機械換気 (医学)
呼吸を吸気相から呼気相に移行させるのがサイクルである。機械式呼吸器では、設定時間に達したとき、または呼吸の種類や設定に応じて呼吸中に送達される最大流量のプリセット流量または割合に達したときに呼吸の相が変わる。呼吸は、気道内圧のリミットなどの警告条件に達したときにも吸気相から呼気相に移行させることができる。
人工呼吸器の使用には様々な医療従事者が関わり、人工呼吸器を必要とする人は通常、集中治療室で監視される。 機械換気は、気管内に気道を確保するための器具を使用する場合、侵襲的 (英: invasive) と呼ばれる。これは、気管チューブや経鼻気管チューブを用いて行われる。全身麻酔下の手術中には、麻酔器が用いられるが、麻酔器は通常、麻酔科医による用手換気と人工呼吸器による機械換気の切り替えが可能となっており、手術・麻酔の状況に応じて使い分けられている。
非侵襲的人工呼吸(英語版)中で意識のある人には、麻酔マスクや鼻マスクを使用する。
人工呼吸には、主に陽圧換気と陰圧換気(英語版)の2種類がある。すなわち、陽圧換気とは、空気を気道から肺に送り込むものであり、陰圧換気とは、空気を肺に引き込むものである。現代の人工呼吸器は陽圧換気式が主流である。機械換気のモードには多くの種類があり、その名称は技術の進歩に伴い、数十年にわたり変遷してきた。
クロニジンは、機械換気を必要とする早産児や満期産児に鎮静剤として使用することが安全かどうか、効果的かどうかは明らかではない。
成人の場合、機械換気開始時、最初に100%酸素(FiO2=1.00)を設定しておくと、血液ガス分析から、次に使用するFiO2を容易に計算でき、シャント率を容易に推定することが可能である。推定されたシャント率は、循環に吸収されない酸素の量を意味する。正常な呼吸生理では、酸素と二酸化炭素のガス交換は肺の中の肺胞で行われる。シャントがあると、このガス交換が阻害され、吸入した酸素が無駄になり、酸素化されていない血液が左心に戻り、最終的に酸素化されていない血液が全身に供給されてしまう。100%酸素を使用する場合、シャントの程度は (700mmHg-PaO2) で推定される。100mmHgの差で、シャントは5%となる。25%以上のシャントは、片肺挿管や気胸など、この低酸素血症の原因検索を促し、それに応じた治療を行う必要がある。このような合併症がない場合は、他の原因を追求する必要があり、呼気終末陽圧(英語版) (PEEP) を適用して肺内シャントを治療する必要がある。このようなシャントの原因としては、他に以下のようなものがある。
無気肺による肺胞虚脱
肺胞への気体以外の物質が貯留すること。肺炎による膿、急性呼吸窮迫症候群による水やタンパク質、うっ血性心不全による水、出血による血液など。