呼吸功能不全

1、 内容纲要：内容纲要： 呼吸功能不全病因和发病机制呼吸功能不全病因和发病机制 呼吸功能不全对机体的影响呼吸功能不全对机体的影响 防治的病理生理学基础防治的病理生理学基础 呼吸功能不全呼吸功能不全 （Respiratory insuffciencyRespiratory insuffciency）PAo2 102PACO 2 40V血血A血血Pvo2 40PvCO 2 46Pao2 100PACO 40外呼吸功能外呼吸功能呼吸衰竭呼吸衰竭(Respiratory failure) 因外呼吸功能严重障碍，因外呼吸功能严重障碍，PaO2降低降低（60 mmHg）,伴有或不伴有伴有或不伴有PaCO2升

2、高升高（50 mmHg），并出现一系列临床症状和），并出现一系列临床症状和体征的病理过程。体征的病理过程。PaO2正常范围为（正常范围为（100-0.32年龄）年龄） 4.97mmHg 1.为何老年人的为何老年人的 PaO2低于年轻人低于年轻人 2.呼衰的诊断标准呼衰的诊断标准PaO2为何定为为何定为60 mmHg？ 3.登山运动员登上海拔登山运动员登上海拔4千米，千米， PaO2低于低于60 mmHg， PaCO2有何改变？属于哪型呼衰？有何改变？属于哪型呼衰？ 病例分析病例分析 患者林某，二岁，于患者林某，二岁，于2004年年4月月20日因花生米日因花生米呛入气管，咳少量血丝痰而就诊。胸片

3、示左侧支气呛入气管，咳少量血丝痰而就诊。胸片示左侧支气管异物可能，建议住院治疗，但患者未住院。管异物可能，建议住院治疗，但患者未住院。 夜间呼吸困难，夜间呼吸困难，4月月21日上午日上午8时去同一医院就时去同一医院就诊诊,以以“支气管异物？支气管异物？”入院。诊断：支气管异物入院。诊断：支气管异物可能可能,二度呼吸困难二度呼吸困难,需急诊手术。上午需急诊手术。上午10：30全麻全麻下行支气管镜检查异物取出术。术中取出物为半下行支气管镜检查异物取出术。术中取出物为半个花生米。取异物过程中血氧饱和度下降为个花生米。取异物过程中血氧饱和度下降为85%，停止手术，行面罩给氧，后行气管插管呼吸机给氧。停

4、止手术，行面罩给氧，后行气管插管呼吸机给氧。14：10转入转入ICU继续密切观察治疗。继续密切观察治疗。15：40突然心突然心率下降，双侧瞳孔散大，对光反应消失。立即胸外率下降，双侧瞳孔散大，对光反应消失。立即胸外心脏按压，心脏按压，15：50心跳恢复心跳恢复,之后开始出现肢体抽之后开始出现肢体抽搐，左侧气胸，持续高热搐，左侧气胸，持续高热400C； PaCO29.3-13.5kPa(5.32kPa)，PaO2降低；心率降低；心率140次次/分。（分。（120次次/分），尿量减少，血浆内生分），尿量减少，血浆内生肌酐清除率及尿素氮升高。自转入肌酐清除率及尿素氮升高。自转入ICU以来患者一以来患

5、者一直处于昏迷状态。直处于昏迷状态。4月月23日日6：05患者再次出现呼患者再次出现呼吸心跳骤停，经抢救无效，于吸心跳骤停，经抢救无效，于6：44分死亡。分死亡。 药物治疗：抗炎、纠酸：用药物治疗：抗炎、纠酸：用碳酸氢钠碳酸氢钠静点；静点；呼吸兴奋剂；高渗糖治疗脑水肿；冰袋物理降温呼吸兴奋剂；高渗糖治疗脑水肿；冰袋物理降温及药物降温等。及药物降温等。 尸检：左肺总支气管一颗花生，右肺下支气尸检：左肺总支气管一颗花生，右肺下支气管处一颗花生。管处一颗花生。左肺气肿、肺大泡、气胸；右肺左肺气肿、肺大泡、气胸；右肺实变。两肺异物下均可见脓液。同时可见脑水肿；实变。两肺异物下均可见脓液。同时可见脑水肿

