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1、第十三章呼吸衰竭第十三章呼吸衰竭南昌大学医学院南昌大学医学院病理生理学教研室病理生理学教研室呼吸衰竭（呼吸衰竭（respiratory failure):respiratory failure):n概念：概念：n在海平地区静息时吸入空气的条件下，由于在海平地区静息时吸入空气的条件下，由于外呼外呼吸功能障碍吸功能障碍致致动脉血氧分压动脉血氧分压( (PaOPaO2 2) )低于低于6060mmHg(8.0kPa)mmHg(8.0kPa)，伴有或不伴有伴有或不伴有二氧化碳分压二氧化碳分压( (PaCOPaCO2 2) )升高超过升高超过5050mmHg(6.7kPa)mmHg(6.7kPa)的病理
2、过程。的病理过程。n呼吸功能不全呼吸功能不全( (respiratory insufficiency)respiratory insufficiency)：n轻重不同程度的呼吸功能障碍都称为呼吸功能不全轻重不同程度的呼吸功能障碍都称为呼吸功能不全n呼吸衰竭是呼吸功能不全的严重阶段。呼吸衰竭是呼吸功能不全的严重阶段。第一节呼吸衰竭的分类第一节呼吸衰竭的分类根据血气变化特点：根据血气变化特点：呼衰呼衰低氧血症型（低氧血症型（型）型）低氧血症伴高碳酸血症型（低氧血症伴高碳酸血症型（型）型）根据主要发病机制：根据主要发病机制：呼衰呼衰通气性呼衰通气性呼衰换气性呼衰换气性呼衰呼衰呼衰中枢性呼衰中枢性呼衰
3、外周性呼衰外周性呼衰根据原发病变部位根据原发病变部位: :根据病程经过根据病程经过: :呼衰呼衰急性呼衰急性呼衰慢性呼衰慢性呼衰第二节呼吸衰竭的原因和发病机制第二节呼吸衰竭的原因和发病机制一、通气功能障碍一、通气功能障碍n限制性通气不足限制性通气不足( (restrictive hypoventilation)restrictive hypoventilation)n阻塞性通气不足阻塞性通气不足( (obstructive hypoventilation)obstructive hypoventilation)二、换气功能障碍二、换气功能障碍n弥散障碍（弥散障碍（impaired diffus
4、ionimpaired diffusion）n肺泡通气血流比例失调肺泡通气血流比例失调（ventilation-perfusion ventilation-perfusion mismatchingmismatching）n肺内动静脉分流增加（肺内动静脉分流增加（shuntshunt）一、通气功能障碍一、通气功能障碍（一）通气功能障碍的类型和原因（一）通气功能障碍的类型和原因1 1、限制性通气不足限制性通气不足肺泡扩张受到限肺泡扩张受到限制制引起肺泡通气不足引起肺泡通气不足限制性通气障碍的原因和机制限制性通气障碍的原因和机制呼吸中枢呼吸中枢呼吸肌呼吸肌胸廓和胸膜胸廓和胸膜肺肺2 2、阻塞性通气
5、不足阻塞性通气不足气道狭窄气道狭窄或阻塞或阻塞所所致的肺泡致的肺泡通气不足通气不足阻塞性通气障碍的原因和机制阻塞性通气障碍的原因和机制气道阻力气道阻力8080以上发生于直径以上发生于直径2 2mmmm的支气管与气管。的支气管与气管。气道阻力受气流速度、气流形气道阻力受气流速度、气流形式和管径大小的影响式和管径大小的影响. .气道管气道管径大小是影响气道阻力的最主径大小是影响气道阻力的最主要因素要因素。R R 1/r1/r4 4。n气道阻力增加见于：气道阻力增加见于：1.1.管壁痉挛、肿胀或管壁痉挛、肿胀或纤维化。纤维化。2.2.管腔阻塞。管腔阻塞。3.3.肺组织弹性降低肺组织弹性降低对管壁牵引
