需要机械通气的患者通常存在严重的呼吸力学异常。应用机械通气时，首先需要对基础疾病的呼吸力学异常进行评估，然后根据相应的特点应用机械通气。通过合理应用吸气和呼气相压力、呼吸流量、容量和时间节律，调控相关患者的呼吸努力、吸气末与呼气末的肺容量位置和呼吸中枢驱动，达到优化机械通气应用的目的。急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrom，ARDS）作为肺氧合功能异常性疾病的代表，其机械通气的主要目标是维持肺的开放与氧合功能，避免肺过度牵张与呼吸机相关肺损伤。慢性阻塞性肺疾病作为气流受限性疾病的代表，其机械通气的主要目标是维持合适的通气的同时，避免导致肺动态过度充气和内源性呼气末正压的进一步恶化，调控合适的呼吸中枢驱动水平。临床日常工作中常态化开展呼吸力学监测，对优化机械通气应用有重要的意义。
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机械通气作为生命支持的常用技术，用于治疗各种原因所致呼吸衰竭或其他需要呼吸支持的临床状况（如麻醉过程）。从呼吸力学的角度来看，机械通气本身是提供外加的呼吸动力，通过改变吸气相和呼气相的气道压力，从而改变呼吸的流量、容量及时间节律。与此同时，伴随有患者的呼吸努力、吸气末和呼气末的肺容量位置的变化。恰当地治疗可以改善肺的通气功能和氧合功能，减轻呼吸困难和呼吸肌肉负担，但不恰当地应用也有可能导致人机不同步，加重呼吸困难，进而引起呼吸机相关性肺损伤等。由于呼吸运动过程本身就是在中枢调控下、呼吸肌肉收缩/舒张进而驱动气体吸入或呼出的力学过程，导致需要机械通气的疾病本身也同时导致明显的呼吸力学异常。所谓呼吸力学监测指导机械通气决策，首先是对基础疾病呼吸力学异常的理解与评估，然后才有可能根据疾病的病理生理学异常的特点合理应用机械通气[1,2,3,4]。新一代呼吸机多数配备有呼吸力学监测功能。随着带有压力和膈肌肌电图监测功能的专用胃管（Edi导管）的临床应用，更加详细地呼吸力学监测逐步成为临床日常工作中常用的监测工具。合理应用呼吸力学监测有助于疾病的发病机制与患者评估、指导机械通气决策以及探索新的通气模式。
呼吸力学监测可以评估肺功能损害的性质和程度。尽管难以获得危重症患者的操作配合，但应用潮气呼吸过程中监测呼吸的流量-时间曲线、流量-容积曲线，配合气道内负压技术或胸廓外挤压操作，可以明确是否存在严重的肺功能损害及其性质（限制性还是阻塞性），其结果除了有助于定性评估导致需要机械通气的原因是否与肺功能的严重损害有关外，也能明确呼吸功能障碍是阻塞性抑或限制性通气功能障碍，从而按照相应的特点来调节呼吸机[2]。此外，呼吸中枢驱动水平和呼吸肌肉功能的监测对机械通气辅助水平的调节也是重要的决策因素。
不同的肺部疾病所引起的肺部病理生理学改变不同，其对应的呼吸力学特征也存在非常大的差异。从大体分类的角度，需要机械通气的呼吸衰竭患者可以分为通气功能障碍和氧合功能障碍。相应的机械通气策略和参数调节存在明显的差异。急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrom，ARDS）是肺氧合功能异常的代表性疾病，而慢性阻塞性肺疾病（简称慢阻肺）是肺呼出气流受限的代表性疾病。下面以此两个疾病为例讨论如何通过呼吸力学监测指导机械通气应用。
ARDS是肺氧合功能障碍疾病的典型代表，其呼吸力学异常的特征是肺容量下降和顺应性降低。由于肺部病变的不均一性，完全实变的肺组织不能参与气体交换，而残留的相对正常的肺组织类似于"小肺" ，承担维持气体交换的任务。在机械通气决策时，首先需要评估这个"小肺"的大小，除了通过临床和影像学评估外，呼吸力学角度可以通过床旁监测功能残气量（functional residual capacity，FRC）评估可以开放的肺组织大小，通过肺顺应性监测评估"肺变硬"的程度，从而设计"个体化"的肺保护通气策略，其最终目的是在维持合适的肺氧合的前提下，避免呼吸机相关性肺损伤（ventilator-induced lung injure，VILI）。已经证明给予6 ml/kg（理想体重）潮气量（tidal volume，Vt）和适当的呼气末正压通气（positive end-expiratory pressure，PEEP）设置可以减轻VILI和降低病死率。然而，每一名患者肺部病变的严重程度不同，采用统一的Vt设置方式不可能适合所有的患者。在目前的临床实践中，主要是根据肺压力-容积（P-V）曲线的监测，寻找低位拐点（lower inflection point，LIP）和高位拐点（upper inflection point，UIP），从而指导PEEP、Vt和吸气末平台压（Pplat）的设置[5,6]。