خبير طبي في المقال
منشورات جديدة
فشل الجهاز التنفسي - نظرة عامة على المعلومات
آخر مراجعة: 04.07.2025

تتم مراجعة جميع محتويات iLive طبياً أو التحقق من حقيقة الأمر لضمان أكبر قدر ممكن من الدقة الواقعية.
لدينا إرشادات صارمة من مصادرنا ونربط فقط بمواقع الوسائط ذات السمعة الطيبة ، ومؤسسات البحوث الأكاديمية ، وطبياً ، كلما أمكن ذلك استعراض الأقران الدراسات. لاحظ أن الأرقام الموجودة بين قوسين ([1] و [2] وما إلى ذلك) هي روابط قابلة للنقر على هذه الدراسات.
إذا كنت تشعر أن أيًا من المحتوى لدينا غير دقيق أو قديم. خلاف ذلك مشكوك فيه ، يرجى تحديده واضغط على Ctrl + Enter.
يمكن أن تُعقّد متلازمة الفشل التنفسي مسار معظم أمراض الجهاز التنفسي الحادة والمزمنة، وهي أحد الأسباب الرئيسية لتكرار دخول المرضى إلى المستشفى، وانخفاض قدرتهم على العمل، وممارسة النشاط البدني في المنزل، والوفاة المبكرة. في الوقت نفسه، يجب الأخذ في الاعتبار أن الفشل التنفسي شائع الحدوث لدى أطباء التخدير، والإنعاش، وأطباء الأعصاب، وأطباء الصدمات، والجراحين، وأطباء التخصصات الأخرى، وهو ما يُفسّره تنوع أسبابه، والتي لا ترتبط دائمًا بأمراض الجهاز التنفسي.
الفشل التنفسي هو حالة في الجسم حيث لا يتم ضمان الحفاظ على التركيب الغازي الطبيعي للدم، أو يتحقق ذلك من خلال الأداء غير الطبيعي للجهاز التنفسي الخارجي، مما يؤدي إلى انخفاض القدرات الوظيفية للجسم.
يتم ضمان الوظيفة التنفسية الطبيعية من خلال: التنظيم المركزي لمركز التنفس (ثاني أكسيد الكربون المُهيج)؛ حالة نظام توصيل النبضات على طول الجذور الأمامية للحبل الشوكي؛ حالة التوصيل على مستوى التشابك العصبي العضلي والوسطاء العضليين؛ حالة ووظيفة الهيكل الضلعي؛ التغيرات في الحالة الوظيفية للتجويف الجنبي والحجاب الحاجز والرئتين وانسيابية المسالك الهوائية؛ حالة خليط الغازات المستنشق. لحالة النشاط القلبي وتدفق الدم في الدورة الدموية الرئوية أهمية كبيرة في تطور الفشل التنفسي.
في الحالات المرضية عند هذه المستويات، يمكن الحفاظ على التركيب الغازي الطبيعي للدم لفترة طويلة من خلال توتر آليات التعويض: زيادة وتيرة وعمق التنفس، وزيادة معدل ضربات القلب وسرعة تدفق الدم، وزيادة وظائف الكلى لإزالة نواتج الأيض الحمضية، وزيادة سعة الأكسجين في الدم، وغيرها مع ظهور فشل تنفسي كامن. مع انعدام التعويض، تتطور صورة واضحة لفشل تنفسي مع ظهور متلازمة نقص الأكسجين.
يتم تصنيف الفشل التنفسي وفقًا للعديد من الأنظمة، ولكن لا يوجد نظام دولي واحد حتى الآن.
من الناحية العملية، يُعد تصنيف بي إي فوتشال (1972) الأكثر قبولًا. ومن حيث التكوين، هناك: فشل تنفسي مركزي المنشأ (يُصاب به مركز الجهاز التنفسي)؛ وعصبي عضلي (يُصاب به مسارات التوصيل والعضلات)؛ وصدري حجابي (يُصاب به إطار الضلع أو خلل في الحجاب الحاجز)؛ وقصبي رئوي - فشل تنفسي انسدادي ناتج عن انسداد المسالك الهوائية (تشنج قصبي، التهاب، أجسام غريبة، أورام، اختناق، إلخ)، وتقييدي ناتج عن أمراض الحويصلات الهوائية (التهاب، وذمة سنخية أو ورم، إلخ) أو ضغط الرئة، أو انصباب جنبي، أو انتشار، ويتطور مع أمراض الدورة الدموية الدقيقة في الرئتين أو تدمير المادة الفعالة بالسطح الرئوي. ووفقًا لمسار المرض، يمكن أن يكون الفشل التنفسي حادًا (ARF) ومزمنًا (CRF). من حيث الشدة، يمكن تعويضها، مع انخفاض الضغط الجزئي للأكسجين في الدم الشرياني إلى 80 ملم زئبق؛ تعويض جزئي - ما يصل إلى 60 ملم زئبق؛ تعويض غير معوض مع انخفاض في PaO2 أقل من 60 ملم زئبق وتطور متلازمة نقص الأكسجين.