6、力减弱。对管壁牵引力减弱。不同部位气道阻塞所致呼气与吸气时不同部位气道阻塞所致呼气与吸气时气道阻力的变化气道阻力的变化气道阻塞据部位分为中央气道性阻塞气道阻塞据部位分为中央气道性阻塞和外周性气道阻塞和外周性气道阻塞（二）肺泡通气不足时的血气变化（二）肺泡通气不足时的血气变化n总肺泡通气量不足总肺泡通气量不足 P PA AO O2 2，P PA ACOCO2 2nPaOPaO2 2 ，PaCOPaCO2 2 nPaCOPaCO2 2是反映总肺泡通气量变化的最佳指标是反映总肺泡通气量变化的最佳指标V VA A0.8630.863VCOVCO2 2PaCOPaCO2 2 = = P PA ACOCO
7、2 2= =n单纯低通气时，单纯低通气时， PaCOPaCO2 2 的上升值与的上升值与 PaOPaO2 2 的减低值之比的减低值之比= =呼吸商。呼吸商。这是单纯低这是单纯低通气时血气变化的特点。通气时血气变化的特点。二、换气功能障碍二、换气功能障碍（一）弥散障碍（一）弥散障碍（二）肺泡通气（二）肺泡通气/ /血流失调血流失调（三）肺内动（三）肺内动- -静脉分流增加静脉分流增加（一）弥散障碍（一）弥散障碍n指由于指由于肺泡膜面积减少肺泡膜面积减少或或肺泡膜肺泡膜异常增厚异常增厚或或弥散时间缩短弥散时间缩短所引起所引起的气体交换障碍。的气体交换障碍。气体的弥散量取决于气体的弥散量取决于肺泡膜
8、两侧的气体分压差肺泡膜两侧的气体分压差肺泡的面积与厚度肺泡的面积与厚度气体的弥散常数气体的弥散常数血液与肺泡接触的时间血液与肺泡接触的时间弥散速度弥散速度 气体分压气体分压 溶解度溶解度 肺泡呼吸面肺泡呼吸面积积弥散膜厚度弥散膜厚度1 1、弥散障碍的原因、弥散障碍的原因n弥散面积减少弥散面积减少n肺叶切除、肺实变、肺不张、肺气肿肺叶切除、肺实变、肺不张、肺气肿n肺泡膜厚度增加肺泡膜厚度增加n肺泡和间质的炎症、水肿、纤维化、肺肺泡和间质的炎症、水肿、纤维化、肺泡内形成透明膜泡内形成透明膜n血流速度血流速度： （0.70.7s-0.3ss-0.3s）n弥散面积弥散面积、厚度、厚度，静息时仍可，静息
9、时仍可达血气与肺泡气的平衡，而在运动达血气与肺泡气的平衡，而在运动时可发生。时可发生。2 2、弥散障碍时的血气变化、弥散障碍时的血气变化n单纯弥散障碍只会引起单纯弥散障碍只会引起PaOPaO2 2降低，不会使降低，不会使PaCOPaCO2 2增高增高n通常，通常，COCO2 2的弥散比的弥散比O O2 2快快一倍左右，血液一倍左右，血液中的中的COCO2 2能较快弥散入肺泡能较快弥散入肺泡n如肺泡通气量正常，则如肺泡通气量正常，则PaCOPaCO2 2与与P PA ACOCO2 2正常正常n如通气过度，则如通气过度，则PaCOPaCO2 2与与P PA ACOCO2 2低于低于正常正常（二）肺
10、泡通气和血流比例失调（二）肺泡通气和血流比例失调（ventilation/perfusion mismatchingventilation/perfusion mismatching）n指每分钟指每分钟肺泡通气量肺泡通气量（V V）和每和每分钟分钟肺血流量肺血流量（Q Q）之间的比值。之间的比值。n正常正常成人安静时约成人安静时约4L/5L=4L/5L=0.80.8n健康人健康人肺内肺泡通气和血流量的分布是肺内肺泡通气和血流量的分布是不均匀的不均匀的。n肺尖部肺尖部V/QV/Q可达可达2.52.5，而，而肺底部肺底部可可低至低至0.60.6。n这是这是P Pa aO O2 2比比P PA AO
11、 O2 2稍低的主要原因稍低的主要原因n肺疾患时，肺病变轻重程度与分布的不肺疾患时，肺病变轻重程度与分布的不均匀，使各部分肺的通气均匀，使各部分肺的通气/ /血流比例严血流比例严重偏离正常范围，使换气功能发生障碍，重偏离正常范围，使换气功能发生障碍，引起呼吸衰竭。引起呼吸衰竭。是肺疾病引起呼吸衰竭是肺疾病引起呼吸衰竭最常见最重要的机制。最常见最重要的机制。定义定义1. 1. V/QV/Q失调的类型和原因失调的类型和原因（1 1）部分肺泡通气不足）部分肺泡通气不足（2 2）部分肺泡血流不足）部分肺泡血流不足（1 1）部分肺泡通气不足）部分肺泡通气不足n气道阻塞气道阻塞n限制性通气障碍限制性通气障
