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肺功能不全

肺功能不全. Pulmonary insufficiency. 广东医学院病理生理教研室. 呼吸衰竭. 什么是肺的功能？. 肺 功 能 不 全. 呼吸功能 障碍. 呼吸功能. 非呼吸功能. 非呼吸功能 障碍. 呼 吸 衰 竭. (respiratory failure). 概述. 病因和发病机制. 代谢和功能改变. 防治的病理生理学基础. 肺通气. 肺换气. 气体在血液中的运输. 组织换气. 细胞内氧化代谢. 外呼吸. 内呼吸. 概述. 血液循环. 组织细胞. 肺. O 2. O 2. CO 2. CO 2. 呼吸全过程示意图.

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Presentation Transcript

  1. 肺功能不全 Pulmonary insufficiency 广东医学院病理生理教研室

  2. 呼吸衰竭 什么是肺的功能？ 肺 功 能 不 全 • 呼吸功能障碍 • 呼吸功能 • 非呼吸功能 • 非呼吸功能障碍

  3. 呼 吸 衰 竭 (respiratory failure) • 概述 • 病因和发病机制 • 代谢和功能改变 • 防治的病理生理学基础

  4. 肺通气 肺换气 气体在血液中的运输 组织换气 细胞内氧化代谢 外呼吸 内呼吸 • 概述 血液循环 组织细胞 肺 O2 O2 CO2 CO2 呼吸全过程示意图

  5. 概述 • 概念 呼吸衰竭(respiratory failure)： • 指由于外呼吸功能严重障碍， 导致动脉血氧分压（PaO2）低于正常范围， 伴有或不伴有二氧化碳分压（PaCO2 ）异常的一种病理过程。

  6. 诊断呼衰的主要血气标准： 成人海平面静息时：PaO2=(100-0.33×年龄) ±5 mmHg

  7. 呼吸衰竭指数 (respiratory failure index,RFI) PaO2(mmHg) RFI = FiO2(%) 当吸入气氧浓度（FiO2 ）＜20%时 RFI ≤ 300（正常值：500）时可诊断为呼衰。

  8. PaO2 PaCO2 I 型 ↓ N （低氧血症型） II 型 ↓ ↑ （高碳酸血症型） III 型 ↓ ↓ • 概述 • 分类 • 根据血气改变

  9. 分类 • 根据主要发病机制：通气障碍型 • 换气障碍型 • 根据发病部位：中枢性 • 外周性 • 根据病程： 急性 • 慢性

  10. 呼 吸 衰 竭 (respiratory failure) • 概述 • 病因和发病机制 • 代谢和功能改变 • 防治的病理生理学基础

  11. 病因和发病机制 病因 ↓ 外呼吸功能障碍 ↓ 呼吸衰竭 病因 ↓ 肺通气功能障碍 肺换气功能障碍 ↓ 呼吸衰竭

  12. 病因和发病机制 • 肺通气功能障碍 • 限制性通气障碍 • 阻塞性通气障碍

  13. 肺通气功能障碍 • 限制性通气障碍 （restrictive hypoventilation) • 概念： 吸气时肺泡扩张受限引起的肺泡通气不足。 • 病因： ? 肺泡扩张受限

  14. 肺泡扩张动力系统 限制性通气障碍 呼吸中枢 ↓ 神 经 ↓ 呼吸肌 ↓ 胸 廓 ↓ 胸膜腔 O2 →气管、支气管↓ 肺泡 O2↓肺泡膜 肺泡毛细血管 肺通气 肺换气 外呼吸过程和呼吸衰竭的发病环节

  15. 限制性通气障碍 （restrictive hypoventilation) • 概念： • 病因： 呼吸运动的“动力系统”受限 ①呼吸肌活动障碍 ②胸廓顺应性降低 ③肺顺应性降低 ④胸腔积液和气胸

  16. 肺通气功能障碍 • 阻塞性通气障碍 （obstructive hypoventilation) • 概念： 气道狭窄或阻塞所致的通气障碍 • 病因： 呼吸运动的“管道系统”受阻 ①气道自身病变 ②气道管腔被阻塞 ③气道周围组织病变等

  17. 气管分叉以上的气道阻塞 • 阻塞性通气障碍 （obstructive hypoventilation) • 气道阻塞类型： • 中央性气道阻塞 • 外周性气道阻塞

