病理生理学课件呼吸衰竭1

1、呼吸衰竭呼吸衰竭 （respiratory failure） 主讲：赵江波主讲：赵江波 四川中医药高等专科学校病理教研室四川中医药高等专科学校病理教研室 PiO2 150mmHg 外外 呼呼 吸吸 肺通气肺通气 ventilation PAO2 100 PACO2 40 换气换气 gas exchange PvO2 40mmHg PvCO2 46mmHg PaO2 100mmHg PaCO2 40mmHg 概述概述: : 定义：定义：外呼吸功能严重障碍，使动脉血氧分压低外呼吸功能严重障碍，使动脉血氧分压低 于正常范围于正常范围（PaOPaO2 2 8kPa8kPa），伴或不伴有二氧化碳分，伴或

2、不伴有二氧化碳分 压增高压增高（ PaCOPaCO2 26.67kPa6.67kPa）的病理过程的病理过程 分类：分类：根据根据PaCOPaCO2 2是否升高是否升高I I型和型和IIII型呼衰型呼衰 按发病机制按发病机制通气性和换气性呼衰通气性和换气性呼衰 按发病部位按发病部位中枢性和外周性呼衰中枢性和外周性呼衰 一、原因和发病机制一、原因和发病机制 外呼吸功能障碍外呼吸功能障碍 肺通气功能障碍肺通气功能障碍 肺换气功能障碍肺换气功能障碍 弥散障碍弥散障碍 通气血流比例失调通气血流比例失调 解剖分流增加解剖分流增加 限制性通气功能障碍限制性通气功能障碍 阻塞性通气功能障碍阻塞性通气功能障碍

3、通气功能障碍通气功能障碍 吸气时肺泡的扩张受限引起的通吸气时肺泡的扩张受限引起的通 气不足气不足 原因原因 机制机制 呼吸肌活动障碍呼吸肌活动障碍 呼吸动力呼吸动力 胸廓的顺应性降低胸廓的顺应性降低 肺的顺应性降低肺的顺应性降低 顺应性顺应性 限制性限制性 通气通气 障碍障碍 肺通气障碍肺通气障碍 通气功能障碍的发病环节通气功能障碍的发病环节 呼吸中枢抑制呼吸中枢抑制 脊髓高脊髓高 位损伤位损伤 脊髓前角脊髓前角 细胞受损细胞受损 运动神经受损运动神经受损 呼吸肌呼吸肌 无力无力 弹性阻弹性阻 力增加力增加 胸壁损伤胸壁损伤 气道狭窄气道狭窄 或阻塞或阻塞 大脑皮层大脑皮层调节呼吸肌作随意运动

4、调节呼吸肌作随意运动 脑桥、延髓脑桥、延髓不随意的自主节律呼吸调节不随意的自主节律呼吸调节 脊脊 髓髓 肋间神经肋间神经 肋间肌肋间肌 肋骨、胸骨肋骨、胸骨 隔肌隔肌 胸膜及胸膜腔胸膜及胸膜腔 胸胸 廓廓 外伤、中毒外伤、中毒 出血、感染出血、感染 脊髓灰质炎、高位截瘫脊髓灰质炎、高位截瘫 多发性神经炎多发性神经炎 重症肌无力、多发性肌炎重症肌无力、多发性肌炎 大量腹水、上腹巨大肿物大量腹水、上腹巨大肿物 外伤、骨折外伤、骨折 气胸、大量胸腔积液气胸、大量胸腔积液 肺 泡 表 面 张 力 肺水肿、 急性胰腺炎 肺泡表面活性物 质分泌、分解 肺顺应性 肺栓塞、氧中 毒、毒气中毒 型肺泡上皮受损

5、肺泡扩张的 阻力 呼衰呼衰 限制性通气不足 肺纤维化 气道狭窄或阻塞所致的通气障碍气道狭窄或阻塞所致的通气障碍 影响气道阻力最主要的因素是影响气道阻力最主要的因素是气道内径气道内径。 所以管壁痉挛、肿胀、纤维化；管腔被粘液、所以管壁痉挛、肿胀、纤维化；管腔被粘液、 渗出物、异物阻塞；或肺组织弹性降低对气渗出物、异物阻塞；或肺组织弹性降低对气 道壁的牵引力减弱，均可使气道阻力增大，道壁的牵引力减弱，均可使气道阻力增大， 而引起阻塞性通气不足，根据解剖位置可分而引起阻塞性通气不足，根据解剖位置可分 为：为： 中央性气道阻塞：中央性气道阻塞： 于胸于胸外外阻塞（声带麻痹、炎症、水肿）阻塞（声带麻痹、

