病生呼吸衰竭課件

1、第十五章 呼吸衰竭(Respiratory Failure) 廣西中醫(yī)學院病理生理學教研室病生呼吸衰竭1第十五章 呼吸衰竭病生呼吸衰竭1學習目的1 掌握呼吸衰竭的原因和發(fā)病機制、主要代謝功能變化2 熟悉防治的病理生理基礎。病生呼吸衰竭2學習目的1 掌握呼吸衰竭的原因和發(fā)病機制、主要代謝功能變化病外呼吸病生呼吸衰竭3外呼吸病生呼吸衰竭3一、定義 呼吸衰竭(respiratory failure)：是指由于外呼吸功能嚴重障礙， 導致動脈血氧分壓低于正常范圍， 伴有或不伴有二氧化碳分壓異常的一種病理過程。 成人海平面：PaO2=(100-0.33年齡) 5 mmHg 正常成人 呼吸衰竭 PaO2(m

2、mHg)80100 (100)50、正常病生呼吸衰竭4一、定義成人海平面：PaO2=(100-0.33年齡) 型呼吸衰竭 PaO2 PaCO2 型呼吸衰竭 PaO2病生呼吸衰竭5 型呼吸衰竭 型呼吸衰竭病生呼吸衰竭5 呼衰指數(shù)(respiratory failure index，RFI) 指動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FiO220%時，對判斷是單純缺氧， 還是呼吸衰竭有重要意義。 如果RFI300，則可診斷為呼衰。 PaO2 FiO2RFI=病生呼吸衰竭6 呼衰指數(shù)(respiratory failure in多種疾病可導致呼吸衰竭的發(fā)生

3、 內科: COPD、支氣管哮喘持續(xù)發(fā)作、 塵肺、 重癥肺結核（慢纖空）、胸膜纖維化外科： 氣胸、 肺癌、肺大部切除 （并發(fā)癥）兒科： 新生兒呼吸窘迫綜合癥產科： 羊水栓塞 傳染科: SARS耳鼻喉科： 異物誤吸麻醉科： 麻醉意外急癥科： 溺水、安眠鎮(zhèn)靜劑過量、酒精中毒、 毒品過量、腐蝕氣體誤吸等等病生呼吸衰竭7多種疾病可導致呼吸衰竭的發(fā)生 內科: COPD、支氣管哮4. 根據病程： 急性；（起病急，來不及代償；ARDS） 慢性；（起病慢，可以代償）分類 1. 根據血氣改變 ： PaO2 PaCO2 I 型 N （低氧血癥型） II 型 （高碳酸血癥型） 2. 根據外呼吸不同環(huán)節(jié)： 通氣障礙型（

4、ii型） 換氣障礙型（i型）3. 根據發(fā)病部位：中樞性（顱腦、脊髓病變或中樞抑制藥物過量） 外周性（呼吸器官或胸腔疾?。┎∩粑ソ?4. 根據病程： 急性；（起病急，來不及代償；ARDS）外呼吸第一節(jié) 原因和發(fā)病機制病生呼吸衰竭9外呼吸第一節(jié) 原因和發(fā)病機制病生呼吸衰竭9第一節(jié) 原因和發(fā)病機制呼吸衰竭是外呼吸功能障礙引起的臨床綜合征；外呼吸:肺通氣和肺換氣障礙。肺通氣：大氣與肺泡氣交換過程（通過呼吸運動完）；肺換氣：肺泡氣與血液中氣體交換過程一 肺通氣功能障礙二 肺換氣功能障礙病生呼吸衰竭10第一節(jié) 原因和發(fā)病機制呼吸衰竭是外呼吸功能障礙引起的臨床外呼吸一、肺通氣功能障礙病生呼吸衰竭11外呼