6、；肝淤血及脂肪样变；心包积液；胸腔、腹腔积液；肝淤血及脂肪样变；心包积液；胸腔、腹腔积液；肾小管上皮细胞空泡变性。肾小管上皮细胞空泡变性。 问题：问题：1.病人呼吸衰竭的发生机制？病人呼吸衰竭的发生机制？ 2.解释划线部分的发生机制？解释划线部分的发生机制？ 3.治疗中应该注意的问题？治疗中应该注意的问题？第一节病因和发病机制第一节病因和发病机制一、肺泡通气功能障碍一、肺泡通气功能障碍( (一一) )限制性通气不足限制性通气不足（restrictive hypoventilation)restrictive hypoventilation) 由于肺通气的动力不足和肺及由于肺通气的动力不足和肺及

7、胸廓的弹性阻力增大，肺泡在吸气胸廓的弹性阻力增大，肺泡在吸气末扩张受限，造成肺泡通气量不足末扩张受限，造成肺泡通气量不足。 v胸廓和肺的顺应性降低胸廓和肺的顺应性降低 v 呼吸肌收缩功能障碍呼吸肌收缩功能障碍 v 胸膜腔积液和气胸胸膜腔积液和气胸 （二）阻塞性通气不足（二）阻塞性通气不足(obstructive hypoventilation) 由于气道狭窄或阻塞所致由于气道狭窄或阻塞所致肺泡通气量不足。肺泡通气量不足。 （1 1）中央气道阻塞（气管分叉以上）中央气道阻塞（气管分叉以上）（2 2）外周气道阻塞）外周气道阻塞 阻塞部位不同呼吸困难的类型不同？阻塞部位不同呼吸困难的类型不同？ 问：

8、问：1.正常人用力呼气是否发生气道闭合？为什么？正常人用力呼气是否发生气道闭合？为什么？ 2.慢性支气管炎病人用力呼气是否发生气道闭合？慢性支气管炎病人用力呼气是否发生气道闭合？ 为什么？为什么？ 等压点等压点（isobaric pointisobaric point） 在呼出气道上气道内压与胸内压相等在呼出气道上气道内压与胸内压相等的一点，称为等压点。的一点，称为等压点。 慢性支气管炎和肺气肿病人等压点上慢性支气管炎和肺气肿病人等压点上移，导致小气道受压闭合，发生呼气移，导致小气道受压闭合，发生呼气性呼吸困难。性呼吸困难。(三三) 肺泡通气量不足的血气变化肺泡通气量不足的血气变化 因肺通气的

9、动力不足和肺通气因肺通气的动力不足和肺通气的阻力增加所致的呼吸衰竭属于的阻力增加所致的呼吸衰竭属于型呼吸衰竭。型呼吸衰竭。 PaCO2 / PaO2 相当于呼吸商。相当于呼吸商。 PaCO2 =PACO2=0.863VCO2 VA限制性与阻塞性通气障碍是否可并存？限制性与阻塞性通气障碍是否可并存？ 二、肺换气障碍二、肺换气障碍 (Disturbance of air exchange)(一一) 气体弥散障碍气体弥散障碍(Impaired Gas Diffusion) 1.原因原因v弥散膜厚度增加弥散膜厚度增加 v 弥散面积减少弥散面积减少 弥散障碍病人静息时不发生呼衰弥散障碍病人静息时不发生呼

10、衰2. 弥散障碍时血气改变弥散障碍时血气改变(changes of blood gas in impaired diffusion) 单纯性弥散障碍时，病人表现单纯性弥散障碍时，病人表现为为型型 呼吸衰竭。呼吸衰竭。(二二) 肺泡通气肺泡通气-血流比值失调血流比值失调 (Ventilation-Perfusion Imbalance)成人在静息状态下，肺泡通气成人在静息状态下，肺泡通气(VA)约为约为4 L/min,肺泡毛细血管的血流量肺泡毛细血管的血流量(Q)约为约为5L/min， VA / Q =0.8肺尖：肺尖：3.03.0肺底：肺底：0.60.6肺尖肺尖VA/Q =3.0 =3.0肺底

