1、病理生理學(xué)第十章呼吸功能不全孔小燕主要內(nèi)容正常肺功能及調(diào)節(jié)機(jī)制呼吸功能不全的概念、分類呼吸功能不全的原因呼吸功能不全的發(fā)病機(jī)制呼吸功能不全時機(jī)體的變化急性呼吸窘迫綜合癥肺的結(jié)構(gòu)和功能 氧獲得和利用過程包括： 外 呼 吸 肺通氣 肺換氣 氣體運輸 內(nèi) 呼 吸 （組織換氣）第一節(jié) 呼吸功能不全的概念及分類概念: 呼吸功能不全 呼吸功能不全（respiratory insufficiency）指由于外呼吸功能的嚴(yán)重障礙，靜息時雖能維持較為正常的血氣水平，但在體力活動、發(fā)熱等因素致呼吸負(fù)荷加重時，不能維持正常機(jī)體所需的氣體交換，以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增高，并引起一系列臨

2、床癥狀和體征的病理過程。 呼吸衰竭（respiratory failure） 呼吸功能不全發(fā)展的嚴(yán)重階段，以致靜息時動脈血氧分壓低于60mmHg(8kPa)，伴有或不伴有二氧化碳分壓高于50mmHg(6.67kPa)。成年人在海平面的正常值： PaO2 = (13.3 0.043年齡） 0.66(kPa) PCO2 = 5.330.67(kPa)呼吸衰竭的判斷標(biāo)準(zhǔn)：FiO2 20% 時：PaO2 6.67kPa (50mmHg)FiO2 20% 時：RFI 300 RFI= PaO2/ FiO21. 據(jù)血氣變化分 低氧血癥型（型） 高碳酸血癥型 （型 ）2. 據(jù)發(fā)病機(jī)制分 通氣性 換氣性3.據(jù)

3、發(fā)病部位分 中樞性 外周性4.據(jù)病程緩急分急性慢性 分類 第二節(jié) 原因和發(fā)病機(jī)制 一、原因1.呼吸中樞受損：腦外傷、腫瘤、炎癥、缺氧、麻醉劑2.周圍神經(jīng)受損：脊髓損傷、脊髓灰質(zhì)炎、多發(fā)性神經(jīng)炎3.呼吸肌受損：多發(fā)性肌炎、重癥肌無力、低血鉀4.胸廓病變：胸廓畸形、多發(fā)性肋骨骨折5.胸膜腔疾患：胸膜積液、氣胸、胸膜粘連增厚6.呼吸道疾患：喉頭水腫、氣管異物、慢性阻塞性肺疾患7.肺部疾患：肺炎、肺腫瘤、肺結(jié)核、肺氣腫、肺不張8.肺循環(huán)障礙：肺動脈栓塞、肺內(nèi)、肺動脈炎外呼吸肺通氣：肺泡氣與外界氣體交換肺換氣 ：肺泡氣與血液間的氣體交換 肺通氣障礙呼吸衰竭 彌散障礙 肺換氣障礙 肺泡通氣血流失調(diào) 解剖分

4、流增加 發(fā)病機(jī)制（一）肺通氣功能障礙： 1、肺通氣障礙的類型與原因 （1）限制性通氣不足： 吸氣時肺泡的擴(kuò)張受限制所引起 的肺泡通氣不足限制性通氣障礙的原因和機(jī)制呼吸中樞呼吸肌胸廓和胸膜肺 呼吸肌活動障礙 ： 中樞或周圍神經(jīng)的器質(zhì)性病變 過量鎮(zhèn)靜、麻醉藥的應(yīng)用 呼吸肌的病變 胸廓的順應(yīng)性降低：畸形 纖維化 肺的順應(yīng)性降低：纖維化 PS 胸腔積液或氣胸：(2)阻塞性通氣不足 由氣道狹窄或阻塞使氣道阻力增加所致的通氣障礙 氣道阻力 ： R=8L / r4 ：氣體的黏滯系數(shù) L ：氣道長度 r ：氣道半徑 中央氣道阻塞：氣管分叉處以上氣道 胸外中央氣道阻塞：吸氣性呼吸困難 胸內(nèi)中央氣道阻塞：呼氣性呼

