病理生理學(xué)課件14肺功能不全

1、Pulmonary insufficiency概述肺的功能、主要功能外呼吸功能吸入氧,排出CO2維持動-靜脈血氧分壓穩(wěn)定，保證正常生命活動進行；、其他功能（）免疫、防御功能機械阻擋病原體，借助氣道的黏液-纖毛運動排出或由肺巨噬細胞、上皮細胞吞噬；某些顆粒溶解后可被吸收入血循環(huán)帶走;纖毛的清除功能障礙可致COPD或進展；肺溶菌酶、補體、-抗胰蛋白酶等組成化學(xué)屏障殺滅病原體;肺巨噬細胞能合成補體，IFN、TNF、PAF、AA、趨化物等IgA、T細胞組成特異性防御功能，中和病毒，凝集微生物，殺滅細菌；概述概述肺的功能肺的功能（）儲濾功能全身靜脈血經(jīng)肺循環(huán)流入動脈血，阻擋靜脈血栓子（成團白細胞、脂肪、

2、纖維蛋白等）以免梗塞其他器官，豐富的吞噬系統(tǒng)可清除微聚物； 肺毛管具纖溶酶原激活物清除微血栓 肺血栓調(diào)節(jié)蛋白清除凝血酶、抑制血小板合并嚴重感染。炎癥時易致肺損傷. 肺具豐富的毛細血管網(wǎng)，儲備大量血液.（）代謝功能II型上皮合成、釋放肺表面活性物質(zhì)；肺血管內(nèi)皮血管活性肽類合成轉(zhuǎn)換酶; 肺肥大細胞產(chǎn)生組胺、肝素、5-HT、SRS-A肺血管內(nèi)皮細胞可合成、釋放、攝取、滅活 5-HT、組胺、IFN、Ach、PGs、LTs、激肽等概述概述呼吸衰竭呼吸衰竭（respiratory failure):respiratory failure): 概念：概念： 由于由于外呼吸功能障礙外呼吸功能障礙致致動脈血氧分

3、壓動脈血氧分壓(PaO(PaO2 2) )低于低于60mmHg(8.0kPa)60mmHg(8.0kPa)，伴有或不伴有，伴有或不伴有二氧二氧化碳分壓化碳分壓(PaCO(PaCO2 2) )升高超過升高超過50mmHg(6.7kPa)50mmHg(6.7kPa)的病理過程。的病理過程。 呼吸功能不全呼吸功能不全(respiratory (respiratory insufficiency)insufficiency)： 輕重不同程度的呼吸功能障礙都稱為呼吸功能輕重不同程度的呼吸功能障礙都稱為呼吸功能不全不全 呼吸衰竭是呼吸功能不全的嚴重階段。呼吸衰竭是呼吸功能不全的嚴重階段。概述概述 呼吸衰竭

4、的分類呼吸衰竭的分類按動脈血氣低氧血癥型（型）低氧血癥伴高碳酸血癥型（型）按發(fā)病機制： 通氣性、換氣性按病變部位： 中樞性、外周性按發(fā)生速度： 急性、慢性 PiO2 150mmHgPAO2 100PACO2 40外呼吸externel resp.肺通氣ventilation換氣gas exchangePvO2 40mmHgPvCO2 46mmHgPaO2 100mmHgPaCO2 40mmHg第一節(jié)病因和發(fā)病機制第一節(jié)病因和發(fā)病機制一、通氣功能障礙二、換氣功能障礙限制性通氣不足限制性通氣不足(restrictive (restrictive hypoventilation)hypoventil

5、ation)阻塞性通氣不足阻塞性通氣不足(obstructive (obstructive hypoventilation)hypoventilation)一、通氣障礙肺通氣：肺泡與外界進行氣體交換的過程通氣功能障礙的發(fā)病環(huán)節(jié)呼吸中樞抑制脊髓高位損傷脊髓前角細胞受損運動神經(jīng)受損呼吸肌 無力彈性阻力增加 胸壁損傷氣道狹窄 或阻塞胸廓和肺活動受到限制引起肺通氣不足。（一）限制性通氣不足（1）呼吸中樞損傷或抑制腦外傷（腦出血、腦水腫）；腦炎（延髓性脊灰炎、乙腦、化腦、流腦）；腦腫瘤（壓迫中樞神經(jīng)）； CNS抑制（鎮(zhèn)靜劑、麻醉劑、安眠藥使用不當）；嚴重缺氧、酸中毒等（2）呼吸肌收縮力減弱或喪失多發(fā)性神