11、肺底VA/Q = 0.6 = 0.61. VA/Q 比值失调的病因和机制比值失调的病因和机制(1)部分肺泡通气不足部分肺泡通气不足 VA/Q比值降低比值降低 (2)部分肺泡血流不足部分肺泡血流不足VA/Q比值增高比值增高O 2 CO 2V血血V血血部分肺泡通气不足部分肺泡通气不足功能性分流或静脉血功能性分流或静脉血 掺杂掺杂 部分肺泡通气不足部分肺泡通气不足功能性分流功能性分流or 静脉血掺杂静脉血掺杂 功能性分流功能性分流(functional shunt) 或静脉血掺杂或静脉血掺杂(venous admixture) 部分静脉血流经通气不良的肺泡时部分静脉血流经通气不良的肺泡时血中的气体未

12、得到充分更新，未能成为血中的气体未得到充分更新，未能成为动脉血就掺入到动脉血内流回心脏。动脉血就掺入到动脉血内流回心脏。O 2CO 2V血血A血血部分肺泡血流不足部分肺泡血流不足功能性死腔或死功能性死腔或死腔样通气腔样通气 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2. VA/Q比值失调时的血气变化比值失调时的血气变化(Changes of blood gas in imbalance)单纯单纯VA/Q失调的情况下，病人出失调的情况下，病人出现现 I I型型 呼吸呼吸衰竭。衰竭。功能性分流和死腔样通气哪一种相对容易功能性分流和死腔样通气哪一种相对容易代偿？为什么？代偿？为什么？ (三

13、三) 解剖分流增加解剖分流增加(Increased anatomic shunt)解剖分流解剖分流或或真性分流真性分流(true shunt) 肺内有一部分完全未经气体交换肺内有一部分完全未经气体交换的静脉血经支气管静脉和极少的肺内的静脉血经支气管静脉和极少的肺内动脉动脉静脉吻合支直接流回肺静脉。静脉吻合支直接流回肺静脉。 肺动脉肺动脉支气管静脉支气管静脉肺静脉肺静脉急性呼吸窘迫综合征急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS) 由心源性以外的各种肺内外由心源性以外的各种肺内外致病因素所导致的急性低氧血致病因素所导致的急性低氧血症型呼

14、吸衰竭。症型呼吸衰竭。ARDS发生的机制是发生的机制是: v 肺泡肺泡-毛细血管膜受损毛细血管膜受损 v 型肺泡细胞受损型肺泡细胞受损 v 肺血管收缩肺血管收缩 肺部病理变化有出血、透肺部病理变化有出血、透明膜形成、小血管血栓形成、明膜形成、小血管血栓形成、肺不张和代偿性肺气肿。肺不张和代偿性肺气肿。ARDSARDS病人呼衰发生机制示意图病人呼衰发生机制示意图致病因子致病因子肺毛细血管膜损伤肺毛细血管膜损伤 炎症炎症肺水肿肺水肿支气管痉挛支气管痉挛肺不张肺不张肺血管收缩肺血管收缩微血栓微血栓弥散障碍弥散障碍低氧血症低氧血症死腔样通气死腔样通气肺内分流肺内分流支气管壁支气管壁肿胀、阻塞肿胀、阻塞

15、痉挛痉挛 等压点等压点上移上移阻塞性阻塞性通气障碍通气障碍呼吸衰竭呼吸衰竭表面活性表面活性物质减少物质减少限制性限制性通气通气 障碍障碍肺弥散肺弥散面积减少面积减少弥散功弥散功能障碍能障碍部分肺泡低通气部分肺泡低通气部分肺泡低血流部分肺泡低血流通气血流通气血流比例失调比例失调COPDCOPD引起呼吸衰竭的机制引起呼吸衰竭的机制第二节第二节呼吸功能不全对机体的影响呼吸功能不全对机体的影响一、酸碱平衡和电解质代谢紊乱一、酸碱平衡和电解质代谢紊乱(一一) 酸中毒酸中毒 (Acidosis)v 代谢性酸中毒代谢性酸中毒 高钾高钾 高氯高氯v 呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒 高钾高钾 低氯低氯v呼酸合并代酸时

