:伸展頸部(抬頭),避免會厭、舌頭遮咽部(呼吸道)
半作臥:床頭抬高30 - 45度以上,以利肺部擴張
其他通氣方式
鼻咽通氣導管(Nasal airway)
口咽通氣導管(Oral Airway)
測量尺寸:嘴角到耳垂
放置:遠端頂上顎後,轉180度放置
喉罩氣道(laryngeal mask airway)
侵入性
氣管插管(endotracheal intubation)
手術
環甲膜切開術(surgical cricothyroidotomy)
針刺環甲膜切開術(needle cricothyroidotomy)
氣管切開術(tracheostomy)
氧氣治療
什麼是FiO2(Fraction of Inspired Oxygen)?
吸入氣體中的氧氣濃度(比例)
評估病人所吸入的氧氣量是否足夠
正常空氣FiO2:20%(約20.9%,但醫學中用20整數比較好計算)
共同的護理措施
4L以上,需加潮濕瓶(蒸餾水),避免鼻腔粘膜乾燥受損
預防氧氣裝置導致的壓傷
低流量
鼻導管(Nasal Cannula)
流量:1 - 6 L/min、FiO2: 24% ‒ 44%
每增加 1 liter = FiO2 增加 4%
適用:可在進食和說話時使用,舒適度較高
簡易氧氣面罩(Simple Face Mask)俗稱小洞mask
流量:5 - 10 L/min、FiO2: 40% ‒ 60%
如流量小於5L,容易吸到自己呼出的二氧化碳
適用:短期使用
非再吸入面罩(Non-Rebreather Mask, NRB)
含單向閥的面罩,能避免患者再吸入呼出氣
吸氣:只吸入儲氣帶裡的氧氣
呼氣:呼出的二氧化碳,不會進入儲氣帶
流量:10 - 15 L/min、FiO2:60% ‒ 90%
注意:不能使用潮濕瓶、儲氣帶需充氣維持1/2滿以上
適用:需要短期(急性)高濃度氧氣治療,如急性低氧血症、急性呼吸困難(肺炎、哮喘發作、肺栓塞)、嚴重創傷或休克
高流量
霧氣面罩(Aerosol Mask)俗稱大洞mask
適用:加濕的氧氣治療或藥物霧化治療
凡德里面罩(Venturi Mask)/ air-entrainment nebulizer
不同顏色的接頭,後者是潮濕瓶上有刻度,來調節精確的氧濃度
流量:2 - 15 L/min、FiO2 24 – 60%
適用:需要精確控制氧濃度的病人,如COPD
T 形管(T-Piece)
流量:8 L/min以上
氣管插管、氣管切開管的供氧裝置
氣切罩(Tracheostomy/collar mask)
類似大洞mask,只是頸部的面罩
流量:4 L/min以上
呼吸器 – 非侵入性
高流量鼻導管(High-Flow Nasal Cannula, HFNC)
非侵入性呼吸器
優點:鼻導管的形式給與高濃度、高流量的氣氧,具有加溫、加濕
有鼻導管的方便性(不需拿下可完成日常所需),以及透過呼吸機給予一般鼻導管無法給予的高濃度氧氣
非侵入式正壓呼吸器(Non-Invasive Positive Pressure Ventilation, NIPPV)
注意事項
呼吸面罩需要緊緊密合臉型,避免漏氣
長期使用,更容易造成臉部壓傷
持續性正壓呼吸器(Continuous Positive Airway Pressure, CPAP)
持續不變的正壓氣流,保持氣道在吸氣和呼氣期間均暢通狀態
雙層氣道正壓呼吸器(Bi-Level Positive Airway Pressure, BiPAP)
吸氣正壓(IPAP):促進氣流進入肺部,提高肺泡的氣體交換
呼氣正壓(EPAP):維持呼氣時氣道壓力,避免肺泡塌陷
呼吸器 – 機械通氣(mechanical ventilation)
適用:人工氣道者(氣管內管、氣切)
通氣模式
輔助控制(Assist-Control, AC)
無自主呼吸者:設定呼吸間隔/次數,輸送固定的潮氣量
有自主呼吸者:設定「觸發Trigger(吸氣壓力)」,觸發呼吸器輸送固定的潮氣量 (VT)
優點
不論有無自主吸氣的能力,都可提供呼吸的輔助
確保每次呼吸都達到設定的潮氣量,助於維持穩定的氣體交換
吸氣力量不足者,只需要輕微吸氣就能觸發呼吸器打氣
缺點
導致依賴呼吸器
壓力過大時,導致醫原性氣胸、肺損傷
呼吸過快或呼氣時間不足,出現呼吸堆積, 導致靜脈回流減少,導致低血壓
白話文:心肺是一體的,詳細見心衰竭筆記
同步間歇指令通氣(Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation, SIMV)
設定呼吸頻率、潮氣量,同時允許患者自主呼吸
強制性呼吸(呼吸機打氣)與病人的自主呼吸同步
優點(與AC相比)
促進自主呼吸,有助於呼吸肌訓練
呼吸器兩次呼吸之間,允許病人自主呼吸(AC只要一有吸氣動作,呼吸器強制就會打氣)
適合脫離機械通氣的模式
缺點
呼吸機疲勞:因病人需要有自主呼吸的能力
自主呼吸潮氣量不足時,可能導致通氣不足
壓力控制通氣(Pressure Controlled Ventilation, PCV)
設定吸氣壓力、吸氣呼氣時間比(I/E ratio)
優點
每次吸氣時,給予固定的壓力
透過壓力促使肺泡擴張
避免醫原性氣胸、肺損傷
缺點:潮氣量不穩定
設定細節 (依病況、呼吸機不是每個細項都會設定參數)
潮氣量(Tidal Volume, VT)
6-8 mL/kg
