病理生理第16章-呼吸衰竭

呼吸衰竭,RespiratoryFailure,空气肺泡血液组织细胞,气道O2,CO2,弥散壁,O2,CO2,外呼吸,内呼吸,通气,换气,气体运输,PiO2150mmHg,O2,O2,O2,PAO2100PACO240,PvO240mmHgPvCO246mmHg,PaO2100mmHgPaCO240mmHg,换气gasexchange,肺通气ventilation,外呼吸（externelrespiratory）,外呼吸障碍PaO2低于正常,伴有或不伴有PaCO2增高,8kPa(60mmHg),6.67kPa(50mmHg),呼吸衰竭的概念（ConceptionofRF）,正常：PaO2=10.713.3kPa（80100mmHg)PaCO2=4.76.0kPa（3545mmHg),呼吸功能不全（respiratoryinsufficiency),问：登山运动员达3000m以上，PaO260mmHg，是否已发生呼衰？,血气变化特点低氧血症型高碳酸血症型(I型呼衰)(II型呼衰)发病机制通气性换气性原发病的部位中枢性外周性病程经过急性慢性,呼衰的分类（ClassificationofRF）,原因和发病机制,肺通气功能障碍,(Etiologyandpathogenesis),肺换气功能障碍,(Gas-exchangingDysfunction),(VentilationDisorder),一、肺通气功能障碍,（一）肺通气障碍的原因与类型：,1、限制性通气不足Restrictivehypoventilation,2、阻塞性通气不足Obstructivehypoventilation,吸气时肺泡的扩张受限引起的通气不足,气道狭窄或阻塞所致的通气障碍,(VentilationDisorder),肺通气功能障碍,1、限制性通气不足Restrictivehypoventilation,(1)呼吸肌活动障碍,肺通气功能障碍,(2)胸廓和肺顺应性降低,胸廓顺应性降低,皮肤硬化,胸膜炎症,肺叶或肺段切除、肺不张,胸阔畸形肋骨骨折,肺淤血、水肿、纤维化,b.肺表面活性物质,a.肺组织硬度,c.肺总容量,胸腔积液、气胸,肺通气功能障碍,新生儿呼吸窘迫综合征,成人呼吸窘迫综合征,II型肺泡上皮,发育不全,急性受损,表面活性物质合成分泌不足,表面活性物质过度消耗、稀释、破坏,肺通气功能障碍,(2)胸廓和肺顺应性降低,胸廓顺应性降低,皮肤硬化,胸膜炎症,肺叶或肺段切除、肺不张,胸阔畸形肋骨骨折,肺淤血、水肿、纤维化,b.肺表面活性物质,a.肺组织硬度,c.肺总容量,胸腔积液、气胸,肺通气功能障碍,2、阻塞性通气不足Obstructivehypoventilation,影响气道阻力因素：气道内径、长度、形态、气流速度和形式,气道内径或不规则的原因：气道阻塞：管壁肿胀、管腔内异物、渗出物或肿瘤,气道壁受压或痉挛：纵隔肿瘤、支气管哮喘,根据解剖位置可分为：,(1)中央性气道阻塞,(2)外周性气道阻塞,肺通气功能障碍,阻塞部位对呼吸的影响,中央性气道阻塞,吸气,呼气,*吸气性呼吸困难,胸外,肺通气功能障碍,阻塞部位对呼吸的影响,中央性气道阻塞,吸气,呼气,*呼气性呼吸困难,胸内,肺通气功能障碍,b、常见于慢性阻塞性肺疾患,呼气性呼吸困难,C、？,(2)外周性气道阻塞,a、位于内径2mm细支气管,外周小气道特点：壁薄、无软骨支撑；管径随呼气吸气改变；与管周围肺泡呈紧密连接,肺通气功能障碍,PAO2,PACO2,PaO2,PaCO2,（二）肺通气不足时的血气变化,型呼吸衰竭,肺通气功能障碍,（一）弥散障碍（diffusionimpairment）气体分压差弥散常数弥散面积弥散速度=弥散膜厚度气体在血中溶解度弥散常数=分子量弥散量取决于弥散速度以及血液与肺泡接触的时间,二、肺换气功能障碍,(Gas-exchangingDysfunction),弥散障碍指由于肺泡膜面积减少或肺泡膜异常增厚和弥散时间缩短所引起的气体交换障碍,肺换气功能障碍,1.弥散障碍的原因（1）肺泡膜面积减少（2）肺泡膜厚度增加,肺换气功能障碍,+肺血流加快,AtrestBloodgasnormal,whenthepulmonarybloodstreamspeedsupPaO2,PaCO2normalor,2.弥散障碍时的血气变化,肺换气功能障碍,（二）肺泡通气与血流比例失调（Ventilation-perfusionimbalance）,肺换气功能障碍,1、类型和原因：（1）部分肺泡通气不足(通气/血流),肺换气功能障碍,（二）肺泡通气与血流比例失调,部分肺泡通气血流未相应减少,V/Q,静脉血掺杂/功能性分流,1、类型和原因：（2）部分肺泡血流不足(通气/血流),肺换气功能障碍,（二）肺泡通气与血流比例失调,部分肺泡血流通气正常,V/Q,死腔样通气,原因：肺动脉栓塞、肺动脉炎等部分肺泡灌注障碍,PaO2、PaCO2正常或降低，极严重时也可升高。