6、經(jīng)炎、脊灰炎、外周神經(jīng)損傷、箭毒，有機磷中毒、重癥肌無力，低鉀等 限制性通氣不足限制性通氣不足病因病因（3）胸廓和肺的順應(yīng)性降低順應(yīng)性C =容量變化V（ml）壓力變化 P（厘米水柱） 為彈性阻力倒數(shù)，彈性阻力（回縮力）越大，胸、肺越不易擴張，順應(yīng)性越小正常：胸廓、肺順應(yīng)性= 200 ml/厘米水柱吸入200ml空氣，對胸壁、肺各施加1厘米水柱壓力 胸廓C 下降：胸膜粘連，胸腔積液，氣胸肋骨骨折，嚴重胸廓畸形肺C 下降 ：肺容量下降（肺切除、肺實變、肺不張）肺彈性阻力增加肺淤血、水腫、纖維化、 肺彈性僵硬度增加肺泡表面活性物質(zhì)減少限制性通氣不足病因*肺泡表面活性物質(zhì)由肺II型上皮生成，覆蓋于肺泡

7、液體分子層表面，可降低肺泡表面張力，維持大小肺泡穩(wěn)定性。 LapLace：P =2TR其內(nèi)壓與半徑呈反比與表面張力呈正比肺缺血、缺氧、氧中毒、脂肪栓塞，表面活性物質(zhì)破壞增加；新生兒呼吸窘迫綜合征、ARDS，表面活性物質(zhì)生成不足；休克、肺水腫、炎性滲出使其大量消耗，表面活性物質(zhì)減少。限制性通氣不足病因（二）阻塞性通氣不足 氣道阻力最主要的因素是：氣道內(nèi)徑定義：氣道狹窄或阻塞所致的通氣障礙l管壁痙攣、腫脹、纖維化l管腔被粘液、滲出物、異物阻塞l肺組織彈性降低對氣道壁的牽引力減弱氣道阻力增大因素 1、中央性氣道阻塞： 胸外阻塞吸氣時氣流經(jīng)阻塞部位引起壓力降,氣道內(nèi)壓小于大氣壓吸氣性呼吸困難；呼氣時則

8、相反，氣道內(nèi)壓大于大氣壓，阻塞減輕。胸內(nèi)阻塞吸氣時氣道內(nèi)壓大于胸內(nèi)壓（吸氣時胸內(nèi)壓降低）阻塞減輕； 呼氣時胸內(nèi)壓上升，大于氣道內(nèi)壓，阻塞加重呼氣性呼吸困難。分 類呼氣吸氣呼氣吸氣分 類2、外周性氣道阻塞：內(nèi)徑小于2mm 細支氣管為外周氣道，其管壁薄，無軟骨支撐，同肺泡緊密相連；吸氣時肺泡擴張，周圍彈性組織牽拉細支氣管，阻力下降；呼氣時，肺泡回縮，細支氣管縮短變窄，阻力上升，主要表現(xiàn)為呼氣性呼吸困難。氣道內(nèi)壓與胸內(nèi)壓相等的氣道等壓點慢支小氣道阻塞：氣道通過阻塞部位形成壓差較大，阻塞部位以后氣道壓低于正常，等壓點上移至無軟骨支撐的小氣道，用力呼氣時，阻塞加重.肺氣腫：蛋白酶降解泡壁彈性纖維，彈性回

