呼吸衰竭的病理生理.ppt
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呼吸衰竭的病理生理
上海医科大学呼吸病研究所
蔡映云
呼吸衰竭的定义
呼吸功能严重损害PaO2<60mmHg或
(通气、换气)PaCO2>50mmHg
呼吸气体的分压mmHg
外环境气体PIO2150PICO20.3
肺泡气PAO2104PACO240
动脉血PaO2 96PaCO240
组织静脉血PVO2 40PVCO246
通气衰竭发生机理
呼吸的调节
呼吸中枢功能检测
* P0.1
* 高CO2反应性
* 低O2反应性
呼吸中枢功能异常
* 脑炎、脑膜脑炎
* 脑外伤
* 脑血管意外
* 麻醉药、安眠药
* 原发性肺泡低通气
* 睡眠呼吸暂停综合症(中枢型)
呼吸肌的特点
* 在一定范围内，肌纤维初长度短，肌力低
* 收缩速度快，肌力低
* 刺激频率低，肌力低
呼吸肌功能的监测
* 望诊
矛盾呼吸、交替呼吸
* 呼吸肌力指标
MIP、MEP、Pdimax
* 呼吸肌耐力指标
Pdi/Pdimax·Ti/Ttot
最大耐受呼吸MSV
60%MVV作过度通气的时间
最大通气量MVV
影响呼吸肌功能的疾病
* 中枢神经系统疾病
* 重症肌无力，格林-巴利综合症，多发性肌炎
* 营养不良
* 代谢因素，如低血钾
* 药物
呼吸肌能量的平衡
COPD患者呼吸肌功能异常
COPD患者呼吸肌功能异常
通气的负荷
* 气道阻力
层流公式
8?l
△P= V?
? r4
r管道半径，l管道长度，?气体粘度系数， V?流速
通气的负荷
* 气道阻力
涡流公式
Kpl
△P= V?2
? r2
K常数，p气体质量
通气的负荷
* 气道阻力
涡流常数
2pV?
NR=
? ?r
气道阻力的影响因素
* 气体质量和粘度
粘度Poise×10-6 质量g/ml ×10-3
空气180112
N2184110
He20315.6
O2214126
* 肺容积
肺容积大，肺弹性回缩力大，气道扩张，气道阻力↓
* 流速
P=K1V?+K2V?2
通气负荷(呼吸顺应性)
肺顺应性=肺容积变化(△V)/经肺压(△P)
胸壁顺应性=肺容积变化 (△V)/经胸壁压(△P)
总顺应性=肺容积变化(△V)/经胸廓压(△P)
经肺压：胸腔内压与肺泡内压以及肺弹性回缩力的代数和
经胸壁压：胸腔内压与外环境压差
经胸廓压：肺泡内压与外环境压差
肺顺应性与肺弹性阻力
顺应性弹性阻力
某一段的斜率，某一点的力，与
与曲线平移无关曲线平移有关
疾病状态肺顺应性变化
机械通气患者肺胸静态总顺应性
肺泡压
FRC0
FRC+VT0+ △P
△P=P1+P2
P1克服气道阻力
P2克服肺和胸廓静态回缩压
肺胸静态总顺应性=潮气量/(平台压-PEEP)
弥散
* 肺泡膜的弥散
与气体分子量平方根成反比
O2弥散比CO2稍快
80%气体在0.002秒内完成，可忽略不计。
* 肺泡毛细血管膜的弥散
与气体分子量平方根成反比，与溶解度成正比，因此CO2弥散速度是O2的20.6倍
* 弥散面积
* 弥散距离
* 氧分压差
* 与血红蛋白结合
肺血管中血容量
毛细血管血流速度
血红蛋白含量
病人弥散功能的变化
* 弥漫性肺间质纤维化
* 阻塞性肺气肿
* 肺水肿
* 左心衰竭
* 肺部感染
* 肺叶切除
* 气胸
* 脊柱畸形
* 贫血
* 运动
通气/血流比例
吸入气的分布
* 左右肺的分布
坐位、仰卧位 右>左
侧卧位低侧>高侧
通气/血流比例
吸入气的分布
* 上下肺区(胸腔负压梯度)
上肺区通气少，血流更少
中间 通气血流适当
下肺区通气多，血流更多
通气/血流比例
吸入气的分布
* 不同肺容量
接近残气位上肺>下肺
中间 上肺=下肺
接近肺总量上肺<下肺
通气分布的影响因素
* 年龄
* 潮气量、吸气流速、吸气时间
* 气道阻塞
* 肺顺应性不同
* 肺扩张受限
* 支气管解痉剂
血流的分布
* 左右肺的分布
仰卧位右>左
侧卧位下肺>上肺
* 上下肺区(血流受重力影响)
上肺区血流少
下肺区血流多
* 不同肺容量
残气位肺尖>肺底
功能残气位 肺尖<肺底
肺总量 肺尖<肺底
影响肺血流分布的因素
* 低PO2
* 高PCO2
* 交感神经兴奋
* 肺血管栓塞
* 肺毛细血管破坏，如肺气肿
* 肺血管扭曲变形，如胸水
改善通气的方法
* 增加通气动力
* 呼吸兴奋剂
* 营养
* 纠正低血钾
* 机械通气
呼吸兴奋剂作用机理
减轻通气负荷
* 支气管解痉剂
* 分泌物湿化引流
* 控制感染
* 减轻肺水肿
* 减轻肺部炎症
降低通气需要
* 控制发热
* 抗抽搐
* 饮食调整
* 减少死腔
* 减少活动
改善换气功能的措施
* 控制肺部感染
* 减轻肺水肿
* 利尿
* 分泌物引流
* 支气管扩张剂
呼吸衰竭的病理生理
上海医科大学呼吸病研究所
蔡映云
呼吸衰竭的定义
呼吸功能严重损害PaO2<60mmHg或
(通气、换气)PaCO2>50mmHg
呼吸气体的分压mmHg
外环境气体PIO2150PICO20.3
肺泡气PAO2104PACO240
动脉血PaO2 96PaCO240
组织静脉血PVO2 40PVCO246
通气衰竭发生机理
呼吸的调节
呼吸中枢功能检测
* P0.1
* 高CO2反应性
* 低O2反应性
呼吸中枢功能异常
* 脑炎、脑膜脑炎
* 脑外伤
* 脑血管意外
* 麻醉药、安眠药
* 原发性肺泡低通气
* 睡眠呼吸暂停综合症(中枢型)
呼吸肌的特点
* 在一定范围内，肌纤维初长度短，肌力低
* 收缩速度快，肌力低
* 刺激频率低，肌力低
呼吸肌功能的监测
* 望诊
矛盾呼吸、交替呼吸
* 呼吸肌力指标
MIP、MEP、Pdimax
* 呼吸肌耐力指标
Pdi/Pdimax·Ti/Ttot
最大耐受呼吸MSV
60%MVV作过度通气的时间
最大通气量MVV
影响呼吸肌功能的疾病
* 中枢神经系统疾病
* 重症肌无力，格林-巴利综合症，多发性肌炎
* 营养不良
* 代谢因素，如低血钾
* 药物
呼吸肌能量的平衡
COPD患者呼吸肌功能异常
COPD患者呼吸肌功能异常
通气的负荷
* 气道阻力
层流公式
8?l
△P= V?
