呼吸衰竭(七版).ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,临床医学（本）、临床麻醉（本）、医学影像学（本）适用,respiratory insufficiency,病理生理学教研室,肺功能不全,教学目的与要求,掌握：,呼吸衰竭、限制性通气不足、阻塞性通气不足、弥散障碍、功能性分流、死腔样通气、真性分流、,ARDS,、肺性脑病等概念；呼吸衰竭的发生机制、血气变化特点。,熟悉：,肺源性心脏病、慢性阻塞性肺部疾病的概念；呼吸衰竭时机体主要代谢功能变化；呼吸衰竭的病因及分类；急性呼吸窘迫综合症、慢性阻塞性肺病引起呼吸衰竭的机制；,了解：防治呼吸衰竭的病理生理基础。,肺功能不全,概述,第一节 原因和发病机制,第二节 主要代谢功能变化,第三节 防治的病理生理基础,概 述,肺的功能,外呼吸,通气与换气,防御,特异性与非特异性：纤毛,-,粘液系统、淋巴细胞和巨噬细胞,滤过：静脉血液过滤器,代谢,表面活性物质与血管活性物质,大气,肺泡,通气,血液,换气,呼吸肌功能,呼吸道通畅程度,胸肺的舒缩阻力,概 念,外呼吸,功能严重障碍,PaO,2,，,伴有或不伴有,PaCO,2,的病理过程。,判断标准：（海平面大气压，静息状态，呼吸空气）,PaO,2,8kPa (60mmHg),PaCO,2,6.6kPa(50mmHg),正常人在静息时,PaO2,随年龄增长而略有下降，因此老年人常偏低。,PaO2=,（,13.3-0.043,年龄）,0.66,7.5mmHg,PaCO2,正常值为（,40,5,）,mmHg,极少受年龄影响。,氧分压与氧饱和度的关系,氧离曲线,20,40,60,80,100,20,40,60,80,100,氧,饱,和,度,%,氧分压,(mmHg),H,+,2,3DPG,S,形氧饱和度曲线平坦段和陡直段的分界点,呼吸衰竭指数（,RFI,）,RFI,PaO,2,FiO,2,当,FiO,2,20,时，,RFI300,为呼吸衰竭。,分类：,据发生部位分：中枢性和外周性,据发生机制分：通气性和换气性,据血气变化分：,型和,型,型 和型,型:,PaO,2,8kPa,PaCO,2,正常,型:,PaO,2,6.65kPa,低氧血症型,高碳酸血症型,肺功能不全,概述,第一节 原因和发病机制,第二节 主要代谢功能变化,第三节 防治的病理生理基础,肺总通气量,有效肺泡通气量,死腔气量（,30%,）,当,肺总通气量,或,死腔气量,有效肺泡通气量不足。,一、原因和发病机制,外呼吸,功能障碍,肺通气,功能障碍,肺换气,功能障碍,解剖分流增加,V/Q,比例失调,弥散障碍,限制性通气不足,阻塞性通气不足,一、肺通气功能障碍,通气功能障碍的发病环节,呼吸中枢抑制,脊髓高,位损伤,脊髓前角,细胞受损,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,一、通气功能障碍,（一）限制性通气障碍：,吸气时肺泡,扩张,受限引起的通气障碍。,原因,机制,呼吸中枢抑制,呼吸肌收缩性减弱,呼吸动力,胸廓及胸膜疾患,肺组织变硬、受压,顺应性,限制性,通气,障碍,感染、损伤压迫、抑制,多发行肋骨骨折,胸腔积液,气胸,纵隔偏移,上腔静脉,纵轴,下腔静脉,张力性气胸,限制性通气不足的病因,呼吸中枢：,脑外伤、,“,中风,”,、中枢镇静剂、酒精,神经：,格林巴利综合征、脊髓灰质炎,呼吸肌：,疲劳、萎缩、无力,胸廓：,多发性肋骨骨折、严重畸形,胸膜腔,：胸膜纤维化、胸腔积液、胸腔积气,肺泡：,表面活性物质,:,合成：早产儿呼吸窘迫综合征,消耗：肺气肿过度通气,稀释性：肺水肿,（二）阻塞性通气障碍：,气道,狭窄,或,阻塞,引起的通气不足。