يُشخّص الأطباء فشل الجهاز التنفسي المزمن إذا لم يكن السبب مرضًا جراحيًا في الصدر، وعادةً ما يكون أورامًا حميدة أو خبيثة. في بعض الأحيان، يُحدد الجراح شدة المرض. ووفقًا لـ BE Votchala، هناك أربع درجات:
- أ- ضيق في التنفس عند الجري وصعود السلالم بسرعة؛
- II- ضيق في التنفس أثناء ممارسة الأنشطة اليومية العادية (المشي المعتدل، التنظيف، إلخ)؛
- ثالثا - ضيق في التنفس مع قلة المجهود (ارتداء الملابس، الاغتسال)؛
- رابعا- ضيق في التنفس أثناء الراحة.
يستخدم العديد من أطباء الرئة والمعالجين ما يسمى بالتصنيف "اليومي" لشدة الفشل التنفسي المزمن - ظهور ضيق في التنفس مع صعود معتدل على الدرج:
- الدرجة الأولى - ضيق في التنفس على مستوى الطابق الثالث؛
- الدرجة الثانية - على مستوى الطابق الثاني؛
- الدرجة الثالثة – على مستوى الطابق الأول.
قد يُصادف أي جراح فشلاً تنفسياً حاداً بأصول مختلفة في ممارسته. يُلاحظ فشل الجهاز التنفسي الحاد مركزي المنشأ في حالات الصدمة الدماغية، ومتلازمة ضغط الدماغ، والالتهاب، والتسمم. يُعد الشكل العصبي العضلي أكثر شيوعاً في إصابات العمود الفقري العنقي وإصابات النخاع الشوكي، ونادراً ما يُلاحظ في حالات الوهن العضلي، وتكهف النخاع، والتسمم الغذائي، والكزاز. يُعد فشل الجهاز التنفسي الحاد الصدري الحجابي (الجداري) نموذجياً لكسور الأضلاع، خاصةً مع انتهاك هيكل القفص الصدري، وفتق الحجاب الحاجز، واسترخاء الحجاب الحاجز، وضغط الحجاب الحاجز بسبب تمدد العرى المعوية.
يُعدّ الفشل التنفسي الحاد القصبي الرئوي الأكثر شيوعًا في ممارسة الجراحين. ويُلاحظ الشكل التقييدي غالبًا في حالات استرواح الصدر، والتهاب الجنبة، وتدمي الصدر، وسرطان الحويصلات الهوائية، والالتهاب الرئوي، والخراجات، والغرغرينا في الرئتين، وأمراض أخرى تصيب الجزء المتنّي من الغشاء الرئوي. بالإضافة إلى الصورة السريرية للفشل التنفسي الحاد، يُجرى تصوير الصدر بالأشعة السينية لتحديد السبب. كما يُجري جراحو الصدر فحوصات أخرى بناءً على مؤشراتهم.
قد يحدث فشل تنفسي انسدادي مع تشنج قصبي، وانكماش اللسان، وتشوهات في الشعب الهوائية (الرتوج، تدلي القصبة الهوائية)، وأورام الشعب الهوائية، والتهاب الشعب الهوائية التقرحي الليفي واللاصق. نادرًا ما يحدث الاختناق. خارجي؛ يتطور الاختناق مع الاختناق. في الممارسة الجراحية، قد يحدث ارتجاع (متلازمة مندلسون) بسبب دخول القيء أو الدم (استنشاق الدم) إلى الشعب الهوائية، أو إفراز غزير من إفرازات الشعب الهوائية التي تغلق تجويف الشعب الهوائية (انخماص الرئة). قد تحدث أجسام غريبة وحروق، ولكن هذا نادر جدًا، لأن الرئتين محميتان بتشنج انعكاسي في الحبال الصوتية. يتطور الانسداد الحاد فجأة: يصبح التنفس صعبًا للغاية، وضحلًا، وغالبًا ما يكون غير منتظم، ولا يتم إجراء التسمع أو يُسمع نشاز مع مكون شعبي. لا يقتصر التصوير الشعاعي وتنظير القصبات في حالات الطوارئ على التشخيص الموضعي فحسب، بل يتجلى الانسداد شعاعيًا بانخماص الرئة (اسوداد شديد متجانس مع انحراف المنصف نحو الاسوداد).