5、吸困難 外周氣道阻塞：內(nèi)徑 2mm 的氣道 呼氣性呼吸困難 中 央 氣 道 阻 塞胸外氣道阻塞：白喉、喉頭水腫、聲帶麻痹、水腫吸氣氣道內(nèi)壓大氣壓氣道狹窄加重呼氣氣道內(nèi)壓大氣壓氣道阻塞減輕胸內(nèi)氣道阻塞：異物、腫瘤吸氣胸內(nèi)壓氣道內(nèi)壓阻塞減輕呼氣胸內(nèi)壓氣道內(nèi)壓阻塞加重1 胸外中央氣道阻塞 胸內(nèi)中央氣道阻塞外 周 氣 道 阻 塞吸氣胸內(nèi)壓肺泡擴(kuò)張小氣道口徑呼氣胸內(nèi)壓肺泡回縮小氣道口徑常見于慢性支氣管炎、支氣管哮喘、慢性阻塞性肺氣腫（COPD）COPD呼氣性呼吸困難的機(jī)理: （1）慢性炎癥引起小氣道壁充血、水腫 纖維增生 使管壁增厚、管腔狹窄 （2） 黏液腺增生、黏液分泌增多、纖毛細(xì)胞受損 分泌物清除障

6、礙，阻塞氣道 （3） 多種炎癥介質(zhì)造成氣道高反應(yīng)性，平滑肌收 縮，管道狹窄 （4）小氣道周圍組織增生、纖維化，壓迫小氣道 （5）肺泡壁損壞對小氣道牽引力降低，小氣道口徑變小。用力呼氣時胸內(nèi)壓增高引起小氣道閉合氣道動態(tài)性壓縮（dynamic compression)生理情況下，小氣道內(nèi)徑隨呼吸運動發(fā)生動力學(xué)變化；呼氣過程中，氣道內(nèi)壓與胸內(nèi)壓相等處為等壓點（isobaric point）;等壓點下游端氣道內(nèi)壓低于胸內(nèi)壓，氣道可能被壓縮；COPD患者等壓點上移至無軟骨支撐的膜性氣道。2、肺泡通氣不足時的血氣變化: ( 型) 總肺泡通氣量不足時：PaO2 PaCO2 且 其下降值與升高值呈一定比例關(guān)系

7、，比值相 當(dāng)于呼吸商 (二)、彌散障礙（difussion impairment) 是指由于肺泡膜面積減少或肺泡 膜異常增厚和彌散時間縮短所引起的氣 體交換狀態(tài) 氣體彌散速度與以下因素有關(guān)：肺泡膜兩側(cè)的氣體分壓差氣體的分子量氣體的溶解度肺泡膜的面積肺泡膜的厚度肺毛細(xì)血管中血液與肺泡接觸時間1、彌散障礙的原因： (1) 肺泡膜面積減少：總面積80m2 肺實變、肺不張、肺葉切除 （2）肺泡膜厚度增加： 肺水腫、肺泡透明膜形成 肺纖維化、稀血癥（3）.彌散時間過短）可發(fā)生PaO22、彌散障礙時的血氣變化： （ 型） 一般 只有PaO2 下降， 不伴有 PaCO2升高 代償性通氣過度時， PaCO2降

8、低 (三)、肺泡通氣與血流比例失調(diào)： （ventilation-perfusion imbalance) 血液流經(jīng)肺泡時能否保證得到充足的O2和充分地排出CO2，使血液動脈化，除需有正常的肺通氣功能和良好的肺泡膜彌散功能外，還取決于肺泡通氣量與血流量之間的正常比例。1、肺通氣血流比例失調(diào)的類型和原因： （1）部分肺泡通氣不足： 支氣管哮喘 慢性支氣管炎 阻塞性肺氣腫 V/Q 降低 肺纖維化 （功能性分流） 肺水腫 （靜脈血摻雜） 功能性分流(2) 部分肺泡血流不足: 肺動脈栓塞 DIC 肺泡血流減少，V/Q 肺動脈炎 (死腔樣通氣） （功能性死腔） 死腔樣通氣2、肺泡通氣與血流比例失調(diào)時的血氣