5、吸一、肺通氣功能障礙病生呼吸衰竭11肺通氣功能障礙正常人靜息時通氣量約4L/min。通氣障礙時肺泡氣不足呼吸衰竭。肺泡氣不足肺泡擴張受限制（限制性通氣不足） 呼吸道受阻（阻塞性通氣不足）。病生呼吸衰竭12肺通氣功能障礙正常人靜息時通氣量約4L/min。病生呼吸衰竭 （一）、類型與原因 1. 限制性通氣不足 (restrictive hypoventilation) (1). 概念：主動吸氣時肺泡擴張受限 (2). 病因：病因很多，多個環(huán)節(jié)均可發(fā)生病生呼吸衰竭13病生呼吸衰竭13呼吸運動（肺泡擴張） 呼吸中樞 神 經 呼吸?。ㄊ湛s與舒張） 胸 廓、肺順應性 胸膜腔病生呼吸衰竭14呼吸運動（肺泡擴

6、張） 呼吸衰竭的常見發(fā)病環(huán)節(jié)病生呼吸衰竭15呼吸衰竭的常見發(fā)病環(huán)節(jié)病生呼吸衰竭15限制性通氣不足的病因呼吸中樞： 腦外傷、中樞麻醉、鎮(zhèn)靜劑、酒精 神經： 格林巴利綜合征、脊髓灰質炎 呼吸肌： 收縮力減弱、疲勞、無力胸廓順應性： 胸膜纖維化、嚴重畸形胸膜腔：胸腔積液、胸腔積氣肺順應性 ：肺纖維化或表面活性物質 病生呼吸衰竭16限制性通氣不足的病因呼吸中樞： 腦外傷、中樞麻醉、鎮(zhèn)靜劑、酒表面活性物質的生理功能降低肺泡表面張力 Laplace 定律：一個液膜組成的球,其回縮力（P）與半徑r成反比，與表面張力（T）成正比。 保證大、小肺泡的穩(wěn)定性病生呼吸衰竭17表面活性物質的生理功能降低肺泡表面張力病

7、生呼吸衰竭17病生呼吸衰竭18病生呼吸衰竭18 2. 阻塞性通氣不足 (obstructive hypoventilation) (1) 概念：氣道狹窄或阻塞時，使氣體流過氣道阻力增加導致的通氣障礙。 氣道阻力增加是關鍵 影響氣道阻力：氣道內徑、長度、氣道壁 光滑程度、氣流性質等。 病生呼吸衰竭19 2. 阻塞性通氣不足病生呼吸衰竭19(2) 病因： 呼吸道腫瘤、異物、氣道痙攣、聲 帶水腫、管腔被粘液、滲出物阻塞、 COPD等。 以上病因都可使氣道內徑變窄或不規(guī)則，至氣道阻力增加。病生呼吸衰竭20(2) 病因： 呼吸道腫瘤、 中央性氣道阻塞 ：氣管分叉以上的氣道阻塞 胸外阻塞吸氣性呼吸困難 胸

8、內阻塞呼氣性呼吸困難 外周性氣道阻塞：內徑2mm的小支氣管 小氣道阻塞 呼氣性呼吸困難 氣道阻塞病生呼吸衰竭21 氣道阻塞病生呼吸衰竭21正常時上氣道壓力病生呼吸衰竭22正常時上氣道壓力病生呼吸衰竭22胸外阻塞氣道壓力病生呼吸衰竭23胸外阻塞氣道壓力病生呼吸衰竭23胸內阻塞氣道壓力病生呼吸衰竭24胸內阻塞氣道壓力病生呼吸衰竭24吸氣性呼吸困難病生呼吸衰竭25吸氣性呼吸困難病生呼吸衰竭25 中央性氣道阻塞 ：氣管分叉以上的氣道阻塞 胸外阻塞吸氣性呼吸困難 胸內阻塞呼氣性呼吸困難 外周性氣道阻塞：內徑2mm的小支氣管 小氣道阻塞 呼氣性呼吸困難 氣道阻塞病生呼吸衰竭26 氣道阻塞病生呼吸衰竭26呼

9、氣吸氣阻塞減輕外周性氣道阻塞呼氣性呼吸困難 (expiratory dyspnea)阻塞加重用力呼氣小氣道閉合病生呼吸衰竭27呼氣吸氣阻塞減輕外周性氣道阻塞呼氣性呼吸困難 (expira 用力呼氣時，氣道內壓與胸內壓相等的部位稱等壓點。外周性氣道阻塞等壓點: (equal pressure point)+20+20+20+20+30+35+100+20等壓點等壓點下游端正常人用力呼氣病生呼吸衰竭28 用力呼氣時，氣道內壓與胸內壓相等的部位稱等壓點。外+20+20+20+20+35+100+20慢性支氣管炎者用力呼氣小氣道阻塞外周性氣道阻塞+20+20+20+20+30+35+100+20正常人