ينبغي اعتبار الاختناق الناتج عن الغرق قضيةً منفصلة. هناك ثلاثة أنواع من الغرق:
- يحدث الغرق الحقيقي مع دخول الماء إلى الشعب الهوائية في 75-95% من الحالات، حيث يزول التشنج الانعكاسي للأحبال الصوتية بعد توقف قصير عن التنفس، ومع استنشاق لا إرادي، تدخل كمية كبيرة من الماء إلى القصبات الهوائية والحويصلات الهوائية. ويصاحب ذلك زرقة أرجوانية حادة، وتورم في أوردة الرقبة والأطراف، وخروج سائل وردي رغوي من الفم.
- الغرق الاختناقي، الذي يحدث في 5-20% من الحالات، عند ملاحظة تشنج حنجري انعكاسي حاد مع تدفق خفيف ومفاجئ للماء إلى الحلق أو الأنف. في هذه الحالة، لا يدخل الماء إلى الرئتين، بل يدخل إلى المعدة ويفيض منها. قد يحدث أحيانًا قيء مصحوب بتجشؤ، ثم يتحول هذا النوع من الغرق إلى غرق حقيقي. في الغرق الاختناقي، يكون اللون الأزرق هو الرغوة الرقيقة الزرقاء أو البيضاء أو الوردية الفاتحة التي تخرج من الفم والأنف.
- يُلاحظ الغرق الإغمائي في 5-10% من الحالات. ويحدث مع توقف القلب والتنفس الانعكاسي نتيجة الغمر المفاجئ في الماء البارد. كما يمكن أن يحدث مع صدمة عاطفية، أو حقن محلول بارد في الوريد، أو حقن محلول بارد في الأذن أو الأنف أو الحلق (صدمة الحنجرة البلعومية).
الفشل التنفسي هو خللٌ مُهدِّد للحياة في استهلاك الأكسجين وإنتاج ثاني أكسيد الكربون. قد يشمل ضعف تبادل الغازات، وانخفاض التهوية، أو كليهما. تشمل الأعراض الشائعة ضيق التنفس، وتأثر العضلات المساعدة، وتسرع القلب، وزيادة التعرق، والزرقة، وضعف الوعي. يعتمد التشخيص على البيانات السريرية والمخبرية، واختبار غازات الدم الشرياني، والفحص الشعاعي. يُجرى العلاج في وحدة العناية المركزة، ويشمل تصحيح أسباب الفشل التنفسي، واستنشاق الأكسجين، وإزالة البلغم، وتقديم الدعم التنفسي عند الضرورة.
أثناء التنفس، يحدث أكسجة الدم الشرياني وإخراج ثاني أكسيد الكربون من الدم الوريدي . لذلك، يُميّز الفشل التنفسي كنتيجة لنقص الأكسجة أو ضعف التهوية، مع أن كلا الاضطرابين شائعان.
يمكن أن يكون التهوية الرئوية الاصطناعية (ALV) غير باضعة أو باضعة. يعتمد اختيار طريقة العلاج على معرفة آليات التنفس.
الفشل التنفسي هو حالة تعجز فيها الرئتان عن توفير التركيب الغازي الطبيعي للدم الشرياني، مما يؤدي إلى فرط ثاني أكسيد الكربون و/أو نقص الأكسجين في الدم. ووفقًا لتعريف آخر شائع الاستخدام اقترحه إي. كامبل، فإن الفشل التنفسي هو حالة يكون فيها الضغط الجزئي للأكسجين (PaO2) في الدم الشرياني، في ظروف الراحة، أقل من 60 ملم زئبق، و/أو يكون الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون (PaCO2) أعلى من 49 ملم زئبق.