,肺换气功能障碍,（二）肺泡通气与血流比例失调,2、血气变化：,病肺：PaO2、CaO2,健肺：PaO2、CaO2,PaO2CaO2,通气不足,病肺：PaCO2、CaCO2,健肺：PaCO2、CaCO2,通气与血流比例失调,血气变化,PaCO2不定CaCO2不定,肺换气功能障碍,血气变化,病肺：PaO2、CaO2,健肺：PaO2、CaO2,PaO2CaO2,病肺：PaCO2、CaCO2,健肺：PaCO2、CaCO2,PaCO2不定CaCO2不定,血流不足,通气与血流比例失调,解剖分流：支气管扩张(伴有支气管血管扩张和肺内动静脉短路开放)、先天性肺动脉瘘等。,类似解剖分流：严重肺不张、肺实变,解剖分流与类似解剖分流统称真性分流,血气变化：常只有PaO2，吸入纯氧也无法纠正。,肺换气功能障碍,（三）解剖分流增加（TheincreaseofAnatomicShunt),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。,急性呼吸窘迫综合征（ARDS）呼吸衰竭,?,?,?,?,COPD,Hypoventilation,Ventilation-perfusionimbalance,Diffusionimpairment,Hypoventilation,Obstructive,Restrictive,Congestion,swelling,spasm,blockageofbronchiwallDecreasedalveolarsurfactantRespiratorymusclefailureDecreasedalveolarsurfaceareaLowventilationinpartofalveoliLowbloodflowinpartofalveoli,Chronicobstructivepulmonarydisease(COPD)ischronicairwayobstructioncausedbychronicbronchitisandemphysema.,慢性阻塞性肺疾病（COPD）呼吸衰竭,呼吸衰竭时主要代谢功能变化,外呼吸功能严重障碍PaO2或同时伴有PaCO2低氧血症、高碳酸血症及酸碱平衡紊乱是呼衰时机体所有机能代谢变化的根本原因。,一、酸碱平衡及电解质紊乱,2呼吸性酸中毒：型呼衰,1代谢性酸中毒或呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒,3呼吸性碱中毒：型呼衰,4呼吸性酸中毒继发或合并代谢性碱中毒多为医源性,二、呼吸系统变化,引起呼吸衰竭的原发病呼吸幅度、频率及节律的变化。,中枢性呼衰呼吸浅慢或节律紊乱,肺顺应性（肺炎、肺淤血、水肿)浅快呼吸,阻塞性通气障碍呼吸深慢,PCRRCTotaleffectPaO250,80(PCR:peripheralchemicalreceptor;RC:respiratorycenter),PaCO210.7KPa，则抑制呼吸中枢。此时，呼吸运动主要靠动脉血低氧分压对外周化学感受器的刺激得以维持。,二、呼吸系统变化,PaO2、PaCO2的影响,三、循环系统变化,一定程度PaO2、PaCO2可兴奋心血管中枢严重的缺氧与CO2潴留则直接抑制心血管中枢,呼吸衰竭可累及心脏，主要引起右心肥大与衰竭肺源性心脏病（PulmonaryHeartDisease）,肺源性心脏病的发生机制,（1）肺动脉高压右心负荷加重,缺氧、酸中毒肺血管收缩(主要原因)肺动脉肌化肺部原发病变肺毛细血管床的大量破坏、肺微血栓阻塞等肺循环阻力代偿性红细胞增多症血液的粘度增加,（2）心肌受损,缺氧、酸中毒及电解质紊乱可直接损伤心肌;长期缺氧心肌变性、坏死、纤维化。,呼吸困难时，用力呼气和吸气可影响心脏的舒缩负荷。,四、中枢神经系统变化,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，同样CO2潴留也会影响到中枢神经系统功能，当PaCO2超过80mmHg时，可出现二氧化碳麻醉。,由呼吸衰竭引起的脑功能障碍肺性脑病（pulmonaryencephalopathy）,1.酸中毒和缺氧对脑血管的作用脑血管扩张，脑血流脑充血酸中毒血管内皮受损、通透性脑间质水肿和缺氧血管内凝血ATP生成钠泵功能脑细胞水肿颅内压压迫脑血管缺氧加重，形成恶性循环脑疝形成,肺性脑病的发生机制,2.缺氧和酸中毒对脑细胞的作用酸中毒增强磷脂酶活性，膜磷脂降解，溶酶体酶释放，造成神经和组织细胞的损伤。酸中毒使谷氨酸脱羧酶活性，GABA生成，中枢抑制。,五、肾功能变化,六、胃肠变化,肺性脑病的发生机制,防治原发病，解除呼吸道阻塞改善肺通气，提高肺泡通气量氧疗，提高PaO2型患者:低浓度低流量吸氧纠正酸碱和水电解质紊乱改善内环境和重要器官功能,防治的病理生理基础,患者、男、29岁。烧伤