2024執(zhí)業(yè)藥師繼續(xù)教育呼吸衰竭的病理生理學(xué)基礎(chǔ)及處理原則參考答案呼吸衰竭是因肺通氣和（或）換氣功能嚴重障礙，導(dǎo)致靜息狀態(tài)下無法維持正常氣體交換的綜合征，核心表現(xiàn)為低氧血癥（PaO?<60mmHg）伴或不伴高碳酸血癥（PaCO?>50mmHg）。其病理生理機制涉及通氣、換氣功能異常及全身多系統(tǒng)影響，處理需結(jié)合病因與病理生理特點綜合干預(yù)。一、病理生理學(xué)基礎(chǔ)（一）低氧血癥的發(fā)生機制1.肺泡通氣量不足（Hypoventilation）：肺泡通氣量（VA）直接影響肺泡氧分壓（PAO?），公式PAO?=PIO?(PaCO?/R)（PIO?為吸入氣氧分壓，R為呼吸商）。當(dāng)VA減少（如COPD、神經(jīng)肌肉疾病致呼吸動力不足），PAO?降低，PaO?隨之下降；同時CO?排出減少，PaCO?升高，此為Ⅱ型呼吸衰竭的核心機制。例如，慢性阻塞性肺疾?。–OPD）患者因氣道阻塞和肺彈性減退，VA顯著降低，常表現(xiàn)為PaO?↓伴PaCO?↑。2.彌散障礙（DiffusionImpairment）：O?通過肺泡毛細血管膜的彌散速率取決于膜面積、厚度及分壓差。肺實變（如肺炎）、肺不張（膜面積減少）或肺纖維化、肺水腫（膜厚度增加）時，O?彌散受限。因CO?彌散能力是O?的20倍，故彌散障礙主要導(dǎo)致低氧血癥（Ⅰ型呼衰），運動時因血流加速、接觸時間縮短，低氧更明顯。3.通氣/血流比例失調(diào)（V/QMismatch）：正常V/Q約0.8（肺泡通氣量4L/min，肺血流量5L/min）。V/Q>0.8時（如肺栓塞致局部血流減少），通氣未被充分利用，形成“無效腔效應(yīng)”，PaO?下降；V/Q<0.8時（如肺炎、肺不張致局部通氣減少），血流未充分氧合，形成“功能性分流”，靜脈血摻雜增加。兩者均導(dǎo)致低氧，嚴重V/Q失調(diào)（如廣泛肺實變）可伴CO?潴留（因健康肺泡代償性通氣增加可排出CO?，但O?彌散受限于低V/Q區(qū)域）。4.肺內(nèi)動靜脈分流增加（Shunt）：肺不張、肺實變時，部分靜脈血未經(jīng)肺泡氧合直接進入動脈（真性分流），此時吸純氧（FiO?=1.0）無法顯著提高PaO?（因分流血液未接觸肺泡氧），與功能性分流（吸純氧可改善）有本質(zhì)區(qū)別。如ARDS患者肺泡廣泛水腫、萎陷，真性分流可達30%以上，導(dǎo)致嚴重低氧。5.氧耗量增加（IncreasedOxygenConsumption）：發(fā)熱、寒戰(zhàn)、呼吸困難時，氧耗量（VO?）從基礎(chǔ)200250ml/min增至500ml/min以上。若通氣未相應(yīng)增加，PAO?和PaO?進一步下降。例如，重癥肺炎患者因呼吸功增加、發(fā)熱，氧耗量顯著升高，加重低氧血癥。（二）高碳酸血癥的發(fā)生機制高碳酸血癥（PaCO?>50mmHg）本質(zhì)是CO?生成量（VCO?）與排出量（VA×0.863）失衡，公式PaCO?=0.863×VCO?/VA。VA減少（如中樞抑制、呼吸肌疲勞）或VCO?增加（如甲亢、嚴重感染）均可導(dǎo)致PaCO?升高。Ⅱ型呼吸衰竭的關(guān)鍵是VA不足，常見于COPD（氣道阻塞致肺泡通氣量減少）、重癥肌無力（呼吸肌收縮力下降）等。慢性呼衰時，腎通過排酸保堿（HCO??代償性升高）維持pH相對正常（代償性呼酸）；急性呼衰因腎代償未啟動，pH顯著下降（失代償性呼酸）。（三）對全身系統(tǒng)的病理生理影響1.中樞神經(jīng)系統(tǒng)：低氧早期（PaO?<60mmHg）刺激頸動脈體，出現(xiàn)煩躁、注意力不集中；PaO?<50mmHg時，腦細胞代謝障礙，表現(xiàn)為嗜睡、昏迷；PaO?