肺功能不全(病理生理学)

第十四章肺功能不全

PulmonaryInsufficiencyInternalRespirationExternalRespirationGasTransport呼吸衰竭

(RespiratoryFailure)外呼吸功能严重障碍导致PaO2↓，伴有或不伴有PaCO2↑的病理过程。诊断标准：PaO2<60mmHg(8kPa)orPaCO2>50mmHg(6.67kPa)

RFI=PaO2/FiO2≤300呼吸功能不全(respiratoryinsufficiency)呼吸衰竭的分类按动脉血气：低氧血症型（I型） 伴低氧的高碳酸血症型（II型）按发病机制：通气性、换气性按病变部位：中枢性、外周性按发生快慢和持续时间：急性、慢性第一节病因和发病机制外呼吸功能障碍肺通气功能障碍肺换气功能障碍限制性通气不足阻塞性通气不足肺通气功能障碍呼吸中枢抑制运动神经受损呼吸肌无力弹性阻力增加

胸壁损伤气道狭窄或阻塞发病环节一、肺通气功能障碍原因机制（一）限制性通气不足 顺应性↓吸气时肺泡的扩张受限引起的肺泡通气不足呼吸中枢抑制呼吸肌不能收缩呼吸动力↓胸廓及胸膜疾患限制性通气障碍肺组织变硬胸腔积液和气胸压迫肺（二）阻塞性通气不足呼吸道阻塞或狭窄，气道阻力增加。 病因：气管痉挛、肿胀、纤维化、渗出物、异物、肿瘤、气道内外压力改变 气道阻塞:中央性：指气管分叉处以上的气道阻塞。又分为胸外与胸内阻塞2种。外周性：内径小于2mm的小支气管阻塞。常见于慢性阻塞性肺疾病(COPD)中央性气道阻塞

阻塞位于胸外：吸气性呼吸困难指气管分叉处以上的气道阻塞。如声带麻痹、咽喉部、气管、大支气管炎症、水肿、肿瘤压迫、异物等。中央性气道阻塞－位于胸外－吸气性呼吸困难呼气吸气阻塞位于胸内：呼气性呼吸困难中央性气道阻塞

阻塞位于胸外：吸气性呼吸困难中央性气道阻塞－位于胸内－呼气性呼吸困难呼气吸气阻塞位于胸内：呼气性呼吸困难中央性气道阻塞

阻塞位于胸外：吸气性呼吸困难外周性气道阻塞

呼气性呼吸困难02520+353520202030正常人20慢性支气管炎0+3535152520202020用力呼气时等压点(isobaricpoint)移向小气道肺泡壁弹性回缩力减弱，使胸内压增高

0152525+3530252525肺气肿（三）肺泡通气不足时的血气变化肺泡通气不足时的血气变化:

PaO2↓,PaCO2↑PaCO2是反映总肺泡通气量变化的最佳指标。如VCO2不变，PaCO2与VA成反比。PaCO2=PACO2=VA0.863XVCO2

二、肺换气功能障碍InternalRespirationExternalRespirationGasTransport解剖分流增加通气血流比例失调弥散障碍肺换气功能障碍（一）弥散障碍肺泡红细胞毛细血管血浆o2co2

气体的弥散量取决于弥散速度∞气体分压差·溶解度·肺泡呼吸面积弥散膜厚度·分子量平方根（1）弥散膜面积减少

（2）弥散膜厚度增加

肺不张，肺实变，肺叶切除等。肺水肿，肺泡透明膜形成，肺纤维化，肺泡毛细血管扩张等。正常静息状态：血流通过毛细血管时间:0.75s

弥散完成需要时间： 0.25s弥散障碍时的血气变化I型呼衰：PaO2↓，PaCO2正常。原因：O2和CO2弥散速度的差异（CO2快）CO2易于代偿，而O2难于代偿

（二）肺泡通气与血流比例失调通气血流比值

(Ventilation/perfusionratio,VA/Q)，平均为4/5=0.81.部分肺泡通气不足功能性分流(functionalshunt)静脉血掺杂(venousadmixture)病变重的部位通气↓血流不变V/Q↓↓静脉血未充分更新功能性分流（静脉血掺杂）病肺健肺全肺VA/Q＜0.8＞0.8=0.8PaO2↓↓↑↑?CaO2↓↓↑↓PaCO2↑↑↓↓NCaCO2↑↑↓↓N功能性分流血气变化

解离曲线2.部分肺泡血流不足肺动脉栓塞、肺动脉炎症、肺毛细血管床大量破坏等可使流经该部分肺泡的血液量减少，而通气相对良好，VA/Q比可显著大于正常，患部肺泡血流少而通气多，肺泡通气不能充分被利用，称为死腔样通气(deadspacelikeventilation)。生理死腔：占潮气量30%疾病时功能性死腔：高达60%～70%VA/Q↑病肺健肺全肺VA/Q＞0.8＜0.8=0.8PaCO2↓↓↑↑NCaCO2↓↓↑↑NPaO2↑↑↓↓?CaO2

↑

↓↓↓死腔样通气血气变化

（三）解剖分流增加支气管扩张→解剖分流增加→静脉血掺杂→（血液完全未经气体交换）真性分流肺实变、肺不张区别功能性分流功能性分流解剖分流吸入纯氧吸入纯氧功能性分流和解剖分流的鉴别代谢性碱中毒 人工呼吸机过快排出大量二氧化碳2.呼吸系统变化PaO2↓<60mmHg反射性兴奋呼吸中枢