,关键是气道阻力增加,(,80%:,直径,2mm,20%:,直径,2mm),。,诸多因素影响着气道阻力，最重要的是气道口径。,气道阻塞可分为中央性和外周性两类。,阻塞部位对呼吸的影响,中央气管阻塞,吸,气,呼,气,根据流体力学原理，流速越大，压力越低，狭窄处气道内压明显低于大气压,*,吸气性呼吸困难,胸外,吸气性呼吸困难,阻塞部位对呼吸的影响,中央气道阻塞,吸,气,呼,气,呼气时胸腔内压升高压迫气道,*,呼气性呼吸困难,胸内,吸气时，胸腔内负压（绝对值）大于气道内负压，将气道向外牵拉,桶状胸,紫绀,慢性阻塞性肺气肿,外周性通气障碍引起气道阻力升高的机制,小气道内径变小：,炎症、水肿、分泌物、痉挛、增生。,直径小于,2mm,阻塞部位对呼吸的影响,外周气道阻塞,*呼气性呼吸困难,阻塞部位对呼吸的影响,*,呼气性呼吸困难,外周气道阻塞,20,20,35,25,正常,肺气肿,等,压,点,等,压,点,30,20,10,0,20,10,0,20,20,20,20,20,20,呼气时气流方向,中央性阻塞,外周性,阻塞,呼,气性,呼吸困难,吸气性,呼吸困难,胸内段,胸外段,呼,气性,呼吸困难,气管分叉以上,直径小于,2mm,阻塞性通气不足,肺通气功能障碍,肺通气不足时的血气变化,正常肺泡,-,毛细血管气体交换示意图,PaO,2,与,PaCO,2,成比例变化,16.0,13.3,10.7,8.00,5.33,2.67,2 4 6 8 10,kPa,肺泡通气量(,L/min),P,A,O,2,P,A,CO,2,通气障碍引起哪型呼吸衰竭,?,型,肺泡通气量,KPa,二、肺换气功能障碍,弥散障碍,肺泡通气与血流的比例失调,解剖分流增加,弥散障碍,(,diffusion impairment),O,2,和,CO,2,的弥散,肺泡,血液,内皮细胞,上皮细胞,间质,O,2,CO,2,表面活性物质,肺泡膜薄部,1m,，,肺泡腔到红细胞膜,5m,（一）,弥散障碍,原 因,1.,肺泡膜面积减少,2.,肺泡膜厚度增加,肺实变、肺不张、肺叶切除,（一）,弥散障碍,原 因,1.,肺泡膜面积减少,2.,肺泡膜厚度增加,肺水肿、肺透明膜形成、肺纤维化、肺泡毛细血管扩张,1.,肺泡表面活性物质,2.,肺泡上皮,3.,肺间质,4.,基底膜,5.,毛细血管内皮细胞,6.,血浆,7.,红细胞膜,100,80,60,40,20,PO,2,PCO2,46,40,PaCO,2,PaO,2,0 0.25 0.50 0.75,血液通过肺泡毛细血管时的血气变化,肺泡膜病变心输出量增加和肺血流加快,血气变化,PaO,2,PaCO,2,不变或,？,CO,2,弥散能力,O,2,大,20,倍！,溶解度,分子量,弥散系数,气体分压差,弥散速度,CO,2,0.5992,44,6,O,2,0.0244,32,60,CO,2,O,2,24,1,1.2,1,20,1,1,10,2,1,CO,2,弥散系数比,O,2,大,20,倍,弥散速度,=,气体分压差,弥散系数,肺泡呼吸面积,弥散膜厚度,血气变化,PaO,2,PaCO,2,不变或,弥散障碍引起哪型呼衰,?,型,？,CO,2,弥散能力,O,2,大,20,倍！