<30mmHg可致腦細胞不可逆損傷。高碳酸血癥（PaCO?>80mmHg）時，CO?透過血腦屏障使腦脊液H?濃度升高，刺激腦血管擴張（頭痛、球結(jié)膜水腫），嚴重時抑制中樞（CO?麻醉）。兩者共同作用可致腦水腫、顱內(nèi)壓升高（視乳頭水腫）。2.循環(huán)系統(tǒng)：低氧早期（PaO?>50mmHg）通過交感神經(jīng)興奮，心率↑、心輸出量↑（代償）；嚴重低氧（PaO?<40mmHg）抑制心肌收縮，導(dǎo)致心律失常（室性早搏、室速）、血壓下降。高碳酸血癥使外周血管擴張（皮膚潮紅、多汗），但心肌收縮力減弱（PaCO?>70mmHg時），嚴重時出現(xiàn)肺血管收縮（肺動脈高壓），右心負荷增加（肺心?。?。3.呼吸系統(tǒng)：低氧刺激外周化學(xué)感受器（頸動脈體），反射性增加通氣（呼吸頻率↑、深度↑）；但慢性低氧時，感受器敏感性降低。高碳酸血癥主要刺激中樞化學(xué)感受器（延髓腹外側(cè)），增加通氣；但慢性呼衰患者長期高碳酸血癥，中樞對CO?敏感性下降，依賴低氧驅(qū)動呼吸（此時高濃度吸氧可能抑制呼吸）。4.酸堿平衡與電解質(zhì)：低氧導(dǎo)致無氧代謝增強，乳酸堆積，引發(fā)代謝性酸中毒（AG↑）；高碳酸血癥致呼吸性酸中毒（PaCO?↑、HCO??代償性↑）。急性呼酸時，細胞內(nèi)K?外移（高鉀血癥），血Cl?降低（HCO??重吸收增加）；慢性呼酸時，腎排H?、重吸收HCO??，HCO??顯著升高（如PaCO?每↑10mmHg，HCO??↑3.5mmol/L）。若合并嘔吐（代謝性堿中毒）或過量利尿（低鉀低氯性堿中毒），pH可接近正常但存在復(fù)合性酸堿失衡。5.其他系統(tǒng)：低氧和高碳酸血癥導(dǎo)致肝竇淤血（ALT↑）、腎血流減少（血肌酐↑）；胃腸道黏膜缺血（應(yīng)激性潰瘍、嘔血）；慢性缺氧刺激骨髓造血（紅細胞增多癥，血液黏稠度↑）。二、處理原則（一）病因治療針對原發(fā)病是關(guān)鍵。如COPD急性加重需控制感染（根據(jù)痰培養(yǎng)選擇抗生素）、解除氣道痙攣（短效β?受體激動劑+抗膽堿能藥物，如沙丁胺醇+異丙托溴銨霧化）、靜脈使用糖皮質(zhì)激素（甲潑尼龍4080mg/d，療程57天）；肺炎需根據(jù)病原體（細菌、病毒、真菌）選擇敏感抗生素；肺栓塞需抗凝（低分子肝素）或溶栓（rtPA）；神經(jīng)肌肉疾?。ㄈ缰匕Y肌無力）需使用膽堿酯酶抑制劑（溴吡斯的明）或免疫治療（丙種球蛋白）；心源性肺水腫需利尿（呋塞米）、擴血管（硝酸甘油）、強心（毛花苷丙）。（二）氧療1.Ⅰ型呼吸衰竭（低氧不伴CO?潴留）：目標(biāo)是快速糾正低氧（PaO?≥60mmHg或SpO?≥90%），可予高濃度吸氧（FiO?>35%），常用鼻導(dǎo)管（FiO?=21+4×流量L/min）或面罩（普通面罩FiO?40%60%，儲氧面罩FiO?>90%）。但需注意，ARDS患者因存在肺內(nèi)分流，高濃度吸氧可能仍無法糾正低氧，需聯(lián)合機械通氣（如PEEP）。2.Ⅱ型呼吸衰竭（低氧伴CO?潴留）：需低濃度（FiO?<35%）、低流量（12L/min）吸氧，避免抑制低氧對呼吸的驅(qū)動作用（導(dǎo)致VA進一步減少，PaCO?↑）。氧療后需監(jiān)測血氣，若PaO?↑但PaCO?顯著↑（如從55mmHg升至70mmHg），需及時啟動無創(chuàng)通氣。3.特殊氧療方式：高流量鼻導(dǎo)管氧療（HFNC）可提供5060L/min的氣流，F(xiàn)iO?21%100%，通過沖刷解剖死腔、維持氣道正壓（210cmH?O），改善V/Q比例，適用于輕中度ARDS或COPD急性加重（需排除嚴重酸中毒或意識障礙）。（三）通氣支持1.