10、用力呼氣大氣道等壓點等壓點上移至小氣道病生呼吸衰竭29+20+20+20+20+35+100+20慢性支氣管炎者用外周性氣道阻塞+20+20+20+20+30+35+100+20正常人用力呼氣大氣道等壓點+20+20+20+20+25+100 肺氣腫者 用力呼氣+20等壓點上移至小氣道病生呼吸衰竭30外周性氣道阻塞+20+20+20+20+30+35+100+（三）通氣障礙時的血氣變化 型呼衰： PaO250 mmHg。 PaCO2是反映總肺通氣量變化的最佳指標病生呼吸衰竭31（三）通氣障礙時的血氣變化 病生呼吸衰竭31PaO2與 PaCO2成比例變化16.013.310.78.005.332

11、.672 4 6 8 10kPa肺泡通氣量 (L/min)PAO2PACO2病生呼吸衰竭32PaO2與 PaCO2成比例變化16.02 外呼吸二、肺換氣功能障礙病生呼吸衰竭33外呼吸二、肺換氣功能障礙病生呼吸衰竭33肺泡毛細血管膜結構：肺泡內皮細胞上皮細胞間質O2CO2表面活性物質血液肺換氣功能障礙病生呼吸衰竭34肺泡毛細血管膜結構：肺泡內皮細胞上皮細胞間質O2CO2表面活肺換氣功能障礙：彌散障礙肺泡通氣與血流比例失調解剖分流增加病生呼吸衰竭35肺換氣功能障礙：彌散障礙病生呼吸衰竭35一、彌散障礙 （diffusion impairment)1. 概念 由肺泡膜面積減少 或 肺泡膜異常增厚 和

12、彌散時間縮短引起的氣體交換障礙。 彌散速度 呼吸膜面積呼吸膜厚度病生呼吸衰竭36一、彌散障礙 （diffusion impairment)1 2、病因 面積：肺實變（大葉性肺炎、ARDS、肺水腫） 肺不張（早產兒呼吸窘迫綜合征、氣胸） 肺葉切除 厚度：肺水腫、ARDS、肺纖維化、肺泡毛細血管 擴張 彌散時間：體力負荷增加（勞動、運動）血流快 3、血氣變化 I型呼衰： PaO2 ; PaCO2 正常病生呼吸衰竭37 2、病因 病生呼吸衰竭37病生呼吸衰竭38病生呼吸衰竭38PO2（KPa）肺動脈毛細血管肺靜脈13.310.78.005.332.67 00 0.25 0.50 0.75正常與肺泡膜

13、增厚時Hb氧合所需時間示意圖（1）靜息時血液流經肺泡的時間 （2）運動時血液流經肺泡的時間（1）（2）正常肺泡膜增厚時間（S）肺泡PO2病生呼吸衰竭39PO2（KPa）肺動脈毛細血管肺靜脈13.30 病生呼吸衰竭40病生呼吸衰竭40 二、肺泡通氣/血流比例失調 （ventilation-perfusion imbalance) 正常肺臟 ：VA/Q平均值 = 0.8，但： 肺上部： V少，Q更少， VA/Q 0.8(1.83.0) 死腔通氣 ，占潮氣量30% 肺下部： V多，Q更多， VA/Q 0.8(0.60.8) 正常人功能性分流，占肺血流量3%病生呼吸衰竭41 二、肺泡通氣/血流比例失調

14、病生呼吸衰竭41單肺泡多肺泡病生呼吸衰竭42單肺泡多肺泡病生呼吸衰竭42（一）類型 1. 部分肺泡通氣不足 V， 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%病生呼吸衰竭43（一）類型 病生呼吸衰竭43病生呼吸衰竭44病生呼吸衰竭44病生呼吸衰竭45病生呼吸衰竭45病生呼吸衰竭46病生呼吸衰竭46部分肺泡通氣不足功能性分流PaO2 CaO2PaCO2CaCO2健肺全肺病肺VA/Q=0.8 0.80.8代償性通氣