? r4
r管道半径，l管道长度，?气体粘度系数， V?流速
通气的负荷
* 气道阻力
涡流公式
Kpl
△P= V?2
? r2
K常数，p气体质量
通气的负荷
* 气道阻力
涡流常数
2pV?
NR=
? ?r
气道阻力的影响因素
* 气体质量和粘度
粘度Poise×10-6 质量g/ml ×10-3
空气180112
N2184110
He20315.6
O2214126
* 肺容积
肺容积大，肺弹性回缩力大，气道扩张，气道阻力↓
* 流速
P=K1V?+K2V?2
通气负荷(呼吸顺应性)
肺顺应性=肺容积变化(△V)/经肺压(△P)
胸壁顺应性=肺容积变化 (△V)/经胸壁压(△P)
总顺应性=肺容积变化(△V)/经胸廓压(△P)
经肺压：胸腔内压与肺泡内压以及肺弹性回缩力的代数和
经胸壁压：胸腔内压与外环境压差
经胸廓压：肺泡内压与外环境压差
肺顺应性与肺弹性阻力
顺应性弹性阻力
某一段的斜率，某一点的力，与
与曲线平移无关曲线平移有关
疾病状态肺顺应性变化
机械通气患者肺胸静态总顺应性
肺泡压
FRC0
FRC+VT0+ △P
△P=P1+P2
P1克服气道阻力
P2克服肺和胸廓静态回缩压
肺胸静态总顺应性=潮气量/(平台压-PEEP)
弥散
* 肺泡膜的弥散
与气体分子量平方根成反比
O2弥散比CO2稍快
80%气体在0.002秒内完成，可忽略不计。
* 肺泡毛细血管膜的弥散
与气体分子量平方根成反比，与溶解度成正比，因此CO2弥散速度是O2的20.6倍
* 弥散面积
* 弥散距离
* 氧分压差
* 与血红蛋白结合
肺血管中血容量
毛细血管血流速度
血红蛋白含量
病人弥散功能的变化
* 弥漫性肺间质纤维化
* 阻塞性肺气肿
* 肺水肿
* 左心衰竭
* 肺部感染
* 肺叶切除
* 气胸
* 脊柱畸形
* 贫血
* 运动
通气/血流比例
吸入气的分布
* 左右肺的分布
坐位、仰卧位 右>左
侧卧位低侧>高侧
通气/血流比例
吸入气的分布
* 上下肺区(胸腔负压梯度)
上肺区通气少，血流更少
中间 通气血流适当
下肺区通气多，血流更多
通气/血流比例
吸入气的分布
* 不同肺容量
接近残气位上肺>下肺
中间 上肺=下肺
接近肺总量上肺<下肺
通气分布的影响因素
* 年龄
* 潮气量、吸气流速、吸气时间
* 气道阻塞
* 肺顺应性不同
* 肺扩张受限
* 支气管解痉剂
血流的分布
* 左右肺的分布
仰卧位右>左
侧卧位下肺>上肺
* 上下肺区(血流受重力影响)
上肺区血流少
下肺区血流多
* 不同肺容量
残气位肺尖>肺底
功能残气位 肺尖<肺底
肺总量 肺尖<肺底
影响肺血流分布的因素
* 低PO2
* 高PCO2
* 交感神经兴奋
* 肺血管栓塞
* 肺毛细血管破坏，如肺气肿
* 肺血管扭曲变形，如胸水
改善通气的方法
* 增加通气动力
* 呼吸兴奋剂
* 营养
* 纠正低血钾
* 机械通气
呼吸兴奋剂作用机理
减轻通气负荷
* 支气管解痉剂
* 分泌物湿化引流
* 控制感染
* 减轻肺水肿
* 减轻肺部炎症
降低通气需要
* 控制发热
* 抗抽搐
* 饮食调整
* 减少死腔
* 减少活动
改善换气功能的措施
* 控制肺部感染
* 减轻肺水肿
* 利尿
* 分泌物引流
* 支气管扩张剂
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