يشير كلا التعريفين أساسًا إلى أشد حالات الفشل التنفسي اللا تعويضي، والذي يظهر في حالة الراحة. ومع ذلك، من الناحية السريرية، من المهم تحديد الفشل التنفسي في أبكر مراحل التطور الممكنة، عندما تُكتشف تغيرات تشخيصية مهمة في التركيب الغازي للدم الشرياني، ليس في حالة الراحة، بل فقط مع زيادة نشاط الجهاز التنفسي، على سبيل المثال، أثناء المجهود البدني. في هذا الصدد، يُفضل تعريف الفشل التنفسي الذي طُرح قبل أكثر من نصف قرن (1947) في المؤتمر الخامس عشر للمعالجين الاتحاديين: "الفشل التنفسي هو حالة لا يُضمن فيها الحفاظ على التركيب الغازي الطبيعي للدم الشرياني، أو يحدث هذا الأخير بسبب خلل في وظائف الجهاز التنفسي الخارجي، مما يؤدي إلى انخفاض في القدرات الوظيفية". وفقًا لهذا التعريف، يمكن التمييز بين مرحلتين من تطور متلازمة الفشل التنفسي: المعوّض وغير المعوّض.
طرق وأساليب التهوية الميكانيكية
تتحكم أجهزة التنفس الصناعي بضغط أو حجم الشهيق، أو كليهما. هناك علاقة وطيدة بين الضغط والحجم: ضغط معين يتوافق مع حجم معين، والعكس صحيح. تختلف المعلمات المضبوطة على الجهاز باختلاف الأوضاع، ولكنها تعتمد على معدل التنفس، وحجم التهوية الكلي، ومعدل التدفق، وشكل الموجة، ونسبة مدة الشهيق إلى مدة الزفير (I/E).
التهوية المُتحكّم بها بالحجم. في هذا الوضع، يُزوَّد المريض بحجم مُحدّد من الهواء، مع تغيّر ضغط المجاري الهوائية. يُستخدم هذا النوع من التهوية الميكانيكية في التهوية المُساعدة (A/C) والتهوية الإلزامية المُتقطّعة المُتزامنة (SIMV).
يُعدّ التهوية الميكانيكية بالتكييف أبسط وأكثر طرق التهوية الميكانيكية فعالية. يتم استشعار كل محاولة استنشاق بواسطة مُحفِّز، ويُصدر الجهاز كمية هواء مُحددة. في حال عدم وجود محاولات استنشاق مُستقلة، يُنفِّذ الجهاز تهوية قسرية بتواتر مُحدد من الاستنشاقات.
يُعطي جهاز SIMV عددًا وحجمًا مُحددين من الأنفاس مُتزامنين مع المريض. على عكس جهاز A/C، لا يُدعم الاستنشاق التلقائي، ولكن يُفتح صمام الاستنشاق ويسمح بالاستنشاق التلقائي. لا يزال هذا الوضع شائعًا، على الرغم من أنه لا يُوفر دعمًا تنفسيًا ولا يُساعد على فطام المريض عن التنفس الصناعي.
التهوية الدورية بالضغط. يشمل هذا الوضع التهوية بالتحكم بالضغط (PCV)، والتهوية الداعمة للضغط (PSV)، والعديد من خيارات أقنعة الوجه غير الجراحية. في جميع الحالات، يُوفر جهاز التنفس الصناعي ضغطًا تنفسيًا محددًا مع إمكانية تغيير حجم الشهيق. قد تؤدي التغيرات في آليات الجهاز التنفسي إلى تغيرات غير ملحوظة في التهوية الدقيقة. ولأن هذا الوضع يحد من الضغط الذي تتمدد عنده الرئتان، فقد يكون مفيدًا نظريًا في حالات التهوية الدورية بالتحكم بالضغط (RD-SV)؛ ومع ذلك، لم تُثبت مزاياه السريرية مقارنةً بالتهوية بالتكييف (A/C).
يعتبر PCV مشابهًا لـ A/C؛ حيث يتم الحفاظ على كل محاولة تنفس تتجاوز حد حساسية الزناد المحدد مع الضغط لفترة زمنية معينة، ويتم الحفاظ على معدل تنفس أدنى.
في حالة التهوية الرئوية الموضعية (PSV)، لا يوجد حد أدنى لمعدل التنفس؛ حيث يبدأ المريض جميع أنفاسه. عادةً ما يُخفَّض الضغط المُوَزَّع عند اكتمال محاولة الشهيق. وبالتالي، كلما طالت أو زادت قوة محاولة الشهيق، زاد حجم الشهيق الناتج. يُستخدم هذا الوضع عادةً عند فصل المريض عن التهوية الميكانيكية. وهناك وضع مشابه وهو ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر (CPAP)، والذي يحافظ على ضغط ثابت طوال دورة التنفس. على عكس التهوية الرئوية الموضعية (PSV)، التي قد تختلف ضغوط الشهيق والزفير فيها، يحافظ ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر (CPAP) على ضغط ثابت.
