张晨美小儿呼吸衰竭的诊治课件

小儿呼吸衰竭的诊治 浙江大学医学院附属儿童医院 张晨美 一、概念 二、呼吸衰竭分类 三、呼衰的病因 四、发病机理 五、临床表现 六、诊断依据 七、治疗原则 一、概念 呼吸衰竭指由于呼吸中枢，或呼吸系统原 发或继发病变，引起通气或换气功能严重障 碍，出现缺氧或二氧化碳潴留而引起一系列 生理功能和代谢紊乱的临床综合症，称呼吸 衰竭。 二、呼吸衰竭的分类 呼吸衰竭的分型有如下几种： 1按原发病部位分型 （1）中枢性（呼吸中枢功能衰竭）。 （2）周围性（呼吸器官或呼吸肌功能衰竭）。 2按功能异常分型 （1）通气功能衰竭。 （2）换气功能障碍。 3按血气分型 （1）型呼吸衰竭：为低氧血症呼吸衰竭。 （2）型呼吸衰竭：为低氧、高碳酸血症呼吸衰竭 。 4按临床过程分型 （1）呼吸功能不全。 （2）呼吸衰竭。 三、引起呼衰的病因 呼吸道梗阻：异物、喉炎、哮喘等 肺实质病变：肺炎、RDS、气胸、肺不张等呼 吸系统疾病最为常见（常先PaO2下降，后 PaCO2升高） 呼吸泵异常：脑干病变、格林-巴利综合征等（ 常先PaCO2升高，后PaO2下降） 小儿生理特点： 1、呼吸中枢发育不成熟 2、呼吸肌和软骨发育不完全 3、气管内径相对狭窄 4、腺体分泌黏液少、纤毛运动功能差 5、肺血管丰富、弹力组织发育差 6、肺容量小、潮气量小、呼吸储备能力差 四、发病机理 病因引起肺泡通气不足(阻塞性、限制性)； 换气功能障碍（弥散障碍、肺泡通气与血流比例 失调、肺内短路增加等） 导致呼吸衰竭。 不同的病因常通过相似的机制引起呼吸衰竭， 具有共性；但由于病变的部位、性质以及机体反 应性不同，故其发病又往往存在特殊性。 一、肺泡通气不足 肺泡通气不足：为肺泡与外界进行气体交换发生 障碍。肺泡通气量即有效通气量，正常成人静息 时约为4L/min。 1）呼吸的动力减弱，胸壁、肺的弹性阻力或非 弹性阻力增加等肺泡限制性通气不足低 氧血症 2）气道梗阻阻塞性通气不足 CO2潴留 、低氧血症 （一）限制性通气不足 肺泡扩张受限制所引起的肺泡通气不足称为限 制性通气不足，其发生机制如下： 1.呼吸肌活动障碍：当脑部病变或药物使呼吸中 枢受损或抑制，或神经肌肉疾患累及呼吸肌时， 均可因吸呼肌收缩减弱或膈肌活动受限，以致肺 泡不能正常扩张而发生通气不足。 限制性通气不足 2.胸壁和肺的顺应性降低：胸廓与肺扩张时，呼 吸肌不能克服增加的胸壁组织的弹性阻力、肺的 弹性回缩力。 肺与胸廓扩张的难易程度通常以顺应性（ Compliance）表示，它是弹性阻力的倒数。 在呼吸机应用时，顺应性可用以下公式计算： VT /（PIP-PEEP） （二）阻塞性通气不足 气道狭窄或阻塞引起的肺泡通气不足称为阻塞 性通气不足。 气道阻力是通气过程中主要的非弹性阻力，正 常约为0.10.3kPa（13cmH2O）/Lsec，呼气 时略高于吸气时。其中80以上发生于直径大于 2mm的支气管与气管，直径小于2mm的外周小气 道的阻力仅占总阻力的20以下。 阻塞性通气不足 影响气道阻力的因素：气道内径、长度、形 态、气流速度、气体的密度和粘度，其中最主要 的是气道内径。 气道内外压力的改变，管壁痉挛、肿胀或纤维 化，管腔被粘液、渗出物、异物或肿瘤等阻塞， 肺组织弹性降低以致对气道管壁的牵引力减弱等 ，均可使气道内径变窄或不规则而增加气流阻力 ，引起阻塞性通气不足。 中央性气道阻塞 1.中央气道阻塞：指声门至气管隆凸间的气 道阻塞。 分急性和慢性，急性阻塞较慢性的多见， 可立即威胁生命，如急性喉梗阻、气道异物 。 气道阻塞有的是固定不变的，有的是可变 的。可变阻塞多见于气道异物、声带麻痹、 炎症；固定阻塞见于气道狭窄、疤痕形成等 。 