9、縮力下降；肺泡擴大而數(shù)量減少，支氣管壁肺泡附著點減少，牽拉力減少使細支氣管變形，阻力增加.胸內(nèi)壓升高，呼氣時等壓點上移，小氣道閉塞，呼氣性呼吸困難.外周性氣道阻塞（見p221)用力呼氣時等壓點移向小氣道0+353530正常人0+35肺氣腫慢性支氣管炎0+353520 3、肺泡通氣不足時的血氣變化特點、肺泡通氣不足時的血氣變化特點總肺泡通氣量不足 PAO2，PACO2 PaO2 ，PaCO2 型呼衰PaCO2的增值與PaO2的降值成一定的比例關(guān)系，其比值相當于呼吸商（R）R =PACO2 VA(PiO2PAO2) VAPAO2= PiO2PACO2R二、換氣功能障礙二、換氣功能障礙（一）彌散障礙

10、（一）彌散障礙（二）肺泡通氣（二）肺泡通氣/ /血流失調(diào)血流失調(diào)（三）肺內(nèi)動（三）肺內(nèi)動- -靜脈分流增靜脈分流增加加肺換氣：肺泡與血液之間氣體交換的過程由于肺泡膜面積減少或肺泡膜異常增厚和彌散時間 縮短所引起的氣體交換障礙（一） 彌散障礙 肺泡膜面積減少彌散障礙時血氣變化PaO2 PaCO2 N / 肺泡膜厚度增加原因肺葉切除、肺實變、肺不張、肺氣腫肺泡和間質(zhì)的炎癥、水腫、纖維化、肺泡內(nèi)形成透明膜 (3)定義肺泡膜病變心輸出量增加和肺血流加快肺泡內(nèi)皮細胞上皮細胞間質(zhì)O2CO2表面活性物質(zhì)血液肺泡毛細血管膜結(jié)構(gòu)l肺泡氣與肺毛細血管氣間分壓差l肺泡的面積與厚度l氣體的彌散常數(shù)l血液與肺泡接觸的時

11、間氣體的彌散量取決于PO2（ KPa）肺動脈肺毛細血管（1）（2）正常肺泡膜面積減少或厚度增加時間（S）肺靜脈13.310.7 8.0 5.3 2.700 0.250.50 0.75PO213.3310.678.005.332.6700.250.500.75 sPCO2( kPa )6.13PvCO2PvO2PaO2PaCO2血液通過肺泡毛細血管時的血氣變化實線為正常人 虛線為肺泡膜增厚患者(二) 肺泡通氣與血流比例（V/Q）失調(diào) =正常VAQ4L5L 0.8 10cmH2O - 2.5cm H2O50%-30-20-100胸內(nèi)壓肺泡容積正常PaO2比PAO2稍低的主要原因l胸腔內(nèi)負壓上部下部

12、，肺尖部肺泡擴張程度較 大，順應(yīng)性小，通氣量上部下部 l而受重力影響肺底部血流肺上部l從肺尖部到肺底部V/Q 3.0 0.6生理性V/Q失調(diào)病肺健肺功能性分流 （有血流，少氣體） 病變重的部位通氣血流不變 orV/Q靜脈血未充分更新功能性分流（靜脈血摻雜） 1、部分肺泡通氣不足部分肺泡通氣不足部分肺泡通氣不足 功能性分流 (functional shunt) 靜脈血摻雜(venous admixture)流經(jīng)部分肺泡的靜脈血未經(jīng)充分氧合便摻入動脈血中，稱靜脈血摻雜，因類似動靜脈短路，故又稱功能性分流。見于：慢性阻塞性肺疾患、肺纖維化、肺水腫 等正常成人功能性分流約占肺血流量3% 慢性阻塞性肺疾

13、病占30%50% ，肺換氣(-)部分肺泡通氣不足部分肺泡通氣不足時血氣的變化時血氣的變化肺泡通氣量 VAVA / QPaO2動脈血氧含量 CaO2PaCO2動脈血CO2含量 CaCO2 NN NN病肺 健肺 全肺2. 部分肺泡血流不足n肺動脈栓塞、肺動脈炎癥、肺血管收縮、肺內(nèi)DIC等可使流經(jīng)該部分肺泡的血液量減少，而通氣相對良好，VA/Q 比可顯著大于正常，患部肺泡血流少而通氣多， 肺泡通氣不能充分被利用， 稱為死腔樣通氣(dead space like ventilation)。n生理死腔：占潮氣量30% n疾病時功能性死腔：高達60%70% VA / Q病變部位通氣不變血流V/Q肺泡通氣未