التهوية بالضغط الإيجابي غير الباضع (NIPPV) هي تطبيق ضغط إيجابي أثناء التهوية من خلال قناع محكم يُغطي الأنف أو الأنف والفم. تُستخدم هذه التهوية كبديل للتهوية بالضغط الإيجابي غير الباضع (PSV) لدى المرضى الذين يتنفسون تلقائيًا. يضبط الطبيب ضغط مجرى الهواء الإيجابي الشهيقي (IPAP) وضغط مجرى الهواء الإيجابي الزفيري (EPAP). ونظرًا لعدم حماية مجرى الهواء، يمكن استخدام NIPPV لدى المرضى الذين يتمتعون بردود فعل وقائية سليمة وفي حالة وعي تام لتجنب الشفط. يجب تجنب NIPPV لدى المرضى الذين يعانون من عدم استقرار الدورة الدموية واحتقان المعدة. بالإضافة إلى ذلك، يجب ضبط ضغط مجرى الهواء الإيجابي الشهيقي (IPAP) على مستوى أقل من ضغط فتحة المريء (20 سم مكعب ماء) لتجنب دخول الهواء إلى المعدة.
إعدادات جهاز التنفس الصناعي. تُعدّل إعدادات جهاز التنفس الصناعي حسب الحالة. يُحدد حجم المد والجزر ومعدل التنفس التهوية الدقيقة. عادةً، يتراوح حجم المد والجزر بين 8 و9 مل/كغ من وزن الجسم المثالي، مع أن بعض المرضى، وخاصةً المصابين بأمراض عصبية عضلية، يستفيدون من أحجام مد وجزر أعلى للوقاية من انخماص الرئة. تتطلب بعض الاضطرابات (مثل متلازمة الضائقة التنفسية الحادة) أحجام مد وجزر أقل.
حساسية المُشغِّل مُضبوطة لاكتشاف محاولات الاستنشاق العفوية. عادةً، تُضبط الحساسية عند -2 سم ماء. إذا كانت الحساسية عالية جدًا، فلن يتمكن المرضى المُنهَكون من بدء الاستنشاق. أما إذا كانت منخفضة جدًا، فسيؤدي ذلك إلى فرط التنفس.
تُضبط نسبة الشهيق/الزفير في ظل آليات التنفس الطبيعية عند ١:٣. أما بالنسبة لمرضى الربو أو مرض الانسداد الرئوي المزمن في مرحلته الحادة، فيجب أن تكون النسبة ١:٤ أو أعلى.
يتم ضبط معدل التدفق عادة عند حوالي 60 لتر/دقيقة، ولكن يمكن زيادته إلى 120 لتر/دقيقة في المرضى الذين يعانون من انسداد تدفق الهواء.
يزيد ضغط نهاية الزفير الإيجابي (PEEP) من حجم الرئة في نهاية الزفير ويمنع انغلاق الفراغات الهوائية الرئوية. يُضبط ضغط نهاية الزفير الإيجابي عادةً عند 5 سم ماء لتجنب انخماص الرئة، والذي قد يحدث بعد التنبيب أو مع وضعية الاستلقاء لفترات طويلة. تُحسّن القيم الأعلى من الأكسجة لدى المرضى الذين يعانون من ضعف التهوية السنخية، كما هو الحال في الوذمة الرئوية القلبية ومتلازمة الضائقة التنفسية الحادة (ARDS)، عن طريق إعادة توزيع السوائل من الحويصلات الهوائية إلى النسيج الخلالي وفتح الحويصلات الهوائية المنهارة. يسمح ضغط نهاية الزفير الإيجابي (PEEP) بانخفاض في الأكسجين الجزئي (FiO2) في وجود أكسجة شريانية كافية، مما يقلل بدوره من احتمالية إصابة الرئة الناجمة عن الأكسجين عند الحاجة إلى تهوية مطولة مع ارتفاع في الأكسجين الجزئي (FiO2) (>0.6). يزيد ضغط نهاية الزفير الإيجابي (PEEP) الضغط داخل الصدر عن طريق تثبيط العود الوريدي، مما قد يسبب انخفاض ضغط الدم لدى مرضى نقص حجم الدم.