9、變化： PaO2 PaCO2 N 、 嚴(yán)重時 ( 四)、解剖分流增加： (真性分流)慢性阻塞性肺病引起呼衰的機(jī)制1.阻塞性通氣不足2.限制性通氣不足：呼吸肌疲勞；炎癥累及肺泡使肺順應(yīng)性降低3.彌散功能障礙：肺泡壁損傷肺泡膜面積減少炎癥肺泡膜增厚4.通氣血流失調(diào)：氣道阻塞不勻部分肺泡通氣不足肺大泡破裂肺毛細(xì)血管床破壞部分肺泡血流不足5.真性分流增加 第三節(jié) 呼吸功能不全時機(jī)體的變化(一）酸堿平衡及電解質(zhì)紊亂 1、呼吸性酸中毒：CO2潴留 血鉀 增高、血氯降低 2、代謝性酸中毒：低氧血癥等所致 3、呼吸性堿中毒：代償性過度通氣所致 4、代謝性堿中毒：呼吸功能不全伴消化 功能障礙（二）呼吸系統(tǒng)變化：

10、 1、低氧血癥和高碳酸血癥的影響： PaO2 (8kPa) 頸動脈體和主動 脈體化學(xué)感受器 反射性 引起呼吸運動增強(qiáng) PaO2 直接抑制呼吸中樞 PaO2 10.7kPa 時） 抑制呼吸中樞2、原發(fā)病的影響：中樞性呼吸功能不全時，呼吸淺而慢、節(jié)律紊亂阻塞性通氣障礙時，呼吸減慢加深 肺順應(yīng)性降低時， 刺激牽張感受器 或肺血管旁感受器 引起呼吸變淺變快(三)循環(huán)系統(tǒng)變化: PaO2 PaCO2 興奮心血管運 HR 動中樞 心縮力 外周血管收縮 對心、血管的直接作用是抑制心臟活動、 擴(kuò)張血管 （肺血管除外） 呼吸衰竭引起肺原性心臟病的可能機(jī)制： （1）肺泡缺氧和CO2 潴留 H濃度 肺小動脈收縮 肺

11、動脈高壓 （2）肺小動脈的長期收縮和缺氧的直接作用 （3）長期缺氧引起的代償性RBC增多 血粘度 （4）肺小動脈炎 管壁增厚、管腔狹窄 （5）缺氧、酸中毒和電解質(zhì)紊亂降低心肌舒縮功能 （6）呼吸困難時，胸內(nèi)壓增高使心臟受壓 （7）反復(fù)肺部感染時，細(xì)菌或內(nèi)毒素直接損傷心肌 （8）長期缺氧導(dǎo)致心肌變性、壞死、纖維化（四）中樞神經(jīng)系統(tǒng)的變化： PaO2 降至8kPa時 智力、視力輕度減退 降至5.33-6.67kPa時 神經(jīng)精神癥狀 低于2.6kPa 時 神經(jīng)細(xì)胞不可逆損傷 PaCO2超過 10.7kPa時 二氧化碳麻醉 肺性腦病 （pulmonary encephalopathy) 1、概念 由呼

12、吸衰竭 引起的腦功能障礙 2、機(jī)制： （1）酸中毒和缺氧對腦血管的作用： 酸中毒和缺氧使腦血管擴(kuò)張，腦血流量增加 缺氧和酸中毒損傷血管內(nèi)皮 腦間質(zhì)水腫 血管內(nèi)凝血 腦供血不足（2）酸中毒和缺氧對腦細(xì)胞的作用： 腦脊液pH 7.25時，腦電波變慢 腦脊液pH 6.8 時 ，腦電活動停止 神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)酸中毒時： 谷氨酸脫羧酶活性 - GABA 磷脂酶活性 溶酶體釋放 組 織細(xì)胞損傷缺氧酸中毒ATP膜泵功能障礙 鈉水內(nèi)流腦細(xì)胞水腫（五）腎功能變化： 缺氧和高碳酸血癥 反射性 興奮交感神經(jīng) 腎血管收縮 腎血流量減少 功能性 腎功能衰竭(六)消化系統(tǒng)功能障礙: 表現(xiàn): 消化不良、食欲不振、消化道出血等 機(jī)