無創(chuàng)正壓通氣（NIPPV）：適用于輕中度呼吸衰竭（如COPD急性加重，pH7.257.35，PaCO?5080mmHg）、心源性肺水腫（未昏迷、無大量分泌物）。模式首選雙水平氣道正壓（BiPAP），參數(shù)設(shè)置：吸氣相正壓（IPAP）820cmH?O（逐步增加至改善呼吸頻率和血氣），呼氣相正壓（EPAP）48cmH?O（對抗內(nèi)源性PEEP）。目標(biāo)：30分鐘2小時內(nèi)呼吸頻率↓（<25次/分）、SpO?↑（>90%）、pH↑（>7.35）。禁忌證：意識障礙、氣道分泌物多、誤吸風(fēng)險高、血流動力學(xué)不穩(wěn)定。2.有創(chuàng)機械通氣（IMV）：適用于NIPPV失?。ㄑ獨鉄o改善或惡化）、嚴重呼吸衰竭（PaO?<50mmHg、pH<7.25）、意識障礙（GCS<8分）、氣道保護能力差（如誤吸、窒息）。模式選擇：容量控制（VC）適用于肺順應(yīng)性正常患者；壓力控制（PC）適用于ARDS（限制氣道壓）；同步間歇指令通氣（SIMV）+壓力支持（PSV）用于撤機過渡。參數(shù)設(shè)置：潮氣量（Vt）68ml/kg（預(yù)測體重），避免容量傷（平臺壓<30cmH?O）；呼吸頻率（RR）1220次/分；吸呼比（I:E）1:1.52；PEEP根據(jù)氧合調(diào)整（ARDS患者采用肺復(fù)張策略，如PEEP=1020cmH?O，維持PaO?/FiO?>150）。慢性呼衰患者需避免過度通氣（PaCO?下降過快導(dǎo)致代謝性堿中毒），可允許性高碳酸血癥（pH>7.20）。（四）酸堿失衡與電解質(zhì)紊亂的處理1.呼吸性酸中毒：核心是改善通氣（增加VA），機械通氣時調(diào)整RR或Vt。僅當(dāng)pH<7.20且合并代謝性酸中毒（HCO??<22mmol/L）時，可少量補堿（5%碳酸氫鈉100150ml），避免加重CO?潴留（HCO??+H?→CO?+H?O）。2.代謝性酸中毒：多因低氧（乳酸堆積）或腎功能不全（排酸減少），需糾正低氧（改善組織灌注）、補充生理鹽水（擴容），嚴重時（pH<7.20）予碳酸氫鈉（劑量=（24實測HCO??）×體重×0.4），分次補充。3.代謝性堿中毒：常見于利尿（低鉀低氯）或補堿過量，需補充氯化鉀（每日46g，稀釋后靜滴）、生理鹽水（糾正低氯），嚴重時（pH>7.55）予精氨酸（1020g靜滴）。4.電解質(zhì)紊亂：低鉀血癥（K?<3.5mmol/L）需補鉀（見尿補鉀，每日總量68g），同時補鎂（25%硫酸鎂510ml）以促進鉀內(nèi)流；高鉀血癥（K?>6.0mmol/L）予10%葡萄糖酸鈣（10ml靜推）對抗心肌毒性，胰島素（10U）+50%葡萄糖（50ml）促進K?入細胞，必要時血液凈化。（五）其他支持治療1.呼吸道管理：保持氣道通暢是關(guān)鍵，需鼓勵咳嗽、拍背排痰，霧化吸入（生理鹽水+氨溴索30mg，每日23次）稀釋痰液，必要時經(jīng)鼻/口吸痰（每次<15秒，避免低氧）。機械通氣患者需定期氣管內(nèi)吸痰（無菌操作），監(jiān)測氣囊壓力（2530cmH?O）防止漏氣或壓迫。2.營養(yǎng)支持：呼吸衰竭患者處于高代謝狀態(tài)（靜息能量消耗↑20%50%），需高熱量（3035kcal/kg/d）、高蛋白（1.21.5g/kg/d）、低糖類（避免CO?生成過多）。腸內(nèi)營養(yǎng)（鼻胃管或空腸管）優(yōu)先（如能全力5001000ml/d），不足部分經(jīng)靜脈補充（脂肪乳、氨基酸）。3.并發(fā)癥防治：腦水腫（甘露醇0.51g/kg靜滴，q68h）；消化道出血（奧美拉唑40mg靜推，每日12次）；深靜脈血栓（低分子肝素4000U皮下注射，每日1次）；呼吸機相關(guān)肺炎（VAP）需嚴格手衛(wèi)生、抬高床頭30°、定期更換呼吸回路。4.慢性呼衰長期管理：家庭氧