12、碍病变的不均匀性，致肺泡通气严重不均。病变的不均匀性，致肺泡通气严重不均。病变重病变重的部位的部位通气通气血流不变血流不变 ororV/QV/Q静脉血未充分更新静脉血未充分更新功能性分流（静脉血掺杂）功能性分流（静脉血掺杂）（2 2）部分肺泡血流不足）部分肺泡血流不足n肺动脉栓塞肺动脉栓塞n肺动脉炎肺动脉炎nDICDICn肺血管收缩肺血管收缩患者部分肺泡血流少而通气多患者部分肺泡血流少而通气多病变病变部位部位通气不变通气不变血流血流V/QV/Q肺泡通气未充分利用肺泡通气未充分利用死腔样通气死腔样通气2 2、V/QV/Q失调时的血气变化失调时的血气变化n功能性分流功能性分流n功能性死腔功能性死腔
13、PaOPaO2 2呼衰呼衰PaCOPaCO2 2可正常可正常 orororor？健肺健肺病肺病肺功功能能性性分分流流全肺全肺0.80.80.80.8 0.8 0.80.80.80.8 0.8 0.8PaOPaO2 2 CaOCaO2 2 PaCOPaCO2 2 N N CaCOCaCO2 2N N 氧离曲线氧离曲线二氧化碳解离曲线二氧化碳解离曲线（三）肺内动-静脉分流增加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n呼衰的发生多是几个因素同呼衰的发生多是几个因素同时或先后参与作用。时或先后参与作用。 如如ARDSARDS急性呼吸窘迫综合症急性呼吸窘迫综合症(acute resp
14、iratory distress syndrome）n概概念念：是是指指原原无无心心肺肺疾疾患患，在在各各种种因因素素作作用用下下，发发生生急急性性肺肺泡泡- -毛毛细细血管膜损伤血管膜损伤而引起的呼吸衰竭。而引起的呼吸衰竭。n表现表现：病因病因数小时数日内数小时数日内呼吸困难呼吸困难过度通气过度通气进行性低氧血症进行性低氧血症v休克肺、创伤性湿肺、弥漫性肺泡损休克肺、创伤性湿肺、弥漫性肺泡损伤、创伤后肺功能衰竭伤、创伤后肺功能衰竭v成人呼吸窘迫综合症成人呼吸窘迫综合症（adult respiratory distress syndrome, ARDS) (19671967年年)v199219
15、92年欧美年欧美ARDSARDS讨论会上改名为讨论会上改名为急性呼吸窘迫综合症急性呼吸窘迫综合症（acute respiratory distress syndrome）ARDSARDS原因原因n直接原因直接原因：致病因素由气道进入：致病因素由气道进入n间接原因间接原因：通过细胞或体液机制，通过细胞或体液机制，经循环引起肺泡经循环引起肺泡- -毛细血管膜病变毛细血管膜病变ARDSARDS发病机制发病机制n病理改变病理改变急性肺泡毛细血管膜损伤急性肺泡毛细血管膜损伤n全身炎症反应失控在肺部的表现全身炎症反应失控在肺部的表现 全身炎症反应失控全身炎症反应失控的本质是的本质是机体失去控制的、自持续机
16、体失去控制的、自持续放大和自破坏的炎症放大和自破坏的炎症。表现为。表现为播散性炎细胞活化、炎症介播散性炎细胞活化、炎症介质溢出到血浆质溢出到血浆, ,并由此引起远隔部位的炎症反应并由此引起远隔部位的炎症反应。播散性炎细胞活化和炎症介质播散性炎细胞活化和炎症介质全身感染全身感染严重创伤严重创伤白细胞白细胞单核巨嗜细胞单核巨嗜细胞血小板血小板活活化化粘附、损伤粘附、损伤上皮和内皮细胞上皮和内皮细胞急性肺损伤急性肺损伤全身性补体系统和凝血纤溶系统激活全身性补体系统和凝血纤溶系统激活全身感染全身感染严重创伤严重创伤补体系统补体系统激激活活C C5a5a等增加等增加急性肺损伤急性肺损伤中性粒细胞聚集中性
