1、1第十四章第十四章肺功能不全肺功能不全 Chapter 14Respiratory Failure 2概概 述述 General descriptionGeneral description 肺的正常功能及其評價指標；肺的正常功能及其評價指標； 呼吸衰竭的概念；呼吸衰竭的概念； 呼吸衰竭的分類。呼吸衰竭的分類。3一、肺的正常功能及其評價指標；Respiratory function(External respiration)Non-respiratory functions概 述 General description4呼吸功能的評價指標呼吸功能的評價指標1.肺容量；肺通氣功能的評價指標5呼吸

2、功能的評價指標呼吸功能的評價指標 肺彌散量(diffusing capacity)： 指氣體 在分壓差作用下，每分鐘經肺泡膜彌散的容量。 正常值為：188ml/minkPa。 反映肺換氣效率。 肺泡氣-動脈血氧分壓差(PA-aO2)： 指肺泡 氣氧分壓與動脈血氧分壓之差。 PA-aO2=PAO2-PaO2 反映肺泡膜氧交換狀態(tài)。2.換氣功能的評價指標63.肺通氣、換氣功能指標 呼衰指數(respiratory failure index，RFI)： 指動脈血氧分壓與吸入氣氧濃度之比值。反映外呼吸效率。 呼吸功能的評價指標呼吸功能的評價指標74.呼吸動力功能： 呼吸的動力功能包括：氣道阻力（Ra

3、w）肺順應性（CL）呼吸肌力（Fm）等。最常用的測定指標是氣道阻力（Raw）。呼吸功能的評價指標呼吸功能的評價指標8Non-respiratory functions Filtration Defense and immune function Clearance of the foreign body in the airway Immune function Metabolism9 Generally diagnosed by PaO2 60mmHg（at sea level）; When FiO2 20%, then RFI 300 can be used as the index of

4、 diagnosis .二、概念 ConceptExternal respiratory dysfunction PaO2 60mmHg（at sea level） With or without PaCO2 50mmHg v呼吸衰竭（Respiratory failure）10呼吸功能不全（Respiratory insufficiency）外呼吸功能障礙而不能維持血氣穩(wěn)態(tài)但未達上述水平；或在靜息狀態(tài)時,血氣值正常，僅在運動負荷時PaO2才明顯下降或伴PaCO2增高者，稱為呼吸功能不全。二、概念二、概念 Concept111. According to whether PaCO2 is no

5、rmal Type PaO2 (60mmHg); PaCO2 (normal) Type PaO2 (50mmHg)三、呼吸衰竭的分類三、呼吸衰竭的分類Classifications122. According to Pathogenesis Ventilation RF; Exchanging RF.3. According to Primary Site Central RF; Peripheral RF.4. According to Duration Acute RF; Chronic RF. 三、呼吸衰竭的分類三、呼吸衰竭的分類Classifications131 1 病因和發(fā)病機制

6、病因和發(fā)病機制 Etiology and Pathogenesis Pulmonary ventilation disorder Pulmonary gas exchange dysfunction14一、肺通氣功能障礙 Pulmonary ventilation disorder -hypoventilation v限制性通氣不足 Restrictive hypoventilation v阻塞性通氣不足 Obstructive hypoventilation 15（一）限制性通氣不足Restrictive hypoventilation 指呼吸動力減弱或胸廓和肺的擴張性能降低（彈性阻力增大）

7、使肺泡擴張受限引起的通氣功能障礙。During inspiration, the dilation or inflation of alveoli are restricted.It is caused by the diseases that affect the distensibility of the alveolar. 16Paralysis of respiratory muscles Decreased compliance of chest wall Causes of restrictive hypoventilation Decreased compliance of lu

8、ngHydrothorax or pneumothorax 17 由于氣道阻塞或狹窄,使氣道阻力增加引起的通氣障礙。Obstructive hypoventilation is produced by airway constriction or obstruction. （二）阻塞性通氣不足Obstructive hypoventilation Central airway obstruction Peripheral airway obstruction trachea crotch 影響氣道阻力的最主要因素是氣道內徑181. 中央氣道阻塞:Central airway obstructi

9、onExtrathoracic airwayobstruction Intrathoracic airway obstruction ExpirationExpiration* *吸氣性呼吸困難Inspiratory dyspnea* *呼氣性呼吸困難Exspiratory dyspneaInspirationIntra-airway pressure Atmospheric pressureInspirationIntra-airway pressure Intra-thoracic pressureIntra-airway pressure Intra-thoracic pressure1