مضاعفات التنفس الاصطناعي
قد ترتبط المضاعفات بالتنبيب الرغامي أو التهوية الميكانيكية. قد تشمل الأولى التهاب الجيوب الأنفية، والالتهاب الرئوي المرتبط بجهاز التنفس الصناعي، وتضيق القصبة الهوائية، وإصابة الحبال الصوتية، والناسور الرغامي المريئي أو الرغامي الوعائي. تشمل مضاعفات التهوية الميكانيكية استرواح الصدر، وانخفاض ضغط الدم، وإصابة الرئة المرتبطة بجهاز التنفس الصناعي (VALI)، بينما تحدث الثانية نتيجة تلف المسالك الهوائية أو أنسجة الرئة نتيجة الانغلاق الدوري للحيز الهوائي وفتحه، أو تمدد الرئة المفرط، أو كليهما.
عند حدوث انخفاض حاد في ضغط الدم لدى مريض على جهاز تنفس صناعي، فإن الخطوة الأولى هي استبعاد استرواح الصدر الضاغط. غالبًا ما ينتج انخفاض ضغط الدم عن انخفاض العائد الوريدي مع زيادة الضغط داخل الصدر عند استخدام ضغط نهاية الزفير الإيجابي المرتفع أو لدى مريض مصاب بالربو/مرض الانسداد الرئوي المزمن، وهو شائع بشكل خاص في نقص حجم الدم. قد ينتج انخفاض ضغط الدم أيضًا عن التأثير المهدئ للجهاز الودي للمهدئات المستخدمة أثناء التنبيب والتهوية. بمجرد استبعاد استرواح الصدر الضاغط وأسباب انخفاض ضغط الدم المرتبطة بجهاز التنفس الصناعي، يجب فصل المريض عن جهاز التنفس الصناعي وإجراء تهوية يدوية بالكيس بمعدل 2-3 أنفاس في الدقيقة مع 100% أكسجين أثناء تصحيح نقص حجم الدم (500-1000 مل من المحلول الملحي للبالغين، 20 مل/كجم للأطفال). إذا تحسنت الحالة بسرعة، يُفترض وجود علاقة بين المشكلة السريرية والتهوية الميكانيكية، ويلزم تعديل معايير التهوية.
كما هو الحال مع جميع المرضى ذوي الحالات الحرجة، فإن الوقاية من جلطات الأوردة العميقة ونزيف الجهاز الهضمي ضرورية. في الحالة الأولى، تُجرى الوقاية باستخدام الهيبارين بجرعة 5000 وحدة تحت الجلد مرتين يوميًا، أو باستخدام أجهزة ضغط (ضمادات، جوارب، إلخ). للوقاية من نزيف الجهاز الهضمي، تُوصف حاصرات مستقبلات الهيستامين 2 (مثل فاموتيدين 20 ملغ فمويًا أو وريديًا مرتين يوميًا) أو سكرالفات (غرام واحد فمويًا 4 مرات يوميًا). يجب استخدام مثبطات مضخة البروتون لدى المرضى الذين يعانون من نزيف نشط أو إذا وُصفت لهم سابقًا.
الطريقة الأكثر فعالية لتقليل خطر حدوث المضاعفات هي تقليل مدة التهوية الميكانيكية.
آلية التنفس
عادةً، أثناء الاستنشاق، يُنشأ ضغط سلبي في التجويف الجنبي، ويُحدث تدرج الضغط بين الهواء الجوي والرئتين تدفقًا هوائيًا. أما أثناء التهوية الاصطناعية، فيُنشأ تدرج الضغط بواسطة الجهاز.
يُقاس ضغط الذروة عند فتح المجاري الهوائية (PaO2) ويُولّده جهاز التنفس الصناعي. وهو يُمثّل الضغط الكلي اللازم للتغلب على مقاومة تدفق الهواء المُستنشق (ضغط المقاومة)، والارتداد المرن للرئتين والصدر (ضغط مرن)، والضغط في الحويصلات الهوائية عند بداية الشهيق (ضغط نهاية الزفير الإيجابي PEEP). وبالتالي:
ضغط المقاومة هو نتاج مقاومة التوصيل وتدفق الهواء. في التهوية الميكانيكية، يجب أن يتغلب تدفق الهواء على مقاومة دائرة التنفس، وأنبوب القصبة الهوائية، والأهم من ذلك، مجرى هواء المريض. حتى مع ثبات هذه العوامل، فإن زيادة تدفق الهواء تزيد من ضغط المقاومة.