16、呼酸合并代酸时 高钾高钾 血氯可正常血氯可正常(二二) 碱中毒碱中毒 (Alkalosis) 通气过度通气过度呼吸性碱中毒呼吸性碱中毒低钾低钾代谢性碱中毒代谢性碱中毒(三三) 混合性酸碱平衡紊乱混合性酸碱平衡紊乱(Mixed acid-base disturbances)缺氧和缺氧和CO2潴留潴留代酸呼酸代酸呼酸缺氧导致肺缺氧导致肺通气增强通气增强代酸呼碱代酸呼碱二、对呼吸系统的影响二、对呼吸系统的影响(一一) 代偿性反应代偿性反应 (Compensatory reaction) PaO260mmHg化学感受器化学感受器 +PaCO2升高升高(80mmHg)呼吸中枢呼吸中枢 + 1. PaO1

17、. PaO2 2低于低于60mmHg60mmHg呼吸中枢兴奋呼吸中枢兴奋 PaOPaO2 2为为30mmHg30mmHg时肺通气量最大时肺通气量最大 低于低于30mmHg30mmHg呼吸中枢抑制呼吸中枢抑制 2.PaCO2.PaCO2 2高于高于40mmHg40mmHg呼吸中枢兴奋呼吸中枢兴奋 高于高于80mmHg80mmHg呼吸中枢抑制呼吸中枢抑制中枢性呼吸困难中枢性呼吸困难 (central dyspnea) 严重缺氧严重缺氧抑制呼吸中枢抑制呼吸中枢PaCO2超过超过80mmHg(二二)损伤性变化损伤性变化三、对循环系统的影响三、对循环系统的影响(Effects on circulator

18、y system)(一一) 代偿性反应代偿性反应(Compensatory reaction)PaO260 mmHgPaCO2升高升高心血管运动中枢心血管运动中枢(二二) 损伤性变化损伤性变化(Injurious changes)慢性阻塞慢性阻塞性肺疾病性肺疾病 肺血管壁增肺血管壁增厚和硬化厚和硬化 缺氧缺氧 肺小动肺小动脉收缩脉收缩 红细胞代红细胞代偿性增多偿性增多 血液粘度血液粘度 缺氧和缺氧和酸中毒酸中毒 心肌舒缩心肌舒缩功能功能 右心衰竭右心衰竭 1.1.心输出量降低和右心衰竭心输出量降低和右心衰竭 肺源性心脏病的发病机制肺源性心脏病的发病机制 1. 1.缺氧缺氧 二氧化碳潴留和酸中毒

19、使肺小二氧化碳潴留和酸中毒使肺小动脉收缩动脉收缩 右心后负荷增加右心后负荷增加 2.2.肺小动脉长期收缩而硬化肺小动脉长期收缩而硬化 产生肺动产生肺动脉高压脉高压 3.3.缺氧使红细胞增多缺氧使红细胞增多 血粘度增加血粘度增加 4.4.原始病因引起肺动脉高压原始病因引起肺动脉高压 5.5.缺氧和酸中毒使心肌舒缩功能降低缺氧和酸中毒使心肌舒缩功能降低 6.6.呼吸困难影响心脏的舒张功能呼吸困难影响心脏的舒张功能2.心律失常心律失常(arrhythmia) 细胞外钾浓度升高细胞外钾浓度升高 心肌兴奋性增高、传导性降低心肌兴奋性增高、传导性降低 异位起搏点兴奋性增高异位起搏点兴奋性增高 3. 外周血

20、管扩张外周血管扩张缺氧和缺氧和COCO2 2潴留造成的酸中毒使外周血管对潴留造成的酸中毒使外周血管对血管活性物质的敏感性下降。血管活性物质的敏感性下降。问：问：呼衰是否可引起左心衰竭？为什么？呼衰是否可引起左心衰竭？为什么？四、对中枢神经系统的影响四、对中枢神经系统的影响 肺性脑病肺性脑病 呼吸衰竭引起的脑功能障碍呼吸衰竭引起的脑功能障碍称为肺性脑病称为肺性脑病 (pulmonary encephalopathy)。 肺性脑病的发病机制肺性脑病的发病机制 1.1.酸中毒和缺氧对脑血管的作用酸中毒和缺氧对脑血管的作用 脑血管扩张、间质水肿、脑细胞水肿及脑血管扩张、间质水肿、脑细胞水肿及血管内凝血。血管内凝血。 2.2.酸中毒和缺氧对脑细胞的作用酸中毒和缺氧对脑细胞的作用 增