10、92. 外周氣道阻塞Peripheral airway obstruction It refers to the airway obstruction at the bronchiole whose diameter is 2mm. Causes ：慢性支氣管炎 chronic bronchitis支氣管哮喘 bronchial asthma慢性阻塞性肺氣腫等 chronic obstructive emphysema ,etc. （主要損害小氣道）20 呼氣時肺泡縮小，對小氣道的牽拉作用減弱，胸內負壓減小，氣道內徑變小，阻力增大，小氣道狹窄更加明顯； 吸氣時反之，小氣道狹窄減輕。21 肺氣腫

11、病人肺彈性回縮力降低，等壓點也向肺泡端移動(上移)，易致小氣道受壓而閉合.202035252020203020100051020202022（三）全肺通氣不足時的血氣變化Blood gas changes in hypoventilationPAO2 = PiO2 PACO2 RR=PACO2VA （PiO2-PAO2）VA PaCO2 PaO2= R 0.8 Alveolar hypoventilationPaCO2 PaO2PACO2 PAO2 Type RF23二、肺換氣功能障礙 Pulmonary gas exchange dysfunction彌散障礙 (Diffusion diso

12、rder)肺泡通氣與血流比例失調(Ventilation/perfusion imbalance) 解剖分流增加 (Increase of anatomic shunt)24(一) 彌散障礙Diffusion disorder 1. 概念 Concept 彌散障礙是指由肺泡膜面積減小或肺泡膜異常增厚和彌散時間縮短引起的氣體交換障礙。252. 2. 彌散障礙的常見原因彌散障礙的常見原因Common causes of diffusion disorderCommon causes of diffusion disorder Area of alveolar-capillary membrane

13、肺泡大量破壞或因血液供應減少呼吸膜面積減少（超過一半） Normal adult R-M: 80 m2 At rest, used R-M: 3540 m2 Causes: 肺不張(atelectasis)肺實變(pulmonary consolidation)肺葉切除(lobar resection)肺氣腫(emphysema) 26 Area of alveolar-capillary membrane Thickness of the membrane 肺纖維化(pulmonary fibrosis) 肺水腫(pulmonary edema)肺泡透明膜形成等(formation of p

14、ulmonary hyaline membrane)呼吸膜厚度絕對或相對增大對氣體的通透性降低氣體彌散速度減慢2. 2. 彌散障礙的常見原因彌散障礙的常見原因Common causes of diffusion disorderCommon causes of diffusion disorder27 Area of alveolar-capillary membrane Thickness of the membrane Shortening of the diffusion time 體力負荷增加（勞動、運動）2. 2. 彌散障礙的常見原因彌散障礙的常見原因Common causes of

15、 diffusion disorderCommon causes of diffusion disorder2800.250.500.75 sPvCO2PvO2PaO2PaCO2 At rest-no changes. Only when the pulmonary blood stream speeds up-PaO2 , PaCO2 normal or . 3.3.彌散障礙時的血氣變化彌散障礙時的血氣變化Blood Gas Changes in Diffusion DisorderBlood Gas Changes in Diffusion DisorderType RF29（二）肺泡通氣

16、與血流比例失調Ventilation-perfusion imbalance30Normal = = 0.8 VAQ4L/min5L/minNormal ventilation and blood flow distribution in lungmore marked31肺部疾病時，通氣與血流比例嚴重失調，患者不能進行有效的換氣。這是肺部疾病引起呼吸衰竭最常見的機制。 Ventilation/perfusion imbalance consists of 1. 部分肺泡通氣不足（功能性分流） Partial alveolar hypoventilation (Functional shunt

17、 / Venous admixture) 2. 部分肺泡血流不足（死腔樣通氣） Partial alveolar hypoperfusion (Dead space like ventilation)321. 部分肺泡通氣不足 Partial alveolar hypoventilation（VA/Q）支哮、慢支、阻塞性肺氣腫部分肺泡阻塞性通氣不足肺纖維化、肺水腫、肺不張等部分肺泡限制性通氣不足33部分肺泡通氣血流正常V/QV/Q靜脈血摻雜 （功能性分流）3%30-50%病肺：病肺：PaO2 、CaO2 健肺：健肺：PaO2 、CaO2 PaO2CaO2 PaCO2、CaCO2 PaCO2 、