提供的空氣量,以避免肺部過度膨脹或塌陷
吸氣流速(Inspiratory flow rate)
40 - 100 L/min
吸氣時間調節:流速高吸氣時間短、流速低吸氣時間長
吸氣/呼氣比(I/E Ratio)
1:2 或 1:3(呼氣通常較長)
影響呼吸舒適度及氣道壓力
正壓呼氣末壓力(Positive End-Expiratory Pressure, PEEP)
5-15 cmH₂O
在呼氣結束時維持氣道內的正壓,防止肺泡塌陷,提高氧合效果
峰值吸氣壓力(Peak Inspiratory Pressure, PIP)
低於30 - 35 cmH₂O
吸氣期間的最高壓力,控制氣道避免過度通氣
敏感度 (Sensitivity)
吸氣壓力設定
感知吸氣的強度,觸發呼吸器打氣。過高的敏感度使呼吸器過早或過度作用,過低無法有效觸發呼吸器
氧氣濃度(Fraction of Inspired Oxygen, FiO2)
21-100%
根據血氧飽和度和動脈血氣分析結果進行調整
呼吸頻率(Respiratory Rate, RR)
12-20 次/分鐘
調整以維持適當的通氣量
呼吸器警報(護理需知)
高壓警報 (打氣打不進去)
氣道阻塞(Airway Obstruction)
分泌物積聚:氣道分泌物,導致氣道變窄或阻塞,增加氣道內的壓力
管路彎曲(Kinked Tubing)
肺部順應性差(Decreased Lung Compliance)
ARDS(急性呼吸窘迫綜合徵)或肺水腫:肺部僵硬
氣胸或肺不張(Atelectasis)
過度通氣(Excessive Tidal Volume)
設定潮氣量過高,超過肺部容量或耐受範圍
管路彎曲或故障(Kinked or Faulty Tubing)
自主呼吸干預
低壓警報(打氣失敗)
呼吸器連接管路漏氣
氣管插管脫落
無法有效觸發呼吸
呼吸/氧氣治療 - 合併症
呼吸器相關肺炎(Ventilator-Associated Pneumonia, VAP)
呼吸器提供通道,使得病原體更容易通過氣管插管或面罩進入肺部
氣道損傷
發生在插管過程中,或插管管道長期摩擦氣管內壁導致
呼吸性酸中毒或鹼中毒
O2給予過多,呼吸性酸中毒
CO2排除過多,引起呼吸性鹼中毒
氣胸
過度的吸氣壓力或過高的潮氣量,導致肺部破裂或膨脹過度
呼吸器依賴(Ventilator Dependence)
神經肌肉功能障礙、慢性肺部疾病或呼吸肌的萎縮
心血管併發症
正壓通氣增加胸腔內壓,影響靜脈回流,造成心臟負擔增加,導致低血壓或心衰竭
胃腸道合併症
胃食管反流(GERD)、胃潰瘍、腸道滯留
深靜脈血栓(Deep Venous Thrombosis, DVT)
活動量減少和血液循環受限,發生深靜脈血栓,增加肺栓塞的風險
抽痰(無菌技術)
準備工作
單手無菌手套
壓力設定:成人 120 - 150 mmHg、兒童80 -100 mmHg
抽痰前給予100%氧氣,避免低血氧
避免餐前後30 – 60分鐘內執行
過程
輕輕將吸痰管插入氣道,插入到適當深度(感到阻力),
插入和抽出的過程中,勿抽吸
抽吸過程中,輕旋轉吸痰管
抽痰過程不應超過10 - 15秒,兩次抽痰間隔2 – 3分鐘
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參考資料
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Hinkle, J. L., & Cheever, K. H. (2022). Gas exchange and respiratory function: Assessment of respiratory function. In J. L. Hinkle & K. H. Cheever (Eds.), Brunner & Suddarth’s textbook of medical-surgical nursing (pp. 480-509). Lippincott Williams & Wilkins.
Betts, J. G., Young, K. A., Wise, J. A., Johnson, E., Poe, B., Kruse, D. H., Korol, O., Johnson, J. E., Womble, M., & DeSaix, P. (2022). Anatomy and physiology 2e. OpenStax. https://openstax.org/details/books/anatomy-and-physiology-2e
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Mora Carpio, A. L., & Mora, J. I. (2023, April 24). Assist-control ventilation. In StatPearls [Internet]. StatPearls Publishing. Available from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441856/
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