呼吸系統(tǒng)病理生理學(xué)

1、呼吸系統(tǒng)病理生理學(xué)第一節(jié) 概述一、肺外呼吸功能評(píng)價(jià)指標(biāo)（一）肺通氣功能指標(biāo)（二）肺換氣功能指標(biāo)（三）肺通氣、換氣功能指標(biāo)（一）肺通氣功能指標(biāo)1. 肺總?cè)萘? total lung capacity, TLC )：指肺所能容納的最大氣量，即肺活量與殘氣量之和。2. 肺活量( forced vital capacity, FVC )：在最大吸氣后，盡力呼氣時(shí)所能呼出的氣量，稱為肺活量。3. 第一秒時(shí)間肺活量 (Forced expiratory volume in 1 second, FEV 1.0) 健康人可以在一秒鐘內(nèi)呼出肺活量的83%，兩秒呼出94%，三秒呼出96%。凡第一秒呼出量下降，說明

2、氣道阻塞，多見于肺組織彈性喪失、支氣管痙攣、狹窄。 4. 殘氣量 ( residual volume, RV )：指最大呼氣后殘留在肺內(nèi)的氣體。5. 死腔量( dead space volume, VD )：呼吸過程中,處于呼吸性細(xì)支氣管以上氣道內(nèi)的氣體,通常并不能與血液氣體進(jìn)行交換.這部分氣體量稱為生理死腔,正常人約為150ml6. 肺順應(yīng)性( compliance )（二）肺換氣功能指標(biāo) 1. 肺彌散量(diffusing capacity)： 指氣體 在分 壓差作用下，每分鐘經(jīng)肺泡膜彌散的容量。反映肺換氣效率。正常值為：188ml/minkPa。 2. 肺泡氣-動(dòng)脈血氧分壓差(PA-aO

3、2)：指肺泡 氣氧分壓與動(dòng)脈血氧分壓之差。反映肺泡膜氧交換狀態(tài)。 PA-aO2=PAO2-PaO2 吸空氣時(shí)：1520 mmHg，隨年齡增加而增大，上限不超過30mmHg； 吸純氧時(shí)：2575 mmHg。 衡量外呼吸功能正常與否的最終指標(biāo)：血?dú)夥謮貉獨(dú)夥謮海簁Pa (mmHg) A VO2 13.3(100) 5.32(40)CO2 5.32(40) 6.18(46) 動(dòng)脈血氧分壓（PaO2）水平是呼吸功能活動(dòng)各環(huán)節(jié)正常與否的總結(jié)果，是氣體交換完善與否的直接表現(xiàn)。呼吸衰竭的定義則以動(dòng)脈血氧分壓的量值為定義。 呼衰指數(shù)(respiratory failure index，RFI)：指動(dòng)脈血氧分壓

4、與吸入氣氧濃度之比值。反映外呼吸效率。 （三）肺通氣、換氣功能指標(biāo) 是指由于外呼吸功能發(fā)生嚴(yán)重障礙，導(dǎo)致靜息狀態(tài)下動(dòng)脈氧分壓（PaO2） 或伴有動(dòng)脈CO2分壓（PaCO2）并引起一系列機(jī)能障礙、代謝紊亂的病理過程。 呼吸衰竭 (respiratory failure)：低于8 kPa (60 mmHg)，高于6.6 kPa(50mmHg)，呼吸衰竭的分型 I型呼吸衰竭=低氧血癥性呼吸衰竭 PaO2 常因換氣功能障礙所致II型呼吸衰竭=低氧血癥伴高碳酸血癥性呼衰 PaO2 ，PaCO2 常因通氣功能障礙I型 II型呼衰 呼衰指數(shù)(respiratory failure index，RFI) 指動(dòng)

5、脈血氧分壓與吸入氣氧濃度之比值。 反映外呼吸效率。 RFI正常值為500左右； 當(dāng)FiO221%時(shí)，對(duì)判斷呼吸衰竭有重要意義。 如果RFI300，則可診斷為呼衰。 呼吸功能不全(respiratory insufficiency) PaO2 FiO2RFI=4. 根據(jù)病程： 急性 慢性2. 根據(jù)外呼吸不同環(huán)節(jié)：通氣障礙型 換氣障礙型3. 根據(jù)發(fā)病部位：中樞性 外周性肺泡擴(kuò)張動(dòng)力系統(tǒng) 限制性通氣障礙肺通氣 阻塞性通氣障礙 彌散障礙肺換氣 通氣血流比例失調(diào) 解剖分流異常增加 第二節(jié) 原因和發(fā)病機(jī)制一、肺通氣功能障礙 （一）、類型與原因 1. 限制性通氣不足 (restrictive hypoven