中央性气道阻塞 可变阻塞若位于胸外，则吸气时气流经病灶引 起的压力下降，可使气道内压明显小于大气压， 故可使气道狭窄加重；呼气时则因气道内压力大 于大气压而可使阻塞减轻，故此类患者吸气更为 困难，表现出明显的吸气性呼吸困难。 可变阻塞如位于中央气道的胸内部分，则由于 吸气时气道内压大于胸内压，故可使阻塞减轻， 用力呼气时则可因胸内压大于气道内压而加重阻 塞，表现出明显的呼气性呼吸困难。 不同类型中央气道阻塞呼气与吸气时气道阻力变化 Ptr气管内压；Patm大气压；Ppl胸膜腔压 外周性气道阻塞 2.外周气道阻塞 内径小于2mm的细支气管无软 骨支撑，管壁薄，与管周的肺泡结构又紧密相连 ，因此随着吸气与呼气，由于跨壁压的改变，其 内径也发生动力学变化。 吸气时胸内压降低，而且随着肺泡的扩张，细 支气管受到周围弹性组织的牵拉，故其口径可变 大，管道伸长。呼气时则相反，小气道缩短变窄 ，气道阻力大大增加。尤其是在用力呼气时，小 气道被压而近于闭合性阻塞，故患者常发生呼气 性呼吸困难。 二、换气障碍 一）弥散障碍 二）肺泡通气与血流（V/Q）比例失调 三）肺循环短路增加 一）、弥散障碍 肺泡与血流经肺泡-毛细血管膜（下简称肺泡膜 ）进行气体交换的过程是一个物理性弥散过程。 单位时间内气体的弥散量取决于： 1、肺泡膜两侧的气体分压差 2、肺泡的面积与厚度 3、气体弥散常数（气体分子量、溶解度） 4、血液与肺泡接触的时间 弥散障碍 （一）肺泡膜面积减少 正常成人肺泡总面积约为80m2，静息呼吸 时参与换气的肺泡表面积约仅3540m2，运 动时增加。但儿童尤其是小婴儿由于肺容量 小，肺实质发育不成熟，肺储备量小，因此 肺泡膜面积减少，就会引起换气功能障碍。 肺泡膜面积减少可见于肺炎、肺不胀、肺 发育不全等。 弥散障碍 （二）肺泡膜厚度增加 肺泡膜为气体交换的部位，它是由肺泡上皮、 毛细血管内皮及二者共有的基底膜所构成，其厚 度小于1m。虽然气体从肺泡腔到达红细胞内还 需经过肺泡表面的液体层、管内血浆层和红细胞 膜，但总厚度也不到5m。故正常气体交换是很 快的。当肺水肿、肺泡透明膜形成、肺纤维化等 ，都可因肺泡膜通透性降低或弥散距离增宽而影 响气体弥散。 弥散障碍 （三）血液与肺泡接触时间过短 正常静息时，血液流经肺泡毛细血管的 时间约为0.75秒，由于肺泡膜很薄，与血液 的接触面又广，故只需0.25秒血红蛋白即可 完全氧合。 当血液流经肺泡毛细血管的时间过短时， 气体弥散量将下降。 弥散障碍 上述肺泡膜面积减少和厚度增加的病人， 虽然肺毛细血管血液中PaO2上升较慢，但一 般在静息时肺内气体交换仍可达到平衡，因 而不致产生低氧血症，往往只是在体力负荷 增大时，才会因为血流加快，血液和肺泡接 触时间缩短而发生明显的弥散障碍，从而引 起低氧血症。 正常人、肺泡膜增厚时肺循环中血 红蛋白氧合的时间过程 休息时红细胞经过肺毛细血管的时间 运动时红细胞经过肺毛细血管的时间 二）、V/Q比例失调 有效的换气不仅取决于肺泡膜面积与厚度 、肺泡总通气量与血流量，还要求肺泡的通气 与血流比例协调。肺部疾病时肺的总通气量与 总血流量有时可以正常，但通气与血流的分布 不均匀以及比例的严重失调，却可使患者不能 进行有效的换气。 这是肺部疾病引起呼吸衰竭最常见的机制。 V/Q比例失调 正常人在静息状态下，V/Q约为0.8左右。 但是即使在健康人，肺的各部分通气与血流的 分布也都不是均匀的。直位时，肺泡的通气量 和血流量都是自上而下递增的，而血流量的上 下差别更大，其结果是各部肺泡的V/Q比率自上 而下递减。在正常青年人VA/Q比率的变动范围 自上而下约为0.63；随着年龄增大，变动范 围扩大。尽管如此，PaO2和PaCO2最终仍可维 持在正常范围。 