6、炎症、水肿） 可表可表 现为现为吸气性呼吸困难吸气性呼吸困难 于胸于胸内内阻塞可表现为阻塞可表现为呼气性呼吸困难呼气性呼吸困难 吸气性呼吸困难吸气性呼吸困难 中央气道阻塞中央气道阻塞 *呼气性呼吸困难呼气性呼吸困难 *呼气性呼吸困难呼气性呼吸困难 20 20 30 25 外周性气道阻塞：外周性气道阻塞： 内径小于内径小于2mm的细支气管解剖生理特点：的细支气管解剖生理特点： 主要表现为主要表现为呼气性呼吸困难呼气性呼吸困难 。 小气道阻力小气道阻力 【外周气道阻塞引起的呼吸困难机制外周气道阻塞引起的呼吸困难机制】 气道阻力气道阻力 肺泡通气不足时血气变化的特点肺泡通气不足时血气变化的特点 单纯

7、性肺泡通气单纯性肺泡通气 PaPaO O2 2、PaPaCOCO2 2 在正常大气环境下，在正常大气环境下， PaCOPaCO2 2是反映总肺泡通气量变化的最佳指标是反映总肺泡通气量变化的最佳指标。 1. 弥散障碍弥散障碍 气体弥散量的取决因素气体弥散量的取决因素 肺泡膜两侧的气体分压差肺泡膜两侧的气体分压差 肺泡的面积与厚度肺泡的面积与厚度 气体的弥散常数气体的弥散常数 血液与肺泡接触的时间血液与肺泡接触的时间 弥散速度弥散速度 气体分压气体分压 溶解度溶解度 肺泡呼吸面积肺泡呼吸面积 弥散膜厚度弥散膜厚度 肺泡膜厚度增加肺泡膜厚度增加 （1 1）弥散障碍的原因）弥散障碍的原因 弥散障碍弥散

8、障碍 指肺泡膜面积减少和（或）异常增厚所引起的气体交换障碍。指肺泡膜面积减少和（或）异常增厚所引起的气体交换障碍。 肺泡膜面积减少肺泡膜面积减少 肺实变、肺不张、肺叶切肺实变、肺不张、肺叶切 肺泡膜面积肺泡膜面积 气体弥散障碍气体弥散障碍 (面积膜破坏面积膜破坏1/2) 呼衰呼衰 肺水肿、肺肺水肿、肺 泡透明膜形泡透明膜形 成、肺纤维成、肺纤维 化、肺泡化、肺泡 capcap扩张扩张 弥散膜厚度弥散膜厚度 弥散障碍弥散障碍 （2 2）血液与肺泡接触时间减少）血液与肺泡接触时间减少 PaO2、氧饱和度、氧饱和度 体力负荷体力负荷 C.O、肺血流、肺血流 肺实变、肺不张、肺切除、肺气肿肺实变、肺不

9、张、肺切除、肺气肿 血液与肺泡接触时间血液与肺泡接触时间 （3 3）弥散障碍时血气变化的特点）弥散障碍时血气变化的特点 代偿性通气过度代偿性通气过度 单纯弥散障碍单纯弥散障碍 O O2 2弥散量弥散量 COCO2 2弥散正常弥散正常 单纯弥散障碍只会引起单纯弥散障碍只会引起PaOPaO2 2降低降低，不会使不会使PaCOPaCO2 2增高增高; ; 如肺泡通气量正常，则如肺泡通气量正常，则PaCOPaCO2 2与与P PA ACOCO2 2正常正常; ;如通气过如通气过 度，则度，则PaCOPaCO2 2与与P PA ACOCO2 2低于低于正常。正常。 VA Q VA/ Q 生理性肺泡通气与