采用这种设置方式，实质上是使潮气呼吸的肺容量变化调控到肺顺应性最佳的容量范围。与Pplat相比，跨肺压（transpulmonary pressure，PL）监测可以更加准确量化肺的呼吸驱动力，不受呼吸肌肉产生的压力变化的影响，可以更加准确调控呼气末和吸气末肺容量，其肺保护的效果优于Pplat监测。从潮气量设置的角度，由于每1例患者肺部病变的严重程度不同，实际的FRC存在明显的差异，采用统一的Vt设置方式不可能适合所有的患者。通过床旁测定FRC，计算机械通气导致的吸气末肺容量变化与FRC的比值（称作肺的应变系数）。目前动物模型的研究结果显示，如果把肺的应变调节到1.0~1.5，可以减轻VILI。此法有可能实现呼吸力学导向的个体化肺保护通气策略。呼吸力学导向的机械通气在ARDS中的探索应用还有采用最大顺应性法设置最佳PEEP，肺P-V的S型曲线的拟合方程［V=a＋b/（1＋e-（P-c）/d）（P是在一定容积时的气道压力，a和ｂ分别是上下渐近线，c是曲率改变点对应的压力，d是与压力成比例关系的参数）］计算LIP和UIP，指导PEEP和Pplat的设置等。
慢阻肺是呼出气流受限性肺部疾病的代表，其呼吸力学的特点是严重的呼气流量限制和肺容量显著增加。肺容量增加将会进一步降低吸气肌肉功能和增加呼吸困难[7]。呼吸困难导致呼吸频率的增加，伴随着呼气时间缩短，在呼气时间内肺内气体呼出不完全，形成动态肺过度充气（dynamic hyperinflation，DPH）和内源性呼气末正压（endogenous positive end expiratory pressure，PEEPi），呼吸困难进一步加重。呼吸困难伴随着呼吸中枢驱动的增加、呼吸能耗增加和呼吸效率降低，导致通气-中枢驱动耦联的进一步恶化，形成恶性循环。因此，慢阻肺的机械通气策略与肺氧合功能异常的疾病有很大的差异。
针对慢阻肺呼气流量受限、肺容积增加、PEEPi、吸气肌肉功能下降和中枢驱动异常增高的特点，机械通气时，应该适当增加吸气流量、缩短吸气时间和延长呼气时间，以便有足够的时间呼气，降低DPH和PEEPi。给予合适水平PEEP可降低慢阻肺患者气道与肺泡之间的压差，从而减少患者的吸气负荷，降低呼吸功耗，改善人机同步性。如何合理地设定PEEP水平是值得深入探讨的问题，传统的观点认为PEEP一般不超过PEEPi的80%，否则会加重DPH。此方法必须首先测定PEEPi，临床实施有一定的困难，且PEEPi随着气道阻塞的严重程度、患者的呼吸频率、吸气潮气量等众多因素的变化而变化。采用深吸气量（inspiratory capacity，IC）监测，控制IC下降量在10%的水平，同时观察人机同步的情况，可能是临床简易的PEEP设定方法[8]。慢阻肺严重呼吸困难时，异常的呼吸中枢驱动增加伴呼吸频率的增快将会导致呼吸力学的进一步异常，如果采用上述机械通气设置的方法不能缓解呼吸困难时，需要给予适当的镇静治疗，降低呼吸中枢驱动、呼吸耗氧和呼吸频率，以期打断呼吸力学的恶性循环。然而，长时间的镇静也将会导致呼吸肌肉废用性萎缩和功能下降。因此，接受机械通气的慢阻肺患者需要尽可能缩短或减少镇静药物的使用。此处需要强调，在机械通气的同时，需要特别重视改善慢阻肺患者气流受限的状况。机械通气过程中合理应用雾化吸入支气管舒张剂对改善机械通气效果有重要的作用。
以呼吸力学理论为依据，通过监测呼吸力学的参数，调整呼吸机的参数，可以形成新的通气模式或策略。其中，比例辅助通气（proportional assist ventilation，PAV）就是针对患者吸气努力程度（通过动态监测气道压力、流量和容积，再结合预先测定或拟合计算的气道阻力和呼吸系统弹性阻力，应用呼吸运动方程估算吸气驱动力），然后按比例增加气道压力的一种辅助通气模式[9,10]。从呼吸力学的角度来看，是一种改善通气-中枢耦联的机械通气方法和策略。神经调节的辅助通气（neurally adjusted ventilatory assist，NAVA）是采用膈肌肌电信号（EMGdi）调控辅助通气的新型模式，其通气目标与PAV相同[11,12,13]。此外，调控呼吸肌肉活动强度（控制EMGdi的强度范围）的机械通气策略、适应性支持通气（adaptive support ventilation，ASV)等多种新的通气模式的探索，都是基于呼吸力学理论和监测而设计的[10,14]。
总之，呼吸力学改变是机械通气的病理生理基础，也是发展机械通气新模式、制定个体化肺保护性通气的参考依据。新型的呼吸机和呼吸监测系统可以提供越来越多的呼吸力学监测功能。在应用机械通气过程中，结合呼吸力学的基础知识和监测的结果，对优化机械通气的应用具有重要的意见。尽管如何利用呼吸力学参数指导机械通气尚需更多的研究，相信在未来个体化肺保护性通气中必将发挥越来越重要的作用。
