肺功能不全病理生理学教研室呼吸衰竭（respiratory failure): 概念：在海平地区静息时吸入空气的条件下，由于外呼吸功能障碍致动脉血氧分压( PaO2) 低于60 mmHg(8.0kPa)，伴有或不伴有二氧化碳分压( PaCO2) 升高超过50 mmHg(6.7kPa) 的病理过程。呼吸功能不全( respiratory insufficiency)：轻重不同程度的呼吸功能障碍都称为呼吸功能不全呼吸衰竭是呼吸功能不全的严重阶段。第一节　呼吸衰竭的分类第二节　呼吸衰竭的原因和发病机制一、通气功能障碍限制性通气不足( restrictive hypoventilation) 阻塞性通气不足( obstructive hypoventilation) 二、换气功能障碍弥散障碍（impaired diffusion）肺泡通气－血流比例失调（ventilation-perfusion mismatching）肺内动静脉分流增加（shunt）一、通气功能障碍（一）通气功能障碍的类型和原因1、限制性通气不足——肺泡扩张受到限制引起肺泡通气不足限制性通气障碍的原因和机制2、阻塞性通气不足阻塞性通气障碍的原因和机制气道阻力增加见于：1.管壁痉挛、肿胀或纤维化。2.管腔阻塞。3.肺组织弹性降低—对管壁牵引力减弱。（二）肺泡通气不足时的血气变化总肺泡通气量不足→PAO2 ↓，PACO2 ↑PaO2 ↓，PaCO2 ↑PaCO2 是反映总肺泡通气量变化的最佳指标单纯低通气时，PaCO2 的上升值与PaO2 的减低值之比=呼吸商。这是单纯低通气时血气变化的特点。二、换气功能障碍（一）弥散障碍（二）肺泡通气/血流失调（三）肺内动-静脉分流增加（一）弥散障碍指由于肺泡膜面积减少或肺泡膜异常增厚或弥散时间缩短所引起的气体交换障碍。1、弥散障碍的原因弥散面积减少肺叶切除、肺实变、肺不张、肺气肿肺泡膜厚度增加肺泡和间质的炎症、水肿、纤维化、肺泡内形成透明膜血流速度：（0.7 s-0.3s）弥散面积↓、厚度↑，静息时仍可达血气与肺泡气的平衡，而在运动时可发生。2、弥散障碍时的血气变化单纯弥散障碍只会引起PaO2 降低，不会使PaCO2 增高通常，CO2 的弥散比O2 快一倍左右，血液中的CO2 能较快弥散入肺泡如肺泡通气量正常，则PaCO2 与PACO2 正常如通气过度，则PaCO2 与PACO2 低于正常（二）肺泡通气和血流比例失调（ventilation/perfusion mismatching）指每分钟肺泡通气量（V）和每分钟肺血流量（Q）之间的比值。正常成人安静时约4L/5L=0.8  健康人肺内肺泡通气和血流量的分布是不均匀的。肺尖部V/Q 可达2.5，而肺底部可低至0.6。这是PaO2 比PAO2 稍低的主要原因肺疾患时，肺病变轻重程度与分布的不均匀，使各部分肺的通气/血流比例严重偏离正常范围，使换气功能发生障碍，引起呼吸衰竭。是肺疾病引起呼吸衰竭最常见最重要的机制。1. V/Q 失调的类型和原因（1）部分肺泡通气不足（2）部分肺泡血流不足（1）部分肺泡通气不足气道阻塞限制性通气障碍病变的不均匀性，致肺泡通气严重不均。（2）部分肺泡血流不足肺动脉栓塞肺动脉炎DIC 肺血管收缩患者部分肺泡血流少而通气多2、V/Q 失调时的血气变化功能性分流↑功能性死腔↑（三）肺内动-静脉分流增加呼衰的发生多是几个因素同时或先后参与作用。如ARDS  　急性呼吸窘迫综合症( acute respiratory distress syndrome）概念：是指原无心肺疾患，在各种因素作用下，发生急性肺泡-毛细血管膜损伤而引起的呼吸衰竭。表现：休克肺、创伤性湿肺、弥漫性肺泡损伤、创伤后肺功能衰竭成人呼吸窘迫综合症（adult respiratory distress syndrome, ARDS) ( 1967年)  1992年欧美ARDS 讨论会上改名为急性呼吸窘迫综合症（acute respiratory distress syndrome）ARDS 原因直接原因：致病因素由气道进入间接原因：通过细胞或体液机制，经循环引起肺泡-毛细血管膜病变ARDS 发病机制病理改变—急性肺泡毛细血管膜损伤全身炎症反应失控在肺部的表现全身炎症反应失控的本质是机体失去控制的、自持续放大和自破坏的炎症。