,（二）肺泡通气与血流比例失调,(,ventilation-perfusion imbalance),类型,部分肺泡通气不足,V/Q,部分肺泡血流不足,V/Q,通气血流比值,(Ventilation/perfusion ratio,VA/Q),，,平均为,4/5=0.8,通气血流比值范围,0.63.0,L/min,血流量,通气量（肺容量）,V,A,/Q,肺 泡 容 积,1.,部分肺泡通气不足,病因,支哮、慢支、阻塞性肺,气肿、肺纤维化、水肿等,机制,部分肺泡通气,血流正常,静脉血掺杂,（功能性分流）,未完全动脉化,V/Q,正常肺泡,-,毛细血管气体交换示意图,部分肺泡通气不足,低氧血流,通气不足,通气不足,低氧血流,低氧血流,未完全动脉化,正常成人,功能性分流约占肺血流量,3%,慢阻肺占,30%,50%,血气变化,病肺：,PaO,2,、,CaO,2,健肺：,PaO,2,、,CaO,2,PaO,2,CaO,2,通气不足,病肺：,PaCO,2,、,CaCO,2,健肺：,PaCO,2,、,CaCO,2,PaCO,2,N,CaCO,2,N,2.,部分肺泡血流不足,病因,肺,A,动脉炎、肺血管,收缩、栓塞、破坏等。,机制,部分肺泡血流,通气正常,死腔样通气,V/Q,生理死腔：占潮气量,30%,。,疾病时功能性死腔：高达,60%,70%,血流不足,血流增多,低氧血流,低氧血流,部分肺泡通气不足,低氧血流,血流不足,血气变化,病肺：,PaO,2,、,CaO,2,健肺：,PaO,2,、,CaO,2,PaO,2,CaO,2,病肺：,PaCO,2,、,CaCO,2,健肺：,PaCO,2,、,CaCO,2,PaCO,2,N,CaCO,2,N,血流不足,O,2,和,CO,2,的离解曲线,PO,2,SO,2,8,90,（,%,）,(,kPa,),PCO,2,CO,2,含量,(,kPa,),5.3,6.0,6.65,55,50,45,动脉血,静脉血,血液中,CO,2,的含量随,Pco,2,上升而增加,无饱和点,O2,和,CO2,解离曲线的差异：,在肺内由静脉血变成动脉血时，每,100ml,血中的,Hb,释放出,8ml,左右的,CO2,，而在肺内由静脉血变成动脉血时，每,100ml,血中的,Hb,能结合的,O2,，仅仅只有,3,5ml,左右，而且受血氧饱和度的影响，再也不能增加了。,（三）解剖分流增加,原因与机制,支气管血管扩张,动,-,静脉短路开放,肺实变、肺不张等,静脉血掺杂,（真正分流）,完全未动脉化,吸氧无效,静脉血,(,完全未动脉化,),低氧血流,原因与发病机制小结,1,.,通气障碍通常引起,型呼衰,2,.,换气障碍通常引起,型呼衰,3,.,临床上常为多种机制参与,通气障碍包括限制性和阻塞性,2,种类型。,换气障碍包括弥散障碍、通气,/,血流,比例失调、解剖分流增加。,呼衰四种主要机制的,血气变化特点,总结如下表：,发病机制,PaO,2,PaCO,2,通气障碍,弥散障碍,正常，,或,通气,/,血流失调,正常，,或,解剖分流,正常，,或,慢性阻塞性肺病,(,chronic obstructive pulmonary disease,COPD),1.,概念,慢支、肺气肿、及支气管哮喘具有共同的气道阻塞的病理改变和阻塞性通气功能障碍，统称为慢性阻塞性肺病。,肺气肿,慢性支气管炎,哮 喘,2,病因,：,慢性肺部炎症，常见于慢性支气管炎、肺气肿和哮喘等。,3.,临床检查：,肺气肿、肺纹理增粗、肺纤维化,COPD,（肺气肿）,慢性支气管炎,4.,COPD,导致呼衰的机制,(1),阻塞性通气障碍,炎性增生、肉芽组织增生；,水肿液、粘液堵塞；,炎症介质支气管痉挛；,肺组织弹性下降小气道阻塞。