PaO2↓<30mmHg直接抑制呼吸中枢

低氧血症和高碳酸血症对呼吸中枢的影响

PaCO2↑>50mmHg直接兴奋呼吸中枢

PaCO2↑>80mmHg直接抑制呼吸中枢II型呼吸衰竭的给氧原则： 低浓度(30%)、低流量(1～2L/min)、持续给氧。使PaO2上升不超过50～60mmHg。3.循环系统变化低氧血症和高碳酸血症对心血管系统影响：轻、中度→心血管中枢兴奋：心率↑、心收缩力↑、外周血管收缩、全身血液重新分配。 （循环系统的代偿反应）重度→心血管中枢抑制：心率失常、心收缩力↓、外周血管扩张（肺血管收缩）、血压↓。肺源性心脏病：肺的慢性器质性病变在引起呼吸衰竭的同时，可引起右心负荷增加，进而引起右心肥大和心力衰竭。 肺源性心脏病的发生机制：肺动脉压升高缺氧、酸中毒→肺小血管收缩→肺A压升高→增加右心后负荷持久稳定的慢性肺动脉高压

肺小血管长期收缩、缺氧→肺血管平滑肌细胞、成纤维细胞增生；胶原蛋白、弹性蛋白合成增多→持久稳定的慢性肺A高压代偿性红细胞增多症→血液粘度增高肺血管床的大量破坏→肺动脉高压缺氧、酸中毒降低心肌舒缩功能胸内压升高使心脏舒张受限；胸内压降低使心脏收缩负荷增加4.中枢神经系统变化PaO2≤60mmHg智力和视力轻度减退PaO2≤40～50mmHg神经精神症状PaO2≤20mmHg神经细胞不可逆损害PaCO2≥80mmHg定向障碍、肌肉震颤、 嗜睡、木僵、昏迷等（CO2麻醉）肺性脑病(pulmonaryencephalopathy)肺性脑病：由呼吸衰竭引起的脑功能障碍发病机制：酸中毒和缺氧对脑血管的作用

脑血管扩张:CAP静水压增高脑间质水肿：血管内皮损伤→通透性增高脑细胞水肿：ATP生成↓→Na+-K+泵功能障碍酸中毒和缺氧对脑细胞的作用γ-氨基丁酸生成增多→中枢抑制脑内磷酯酶活性增强→溶酶体水解酶释放→神经细胞损伤5.肾或胃肠功能变化缺氧、酸中毒→交感神经兴奋→肾血管收缩→GFR↓→功能性急性肾功能衰竭。缺氧、酸中毒→交感神经兴奋→腹腔内脏血管收缩→胃肠黏膜缺血→糜烂、坏死、出血、溃疡形成。呼吸衰竭的防治原则防治原发病吸氧以提高PaO2对Ⅱ型呼吸衰竭，改善肺通气降低PaCO2解除气道阻塞；增强通气动力人工辅助通气；补充营养改善内环境及重要脏器的功能48岁，男，因气促、神志模糊送来急诊活动时呼吸困难已数年，夜间有时感觉憋气，近来活动减少，医生说他有心扩大和高血压，用过利尿剂和强心药。数次急诊为“支气管炎和肺气肿”吸入平喘药，一天吸烟一包已20年，一向稍胖，近6个月长40磅。检查:肥胖、神志恍惚、反应迟钝、不回答问题，无发热，脉搏110，血压170/110mmHg，呼吸18，打磕睡时偶闻鼾声，肺散在哮鸣音、心音弱，颈静脉怒张，外周水肿。动脉血PaO250、PaCO265、pH7.33，Hct49%,WBC计数分类正常,X光肺野清晰，心脏大，肌酐2.6mg/dl（1-2），BUN65mg/dl（9-20）。吸氧，用平喘药，作气管插管后送ICU。因发作性呼吸暂停伴血氧降低,行机械通气。超声心动图见右心肥大与扩大，室间隔运动减弱。肺动脉收缩压70mmHg。在ICU头二天尿增多，BUN及肌酐下降。第三天清醒能正常回答问题。第4天拔去插管，用多导睡眠图测得入睡数分钟出现阻塞性和中枢性呼吸暂停，约每小时30次，最长停38s（15s），SaO2常降至58%。持续正压通气可解除阻塞，中枢性呼吸暂停和低氧血症仍存在。再增加吸氧则消除低氧血症。转入普通病房及回家后，每晚仍用持续正压通气和氧疗,神经症状改善，继续尿多、体重下降。三个月后超声心动图右心已缩小，室间隔运动正常，肺动脉压45/20mmHg。问题：1、病人患什么病？诊断依据？2、缺氧的类型?3、有无呼衰？发生机制？4、病人肺动脉高压发生机制?5、有无心衰？发生机制？

6、神志恍惚、反应迟钝机制？7、肌酐、BUN变化机制?8、酸碱平衡紊乱的类型?诊断依据?9、病人有高血压和水肿，为何不用利尿剂？10、疗效显著，为什么？【学习要求】掌握呼吸功能不全，阻塞性通气不足，限制性通气不足，功能性分流，死腔样通气和真性分流的概念掌握呼吸功能不全的