الضغط المرن هو مشتق من مرونة أنسجة الرئة وجدار الصدر وحجم الغاز المنفوخ. عند ثبات الحجم، يزداد الضغط المرن مع انخفاض مرونة الرئة (كما في حالة التليف الرئوي) أو محدودية حركة الصدر أو الحجاب الحاجز (كما في حالة الاستسقاء المتوتر).
عادةً ما يكون الضغط في نهاية الزفير في الحويصلات الهوائية مساويًا للضغط الجوي. ومع ذلك، إذا لم يخرج الهواء تمامًا من الحويصلات الهوائية بسبب انسداد مجرى الهواء، أو مقاومة تدفق الهواء، أو قصر زمن الزفير، فإن الضغط في نهاية الزفير سيتجاوز الضغط الجوي. يُسمى هذا الضغط ضغط نهاية الزفير الداخلي (autoPEEP) لتمييزه عن ضغط نهاية الزفير الخارجي (العلاجي) الناتج عن جهاز التنفس الصناعي.
عند أي زيادة في ضغط الذروة (مثلاً، فوق 25 سم مكعب من الماء)، من الضروري تقييم المساهمة النسبية لضغط المقاومة والضغط المرن عن طريق قياس ضغط الهضبة. للقيام بذلك، يُترك صمام الزفير مغلقاً لمدة 0.3-0.5 ثانية إضافية بعد الشهيق، مع حبس الزفير. خلال هذه الفترة، ينخفض ضغط مجرى الهواء بسبب توقف تدفق الهواء. نتيجةً لهذه المناورة، يُصبح الضغط في نهاية الشهيق هو الضغط المرن (بافتراض عدم محاولة المريض الشهيق أو الزفير التلقائي). الفرق بين ضغط الذروة وضغط الهضبة هو ضغط المقاومة.
يشير ارتفاع ضغط المقاومة (مثلاً، أكثر من 10 سم مكعب من الماء) إلى انسداد الأنبوب الرغامي نتيجة زيادة الإفراز، أو تكوّن الجلطات، أو تشنج القصبات الهوائية. أما ارتفاع الضغط المرن (أكثر من 10 سم مكعب من الماء) فيشير إلى انخفاض مرونة الرئة نتيجةً للوذمة، أو التليف، أو انخماص الرئة؛ أو الانصباب الجنبي كبير الحجم أو التليف الصدري؛ أو أسباب خارج الرئة: حرق محيطي أو تشوه في جدار الصدر، أو استسقاء، أو حمل، أو سمنة مفرطة.
يمكن قياس ضغط نهاية الزفير الإيجابي الداخلي (PEEP) لدى مريض لا يخضع لتهوية تلقائية مع حبس النفس في نهاية الزفير. يُغلق صمام الزفير لمدة ثانيتين قبل الشهيق مباشرةً. ينخفض التدفق، مما يُزيل ضغط المقاومة؛ ويعكس الضغط الناتج الضغط السنخي في نهاية الزفير (ضغط نهاية الزفير الإيجابي الداخلي). تعتمد إحدى الطرق غير الكمية لتقييم ضغط نهاية الزفير الإيجابي الداخلي على تحديد آثار تدفق الزفير. إذا استمر تدفق الزفير حتى بداية الشهيق التالي أو لم يتخذ صدر المريض وضعه الأصلي، فهذا يعني وجود ضغط نهاية الزفير الإيجابي الداخلي. تتمثل عواقب زيادة ضغط نهاية الزفير الإيجابي الداخلي في زيادة العمل الشهيقي للجهاز التنفسي وانخفاض العائد الوريدي.
ينبغي أن يدفع اكتشاف ضغط نهاية الزفير الإيجابي الداخلي إلى البحث عن سبب انسداد مجرى الهواء، مع أن التهوية الدقيقة العالية (>20 لتر/دقيقة) بحد ذاتها قد تُسبب ضغط نهاية الزفير الإيجابي الداخلي في حال عدم وجود انسداد في تدفق الهواء. إذا كان السبب هو محدودية تدفق الهواء، فيمكن تقليل زمن الشهيق أو معدل التنفس، مما يزيد من نسبة الزفير في الدورة التنفسية.