V/Q比例失调 肺部疾病时，若肺泡通气不足与血流量减 少发生于同一部位，其功能可由其余的健肺以 适当的比例加强通气与血流来代偿，因而对换 气功能影响可以不大。 但大多数呼吸系统疾病，V/Q的改变多不相 平行配合，使部分肺泡V/Q比率降低或增高， 不能保证有效的换气而导致呼吸衰竭。 V/Q比例失调有两种基本形式： V/Q比例失调 （一）V/Q 哮喘、支气管炎、阻塞性肺气肿等引起的气道 阻塞、狭窄以及肺与胸廓顺应性降低，导致肺泡 通气不足。V而 Q或不变，即V/Q，则流经这 部分肺泡的静脉血未经充分氧合便掺入动脉血内 。这种情况类似肺动-静脉短路，故称功能性分流 增加。 V/Q比例失调 （二）V/Q 某些肺部疾患，如肺动脉压降低、肺动脉栓 塞、肺壁毛细血管床减少等时，V不变或而 Q 即 V/Q。患部肺泡血流少而通气多，吸入的 空气没有或很少参与气体交换，增加了肺泡死 腔量，故这种情况又称死腔样通气。此时肺脏 总的有效通气量必然减少。 正常人的生理死腔量约占潮气量的30，上 述疾病时可使死腔气量明显增多，可高达60 70。 V/Q比例失调 总之，在通气分布不均或血流分布不均以及 通气和血流配合不当时，有的肺泡通气与血流 比例明显降低，可低至0.01；有的肺泡通气血 流比率明显增高，可高达10以上，也有的仍 接近0.83，各部分肺泡的V/Q比例的变动范围 明显扩大，严重偏离正常的范围。这样就可引 起换气障碍并从而导致呼吸衰竭。 肺泡通气与血流比例失调模式图 三）、肺循环短路增加 生理情况下肺内有一部分静脉血经支气管 静脉和极少数的肺内动-静脉交通支直接流入 肺静脉，称“短路”（shunt）或解剖性分流， 其血流量约占心输出量的23。 肺实变、肺不张等病变所引起的肺泡完全 不通气但仍有血流者也视为短路，称功能性 分流。 呼吸衰竭的发病机制中，单纯的通气不 足、单纯的弥散障碍、单纯的肺内短路增 加或单纯的肺泡通气与血流比例失调是较 少的，这些因素往往同时存在或相继发生 作用。 五、临床表现 呼吸衰竭的症状和体征主要由低氧血症和 高碳酸血症引起。 型为换气障碍（低氧血症） 型通气和换气障碍（低氧和高碳酸血症） 1、呼吸系统 外周性呼吸衰竭，主要表现为呼吸困难、呼吸 频率改变，早期呼吸浅促，后期呼吸无力，呼吸 运动减弱，发绀，但节律始终整齐。凡呼吸减至 810次/分提示呼吸衰竭严重。 中枢性的呼吸衰竭，表现为呼吸表浅，节律不 整。早期为潮氏呼吸，晚期为双吸气、叹息样呼 吸、下颌呼吸、呼吸暂停、以至呼吸停止。 2、低氧血症 1）紫绀 （SpO28085%） 2）神经系统：烦躁或昏睡、多汗，重者昏迷 、抽搐。 3）心血管系统：胸闷、心悸及心律紊乱，肺 水肿及左右心衰。 4）消化道系统：可有呕吐、出血、甚至肠麻 痹，以及肝功能异常。 3、高碳酸血症 1）神经系统：早期头痛、烦躁、多汗、肌震 颤。严重时神志淡漠、嗜睡、昏迷、抽搐、 颅高压、肌张力低下 2）循环系统：先心率快、血压高，后心率慢 、血压下降、心律紊乱 3）皮肤粘膜：四肢湿冷、皮肤潮红、口唇红 、眼结膜充血 4、水电解质平衡紊乱 1）高钾血症：低氧、高碳酸血症细胞膜 通透性增加、钠泵功能失调钾向细胞 外弥散 2）低钠、低钾血症：饥饿、摄入量少、利尿 3）酸中毒：低氧血症、心功能不全组织 代谢和灌注不足 六、诊断依据 1.引起呼吸功能严重损害的各种病因 2. 临床症状及体征 3. 血气分析：静息状态下，呼吸空气时， 型呼衰： PaO26.67KPa(50mmHg) 型呼衰：PaO26.67KPa(50mmHg), PaCO26.67KPa(50mmHg) 诊断依据 4.氧合指数：PaO2/FiO2 33.3KPa(250mmHg) 5.PaO2+PaCO2 110mmHg 提示换气功能不全， 110140mmHg 提示通气功能不全 6.