15、增加0.80.8病生呼吸衰竭47部分肺泡通氣不足功能性分流PaO2 CaO2PaCO2CaC6040200 20 40 60 80 100mmHgPCO2和PO2血液氧和二氧化碳解離曲線CO2和 O2含 量(ml/dl)氧解離曲線CO2解離曲線病生呼吸衰竭486040200 20 40 60 部分肺泡通氣不足功能性分流PaO2 CaO2PaCO2CaCO2健肺全肺病肺VA/Q=0.8 0.80.8代償性通氣增加0.80.8NN病生呼吸衰竭49部分肺泡通氣不足功能性分流PaO2 CaO2PaCO2CaC 2、部分肺泡血流 不足 Q ， V N， VA/Q 又稱：死腔樣通氣（ dead space

16、 like ventilation) 1）病因：肺動脈栓塞、炎癥、收縮、肺內DIC等 2）程度： 死腔樣通氣占潮氣量60%70% 病生呼吸衰竭50 2、部分肺泡血流 不足病生呼吸衰竭50病生呼吸衰竭51病生呼吸衰竭51病生呼吸衰竭52病生呼吸衰竭52PaO2 CaO2PaCO2CaCO2健肺全肺病肺VA/Q=0.8 0.80.8血流增加部分肺泡血流不足死腔樣通氣 NN0.80.8 病生呼吸衰竭53PaO2 CaO2PaCO2CaCO2健肺全肺病肺VA/Q三、解剖分流增加 (anatomic shunt) 1. 概念 一部分靜脈血經支氣管靜脈和極少的肺內動-靜脈交通支直接流入 肺靜脈，稱解剖分流

17、。 2. 病因 支氣管擴張癥、肺小血管栓塞肺內動-靜脈短路大量開放、嚴重的肺實變和肺不張病生呼吸衰竭54三、解剖分流增加 (anatomic shunt)病生呼吸衰3. 機制 靜脈血入動脈4. 血氣變化 PaO2 降低， PaCO2 降低、升高或正常5. 與功能性分流鑒別 吸純氧15min 病生呼吸衰竭553. 機制病生呼吸衰竭55病生呼吸衰竭56病生呼吸衰竭56解剖分流類似解剖分流 肺A支氣管擴張癥動-靜脈短路肺V真性分流（true shunt): 無通氣肺不張等但有血流病生呼吸衰竭57解剖分流類似解剖分流 肺A支氣管擴張癥動-靜脈短路肺V真性真性分流與功能性分流有何異同？true shun

18、tFunctional shunt 鑒別方法：吸入純氧PaO2 PaO2 (N)真性分流功能性分流病生呼吸衰竭58真性分流與功能性分流有何異同？true shuntFunct呼衰機制小結 呼衰是由外呼吸功能嚴重障礙引起的通氣功能障礙限制性通氣不足阻塞性通氣不足呼衰換氣功能障礙彌散障礙肺泡通氣與血流比例失調解剖分流增加呼衰病生呼吸衰竭59呼衰機制小結 呼衰是由外呼吸功能嚴重障礙引起的通氣功能障礙COPD與ARDS（一）急性呼吸窘迫綜合征(ARDS) (Acute Respiratory Distress Symdrom)（二）慢性阻塞性肺病(COPD) (Chronic Obstructive

19、Pulmonary Disease)病生呼吸衰竭60COPD與ARDS病生呼吸衰竭60（一）急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress sydrome, ARDS) 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。病生呼吸衰竭61（一）急性呼吸窘迫綜合征病生呼吸衰竭61ARDSAcute lung injuryDiffuse alveolar damage (DAD) or Acute respiratory distress syndrome病生呼吸衰竭62ARDSAcute lung in