6、tilation) (1). 概念：主動(dòng)吸氣時(shí)肺泡擴(kuò)張受限 (2). 病因：病因很多，多個(gè)環(huán)節(jié)均可發(fā)生表面活性物質(zhì)（Pulmonary or lung Surfactant）： 產(chǎn)生于： 性質(zhì)： 作用： 病理情況下：維持肺泡表面張力于正常水平的物質(zhì)肺泡II型上皮細(xì)胞二棕櫚酰磷脂酰膽堿降低表面張力，削弱肺泡的回縮力，增加肺順應(yīng)性，防止肺泡的塌陷。合成減少，分解增多，含量減少rTP25r L8R湍流：4r L8R層流：泊肅葉定律：氣道阻塞不同部位氣道阻塞所致呼氣與吸氣時(shí)氣道阻力的變化胸外阻塞胸內(nèi)阻塞吸氣性呼吸困難（二）通氣障礙時(shí)的血?dú)庾兓?型呼衰： PaO250 mmHg。肺泡通氣不足，肺泡氣不能

7、及時(shí)更新 由于代償作用，呼吸肌做功明顯增強(qiáng)，耗氧增多，CO2生成增多（三）限制性與阻塞性通氣障礙肺容量改變比較MWdSATPD 氣體分壓溶解度肺泡呼吸面積 彌散速度 - 彌散膜厚度 AB 分壓差 溶解度 彌散系數(shù) 彌散速度CO2 6 0.592(24) (20) (2) O2 60 0.0244(1) (1) (1) 分子量2 . 1440 . 132 分子量溶解度彌散常數(shù)Sf dTAPfD膜厚度溫度面積分壓差彌散系數(shù)彌散速度MWdSATPD需代償值的差異： PO2 ： 100 40 = 60 （mmHg）PCO2 ： 46 40 = 6 （mmHg）（一）類型 1. 部分肺泡通氣不足 V，

8、Q N， VA/Q 功能性分流（functional shunt) 又稱：靜脈血摻雜（venous admixture) (1）病因：支氣管哮喘、COPD、肺氣腫、 肺水腫、肺纖維化等 (2）程度： 功能分流占肺血流量30%50% 2、部分肺泡血流 不足 Q ， V N， VA/Q 又稱：死腔樣通氣（ dead space like ventilation) 1）病因：肺動(dòng)脈栓塞、炎癥、收縮、肺內(nèi)DIC等 2）程度： 死腔樣通氣占潮氣量60%70% （二）血?dú)庾兓?型呼衰： PaO2 PaCO2 正常四、解剖分流增加 (anatomic shunt) 1. 概念 一部分靜脈血經(jīng)支氣管靜脈和極少

9、的肺內(nèi)動(dòng)-靜脈交通支直接流入 肺靜脈，稱解剖分流。 2. 病因 支氣管擴(kuò)張癥、肺內(nèi)動(dòng)-靜脈短路大量開放嚴(yán)重的肺實(shí)變和肺不張3. 機(jī)制 靜脈血入動(dòng)脈4. 血?dú)庾兓?PaO2 降低， PaCO2 降低、升高或正常5. 與功能性分流鑒別 吸純氧15min 前情提要前情提要低氧血癥（60 mmHg）高碳酸血癥（？）呼吸衰竭的直接后果： 各系統(tǒng)功能受影響的主要機(jī)制是：低氧血癥、高碳酸血癥。 血液氣體的變化 通過血?dú)獾淖兓袛嗪羲サ陌l(fā)生機(jī)制 低濃度(30%)、低流量(12L/min)、持續(xù)給氧。 使PaO2 上升不超過 60mmHg 2. 不同原因 呼衰對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響 中樞性呼衰: 淺、慢呼吸、 潮式呼

10、吸、 間歇呼吸、 抽泣樣呼吸 嘆氣樣呼吸 外周性呼衰 限制性通氣不足淺快呼吸 阻塞性通氣不足深慢呼吸 吸氣性呼吸困難 呼氣性呼吸困難 2. 肺源性心臟病 （pulmonary heart disease) (1) 概念 肺的慢性器質(zhì)性病變?cè)谝鸷粑ソ叩耐?時(shí)，可引起右心負(fù)荷增加，進(jìn)而引起右心肥 大 和心力衰竭。(2) 機(jī)制 肺動(dòng)脈高壓 右心后負(fù)荷 缺氧、酸中毒肺小動(dòng)脈收縮 肺血管壁增厚、硬化、狹窄肺小A重塑 肺小動(dòng)脈炎癥、栓塞、DIC 肺血管床 缺氧、酸中毒直接抑制心肌舒縮功能 呼吸困難時(shí)用力呼氣胸內(nèi)壓 心臟舒張受限 呼吸困難時(shí)用力吸氣胸內(nèi)壓 心臟收縮受限 長期缺氧RBC代償性、血黏度 右心