吸氧试验：30% FiO2 PaO2明显好转，提示弥散障碍； PaO2有所好转，提示V/Q失调； PaO2无明显好转，提示肺内分流。 七、治疗原则 1、病因治疗。 2、保持呼吸道通畅。 3、氧气疗法：鼻吸氧或机械正压给氧。 4、维持水、电解质及酸堿平衡 5、防治感染 6、其他对症治疗 7、呼吸兴奋剂的应用。 8、气管插管及机械通气。 9、其他 （1）、病因治疗 呼吸道梗阻：异物、喉囊肿等 肺实质病变： 气胸，胸腔积液等 呼吸泵异常：脑炎、格林-巴利综合征等 （2）保持呼吸道通畅，改善通气功能 呼吸道梗阻主要因黏膜肿胀、积痰和支气管痉 挛所致，在治疗中，温湿化吸氧和雾化治疗十分 重要。可于吸氧时，将氧气装置的湿化瓶盛60 左右的热水，使吸入的氧温湿化；以超声雾化器 进行雾化，每次15分钟，每6-8小时1次，雾化液 中可加入祛痰剂(如沐舒坦、地米、a-糜蛋白酶等 )、支气管解痉剂(万托林、普米克等) 等药物。 保持呼吸道通畅，改善通气功能 由积痰引起的梗阻常为造成或加重呼吸衰竭 的重要原因，因此，应积极排痰。重症患儿定 期翻身，经常轻轻拍击胸背，以利排痰。口、 鼻、咽部的黏液可用吸痰管吸出。对下呼吸道 黏稠分泌物引起的阻塞，要进行气管插管进行 吸痰。 （3）氧疗 输氧的目的在于提高PaO2和SaO2，以缓 解缺氧。其原则为缺氧缓解，而颈动脉窦和主 动脉体对低氧分压的敏感性不受抑制为准。 氧流量与吸氧浓度关系：FiO2=21+4氧流 量(L/min)。 换气障碍呼衰以低流量持续给氧效果为佳 （25-35%）。 （3）氧疗 在抢救时，如供给60氧仍不能改善紫绀， 可用100纯氧，但使用时间以不超过6小时为 宜。以后即改用60浓度的氧，但也尽量不 应超过24小时。定期抽查动脉血作血气分析， 一般要求PaO2维持在8.6511.31kPa(65 85mmHg)。 （4）维持水及电解质平衡 给予维持基础代谢所需的热量，每日50kcalkg， 液量为每日6080ml/kg。对呼吸性酸中毒，以改善 通气为主，如血pH7.20，已失代偿并合并代谢性 酸中毒时，可在改善通气及氧疗的基础上，按公式 计算予以静脉滴注1.4碳酸氢钠，一般先用半量。 病程中常并发低钠血症，或低钾、低氯性代谢性碱 中毒，应及时补钾、氯、钠离子。 （5）防治感染 肺及中枢神经系统的感染为引起呼吸衰 竭的常见原因，应及早诊断和处理。如病 因不明，可先给予广谱抗生素治疗。 （6）其他对症治疗 对中枢性急性呼吸衰竭有颅内压增高表现者， 应及时使用脱水剂。伴心功能不全者，可给予强 心剂。有脑水肿、肺水肿者，限制水摄入量(每日 6080mlkg)，并可用利尿剂，如速尿。酚妥 拉明、多巴胺、多巴酚丁胺等改善微循环，增加 组织灌流量。 （7）呼吸兴奋剂的应用 主要用于呼吸中枢抑制引起的呼衰，作用是兴 奋呼吸中枢或刺激颈动脉窦和主动脉体的化学感 受器，反射性地兴奋呼吸中枢。前者可用东莨菪 碱、可拉明，后者可用洛贝林。可交替肌内注射 、静脉推注或滴入。 但有呼吸道严重阻塞或分泌物潴留的患儿，神 经肌肉疾病引起的限制性呼吸障碍或严重广泛肺 内病变者，呼吸兴奋剂无效。 （8） 气管插管及人工呼吸机 可保证呼吸道通畅，便于吸出呼吸道分泌物 ，并可用以连接人工呼吸器。插管留置时间最 好不超过48小时，新生儿不超过1周。若12 周不能拔管的，应改用气管切开。 气管插管及人工呼吸机 呼吸机应用指征 频繁呼吸暂停； 呼吸次数明显减少，呼吸幅度明显减弱； 心跳和(或)呼吸骤停； 呼吸肌麻痹； 中枢性呼吸衰竭； 血气指标符合呼衰标准，经保守治疗未改善。 （9）其他治疗 1、肺表面活性物质（PS）：降低肺泡表面物质 2、吸入NO：扩张肺血管、改善通气 3、膜肺；替代肺吸收氧