第二章 开始通气前你该了解的事情
第一节 我们来吹气球
如果各位能够找到一个气球，哦，当然，最好是两个，两个不一样的气球。
如果你拿到气球了，那么恭喜你，你的呼吸机学习已经成功一半了，很多的呼吸机概念都是可以靠这个教学模具来演示的。
那么第一个问题来了，我们拿出一个气球，我说“吹”！！！
我相信看到此的你们每个人吹得气球大小都不一样，有的吹入气球里的气体多，有的吹得少，于是你就看到了大大小小不同的气球（我说的是大小，不要跟我说米老鼠的气球和跳跳虎的气球有什么区别……）。那么我们吹得气体多，吹得气体少，那么这个气体的量，就是容量（V），所有的液体、气体，这种流体的多少，是用这个体积单位来表示的，也就是容量。
那么，第二个问题来了，你需要吹这个气球吧，你会发现，有的气球好吹，有的气球不好吹，那么这两个气球，你想要吹到同样的大小，你用的力量就是不同的，而你用的这个力，对于气体来说，就是压力，而为了方便表示，我们其实更多的是使用压强（P）这个概念来表示，以下我们再提到压力，大家默认的就理解为P就行了。只要你上过高中，学过物理、学过化学，那么这段内容开始激活你隐藏在内心深处角落里的记忆了。这里不继续往下说了，再说气体的体积、压力关系呀、泊肃叶定律呀什么的，恐怕大家就又乱了，你就了解到这里目前就够了，吹气球的力压力（P）。
第三个，现在如果你用嘴吹气球，和用电动打气筒吹气球，达到同样大小的速率是不一样的，电动打气筒很快就吹到足够大小了，用嘴恐怕要很长的时间，那么这个把一定容量的气体吹到一个容器里的快慢，就是我们要说的第三个概念流量（或者叫流速，F）。这里还是，涉及到特别深的流体力学的内容，我不展开说了，有兴趣的小伙伴可以自己找相关教程、视频进行学习。那么准确的说，单位时间内，流动的气体的容量（体积），就是流量。
重要的问题来了，这三个概念的关系，希望后面的叙述不会把各位搞乱：
1、用一定的压力吹一个可以膨胀的容器（气球、肺泡都属于这种容器），只要容器是一定的，那么吹入容器的气体的容量就是一定的，这层关系是压力产生了容量；
2、用一定的压力通过一个管状的路径吹入可以膨胀的容器，力量越大，那么可以越快的达到需要达到的容量，也就是力量越大，流量越大，这层关系是压力产生流量；
3、其实通过刚才叙述流量的概念大家就可以发现，流量越大，达到所需容量的时间就越短，那么如果同样的容量，时间越短，流量就越大，这里先引入第四个概念：时间。而在吹气球的动作里，这个时间是吹气球时间，而在呼吸的动作里，大家可以理解为吸气时间（我这里用Ti表示，表示方法不同大家看个人的习惯就好）。而这里的关系是一定的流量吹一定的时间产生了一定的容量。
好啦，如果到这里，你还没有糊涂，那么好，干货来了，请各位注意：容量（V）、压力（P）、流速（F）、时间（T），这便是呼吸机上最基础也是最重要的4个概念了，这里不用问我顺应行呀、阻力呀什么的内容，后面会讲的。
你们看到的所有的呼吸机上的波形图，便是这四个物理量两两组合而来的，大家算算有多少种组合？
这里不卖关子了，四个量两两组合，
，有6种组合（就是我们常讲的3波+3环）：压力时间曲线（P-T曲线）、流速时间曲线（F-T曲线）、容量时间曲线（V-T曲线）、压力容量环（P-V环）、压力流速环（P-F环）、流速容量环（F-V环）。
好的，大家清楚这四个物理量，那么后面的关于模式、参数、波形的讲解当中，我会一个一个具体来说。
总结一下重点问题：
1、气体进入呼吸系统所需的力量，便是压力，压力是讨论气体问题是最重要的力的概念；
2、一定量的气体进入呼吸系统，使肺泡扩张，进入肺泡内的气体的总量便是容量；
3、气体进入呼吸系统的速率，便是流量，流量的大小会造成压力的变化；
4、压力、流速、容量之间互相影响，成为呼吸运动中最重要的三个物理量；
5、压力、流速、容量、时间两两组合，形成了机械通气的六个呼吸曲线：3个波形、3个环，这是未来学习通气模式、呼吸波形的重点。
第二节 水往低处流，哪弱往哪走
关于气体、液体流动的方向，最准确的说法是，流体会由势能高的地方往势能低的地方流动。
那么联系到气体，其实很简单的，气体会由压力高的地方向压力低的地方流动。
那么有个概念给大家提出来，什么叫正压通气，什么叫负压通气呀？
肺泡和大气是靠人的气道连通的，我这里还打一个比喻，刚刚各位找了气球了吧，这一节，我需要各位找一个注射器，多大的都可以，咱们的教具都是比较简单的，等近期几个问题讨论的差不多了，咱们的教具也积累的差不多了。
那么你拿着注射器，找一个水盆，把针头放在水里，用力拉注射器的活塞，发生了什么？你想的没错，水被吸入了注射器。
想象一下原理，原本注射器内和外界是一种平衡状态，当我们拉动注射器的活塞时，注射器内的体积瞬间变大，而在那个瞬间，注射器内的物质没有增多，于是注射器内的压力下降，低于原本处于平衡的注射器外的压力，于是水被压入了注射器（为了简化问题，这里不去讨论连通器原理，也不讨论是大气把水压入了注射器，你只要认识到注射器内外的平衡被打破了，水被吸入了，就好了）。