11、后負(fù)荷 2. CO2潴留對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響 輕度：腦血管擴(kuò)張 ，頭痛、頭暈、煩躁 重度（80mmHg）：CO2麻醉定向障礙、肌肉震 顫、嗜睡、木僵、昏迷等。3. 肺性腦病(pulmonary encephalopathy) 由呼吸衰竭引起的 腦功能障礙 高碳酸血癥低氧血癥腦細(xì)胞酸中毒血管擴(kuò)張、血流量增加毛細(xì)血管通透性增加-氨基丁酸生成增多中樞抑制神經(jīng)細(xì)胞膜受損腦水腫溶酶釋放增加組織受損腦水腫毛細(xì)血管內(nèi)皮受損無氧代謝增強(qiáng)DIC酸中毒ATP生成不足二氧化碳麻醉腦功能障礙肺性腦病肺性腦病的發(fā)病機(jī)制g急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress sydrome, ARDS

12、) 1. 概念 由急性肺損傷(acute lung injury, ALI，以彌 漫性呼吸膜損傷為主要特征)引起的呼吸衰竭，以進(jìn)行性呼吸困難和頑固性低氧血癥為特征。ALI： RFI 300 mmHgARDS: RFI 30 次/min (3). 胸片：“白肺” (4). RFI 200 mmHg，一般氧療難以改善 (5). 排除心源性肺水腫引起的呼吸衰竭由冠狀病毒家族的新成員(世界衛(wèi)生組織命名為SARS病毒)引起的嚴(yán)重急性呼吸綜合征(severe acute respiratory syndrome, SARS)，國內(nèi)又稱非典型肺炎，是21世紀(jì)出現(xiàn)的兇險(xiǎn)的呼吸系統(tǒng)傳染病，其病理過程就是ARDS

13、。SARS:主要臨床表現(xiàn): 持續(xù)高燒(高于38)，頭痛和全身酸痛、乏力，干咳、少痰，部分病人有氣促等呼吸困難癥狀，少數(shù)進(jìn)展為呼吸窘迫綜合征，肺部影像學(xué)顯示肺炎改變。 一般感冒病征包括發(fā)燒，咳嗽，頭痛，可在數(shù)日后轉(zhuǎn)好，并且一般沒有肺炎跡象外周血白細(xì)胞計(jì)數(shù)無明顯變化，淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)減少。 SARS病毒能侵犯多種臟器，引起免疫系統(tǒng)對(duì)臟器的過度攻擊，導(dǎo)致嚴(yán)重的臟器損傷。 抗菌藥無效。SARS患者胸片（3天）SARS患者胸片（5天）SARS患者胸片（8天）SARS患者胸片（10天）第四節(jié) 防治原則 1、防止和去除呼吸衰竭的病因 2、改善肺通氣 3、吸氧（不同類型，不同原則） 4、改善機(jī)體內(nèi)環(huán)境和重要器官功

14、能謝謝！謝謝！謝謝?。ㄒ唬┓瓮夤δ苤笜?biāo)1. 肺總?cè)萘? total lung capacity, TLC )：指肺所能容納的最大氣量，即肺活量與殘氣量之和。2. 肺活量( forced vital capacity, FVC )：在最大吸氣后，盡力呼氣時(shí)所能呼出的氣量，稱為肺活量。3. 第一秒時(shí)間肺活量 (Forced expiratory volume in 1 second, FEV 1.0) 健康人可以在一秒鐘內(nèi)呼出肺活量的83%，兩秒呼出94%，三秒呼出96%。凡第一秒呼出量下降，說明氣道阻塞，多見于肺組織彈性喪失、支氣管痙攣、狹窄。 4. 殘氣量 ( residual volume

15、, RV )：指最大呼氣后殘留在肺內(nèi)的氣體。5. 死腔量( dead space volume, VD )：呼吸過程中,處于呼吸性細(xì)支氣管以上氣道內(nèi)的氣體,通常并不能與血液氣體進(jìn)行交換.這部分氣體量稱為生理死腔,正常人約為150ml6. 肺順應(yīng)性( compliance )表面活性物質(zhì)（Pulmonary or lung Surfactant）： 產(chǎn)生于： 性質(zhì)： 作用： 病理情況下：維持肺泡表面張力于正常水平的物質(zhì)肺泡II型上皮細(xì)胞二棕櫚酰磷脂酰膽堿降低表面張力，削弱肺泡的回縮力，增加肺順應(yīng)性，防止肺泡的塌陷。合成減少，分解增多，含量減少rTP2(2) 機(jī)制 肺動(dòng)脈高壓 右心后負(fù)荷 缺氧、酸中毒肺小動(dòng)脈收縮 肺血管壁增厚、硬化、狹窄肺小A重塑 肺小動(dòng)脈