,(4),肺泡通气血流比例失调,气道阻塞肺泡低通气功能性分流；,微血栓形成死腔样通气。,(3),弥散功能障碍,吸吸膜炎性增生、增厚、密度增加。,(2),限制性通气障碍,肺组织增生、纤维化及,型上皮细胞受损；,缺氧、酸中毒、营养不良呼吸肌衰竭。,慢性阻塞性肺病,支气管壁肿胀,痉挛、堵塞,气道等压点上移,肺泡,表面活性物质,呼吸肌衰竭,肺泡弥散面积,肺泡膜炎性增厚,肺泡低通气,肺泡低血流,呼吸衰竭,阻塞性,通气障碍,限制性,通气障碍,弥散功能,障碍,通气血流,比例失调,急性呼吸窘迫综合征,（,acute respiratory distress,syndrome,，,ARDS,),病因和机制,化学性因素：吸入毒气、烟雾,物理性因素：放射性,生物因素：冠状病毒,全身性病理过程：严重感染、败血症、休克,某些治疗措施所致：体外循环，血液透析,肺泡毛细血管膜损伤,血气变化,常只有,PaO2,严重时（影响通气）伴有,PaCO2,发生机制,致病因子,激活中性粒细胞和血小板,释放体液介质,肺泡,-,毛细血管膜损伤,和通透性增高,微血栓形成,肺水肿,透明膜形成,肺不张,支气管阻塞,支气管痉挛,微血栓形成,肺血管收缩,弥散障碍,功能性分流,死腔样通气,PaO,2,PaCO,2,N,或,晚,期,肺水肿,肺纤维化,肺表面活性物质,限制性通气障碍,肺,小血管栓塞,肺不张,呼吸窘迫的机制,:,原发病基础上，突发进行性呼吸困难和呼吸加快。,肺顺应性降低，弹性阻力增加，呼吸肌做功增加，耗能增多，使患者感觉费力。,肺水肿、肺充血、肺淤血刺激肺泡,J,感受器，使呼吸变浅快。,PaO2,进行性下降，晚期,PaCO2,升高刺激化学感受器，使呼吸困难更显著。,由冠状病毒家族的新成员,(,世界卫生组织命名为,SARS,病毒,),引起的严重急性呼吸综合征,(,severe acute respiratory syndrome,SARS,),，国内又称非典型肺炎，是,21,世纪出现的凶险的呼吸系统传染病，其病理过程就是,ARDS,。,SARS:,果子狸,主要临床表现,:,持续,高烧,(,高于,38),，头痛和全身酸痛、乏力，干咳、少痰，部分病人有气促等呼吸困难症状，少数进展为,呼吸窘迫综合征,，肺部影像学显示肺炎改变。,一般感冒病征,包括发烧，咳嗽，头痛，可在数日后转好，并且一般没有肺炎迹象外周血白细胞计数无明显变化，淋巴细胞计数减少。,SARS,病毒能侵犯多种脏器，引起免疫系统对脏器的过度攻击，导致严重的脏器损伤。,抗菌药无效。,SARS,预防,:,(,台湾,),肺功能不全,概述,第一节 原因和发病机制,第二节 主要代谢功能变化,第三节 防治的病理生理基础,第二节 主要功能代谢变化,P,a,O,2,60mmHg,代偿反应为主,30mmHg,代谢、机能严重紊乱,P,a,CO,2,50mmHg,代偿反应为主,80mmHg,代谢机能严重紊乱,呼吸性酸中毒：,CO,2,潴留引起（,型）,呼吸性碱中毒：,缺氧（,型）引起,代谢性酸中毒：,严重缺氧、肾功能不全所致,代谢性碱中毒：,多为医源性,混合性酸碱失衡最多见！,呼吸性酸中毒也常见！