18、CaCO2PaCO2 N/CaCO2 N/34肺A炎、肺小血管收縮、栓塞 、DIC部分肺泡血流2.部分肺泡血流不足 Partial alveolar hypoperfusion （VA/Q）35病肺：PaO2 、CaO2 健肺：PaO2 、CaO2 PaO2CaO2 PaCO2、CaCO2 PaCO2、CaCO2PaCO2 N/CaCO2 N/30%60-70%部分肺泡血流通氣量正常氣體不能被充分利用36 Functional shunt ( local hypoventilation) Dead space like ventilation ( local hypoperfusion PaO

19、2 PaCO2 N The total lung37（三）解剖分流增加 正常人生理狀態(tài)下有一小部分血液未在肺進行氣體交換，直接進入體循環(huán)動脈血中，稱解剖分流（真性分流）。 僅占心輸出量的2-3%。38支擴伴支氣管血管擴張和肺動-靜脈短路開放、肺實變、肺不張等解剖分流增加病變處血液完全未經氣體交換就摻入動脈血PaO2解剖分流增加的原因機制39 Functional shunt ( local hypoventilation) Dead space like ventilation ( local hypoperfusion PaO2 PaCO2 N The total lung40Pathoge

20、nesis of respiratory failure1. Ventilatory disorder(1) Restrictive ventilatory disorder(2) Obstructive ventilatory disorder2. Gas-exchange dysfunction(1) Diffusion disorder(2) Ventilation/perfusion imbalance(3) Increase of anatomic shuntsummary41三、急性呼吸窘迫綜合征 Acute respiratory distress syndrome（ARDS）

21、是指許多原因導致急性肺泡-毛細血管膜損傷引起的急性呼吸衰竭. 主要臨床表現:進行性呼吸困難和進行性低氧血癥. The acute respiratory distress syndrome (ARDS) is a common form of acute respiratory failure caused by injury of alveolar-capillary membranes.421. 病因: 1、全身性病理過程:休克、 DIC等； 2、物理性因素:嚴重創(chuàng)傷、燒傷、放射損傷； 3、化學性因素:麻醉過量、吸入有毒氣體； 4、生物性因素:嚴重感染引起的敗血癥,肺部感染是最重要原因；

22、5、治療不當 :大量輸液、吸高濃度氧等； 6、其他:羊水栓塞、 糖尿病、急性胰腺炎等。432. 2. 病理變化Pathologic features of ARDS Pulmonary edema Atelectasis Micro-thrombus Hyaline membranes occurs in alveoli v肺水腫v肺不張v微血栓形成v肺泡透明膜形成等443. ALI和ARDS的發(fā)生機制致病因子血小板激活、聚集中性粒細胞激活、聚集肺泡-毛細血管膜損傷和通透性增高微血栓形成氧自由基蛋白酶活性增高脂質代謝產物45致病因子血小板激活、聚集中性粒細胞激活、聚集肺泡-毛細血管膜損傷和通透

23、性增高低氧血癥死腔樣通氣彌散障礙肺內分流微血栓形成肺水腫、透明膜形成肺不張支氣管痙攣肺血管收縮氧自由基蛋白酶活性增高脂質代謝產物4. ARDS引起呼吸衰竭的發(fā)生機制46四、慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease, , COPD) 概念：慢性阻塞性肺病（COPD）是指慢性支氣管炎、肺氣腫及哮喘伴有氣流受阻的一類疾病。 其共同特征是：管徑小于2mm的小氣道阻塞和阻力增高。 病情常呈進行性發(fā)展，最后發(fā)展為呼吸衰竭。47COPD導致呼衰的機制COPD支氣管壁腫脹、痙攣、堵塞肺泡表面活性物質,呼吸肌衰竭肺泡膜面積，厚度部分肺泡低通氣或低血流阻塞性通氣障

24、礙限制性通氣障礙彌散障礙通氣血流比例失調呼吸衰竭48 2 呼吸衰竭時主要呼吸衰竭時主要的代謝功能變化的代謝功能變化Alterations of metabolism and function49 外呼吸功能障礙引起的直接效應是血氣的變化，即PaOPaO2 2降低或同時伴有PaCOPaCO2 2增高。 呼吸衰竭時機體各系統(tǒng)的機能變化的最重要的原因就是低氧血癥，高碳酸血癥和酸堿平衡紊亂。 代償紊亂。 50一、酸堿平衡及電解質紊亂一、酸堿平衡及電解質紊亂 Acid-base imbalance and electrolyte disturbance lRespiratory acidosis：CO2