20、jury病生呼吸衰竭62ARDS病生呼吸衰竭63ARDS病生呼吸衰竭63病生呼吸衰竭64病生呼吸衰竭64病生呼吸衰竭65病生呼吸衰竭65 2. 發(fā)病率與病死率ARDS(Acute respiratory distress syndrome)病生呼吸衰竭66 2. 發(fā)病率與病死率ARDS(Acute respi 3. 病因 (1) 直接肺損傷因素 常見為肺炎（細菌性、病毒性、真菌性）、胃內容 物吸入；少見為肺挫傷（創(chuàng)傷、車禍等直接引起的 肺損傷）、淹溺、脂肪栓塞、肺栓子清除或移植后 的再灌流性肺水腫等。 (2) 間接肺損傷因素 常見為嚴重感染及膿毒癥（各種病原菌感染，尤以 G-桿菌感染多見）、嚴

21、重創(chuàng)傷伴休克、急性胰腺 炎，多次大量的輸血及藥物過量（如海洛因、阿司 匹林、巴比妥鹽）等。 病生呼吸衰竭67 3. 病因病生呼吸衰竭674. 機制肺泡-毛細血管膜（呼吸膜）通透性單核-吞噬細胞血管內皮細胞肺泡上皮細胞病生呼吸衰竭684. 機制單核-吞噬細胞病生呼吸衰竭68病生呼吸衰竭69病生呼吸衰竭695. 血氣變化：型、 型呼衰 6. ARDS的診斷要點 (1). 具有引起ARDS的原發(fā)疾病和病因 (2). 突發(fā)性進行性呼吸衰竭，R大于30次/分 (3). 胸片：“白肺” (4). PaO2 低于60mmHg，一般氧療難以改善 (5). 排除心源性肺水腫引起的呼吸衰竭病生呼吸衰竭705. 血

22、氣變化：型、 型呼衰 6. ARDS的診斷要點 2003年由冠狀病毒家族的新成員(世界衛(wèi)生組織命名為SARS病毒)引起的嚴重急性呼吸綜合征(severe acute respiratory syndrome, SARS)，國內又稱非典型肺炎，是21世紀出現(xiàn)的兇險的呼吸系統(tǒng)傳染病，其病理過程就是ARDS。SARS:病生呼吸衰竭71 2003年由冠狀病毒家族的新成員(世界衛(wèi)生組果子貍病生呼吸衰竭72果子貍病生呼吸衰竭72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)進展為呼吸窘迫綜合征，肺部影像學顯示肺炎改變。 一般感冒病征包括發(fā)燒，咳嗽

23、，頭痛，可在數(shù)日后轉好，并且一般沒有肺炎跡象外周血白細胞計數(shù)無明顯變化，淋巴細胞計數(shù)減少。 SARS病毒能侵犯多種臟器，引起免疫系統(tǒng)對臟器的過度攻擊，導致嚴重的臟器損傷。 抗菌藥無效。病生呼吸衰竭73主要臨床表現(xiàn):病生呼吸衰竭73SARS患者胸片（3天）病生呼吸衰竭74SARS患者胸片（3天）病生呼吸衰竭74SARS患者胸片（5天）病生呼吸衰竭75SARS患者胸片（5天）病生呼吸衰竭75SARS患者胸片（8天）病生呼吸衰竭76SARS患者胸片（8天）病生呼吸衰竭76病生呼吸衰竭77病生呼吸衰竭77病房中醫(yī)務人員正在搶救SARS病人病生呼吸衰竭78病房中醫(yī)務人員正在搶救SARS病人病生呼吸衰竭7

24、8SARS預防:病生呼吸衰竭79SARS預防:病生呼吸衰竭79(臺灣)病生呼吸衰竭80(臺灣)病生呼吸衰竭80非典疫苗1. SARS疫苗動物實驗2. SARS疫苗首露真容病生呼吸衰竭81非典疫苗1. SARS疫苗動物實驗病生呼吸衰竭81（二）慢性阻塞性肺病 (chronic obstructive pulmonary disease, COPD) 1. 概念COPD stands for chronic obstructive pulmonary (lung) disease. COPD is a general term used for several lung diseases. The

25、 most common diseases in this group are chronic bronchitis and emphysema. Chronic asthma may also be included in this group. While some patients with COPD have only chronic bronchitis or emphysema, most patients have a combination of both. COPD worsens gradually, causing limited airflow in and out o