14、充分利用死腔樣通氣病肺健肺部分肺泡血流不足時血氣的變化肺泡血流量 QVA / QPaO2動脈血氧含量 CaO2PaCO2動脈血CO2含量 CaCO2 NN NN病肺 健肺 全肺通氣/血流比值及其變化示意圖VA / Q正常VA / Q增大VA / Q減小V/Q失調(diào)時的血氣變化失調(diào)時的血氣變化功能性分流死腔樣通氣PaO2呼衰PaCO2可正常 oror？健肺病肺死腔樣通氣病肺健肺（三）解剖分流增加（三）解剖分流增加生理解剖分流： 一部分支氣管靜脈回流肺靜脈；肺內(nèi)動-靜脈交通支；其分流量約占心輸出量的2 % 3 %肺實變、肺不張、創(chuàng)傷、支氣管擴張癥伴支氣管血管擴張和肺內(nèi)動-靜脈短路開放，使解剖（真性）

15、分流增加(anatomic/ true shunt) ，而發(fā)生呼衰。解剖分流增加解剖分流增加病肺健肺生理解剖分流：支氣管靜脈回流；肺內(nèi)動-靜脈交通支 解剖分流增加肺實變、肺不張、支氣管擴張癥伴支氣管血管擴張和肺內(nèi)動-靜脈短路開放病肺健肺功能性分流解剖分流吸入純氧吸入純氧功能性分流和解剖分流的鑒別小結(jié)小結(jié) 0 20 40 60 80 100 mmHg 2.67 5.33 8.00 10.7 13.3 kPaPvCO297.5%HbO2PaCO270%HbO2PvO2PaO2PCO2 和PO2CO2和O2含量（md/dl）604020急性肺損傷（ acute lung injury，ALI，肺泡

16、- 毛細血管膜損傷）引起的呼衰原因：吸入毒氣、煙霧、胃內(nèi)容物 廣泛的肺挫傷 嚴重的感染、敗血癥、休克、大面積燒傷 體外循環(huán)，血液透析急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）概念： ALI形成機制： 肺泡-毛細血管膜損傷 致病因子對肺泡膜的直接損傷作用 激活的白細胞、巨噬細胞和血小板的間接 損傷作用 大量中性粒細胞黏附、聚集、釋放 肺血管內(nèi)微血栓形成進一步引起肺損傷ALIALI引起呼衰機引起呼衰機制制（1）滲透性肺水腫，肺彌散功能障礙（2）肺泡表面活性物質(zhì)順應(yīng)性形成肺不張（3）水腫液阻塞、支氣管痙攣導(dǎo)致肺內(nèi)分流（4）肺內(nèi)DIC形成及炎性介質(zhì)引起的肺血管收縮可導(dǎo)致死腔樣通氣 V/Q失調(diào) (ARDS病人呼衰的

17、主要發(fā)病機制） ARDS引起呼衰發(fā)病機制慢性阻塞性肺病支氣管壁腫脹痙攣、堵塞, 氣道等壓點上移肺泡表面活性物質(zhì)呼吸肌衰竭肺泡彌散面積肺泡膜炎性增厚 肺泡低通氣肺泡低血流阻塞性通氣障礙限制性通氣障礙彌散功能障礙通氣血流比例失調(diào)第二節(jié)第二節(jié) 呼衰時主要機能代謝變化呼衰時主要機能代謝變化 呼衰的直接效應(yīng)是血液氣體變化，根本的發(fā)病是低氧血癥、高碳酸血癥、酸堿平衡紊亂及由這些基本變化引起的各器官、系統(tǒng)的變化。呼吸停止時CO2上升較慢3-6mmHg/分，10分鐘達90mmHg的危險水平，體內(nèi)氧儲很少，只供4-6分鐘，故最大危險是缺氧，CO2積聚在慢性呼衰時較為嚴重。 PaO2 60mmHg 代償反應(yīng)為主