25、潴留引起 lRespiratory alkalosis：缺氧（尤其型）引起 lMetabolic acidosis ：缺氧、腎功能不全所致 lMetabolic alkalosis ：多為醫(yī)源性混合性酸堿失衡最多見！51二、呼吸系統(tǒng)變化二、呼吸系統(tǒng)變化 Changes of respiratory system 化 學 感受器PaO2呼吸興奮60mmHg80mmHg抑制呼吸中樞52Central respiratory failure breath turns shallow and slow, respiratory rhythm disturbance; Restrictive hypov

26、entilation respiratory rate， respiratory depth ; Obstructive hypoventilation deepened, dyspnea . 原發(fā)疾病本身也可引起呼吸運動變化：53三、循環(huán)系統(tǒng)變化三、循環(huán)系統(tǒng)變化 Changes of circulatory system 一定程度缺氧和COCO2 2潴留，可反射性興奮心血管運動中樞 ； 嚴重時則抑制心血管中樞和心臟活動。 肺源性心臟病 呼吸衰竭可伴發(fā)心力衰竭，尤其是右心肥大和衰竭，稱為肺源性心臟病。 肺源性心臟病肺源性心臟病RBC肺動脈高壓管壁增厚硬化肺A A收縮血黏度肺部病變本身H+缺氧心

27、肌舒縮功能用力呼吸胸內壓異常影響心臟舒縮右心衰竭心肌受損晚期，則可發(fā)展為全心衰竭。55（四）中樞神經系統(tǒng)變化（四）中樞神經系統(tǒng)變化缺氧: : PaOPaO2 2降至60mmHg60mmHg時,CNS,CNS癥狀較輕; ; PaOPaO2 2降至40-50 mmHg40-50 mmHg時, CNS, CNS癥狀較重; ; PaOPaO2 2低于20mmHg20mmHg時, CNS, CNS發(fā)生不可逆性損傷. . PaCOPaCO2 2： 超過80mmHg80mmHg時, ,出現頭疼、撲翼樣震顫、昏迷、抽搐等一系列癥狀, ,即所謂的“二氧化碳麻醉Carbon dioxide anaesthesia

28、 :Carbon dioxide anaesthesia : 。56肺性腦病肺性腦病Pulmonary EncephalopathyPulmonary Encephalopathy概念： 呼吸衰竭時由于中樞神經功能障礙而出現一系列神經精神癥狀的病理過程稱為肺性腦病。 It means the central nervous system dysfunction resulting from It means the central nervous system dysfunction resulting from chronic respiratory failure. chronic res

29、piratory failure. 57腦血管腦細胞缺氧、高碳酸血癥、酸中毒腦血管擴張，血流量腦血管內皮細胞受損通透性血管內皮細胞損傷引起DICDIC腦血管充血腦間質水腫腦微循環(huán)障礙顱內壓腦功能障礙CNSCNS癥狀膜NaNa+ +-K-K+ +泵功能障礙GABAGABA磷脂酶活化細胞內腦水腫中樞抑制細胞膜損傷、溶酶體酶釋放肺性腦病58五、腎功能變化五、腎功能變化 Changes of urinary system Mild-urine changes Severe: hypoxia and hypercapnia -renal vessels contract -renal blood flo

30、w- functional renal failure 59六、胃腸道功能變化六、胃腸道功能變化 Changes of digestive system Serious hypoxia -vessel in stomach contract-barrier function of gastric mucosa CO2 retention-gastric acid secretion gastrointestinal mucosal erosion, necrosis, hemorrhage and helcosis etc 603 呼吸衰竭的防治呼吸衰竭的防治 (Treatment of respiratory failure)61Principles of Treatment Treating causes Increasing PaO2 (different in Type and Type ) 型患者型患者: : 較高濃度較高濃度( (不超過不超過50%)50%)吸氧；吸氧； 型患者型患者: :低濃度低濃度 (30%)(30%)低流量低流量(1-2L/m)(1-2L/m)吸氧吸氧, ,使使PaOPaO2 2上升到上升到50-