26、f the lungs. 病生呼吸衰竭82（二）慢性阻塞性肺病COPD stands for chro病生呼吸衰竭83病生呼吸衰竭83 2 . 病因：慢性肺部炎癥，常見于慢性支氣管炎、 肺氣腫和哮喘等。 3. 病死率：逐年升高病生呼吸衰竭84 2 . 病因：慢性肺部炎癥，常見于慢性支氣管炎、 病生 4. 臨床檢查：肺氣腫、肺紋理增粗、肺纖維化病生呼吸衰竭85 4. 臨床檢查：肺氣腫、肺紋理增粗、肺纖維化病生呼吸病生呼吸衰竭86病生呼吸衰竭86COPD（肺氣腫）病生呼吸衰竭87COPD（肺氣腫）病生呼吸衰竭87慢性支氣管炎病生呼吸衰竭88慢性支氣管炎病生呼吸衰竭88 5. COPD導致呼衰的機制

27、 (1)阻塞性通氣障礙 炎性增生、肉芽組織增生； 水腫液、粘液堵塞； 炎癥介質支氣管痙攣； 肺組織彈性下降小氣道阻塞。 (4) 肺泡通氣血流比例失調 氣道阻塞肺泡低通氣功能性分流； 微血栓形成死腔樣通氣。 (3) 彌散功能障礙 吸吸膜炎性增生、增厚、密度增加。 (2) 限制性通氣障礙 肺組織增生、纖維化及型上皮細胞受損； 缺氧、酸中毒、營養(yǎng)不良呼吸肌衰竭。病生呼吸衰竭89 5. COPD導致呼衰的機制 (4) 肺泡通氣血流比病生呼吸衰竭90病生呼吸衰竭90第二節(jié) 呼吸衰竭時主要代謝功能變化 （一）酸堿平衡及電解質平衡紊亂 1. 代謝性酸中毒 缺氧、感染、休克、腎功能； 血K+、血Cl- N 2

28、. 呼吸性酸中毒 II型呼衰； 血K+、血Cl- 3. 呼吸性堿中毒 肺通氣過度；血K+ 、血Cl- 病生呼吸衰竭91第二節(jié) 呼吸衰竭時主要代謝功能變化病生呼吸衰竭91（二）呼吸系統(tǒng)變化 1. 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 50mmHg 直接興奮呼吸中樞 80mmHg 直接抑制呼吸中樞 II型呼吸衰竭的給氧原則： 低濃度(30%)、低流量(12L/min)、持續(xù)給氧。 使PaO2 上升不超過 60mmHg 病生呼吸衰竭92（二）呼吸系統(tǒng)變化 低濃度(30%)、低流量(12L/m2. 不同原因 呼衰對呼吸運動的影響 中樞性呼衰: 淺、慢呼吸、

29、潮式呼吸、 間歇呼吸、 抽泣樣呼吸 嘆氣樣呼吸 病生呼吸衰竭932. 不同原因 呼衰對呼吸運動的影響 病生呼吸衰竭93外周性呼衰 限制性通氣不足淺快呼吸 阻塞性通氣不足深快呼吸 吸氣性呼吸困難 呼氣性呼吸困難病生呼吸衰竭94病生呼吸衰竭94（三）循環(huán)系統(tǒng)變化 1.低氧血癥和高碳酸血癥對心血管系統(tǒng)的影響 輕、中度心血管中樞興奮： 心率、心收縮力 、 外周血管收縮、 全身 血液重新分配 重度 心血管中樞抑制： 心率失常、心收縮力、 外周血管擴張、血壓病生呼吸衰竭95（三）循環(huán)系統(tǒng)變化病生呼吸衰竭95 2. 肺源性心臟病 （pulmonary heart disease) (1) 概念 肺的慢性器質性病變在引起呼吸衰竭的同 時，可引起右心負荷增加，進而引起右心肥 大 和心力衰竭。病生呼吸衰竭96 2. 肺源性心臟病病生呼吸衰竭96(2) 機制 肺動脈高壓 右心后負荷 酸中毒肺小動脈收縮 肺血管壁增厚、