18、30mmHg 代謝、機能嚴重紊亂 PaCO2 50mmHg 代償反應(yīng)為主 80mmHg 代謝機能嚴重紊亂呼衰時主要機能代謝變化1.酸堿平衡及電解質(zhì)紊亂2.呼吸系統(tǒng)變化3.循環(huán)系統(tǒng)變化4.中樞神經(jīng)系統(tǒng)變化5.腎功能變化6.胃腸變化呼衰時主要機能代謝變化呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒 型呼吸衰竭（CO2潴留） 血清K+濃度升高 血清氯濃度降低一、酸堿平衡及電解質(zhì)紊亂CO2CO2H2OH2CO3HHCO3-Hb(O2)-HHb(O2)HCO3-Cl-RBCHKKCl- 酸堿平衡及電解質(zhì)紊酸堿平衡及電解質(zhì)紊亂亂 代謝性酸中毒代謝性酸中毒 缺氧時無氧代謝加強，乳酸等酸性代謝產(chǎn)物增缺氧時無氧代謝加強，乳酸等酸性

19、代謝產(chǎn)物增多多 呼酸合并代堿呼酸合并代堿葡萄糖鉀入胞利尿劑及皮質(zhì)醇使用，排鉀、排氯增糾酸時補堿過量低鉀、低氯呼吸性堿中毒I型呼衰患者缺氧通氣增加（低鉀、高氯）二、呼吸系統(tǒng)變化低氧血癥和高碳酸血癥對呼吸中樞的影響PaO2 60mmHg 反射性興奮呼吸中樞PaO2 50mmHg 直接興奮呼吸中樞PaCO280mmHg 直接抑制呼吸中樞（此時呼吸運動主要依靠PaO2對外周化學(xué)感受 器的刺激得以維持）PaO2下降頸A體主動脈體化感器PaCO2增高中樞化感器 呼吸深快通氣增加慢性II型呼衰者，中樞化感器常被抑制，而對CO2刺激敏感性下降，此時引起通氣的沖動，大部份來自缺氧對外周感受器的刺激，如果給予高濃

20、度氧可解除缺氧反射性地興奮呼吸中樞的作用，從而抑制呼吸。II型呼衰時PaO2下降和PaCO2增高對機體影響 循環(huán)系統(tǒng)變化 輕度PaO2 PaCO2 可興奮心血管運動中樞使HR心收縮力，外周血管收縮，促進靜脈回流；而嚴重的缺氧和二氧化碳潴留可抑制心血管中樞，BP，心收縮力，心律失常； 呼吸衰竭可累及心臟，主要引起右心肥大與衰 竭肺源性心臟病肺源性心臟病機制：缺O(jiān)2、 H 肺小A收縮肺血管床的大量破壞成纖C增生；膠原、彈性蛋白合成增多肺A高壓代償性紅細胞增多癥血液粘度增高缺血、缺氧、酸中毒心肌受損 胸內(nèi)壓升高使心臟舒張受限；胸內(nèi)壓降低使心臟收縮負荷增加心 衰中樞神經(jīng)系統(tǒng)對缺氧最為敏感，PaO2 下

21、降CO2 潴留影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能：PaO260mmHg 智力和視力輕度減退PaO24050mmHg 神經(jīng)精神癥狀嗜睡、昏迷 PaO220mmHg 神經(jīng)細胞不可逆損害 PaCO280mmHg 定向障礙、木僵、肌震顫 昏迷等（CO2麻醉）(四）中樞神經(jīng)系統(tǒng)變化肺性腦?。╬ulmonary encephalopathy）呼衰時出現(xiàn)的以中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙為主要表現(xiàn)的綜合征概念機制1、PaCO2增高和缺氧對腦血管的作用類型 興奮型頭痛、狂燥、抽搐 抑制型表情淡漠、嗜睡，昏迷2、PaCO2增高和缺氧對腦細胞的作用損傷內(nèi)皮促進通透性鈉泵失靈細胞水腫擴張腦血管 肺性腦病機制1、PaCO2增高和缺氧對腦血管的作