10、血流比例不协生理性肺泡通气与血流比例不协 调造成正常调造成正常PaO2比比PAO2稍低的原因。稍低的原因。 2.2.肺泡通气与血流比例失调肺泡通气与血流比例失调 . 肺泡通气与血流比例失调肺泡通气与血流比例失调 （1 1）部分肺泡通气不足）部分肺泡通气不足 功能性分流增加功能性分流增加 （2 2）部分肺泡血流不足）部分肺泡血流不足 死腔样通气死腔样通气 功能死腔量（功能死腔量（Functional dead spaceFunctional dead space，V VDf Df） ） 肺动脉栓塞肺动脉栓塞肺内肺内DIC肺动脉炎肺动脉炎肺血管收缩肺血管收缩部分肺泡血流部分肺泡血流 VA/Q60%

11、死腔样通气死腔样通气 呼衰呼衰 肺实变、肺不张肺实变、肺不张 解剖样短路解剖样短路 静脉血掺杂（真静脉血掺杂（真 性分流）性分流） 解剖样短路增加解剖样短路增加 3.3.解剖分流增加解剖分流增加 支气管扩张症支气管扩张症 解剖短路解剖短路 肺内肺内A-V短短 路开放路开放 静脉血掺杂静脉血掺杂 异常异常 呼衰呼衰 解剖短路增加解剖短路增加 部分病变肺泡通气部分病变肺泡通气 VA/ Q比值比值（严重（严重0.1） 流经血液流经血液PaO2、PaCO2 刺激中枢、外周化学感受器刺激中枢、外周化学感受器 反射性呼吸运动反射性呼吸运动 健侧肺泡通气量健侧肺泡通气量 流经血液流经血液PaO2略略、PaC

12、O2 PaO2和氧含量和氧含量、PaCO2正常或正常或或或 SO2 100 2，3-DPG （%）H+ 、CO2 80 温度温度 60 2，3-DPG 40 H + 、 、CO2 温度温度 20 0 2.67 5.33 8.0010.7 13.3 PO2（KPa） *氧合血红蛋白解离曲线及其影响因素氧合血红蛋白解离曲线及其影响因素 CO2解离曲线解离曲线 55 50 45 ml% 35 40 45 50 PaCO2 (mmHg) 部分肺血流不足部分肺血流不足 部分肺泡VA/ Q比值 血液充分动脉化 健肺血流量代偿性 VA/ Q比值 PaO2、PaCO2 PaPaOO2 2、氧含量、氧含量、Pa

13、PaCOCO2 2或正常或正常 两部分血液掺 杂 原因与发病机制小结 1.通气障碍通常引起通气障碍通常引起型呼衰型呼衰 2.换气障碍通常引起换气障碍通常引起型呼衰型呼衰 3.临床上常为多种机制参与临床上常为多种机制参与 通气障碍包括限制性和阻塞性通气障碍包括限制性和阻塞性2种类型。种类型。 换气障碍包括弥散障碍、通气换气障碍包括弥散障碍、通气/血流血流 比例失调、解剖分流增加比例失调、解剖分流增加 急性呼吸窘迫综合征（急性呼吸窘迫综合征（ARDSARDS） 急性肺损伤（肺泡急性肺损伤（肺泡 - - 毛细血管膜损伤）引起的呼衰毛细血管膜损伤）引起的呼衰 原因：原因：吸入毒气、烟雾、胃内容物吸入毒

14、气、烟雾、胃内容物 广泛的肺挫伤广泛的肺挫伤 严重的感染、败血症、休克、大面积烧伤严重的感染、败血症、休克、大面积烧伤 机制：机制：渗透性肺水肿，肺渗透性肺水肿，肺弥散功能弥散功能障碍障碍 肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质顺应性顺应性形成肺不张形成肺不张 水肿液阻塞、支气管痉挛导致肺内水肿液阻塞、支气管痉挛导致肺内功能性分流功能性分流 肺内肺内DICDIC形成及炎性介质引起的肺血管收缩可导形成及炎性介质引起的肺血管收缩可导 致死腔样通气致死腔样通气 V/QV/Q失调失调 (ARDS(ARDS病人呼衰的主要发病机制）病人呼衰的主要发病机制） PaO2 PaCO2N或或 PaOPaO2 2 60m