那么我们的呼吸系统可以比作这个注射器，针头、连接针头与注射器体部的细小管路可以比作气道，注射器内部可以比作肺泡和胸腔，活塞可以比作膈肌。我下面讲的都是平静呼吸，用力呼吸的过程不在以下讨论范围。
吸气前的一瞬间，大气和我们肺泡内的压力相等，整个呼吸系统保持稳定，为了方便问题讨论这时我们认为大气的压力为0（相对为0，如果有人非要和我较真大气压是101kPa我无语，青藏高原和华北平原的气压肯定是不同的，我们讨论不可能每个按照每个地点的绝对气压来讨论，那就太过于繁琐了，为了简化问题，大气压这里认为是0），当我们准备吸气时，膈肌收缩、下移，于是胸廓扩张，胸腔变大，肺泡随之变大，内部压力降低，小于大气压，肺泡内压力小于大气压，气体从压力高处流向压力低处，气体从空气中流入了肺泡内，我们称之为吸气动作，这里肺泡内的在膈肌下移的初始一瞬间的压力小于大气压，故我们把这时的压力称为负压，于是我们发现，正常人的吸气的动作是通过增加肺泡内的负压，从而让气体被吸了进来，所以正常人的吸气动作被称为负压吸气，或者负压通气。
那么大家看，当我们气体吸入肺内时，肺泡扩张、胸廓扩张，整个呼吸系统都在扩张，于是，整个呼吸系统在积累弹性势能，也就是说，整个呼吸系统回弹的力量在逐渐增大，于是气体进入肺内的难度会越来越大，而随着气体的流入，气道内外气体的压力差逐渐减小，向内的力的值会逐渐减小。那么向外的力增大，向内的力减小，终有一时向外的力超过向内的力，使吸气的动作开始减速，逐渐减速到0，向外的合力继续，那么整个吸气的动作反向，开始呼气了。由于今天只是讨论吸气和呼气的性质，这里就不具体分析整个的加速过程、减速过程了，避免大家糊涂。于是我们发现，呼气启动的那一刻并非我们主动做了什么，而是呼吸系统弹性积累到一定程度以后的作用。
或者，如果到这里还有朋友无法理解，大家把气球拿回来。给气球充气的过程，你是需要用力的（气球自己不能用力呀），所以气球吸气是主动的过程，而气球呼气呢，就是你一撒手就可以了，换句话说，如果你不捏紧气球的吹气口，气球的运动趋势永远是撒气。人的肺泡你也可以这样理解，吸气的动作必须主动的做膈肌下移这个拉活塞的动作，这个动作是主动的，而呼气只要你一个放松即可。
那么这里总结一下重点：
1、 生理状态下的吸气是负压通气；
2、 平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。
第三节 铁肺与呼吸机
上面第二节的内容有一些枯燥，那么我们来讲故事轻松一下。
去年曾经有报道最后的几个铁肺人之一保罗·亚历山大在铁肺中生存了69年。这里做一个科普，铁肺是什么，呼吸机又是什么？
首先问一个问题，在医学上，如果出现了一种疾病，生理的状态被破坏了，那么人们会考虑如何救治这种病人？
答案如同孩子总看的一部动画片《小熊维尼与跳跳虎》里跳跳虎的那种思路：找不到彩虹，超级侦探会怎么做？自己制作一个彩虹；小象嘟嘟的玩偶艾尔文损坏了，超级侦探会怎么做？重新制作一个艾尔文。
人类对抗疾病的思路其实也一样，生理的状态破坏了，那么我们怎么办？我们人为的制作模仿一个生理的状态。
我们刚刚讲了，生理的吸气是负压通气。于是最早的通过大型机械设备进行机械通气的思路人们就想到了负压通气。
这里要强调一下，是用大型设备进行通气的思路最早是负压通气，其实将近300年以前人们就曾经用芦苇杆插到狗的气道里帮助狗进行外源性的通气的实例。这不是负压的，而是正压的。
那么人们创造出来的设备就是铁肺。这个设备让人们躺进去，通过罐子提供一个负压，使病人的胸廓被动的扩张，从而将空气吸入到肺内。
那么它带来的问题呢？远高于现代呼吸机的脱机困难；无法调整吸入气体的氧浓度；更做不到对于吸入和呼出气体的分析……。
而最让人头痛的便是这个脱机困难。要知道，当人长期处于一种负压的环境中，回到了正常压力的现实世界里来，他将无法适应正常的这种压力。这便是去年在保罗·亚历山大的报道中见到的，在他这69年的铁肺生活中，曾经医生给他将铁肺更换为了现代呼吸机，而他无法适应正常的环境压力，不得不重新回到了铁肺当中。相信世界上仅存的几位铁肺人都有类似的经历。
所以人们为了摆脱这种真正的“上机就是一辈子”的情况，人们尝试开始应用正压通气。说得简单一些，负压通气是通过扩张肺内空间将空气吸进来，而正压通气是用高于大气压的压力，将气体压进肺内。口对口人工呼吸是正压通气，简易呼吸器是正压通气，呼吸机也是正压通气，当然吹气球对于气球来说也是正压通气。当然只要是正压通气，一定会存在把气球吹破的风险，气球吹起来了放气无法回缩到原始状态的风险。所以，正压通气的核心话题之一就是关于呼吸机相关肺损伤的预防，关于肺保护通气的话题。
好吧，这里再给大家总结一下，这一块内容的重点：
1、 呼吸机（无论有创无创）是正压通气；
2、 呼吸机通气最重要的话题之一是预防呼吸机相关肺损伤。
这一章的内容就到这里，希望大家喜欢。下一讲，我们要讲解一下控制通气、自主通气的话题。