22、用2、PaCO2增高和缺氧對腦細胞的作用擴張腦血管腦血流增加損傷內(nèi)皮腦間質(zhì)水腫鈉泵失靈腦細胞水腫高顱壓癥加重病情谷氨酸脫羧酶() GABA增高磷酯酶活性增強溶酶體水解（PCO2 增高10mmHg，腦血流增加50%）中樞抑制組織自溶（腦脊液PH7.33-7.40，PCO2大于血液8mmHg）（五）腎和胃腸功能變化輕少量WBC、RBC、蛋白重缺氧、酸中毒腎血管收縮GFR功能性急性腎功能衰竭腎功能：胃腸功能：缺O(jiān)2胃壁血管收縮胃粘膜屏障作用下降CO2增加胃壁細胞碳酸酐酶活性增加胃酸糜爛壞死潰瘍 第三節(jié)呼吸衰竭防治原則一、 防治原發(fā)病二、去除病因、誘因，改善肺功能三、綜合治療（一）氧療I型患者可吸入較

23、高濃度的氧（急性呼衰時常用高濃度氧來糾正缺氧但防止氧中毒）II型患者給氧：低濃度（小于30%）、低流量（1-2升/分）、持續(xù)給氧（PaO2穩(wěn)定在60mmHg左右）防治原則（二）、改善通氣（解痙平喘、清除積痰）氨茶堿靜緩?fù)疲?.25g + 25% GS 40ml）異丙腎素、沙丁胺醇霧化吸入霧化吸入短期應(yīng)用糖皮質(zhì)激素（解痙、消炎、 抗過敏）減少清除支氣管分泌物，必要時氣管切開必要時呼吸興奮劑、呼吸機（三）控制感染（肺部感染常不易控制，藥敏選藥）青霉素或氨芐青，廣譜高效抗菌藥（頭孢、喹諾酮類）（四）支持循環(huán)肺動脈高壓肺水腫，合并心衰時少、慢輸液 利尿劑應(yīng)用（降低負荷，降低腦水腫）（五）糾正酸堿和電介

24、質(zhì)紊亂（六）密切觀察、防治并發(fā)癥防治原則典型病例 該患者入院第7天以后，出現(xiàn)什么病理過程？請分析其發(fā)病機制和血氣變化的機理。吸氧后為何血氣不變化？48歲，男，因氣促、神志模糊送來急診 活動時呼吸困難數(shù)年，夜間有時感憋氣，近來活動減少，醫(yī)生說他有心擴大和高血壓，用過利尿劑和強心藥。數(shù)次急診為“支氣管炎和肺氣腫”，吸入平喘藥。 20年煙齡（1包/天），稍胖，近6個月長40磅。 檢查: 肥胖、神志恍惚、反應(yīng)遲鈍、不回答問題，無發(fā)熱，脈搏110，血壓 170/110mmHg，呼吸18/分，打磕睡時偶聞鼾聲，肺散在哮鳴音、心音弱，頸靜脈怒張，外周水腫。典型病例吸氧，用平喘藥，作氣管插管后送ICU。因發(fā)作

25、性呼吸暫停伴血氧降低, 行機械通氣。超聲心動圖見右心肥大與擴大，室間隔運動減弱。肺動脈收縮壓70mmHg。動脈血PaO2 50、PaCO2 65、pH 7.33，Hct 49% ,WBC計數(shù)分類正常, X光肺野清晰，心臟大，肌酐2.6mg/dl（1-2），BUN 65mg/dl（9-20）。典型病例持續(xù)正壓通氣可解除阻塞，中樞性呼吸暫停和低氧血癥仍存在。再增加吸氧則消除低氧血癥。轉(zhuǎn)入普通病房及回家后，每晚仍用持續(xù)正壓通氣和氧療, 神經(jīng)癥狀改善，繼續(xù)尿多、體重下降。三個月后超聲心動圖右心已縮小，室間隔運動正常，肺動脈壓45/20mmHg。在ICU頭二天尿增多，BUN及肌酐下降。第三天清醒能正?；卮饐栴}。第4天拔去插管，用多導(dǎo)睡眠圖測得入睡數(shù)分鐘出現(xiàn)阻塞性和中樞性呼吸暫停，約每小時30次，最長停38s（15s），SaO2常降至58%典型病例6、 神志恍惚、反應(yīng)遲鈍機制？7、 肌酐、BUN變化機制?8、 酸堿平衡紊亂的類型? 診斷依據(jù)?9、 病人有高血壓和水腫，為何不用利尿劑？10 療效顯著，為什么？ 1、病