,一、酸碱平衡及电解质紊乱,缺氧和,CO,2,潴留,代酸呼酸,缺氧导致肺,通气增强,代酸呼碱,混合性酸碱平衡紊乱,(Mixed acid-base disturbances),酸,碱失衡,发生机制,电解质紊乱,呼 酸,CO,2,潴留,高,钾、低氯,代 酸,低,O,2,、,感染、休克,高,钾、血氯升高,呼 碱,低氧,过度通气、呼吸机使用不当,低,钾、血氯升高,代 碱,呕吐、利尿剂、纠酸时过量补碱,低钾,呼衰,导致酸碱及电解质紊乱：,二,.,呼吸系统的变化,呼吸增强,呼吸抑制,呼吸节律异常,潮式呼吸,PaO,2,PaCO,2,30,60mmHg,50,80 mmHg,80 mmHg,PaO,2,呼吸中枢,外周化学感受器,PaCO,2,PaCO,2,呼吸中枢兴奋性的变化,+,+,PaO2 6030mmHg,PaO2 80mmHg,呼吸中枢兴奋性的变化,PaCO2,对呼吸中枢的兴奋作用强大而迅速，,但不持久。,型呼衰患者：长期高碳酸血症，中枢化学感受器对,PaCO2,的感受性将显著下降，此时呼吸代偿,靠,低氧,兴奋呼吸中枢。,型呼衰,低浓度,(30%,左右,),给氧,保持气道通畅,心血管中枢兴奋与抑制,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。,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,指由于肺的病变和（或）呼吸功能障碍引起右心室肥大、功能衰竭。,发生机制,1.,肺动脉高压,右心负荷过度,2.,缺氧酸中毒,心肌舒缩功能障碍,3.,用力呼吸时心脏受压,心脏舒张受限度,三,.,循环系统的变化,慢性阻塞性肺疾病,肺血管壁增厚和硬化,肺小动脉收缩,红细胞代偿性增多,血液粘度,缺氧和酸中毒,心肌舒缩功能,右心衰竭,心律失常,(arrhythmia),细胞外钾浓度升高,心肌兴奋性增高、传导性降低,异位起搏点,四、中枢神经系统的变化,中枢神经系统对,缺氧,最为敏感，随着,PaO2,下降将会出现一系列的临床症状。,PaO2 60mmHg,智力、视力减退。,PaO2 40-50mmHg,，神经精神症状（头痛、不安、定向障碍、精神错乱，惊厥甚至昏迷。,同样,CO2,潴留,也会影响到中枢神经系统功能。,PaCO2,80mmHg,，,“,二氧化碳麻醉”,（扑翼样震颤、精神错乱，抽搐甚至呼吸抑制）。,肺性脑病,(,pulmonnary,encephalopathy),发生机制,缺氧酸中毒对脑血管的影响,缺氧酸中毒对脑细胞的损害,缺氧,酸中毒,肺性脑病,对脑血管的作用,对脑细胞的作用,脑血管内皮受损通透性,脑间质水肿,血管内皮损伤引起,DIC,脑微循环障碍,脑血管扩张，血流量,脑充血,溶酶体酶释放，细胞的损伤,磷脂酶活化。,Na+-K+,泵功能障碍,脑细胞水肿,中枢抑制,GABA,生成,颅内压,脑功能障碍,CNS,症状,肺功能不全,概述,第一节 原因和发病机制,第二节 主要代谢功能变化,第三节 防治的病理生理基础,防治原则,防治原发病,改善通气,氧疗,型患者,:,低浓度低流量吸氧,纠正酸碱和水电解质紊乱,改善器官功能,小结,呼衰是指由于,外呼吸功能,的障碍，致使动脉血氧分压降低，或伴有动脉血二氧化碳升高的病理过程。其发病机制包括肺,通气,功能障碍和肺,换气,功能障碍两方面。呼衰常导致严重酸碱失衡、缺氧和肺性脑病。肺源性心脏病。急性呼吸窘迫综合征（,ARDS,）是临床上危重的病理过程，以进行性呼吸困难和顽固性低氧血症为特征，其基本病理改变为肺泡,-,毛细血管膜的急性损伤而导致的急性肺水肿及透明膜形成。呼衰防治要点是在积极防治原发病的基础上、保持呼吸道通畅，提高肺通气，针对不同原因以及是否伴有动脉血二氧化碳分压的升高，采取低浓度或较高浓度的吸氧治疗。