17、粒细胞聚集白细胞栓子形成白细胞栓子形成中性粒细胞粘中性粒细胞粘附于血管内皮附于血管内皮凝血纤溶系统激凝血纤溶系统激活、血栓形成活、血栓形成肺的形态改变肺的形态改变n大体：大体：充血、出血、充血、出血、重量增加，似重量增加，似肝样。湿而重，肝样。湿而重，故称为故称为“创伤创伤性湿肺性湿肺”n镜检：镜检：肺间质毛细血管扩张充血。肺泡腔内蛋白液体渗肺间质毛细血管扩张充血。肺泡腔内蛋白液体渗出，并在肺泡管、肺泡表面形成膜状物出，并在肺泡管、肺泡表面形成膜状物透明膜透明膜呼吸性细支气管呼吸性细支气管 ，肺泡管，肺泡管，肺泡肺泡 ARDS的病理改变ARDSARDS引起呼吸衰竭的机制引起呼吸衰竭的机制致病因
18、子致病因子肺泡肺泡- -毛细血管膜损伤、炎症毛细血管膜损伤、炎症肺水肿肺水肿肺不张肺不张支气管痉挛支气管痉挛 肺血管收缩肺血管收缩微血栓微血栓弥散障碍弥散障碍肺内分流肺内分流死腔样通气死腔样通气低氧血症低氧血症nARDSARDS是是MODSMODS的重要组成部分。的重要组成部分。nARDSARDS死亡主要是多个器官衰竭，死死亡主要是多个器官衰竭，死于低氧血症者仅为于低氧血症者仅为25%25%。第三节呼吸衰竭时的功能代谢改变n血气血气: :低氧血症、高碳酸血症、低氧血症、高碳酸血症、PaCOPaCO2 2正常或降低正常或降低n酸碱平衡酸碱平衡：呼酸、代酸、呼碱、代碱：呼酸、代酸、呼碱、代碱n呼吸
19、呼吸n呼吸型式呼吸型式n呼吸困难呼吸困难n呼吸中枢的兴奋性呼吸中枢的兴奋性n循环循环n轻度：轻度：HR ，心收缩力心收缩力 COn缺氧和缺氧和PaCOPaCO2 2 抑制心脏活动、血管扩张抑制心脏活动、血管扩张n肺动脉压肺动脉压、肺源性心脏病、肺源性心脏病n中枢中枢n脑血管扩张脑血管扩张nCSF pH值降低值降低n神经细胞能量供应不足神经细胞能量供应不足n肾肾n胃肠道胃肠道肺泡肺泡POPO2 2低低酸中毒酸中毒肺小动脉收缩肺小动脉收缩肺气肿使肺毛细肺气肿使肺毛细血管受压或萎缩血管受压或萎缩肺纤维化时肺小血管受肺纤维化时肺小血管受累，管壁狭窄，阻力累，管壁狭窄，阻力慢性缺氧，红细胞慢性缺氧，红细
20、胞，血，血液粘度液粘度，肺血管阻力，肺血管阻力 肺动脉肺动脉压升高压升高呼呼吸吸衰衰竭竭引引起起肺肺动动脉脉压压升升高高缺氧、缺氧、H+ 肺动脉压肺动脉压右心后右心后负荷负荷肺血管结构改建肺血管结构改建红细胞红细胞肺部病变：肺小肺部病变：肺小动脉炎、肺栓塞动脉炎、肺栓塞缺氧、缺氧、H+ 心肌舒心肌舒缩减弱缩减弱呼吸困难呼吸困难:用力呼气用力呼气心脏受压心脏受压心舒张受限心舒张受限 用力吸气用力吸气心外负压心外负压心缩受限心缩受限右室右室肥大肥大右室右室衰竭衰竭右心肥大与衰竭右心肥大与衰竭左心肥大与衰竭左心肥大与衰竭n缺氧、酸中毒缺氧、酸中毒左心收缩性降低左心收缩性降低n胸内压的高低胸内压的高低
21、左心的舒缩功能受限左心的舒缩功能受限n右室扩大、右室肥大右室扩大、右室肥大将室间隔推向左心侧将室间隔推向左心侧降低左室顺应性降低左室顺应性左室舒张功能障碍左室舒张功能障碍第四节呼吸衰竭的防治原则第四节呼吸衰竭的防治原则n防治原发病和诱因防治原发病和诱因n吸氧吸氧nI I型患者可吸入较高浓度的氧型患者可吸入较高浓度的氧nIIII型患者就低浓度低流量吸氧型患者就低浓度低流量吸氧n氧离曲线特点氧离曲线特点n呼吸中枢呼吸中枢教学要求：n掌握：；呼吸衰竭的概念、病因及发病机制，掌握呼吸衰竭时机体的主要代谢和功能变化； ARDS的概念和主要病理改变；n熟悉：呼吸衰竭时的血气变化；n了解：呼吸系统的防御功能和代谢功能及其障碍；呼吸衰竭的分类和治疗原则； ARDS的发病原因和机制
