简单解释麻醉循环呼吸系统是如何工作的

Struggle

本期劳动人民：Vet Jetin Li

我们将从以下几个方面进行讨论。

• 基本循环系统
  
• 正压通气
  
• 循环系统的优势
  
• 有关某些组件的额外详细信息
  

让我们做一个循环呼吸系统

“呼吸系统”是在麻醉机和病人之间输送气体的管子和其他部件的排列。麻醉中使用的一种非常常见的呼吸系统是“循环呼吸系统”，这里将介绍它的功能。这种呼吸系统有很多优点，我们将在后面讨论。为了方便起见，从现在开始，我将把“循环呼吸系统”缩短为“循环系统”。

我认为理解循环系统如何运作的一个好方法就是一步一步地“构建”一个循环系统。
让我们从画一个圆管开始“制作”我们的循环系统。

循环系统内的气体以循环的方式运行。

让我们一步一步地开始在我们的循环系统中添加零件。第一部分我想添加一个病人！

然而，虽然我们已经将病人连接到这个循环系统，但不幸的是，他将无法从循环系统呼吸。这是因为圆管是由不可伸展的材料制成的，因此它不能膨胀以接受患者的呼气，也不能在患者试图从中吸气时收缩。

为了让病人能够呼吸，我们在循环系统上附加了一个弹性袋子(称为储气袋)。现在，病人可以通过管子呼吸，进出灵活的储气袋。

然而，如果我们这样离开我们的病人，他将无法存活，因为我们忘记了给他生命中至关重要的东西。我们需要紧急给我们的病人吸氧！氧气(和其他气体)从麻醉机的流量计中排出。流量计允许您控制供应给患者的各种气体的流量。流出流量计的气体的总流量称为“总新鲜气体流量”，或者更常见的是，简称为“新鲜气体流量”。

因此，为了让我们的病人活下来，我们从流量计向循环系统提供新鲜的气流(含氧，用蓝点表示)。

不幸的是，还有一个问题。虽然我们正在给循环系统中的氧气，但它并没有到达病人！原因是他呼吸的是他自己呼出的空气（显示为灰色），当然没有多少氧气。呼吸缺乏氧气的空气会使他缺氧！

正如我将向你解释的那样，解决办法是“强迫”病人从这个循环系统的一个部分吸气，然后在这个循环系统的另一个部分呼气。稍后我会解释我们是如何“强迫”病人这么做的。在下面的图表中，我们“强迫”患者从标有“i”的循环系统管路中吸气。

然后，我们“强迫”我们的患者在循环系统的另一部分（标有“e”的部分）呼气。即吸气通路和呼气通路是分开的。

这样，病人就会吸入富氧的新鲜气体，而不是他刚刚呼出的气体。接下来，我将解释我们将如何“强迫”病人以我们刚才讨论的方式呼吸。

我们使用所谓的“单向阀”来“强迫”患者从循环的一部分吸气，然后进入循环的另一部分。顾名思义，这些阀门允许气体单向流动，而不是反向流动。这种阀门有一个只朝一个方向打开的阀盘，气体只能朝那个方向流动。在下面的示例中，单向阀的设计允许流向绿色箭头的方向，而不允许流向相反的方向。

我们将两个单向阀添加到循环系统中，如下所示。一种只允许流向患者，另一种只允许从患者流出。

在吸气过程中，标有“呼气单向阀”的阀门关闭，阻止病人吸入他刚呼出的气体。在另一边，标有“吸气式单向阀”的阀门打开，让患者吸入富含氧气的气体。从吸气单向阀到病人的管道只携带吸气气体，因此我们可以称之为“吸气管道”。

在呼气期间，会发生相反的情况。吸气单向阀关闭，防止呼出气体进入吸气管。取而代之的是，标有“呼气单向阀”的阀门打开，让呼出的气体通过它和病人之间的管道排出。病人和呼气单向阀之间的管道只能携带呼出气体，因此我们可以称之为“呼气管道”。

所以现在我们的病人很开心。由于有吸气和呼气单向阀，我们的病人可以正确地从吸气管中吸气，然后呼气进入呼气管。

压力限制流出阀

然而，我们发现了另一个问题。我们发现储气袋正神奇地变得越来越大。

最终储气袋炸裂了!

