呼吸机是利用不同的压力进行工作的仪器。因此，下面介绍一下正、负压呼吸原理及使用呼吸机必须知道的几个概念。
（一）负压呼吸原理
这种呼吸机向病人提供的是负压通气，所以被称作负压呼吸机。它的工作原理是把病人放在一个压力可以减小的密闭容器内，只把病人的头部露在外面。然后对这个容器进行抽空，使其内部产生负压。这个负压传递到胸廓内的空间，使胸部和肺组织容积由于受到压差的作用而增大。这样，在气道内就产生一个压力递减度。这时，大气中的空气就会通过露在外面的鼻和口腔，沿着气道内的压力递减度进到肺腔内。当达到一定量时，使这个密闭容器内的压力恢复到大气压。这时，胸廓和肺组织就会向反方向恢复它原来的形状，同时也将进入到肺内的空气排到体外。这种呼吸尽管比较符合生理特点，但由于操作及对各种呼吸参数不易掌握，目前已不再使用。这种呼吸机叫做体外通气机，有时也被称作铁肺。
（二）正压呼吸原理
正压呼吸机是利用增加气道内压力的方法将空气送入肺内，肺内的压力增大使肺腔扩张。当压力失去后，由于肺腔组织的弹性，将肺恢复到原来的形状，而使经过交换的一部分空气呼出体外。目前，大部分呼吸机都是利用这种增加气道内压力的方法给病人送气的。
（三）呼气相和吸气相的切换形式
不同种类的呼吸机，其吸气相和呼气相的转换方式也有所不同。目前呼吸机呼吸相的切换主要有以下四种形式：
1、时间切换
负压呼吸机采用的是时间切换。现代的时间切换呼吸机都是采用电子仪器进行控制，利用各种无稳态多谐振荡器确定呼吸的周期或频率以及呼吸比。这些电子电路用以启动调节电机或空气流量电磁阀。这种气体切换形式是先预置某一吸气时间，当吸气时间达到预置值时，呼吸机自动将吸气相转变为呼气相。它的特点是当吸气时间固定后，当病人的顺应性、气道阻力发生变化时，吸气压力、容积以及流速都要发生相应的变化。
2、容量切换
呼吸的周期运动是由送给病人的空气容量所决定的，只有当送给病人的空气容量达到预置值时，呼吸机才进行切换工作，由吸气相转换为呼气相。它配备有压力释放阀，在向病人送入空气的过程中，如果压力超过了预置值时，不管所送给病人的空气容量够与不够，只要压力释放阀工作，机器就自动地将吸气相转换为呼气相，以避免对病人造成严重损伤。这种切换形式的优点是能保持稳定的通气量。
3、压力切换
这种切换形式是送给病人体内的空气压力超过预置值时，呼吸机便将此时的吸气相切换成呼气相。因压力是预先设定好的，当病人的顺应性、气道压力发生变化时，潮气量将随之发生变化。它的特点是不能保持稳定的潮气量。
4、流量切换
流量切换是吸气时气体流速的波形随时间的变化而变化。当流速达到预置值时，机器自动地将吸气相转换为呼气相。
以上四种切换形式中，最基本的是压力切换和容量切换。但对于功能齐全的呼吸机，上面的四种切换形式都应该具备，以满足不同的临床要求。
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