,思考题,1,阻塞性通气不足中，不同阻塞部位出现的呼吸困难形成有何不同，为什么？,2,肺泡通气与血流比例失调时血气如何变化？为什么？,3,什么是肺性脑病？试述其发病机制。,4,试述急性呼吸窘迫综合征时的血气变化的特点及其发生机制。,典型病例,患者、男、,64,岁。因反复咳嗽、咯痰,22,年，心悸、气急、浮肿,2,年，,10,天来因,“,受凉,”,症状加重，发热、咯黄色脓性痰而入院。,体格检查：,T 37.5,，,P 104,次分，,BP 12.0/8.0,kPa,R,32,次分。慢性病容，神志清，半坐卧位，呼吸困难，烦躁。唇发绀，咽部充血，颈静脉怒张。桶状胸，肋间隙增宽，两侧呼吸运动对称。叩诊呈过清音，两肩胛下区可闻及细湿啰音。心界叩不出，心律齐，未闻及病理性杂音。肝肋下,3cm,，,肝颈返流征阳性，双下肢明显凹陷型水肿。,实验室检查：,WBC 11,10,9,L,，,N 0.83,，,L 0.17,。,pH 7.31,PaO,2,6.7kPa(52mmHg),PaCO,2,8.6kPa(64.8mmHg),BE,2.8mmol/L,。,胸部,X,线片：两肺透亮度增加，纹理增多，肋间隙增宽，右肺下动脉干横径,18mm,（,正常值,15mm,），,心影大小正常。心电图：肺性,P,波，电轴右偏，右心室肥大。,（,1,）本病人初步诊断有哪些？,（,2,）患者引起血气异常的机制有哪些？,（,3,）为什么会出现右心肥大的佂象？,（,4,）患者酸碱平衡紊乱属哪一类型？为什么？,（,5,）患者吸氧时应注意什么？为什么？,病例二,患者，男性，,59,岁，木匠，有长期吸烟史，两天前因重感冒引起咳嗽、气喘加重而急诊入院。,体检：血压,18.4/11.7kPa(138/88mmHg),心率,112,次,/,分，呼吸,35,次,/,分且十分吃力,听诊双肺可闻罗音。皮肤呈浅灰色，指甲紫绀。患者入院后即采血进行血气分析并接受,纯氧,吸入治疗，随后进行胸部,X,线透视检查。半小时后病人情况恶化，当医生被叫到病人床边时患者已处于深度昏迷状态。患者肤色已由浅灰转为潮红，呼吸浅而弱，频率为,10,次,/,分。血压,11.2/6.7kPa(85/50mmHg),心率,140,次,/,分。此时血气结果已经出来：血红蛋白,160g/L,PaO,6.4kPa(48mmHg),HCO,-,48mmol/L,PaCO,12.0kPa(90mmHg),pH7.35,。,(1),患者入院后状况恶化的原因是什么,?,(2),病人胸片预计会有哪些表现,?,(3),病人发生了什么类型的酸碱平衡紊乱,?,(4),病人经治疗后皮肤为什么由浅灰色转为潮红色,?,男性患者，,63,岁。,20,年来咳嗽、咳痰，冬季气喘、心悸，近日加重而急诊入院。次日气喘加重，严重呼吸困难，球结膜明显充血、水肿，颜面、口唇重度紫绀，呻吟不止。白班医生曾给予氨茶碱、地塞米松、可拉明等药物治疗，病情不见好转，夜间值班医生查房后，给予低流量持续吸氧，三小时后病情仍无改善，且更加烦躁,大声喧哗，不配合治疗，值班医生感到束手无策，后请示上级医生，口头吩咐给予肌肉注射苯巴比妥，病人安静入眠。第二天清晨发现病人心跳、呼吸停止、瞳孔散大、固定。复苏未成功。,请回答,(1),患者出现的最主要病理过程可能是什么,?,（,2,）病人出现烦躁的原因可能是什么？,（,3,）为什么肌肉注射苯巴比妥后病人病情恶化并导致死亡？,典型病例,