15、mHg 60mmHg 代偿反应为主代偿反应为主 30mmHg 30mmHg 代谢、机能严重紊乱代谢、机能严重紊乱 PaCOPaCO2 2 50mmHg 50mmHg 代偿反应为主代偿反应为主 80mmHg 80mmHg 代谢机能严重紊乱代谢机能严重紊乱 一、酸碱失衡及电解质紊乱一、酸碱失衡及电解质紊乱 呼吸性酸中毒：呼吸性酸中毒：KK+ +、 ClCl- - 代谢性酸中毒代谢性酸中毒: : K+K+、 Cl-Cl-变化不大变化不大 呼吸性碱中毒呼吸性碱中毒 型呼衰的病人缺氧引起的肺过度通气型呼衰的病人缺氧引起的肺过度通气 4. 4.代谢性碱中毒：代谢性碱中毒：与临床治疗措施不当有关与临床治疗措

16、施不当有关 5. 5.呼酸合并代酸：呼酸合并代酸： 6. 6.呼碱合并代碱：呼碱合并代碱： 二、呼吸系统变化二、呼吸系统变化 1 1）低氧血症和高碳酸血症对呼吸中枢的影响）低氧血症和高碳酸血症对呼吸中枢的影响 外周化学感受器外周化学感受器 PaPaO O2 28kPa8kPa 呼吸中枢（呼吸中枢（+ +） 呼吸运动呼吸运动 4kPa4kPa 呼吸中枢（呼吸中枢（- -） 呼吸运动呼吸运动 PaPaCOCO2 2 中枢化学感受器（中枢化学感受器（+ +） 呼吸加深、加快呼吸加深、加快 10.7kPa10.7kPa 呼吸中枢（呼吸中枢（- -） 呼吸运动呼吸运动 2 2）呼吸衰竭的不同原因对呼吸运

17、动的影响）呼吸衰竭的不同原因对呼吸运动的影响 阻塞性通气障碍阻塞性通气障碍 呼吸以深慢为主呼吸以深慢为主 中心气道阻塞中心气道阻塞 吸气困难为主、呼气困难为主吸气困难为主、呼气困难为主 终末气道阻塞终末气道阻塞 呼气困难为主呼气困难为主 肺顺应性肺顺应性 浅快呼吸为主浅快呼吸为主 中枢性呼吸衰竭中枢性呼吸衰竭 呼吸变浅、变慢，呼吸变浅、变慢，潮式呼吸潮式呼吸， 间歇呼吸，抽泣样呼吸，间歇呼吸，抽泣样呼吸， 叹气样呼吸（下额呼吸）叹气样呼吸（下额呼吸） 三、心血管系统变化三、心血管系统变化 1 1）低氧血症和高碳酸血症对心血管系统的影响）低氧血症和高碳酸血症对心血管系统的影响 代偿性反应代偿性反

18、应(Compensatory reaction)(Compensatory reaction) PaO260 mmHg，PaCO2升高升高 心血管中枢心血管中枢（+ +） 轻、中度低氧血症和高碳酸血症（协同作用）轻、中度低氧血症和高碳酸血症（协同作用） 局部酸性产物局部酸性产物 心血管中枢兴奋心血管中枢兴奋 心率、心收缩力心率、心收缩力 血液重分布血液重分布 冠脉血管扩张冠脉血管扩张 保障重要脏器血液供应保障重要脏器血液供应 （脑、冠脉血流（脑、冠脉血流） 损伤性变化损伤性变化 血压血压、血管扩张、心收缩力、血管扩张、心收缩力、心率失常、心率失常 右心负荷右心负荷 肺原性心脏病肺原性心脏病 慢

19、性呼吸衰竭累及心脏，主要引起右心肥大与衰竭，肺源性心脏病。 慢性肺动脉高压慢性肺动脉高压 四、神经系统变化四、神经系统变化 【肺性脑病【肺性脑病】Pulmonary encephalopathyPulmonary encephalopathy 呼吸衰竭病人出现脑功能障碍呼吸衰竭病人出现脑功能障碍 肺性脑病肺性脑病 （1 1）严重缺氧对）严重缺氧对CNSCNS的影响的影响 8kPa（60mmHg）智力和视力智力和视力 5.33667kPa（4050mmHg） 神经精神症状神经精神症状 2.67kPa（20mmHg） 神经细胞不可逆损伤神经细胞不可逆损伤 PaO2 （2 2）CO2CO2潴留对中枢神经系统的影响潴留对中枢神经系统的影响 二氧化碳麻醉：二氧化碳麻醉：PaCOPaCO2 210.7kPa10.7kPa（80mmHg80mmHg）时出现）