因為呼吸的原理和過程包含如下:
其實呼吸機的本質就是一種氣體開關,控制系統通過對氣體流路的控制而完成給實驗動物肺部供氣,保持實驗動物生理活性的設備。呼吸機必須具備四個基本功能,即向肺充氣、吸氣向呼氣轉換,排出肺泡氣以及呼氣向吸氣轉換,依次循環往復。
而一般的呼吸機的結構如下圖:
其實呼吸機歷史還蠻悠久的,這里我們回顧回顧下:
而后因為負壓通氣會引起呼吸肌麻痹以及正壓通氣的技術進步,正壓通氣又再次崛起。以及后面逐步向人工智能呼吸機“有創型”和“無創型”發展。
所以,現今我們在市面上看到不同工作方式的的動物呼吸機。那么他們之間又是怎樣區分的呢?1、依據不同的吸氣控制方式,可以將呼吸機分為壓力控制型呼吸機和容量控制型呼吸機,在臨床呼吸機領域,壓力控制更主流一些。在但動物實驗領域,相當多的用戶習慣設置潮氣量進行容積控制。
2、依據呼吸機的結構原理,可分為活塞式呼吸機和電磁閥式呼吸機。一般活塞式呼吸機使用容積控制,而電磁閥式呼吸機即可以進行容控制,也可以進行壓力控制。
3、依據調控方式不同,可分為電動電控型和氣動電控型呼吸機。
因為具有不同的呼吸機,其實他們給動物的通氣方式也是不同的,根據通氣方式不同,我們可以將通氣方式分為:
·控制模式(CV):呼吸機完全替代實驗動物的呼吸,其呼吸頻率,潮氣量均由呼吸機控制,屬于完全的呼吸支持。
適用于自主呼吸消失或很微弱的情況,比較典型的應用,就是動物的開胸手術實驗。 根據控制參數的不同,控制通氣又可以分為容量控制通氣(VCV)和壓力控制通氣(PCV)。容量控制通氣(VCV)是呼吸機按預置的潮氣量、呼吸頻率、呼吸比等參數完成通氣。 壓力控制通氣(PCV)則是呼吸機按照預置的頻率、呼吸比、吸氣壓力工作。
·輔助通氣(AV): 呼吸機的送氣是通過呼吸機檢測實驗動物的氣道壓的降低來觸發。輸助通氣是一種與臨床應用類似的呼吸方式,動物的輸助通氣一般可以通過設置壓力觸發、人工觸發或定時觸發等方式啟動。對于動物呼吸機而言,輸助通氣(AV)是一種較高級的呼吸模式,僅少量動物呼吸機具體此功能。
·嘆氣模式(sigh): 是一種在常規呼吸通氣條件下,隔一段時間進行一次深呼吸的通氣方式。通常實驗動物在長期使用控制通氣,尤其是容量控制通氣條件下,某些邊緣肺泡會膨脹不全,肺部功能會逐步減弱,加入定時或手工嘆氣,可防止肺部萎陷不張,改善氣體交換性能。
一、我們先看看實驗動物部分生理參數,作為動物生理參數實驗監護的參考值:
二、氣管插管
氣管插管是為了在動物手術過程中保持動物呼吸道順暢,減少動物窒息死亡的常用手術。
大鼠一般使用14-18G插管, 小鼠一般使用20-24G插管
![]() 不同的實驗室采用不同的插管技術,目前所使用的有: 1、切氣管,直接插管法 2、切氣管,逆行導絲法 3、經口插管,盲插法 4、經口插管,透射光輔助法 5、經口插管,光纖輔助法 |
三、選擇通氣模式:選擇壓力控制模式或者容量控制模式。
采用壓控模式相對安全,因為不會過度充脹動物的肺,也不會對“脆弱”的肺造成傷害;參數容易設置和操作,而不用管動物的肺的容積和柔韌度;然而,若實驗時間很長(通常超過1小時,很有可能在動物的氣道積聚分泌物或其它阻塞物,導致吸氣提前終止(此時需疏通氣管和氣道)。
容控模式則適合長時間實驗,因為它總是輸送一定量體積的氣體至動物的肺部,不會引起動物的肺的柔韌度變化;然而,參數的預設置相對復雜,需確定氣體流量和吸氣時間(或吸呼比),一旦這兩個參數設定,若想對呼吸的狀態隨時進行調整就很容易,只需簡單地升高或降低氣體流量,這樣,可精細地調節動物的呼吸以維持較恒定的CO2分壓。
總之,壓控模式設置快速、操作安全,適用于短時間的動物實驗和呼吸機初級使用者;容控模式設置相對復雜,但可精細調節動物的呼吸,適合長時間的動物實驗。
如選擇容積控制模式,根據如下參考,選擇相對應的動物的潮氣量和呼吸頻率。
如果選擇壓力控制模式,初始的泵氣壓力,一般初始值為15cmH2O。為防止潮氣量過大,損傷動物肺。一般最大壓力為20cmH2O。
呼吸未正壓(PEEP):在呼氣末氣道開放時,氣道壓力仍保持高于大氣壓,防止肺泡萎縮塌陷,一般開胸手術需要設置PEEP,設置的范圍是為3-5cmH2O。
吸/呼比(I/E Ratio):吸氣與呼氣時間的比例,一般設置為1/2,某些活塞式呼吸機這個參數不可設置,相當于1/1。
這樣我們的呼吸機的設置就完成了,我們就可開始做實驗了。然而對于初學者可能起初的參數不清楚,我們可以選擇傻瓜式的一鍵輸入動物體重,我們的VentStar呼吸機就可以根據體重推薦相應的參數。
今天小編就講到這里了,下次我們相關的實驗中進行操作。