13、制： 缺氧 胃壁血管收縮 降低胃粘 膜的屏障作用 CO2 潴留 增加胃壁細(xì)胞內(nèi)碳酸酐 酶活性 胃酸分泌 合并DIC 第四節(jié) 呼吸功能不全的防治原則（一）防止與去除呼吸衰竭的原因：（二）提高PaO2： 型呼吸衰竭 較高濃度的氧 型呼吸衰竭 較低濃度的氧 （三）降低PaCO2: 1、解除呼吸道阻塞 2、增強(qiáng)呼吸動力 3、人工輔助呼吸 4、補(bǔ)充營養(yǎng)（四）改善內(nèi)環(huán)境及重要器官的功能病例分析患者，女性，40歲。四天前因交通事故造成左側(cè)股骨與尺骨骨折，伴有嚴(yán)重的肌肉損傷及肌肉內(nèi)出血。治療時，除給予止痛劑外，曾給予口服抗凝藥以防血栓栓塞。一天前晚上有輕度發(fā)熱，現(xiàn)突然感到呼吸困難。體格檢查：病人血壓為18/1

14、2kPa,心率110次/分，肺底部可聽到一些羅音與散在的喘鳴音。血氣分析：PaO2 7kPa,PaCO2。肺量計檢查：每分通氣量（V）為，肺泡通氣量為（VA）為4.1L/min,為V的 46%（正常應(yīng)為60%-70%），生理死腔為5L/min，為V的54%（正常為 30%-40%）。PaO2在呼吸室內(nèi)空氣時為13.3kPa, PA-aO2為，懷疑有肺內(nèi)血栓形成，于是作了進(jìn)一步檢查：心排血量3.8L/min(正常為4.8L/min),肺動脈壓8.7/6kPa(正常為1.6-3.7/0.4-1.7kPa),肺動脈造影證明右肺有兩葉充盈不足。請思考：1. 如何解釋肺泡和動脈血間的氧分壓差(PA-aO

15、2)增大?2. 為什麼本例有缺氧而沒有高碳酸血癥？第五節(jié) 急性呼吸窘迫綜合癥一、概念 急性呼吸窘迫綜合癥（acute respiratory distress syndrome,ARDS)：由心源性以外的各種肺內(nèi)外致病因素導(dǎo)致的急性肺損傷（acute lung injury,ALI)而引起的急性、進(jìn)行性缺氧性呼吸衰竭，以非心源性肺水腫、進(jìn)行性呼吸困難和頑固性低氧血癥為特征。 二、ARDS的發(fā)生機(jī)制INCITING FACTORSShockAspiration of gastric contentsTraumaInfectionsInhalation of toxic gases and fum

16、esDrugs and poisonsMiscellaneous（多種多樣的）STAGES Acute, exudative（滲出） phaserapid onset of respiratory failure after triggerdiffuse alveolar（肺泡） damage with inflammatory cell infiltration（浸潤）Hyaline（透明） membrane formationcapillary injuryprotein-rich edema fluid in alveolidisruption of alveolar epitheliu

17、mNORMAL ALVEOLUSType I cellEndothelialCellRBCsCapillaryAlveolarmacrophageType IIcellACUTE PHASE OF ARDSType I cellEndothelialCellRBCsCapillaryAlveolarmacrophageType IIcellNeutrophilsARDS Acute Exudative PhaseSTAGES Subacute, Proliferative phase:persistent hypoxemiadevelopment of hypercarbia（高碳酸血癥）fi

18、brosing alveolitisfurther decrease in pulmonary compliancepulmonary hypertension STAGESChronic phaseObliteration(閉塞） of alveolar and bronchiolar spaces and pulmonary capillariesRecovery phasegradual resolution of hypoxemiaimproved lung complianceResolution（消退） of radiographic（X線照相） abnormalitiesPATHOGENESISTarget organ injury from hosts inflammatory response and uncontrolled liberation of inflammatory mediatorsLocalized man