那么为什么会发生这种情况呢？原因是我们通常会给病人更多的氧气(和其他气体)。例如，在下面的设置中，我们为患者提供每分钟1000毫升的氧气。在我们的例子中，假设病人每分钟只摄入250毫升氧气。这意味着每分钟有超过750毫升的氧气。这些多余的氧气唯一可以进入的地方就是储气袋。所以这个袋子会越来越大，最终可能会炸裂。

储气袋每隔几分钟就爆裂，这不是一件令人愉快的事，所以我们需要一个解决方案。
答案是在循环系统里加一个“压力限制流出阀”。这种阀门有一个阀瓣，当一侧产生正压时，阀瓣就会打开，从而让任何多余的气体流出，防止压力进一步上升。

现在让我们看看它在循环系统里是如何运作的。在我们的例子中，病人是自主呼吸的。在吸气过程中，系统中的压力较低，因此限压流出阀保持关闭状态。

现在我们的病人呼气了。在早期呼气期间，呼出的气体进入储气袋。由于压力较低，限压流出阀保持关闭状态。

呼气气体填满储气袋，直到它完全膨胀。一旦储气袋完全膨胀，呼出的气体就无处可去，循环系统中的压力就会上升。压力上升会导致限压流出阀打开，释放出循环系统中的多余气体(灰色箭头)。通过这种方式，限压流出阀让多余的气体逸出，防止循环系统压力上升。

二氧化碳吸收器

现在我们的病人可以好好地呼吸了，我们可以问这个问题了：“他快乐吗？”不幸的是，答案是否定的。病人不高兴的原因是，正如我稍后将解释的那样，他正在吸入自己的二氧化碳(以灰色圆点表示)。

在呼气期间，大部分二氧化碳进入储气袋，一旦储气袋装满，部分二氧化碳就会从限压流出阀中流出。

在接下来的吸气过程中，患者会将储液袋中的二氧化碳吸入肺部。如果这种情况继续下去，二氧化碳水平将继续上升到危险甚至致命的水平。

解决方案是使用一种名为“二氧化碳吸收器”的装置，正如它的名字所说的那样！这个装置只是一个容器，里面有一些化学物质(如下面粉色所示)与通过它的任何二氧化碳(以灰色圆点表示)结合在一起。虽然在化学术语上不是严格正确的，但人们可以把它想象成“吸收”通过它的任何二氧化碳的装置，因此，这种装置被称为“二氧化碳吸收器”。我们稍后将讨论此设备的更详细信息。现在，只要记住它能吸收二氧化碳就行了。

让我们把二氧化碳吸收器纳入我们的循环系统。现在，随着病人的吸气，储气袋中含有二氧化碳的气体通过二氧化碳吸收器。吸收器“吸收”二氧化碳，使吸入的气体不含二氧化碳。

至少现在你希望我们的病人开心，但是当你看的时候，他看起来反而有点害怕！原因是他完全清醒。

你需要给病人麻醉气体让他睡着。我们通过使用蒸发器向新鲜气流中添加麻醉剂蒸气(黄点)来做到这一点。

与循环系统的大多数部件(如单向阀或二氧化碳吸收器)不同，汽化器被放置在循环系统的“外部”。以这种方式从“外部”使用汽化器称为“循环外蒸发器”布置或“VOC”。

也可以通过将蒸发器放置在循环系统内来为患者提供麻醉剂，如下所示。因此，这种布置被称为“循环内蒸发器”布置或“VIC”。以这种方式使用汽化器很复杂(而且有潜在危险)，而且很少使用。我从未见过或使用过这种方式，所以如果你知道有谁会这样做，请告诉我。循环系统内部和外部的蒸发器的设计和使用是非常不同的。

由于在循环内蒸发器器是非常罕见的，所以我不会进一步讨论它。相反，我们会沿用最常用的，即“循环外蒸发器”安排。

循环系统中的基本呼吸循环
现在我们终于有了一个完整的循环系统和一个快乐的病人。让我们简要回顾一下循环系统是如何处理自主呼吸患者的一次呼吸(即一次吸气和一次呼气)的(请注意，我现在描述的是自主呼吸)。(稍后我将讨论正压通气)。我们从下图开始，我们在循环系统中添加新鲜气流(黄色箭头；含有氧气和麻醉剂蒸气)。当病人开始吸气时，呼气单向阀关闭，吸气单向阀打开，使病人从吸气管吸气。吸气气体由新鲜气流(黄色箭头)加上储气袋中的气体(绿色箭头)组成，因为储气袋已经通过吸收器，所以不含二氧化碳。在吸气过程中，循环系统内部的压力较低，因此限压流出阀(图中蓝色旋钮的阀)保持关闭状态。

在呼气期间，病人会呼出以下气体：1.他产生的二氧化碳2.他没有用过的麻醉气体3.他没有用过的氧气。我把呼气期分为两个阶段：呼气早期和呼气末期。让我们从呼气早期开始吧。 在此期间，呼气气体进入储气袋

一旦储气袋装满，呼出的气体就“无处可去”，循环系统压力开始上升。这会打开压力限制流出阀，释放多余气体(其中含有二氧化碳、病人“没有使用”的麻醉剂和病人“没有使用”的氧气)。从限压出流阀出来的麻醉剂会永久性地丢失在循环系统之外，被认为是“浪费的”。

然后重复这个循环，病人从储气袋里吸气，重复使用袋子里的麻醉剂。

给你一个小小的休息！

正压通气下期见！


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