表现为播散性炎细胞活化、炎症介质溢出到血浆,并由此引起远隔部位的炎症反应。肺的形态改变大体：充血、出血、重量增加，似肝样。湿而重，故称为“创伤性湿肺”镜检：ARDS 引起呼吸衰竭的机制ARDS 是MODS 的重要组成部分。ARDS 死亡主要是多个器官衰竭，死于低氧血症者仅为25%。第三节　呼吸衰竭时的功能代谢改变血气:低氧血症、高碳酸血症、PaCO2 正常或降低酸碱平衡：呼酸、代酸、呼碱、代碱呼吸呼吸型式呼吸困难呼吸中枢的兴奋性循环轻度：HR ↑，心收缩力↑→CO ↑缺氧和PaCO2 ↑……抑制心脏活动、血管扩张肺动脉压↑、肺源性心脏病中枢脑血管扩张CSF pH 值降低神经细胞能量供应不足肾胃肠道左心肥大与衰竭缺氧、酸中毒……左心收缩性降低胸内压的高低……左心的舒缩功能受限右室扩大、右室肥大……将室间隔推向左心侧……降低左室顺应性……左室舒张功能障碍第四节　呼吸衰竭的防治原则防治原发病和诱因吸氧I 型患者可吸入较高浓度的氧II 型患者就低浓度低流量吸氧病变部位通气不变血流↓V/Q ↑↑肺泡通气未充分利用死腔样通气PaO2 ↓呼衰PaCO2 可正常or ↓or ↑？？？？健肺病肺功能性分流全肺>0.8 <0.8 VA/Q =0.8 >0.8 <0.8 PaO2 ↓↓↑↑↓CaO2 ↓↓↑↓PaCO2 ↑↑↓↓N　↓↑↓↓↑↑CaCO2 N　↓↑氧离曲线二氧化碳解离曲线健肺病肺死腔样通气全肺>0.8 <0.8 VA/Q =0.8 >0.8 <0.8 PaO2 ↓↓↑↑↓CaO2 ↓↓↑↓PaCO2 ↑↑↓↓N　↓↑↓↓↑↑CaCO2 N　↓↑氧离曲线二氧化碳解离曲线功能性分流解剖分流吸入纯氧吸入纯氧功能性分流和解剖分流的鉴别病因数小时～数日内呼吸困难过度通气进行性低氧血症播散性炎细胞活化和炎症介质全身感染严重创伤白细胞单核巨嗜细胞血小板活化粘附、损伤上皮和内皮细胞急性肺损伤全身性补体系统和凝血纤溶系统激活全身感染严重创伤补体系统激活C5a 等增加急性肺损伤中性粒细胞聚集白细胞栓子形成中性粒细胞粘附于血管内皮凝血纤溶系统激活、血栓形成肺间质毛细血管扩张充血。肺泡腔内蛋白液体渗出，并在肺泡管、肺泡表面形成膜状物…透明膜▲呼吸性细支气管，→肺泡管，→肺泡ARDS 的病理改变致病因子肺泡-毛细血管膜损伤、炎症肺水肿肺不张支气管痉挛肺血管收缩微血栓弥散障碍肺内分流死腔样通气低氧血症肺泡PO2 低酸中毒肺小动脉收缩肺气肿使肺毛细血管受压或萎缩肺纤维化时肺小血管受累，管壁狭窄，阻力↑慢性缺氧，红细胞↑，血液粘度↑，肺血管阻力↑肺动脉压升高呼吸衰竭引起肺动脉压升高缺氧、[ H+] ↑肺动脉压↑右心后负荷↑肺血管结构改建红细胞↑肺部病变：肺小动脉炎、肺栓塞缺氧、[ H+] ↑心肌舒缩减弱呼吸困难:用力呼气……心脏受压……心舒张受限用力吸气……心外负压↑……心缩受限右室肥大右室衰竭右心肥大与衰竭* * 根据血气变化特点：呼衰低氧血症型（Ⅰ型）低氧血症伴高碳酸血症型（Ⅱ型）根据主要发病机制：呼衰通气性呼衰换气性呼衰呼衰中枢性呼衰外周性呼衰根据原发病变部位: 根据病程经过: 呼衰急性呼衰慢性呼衰呼吸中枢呼吸肌胸廓和胸膜肺气道狭窄或阻塞所致的肺泡通气不足气道阻力80％以上发生于直径＞2 mm 的支气管与气管。气道阻力受气流速度、气流形式和管径大小的影响.气道管径大小是影响气道阻力的最主要因素。R 1/r4。不同部位气道阻塞所致呼气与吸气时气道阻力的变化气道阻塞据部位分为中央气道性阻塞和外周性气道阻塞VA 0.863× VCO2 PaCO2 = PACO2= 气体的弥散量取决于肺泡膜两侧的气体分压差肺泡的面积与厚度气体的弥散常数血液与肺泡接触的时间弥散膜厚度气体分压· 溶解度· 肺泡呼吸面积弥散速度∞定义病变重的部位通气↓血流不变or↑V/Q ↓↓静脉血未充分更新功能性分流（静脉血掺杂）*