  18. 胸外段阻塞 • 胸内段阻塞 • 阻塞性通气障碍 （obstructive hypoventilation) • 中央性气道阻塞 胸廓

  19. 吸气 呼气 吸气性呼吸困难 (inspiratory dyspnea) • 胸外段阻塞 气道内压＜大气压 气道内压＞大气压 阻塞加重 阻塞减轻

  20. 吸气性呼吸困难

  21. 吸气 呼气 呼气性呼吸困难 (expiratory dyspnea) • 胸内段阻塞 气道内压＞胸内压 气道内压＜胸内压 阻塞加重 阻塞减轻

  22. 主要指内径小于2mm的小气道阻塞 • 气道阻塞类型： • 中央性气道阻塞 气管分叉以上的气道阻塞 • 外周性气道阻塞

  23. 呼气 用力呼气 小气道闭合 呼气性呼吸困难 (expiratory dyspnea) • 外周性气道阻塞 吸气 阻塞减轻 阻塞加重

  24. 0 等压点下游端 +10 等压点 +20 +20 +30 +20 +35 +20 +20 • 外周性气道阻塞 等压点: (equal pressure point) 用力呼气时，气道内压与胸内压相等的部位称等压点。 正常人用力呼气

  25. 0 0 等压点上移至小气道 +10 等压点 大气道 +10 +20 小气道阻塞 +20 +30 +20 +20 +20 +20 +35 +35 +20 +20 +20 +20 慢性支气管炎者用力呼气 正常人用力呼气 • 外周性气道阻塞

  26. 0 等压点上移至小气道 +10 +20 +20 +20 +25 +20 +20 肺气肿者 用力呼气 • 外周性气道阻塞 0 +10 等压点 大气道 +20 +20 +30 +20 +35 +20 +20 正常人用力呼气

  27. PaO2PaCO2 ↓ ↑ Ⅱ型呼吸衰竭 • 肺通气功能障碍 • 血气变化特点 • PaCO2的增值与PaO2降值成一定比例关系，其比值相当于呼吸商。 前提：单纯性通气不足

  28. 16.0 13.3 10.7 8.00 5.33 2.67 PAO2 kPa PACO2 2 4 6 8 10 肺泡通气量 (L/min) • PaO2↓与PaCO2↑成比例变化

  29. 病因和发病机制 • 肺通气功能障碍 • 肺换气功能障碍 • 弥散障碍 • 肺泡通气/血流比例失调 • 解剖分流增加

  30. 呼吸膜面积 弥散速度 ∝ 呼吸膜厚度 thickness：<1µm Surface size：about80m2 安静状态下用40m2 RBC 肺泡 O2 血浆 毛细血管 CO2 Structure of alveolar-capillary membrane

  31. 肺泡膜面积减少(>50%) • 肺泡膜厚度增加 • 弥散时间缩短 • 肺换气功能障碍 • 弥散障碍 (diffusion impairment) • 概念： 指肺泡膜面积减少或 异常增厚和弥散时间缩短引起的气体交换障碍。 • 病因：

  32. 弥散障碍 (diffusion impairment) • 血气变化特点： • 肺泡膜病变在静息时一般不出现血气异常

  33. PO2（KPa） 肺泡PO2 13.3 10.7 8.00 5.33 2.67 0 正常 肺泡膜增厚 （2） （1） 肺动脉 毛细血管 肺静脉 0 0.25 0.50 0.75 时间（S） 正常与肺泡膜增厚时Hb氧合所需时间示意图 （1）静息时血液流经肺泡的时间（2）运动时血液流经肺泡的时间

  34. PCO2 (mmHg) PO2 PaO2 PvCO2 80 46 60 PvO2 40 20 40 PaCO2 0 0.25 0.50 0.75 (s) 血液通过肺泡毛细血管时的血气变化 实线为正常人，虚线为肺泡膜病变患者

  35. 弥散障碍 (diffusion impairment) • 血气变化特点： • 肺泡膜病变在静息时一般不出现血气异常 • 肺泡膜病变在体力负荷增加时的 血气变化（单纯性弥散障碍）： • PaO2↓ • PaCO2正常

  36. 肺换气功能障碍 • 肺泡通气/血流比例失调 正常静息状态下： 肺泡通气量（VA): 4L/min 肺血流量（Q): 5L/min VA/Q : 0.8    

  37. 肺总通气量和总血流量正常   但部分肺泡通气（VA ）或(和)血流（Q）分布不均匀   VA/Q 部分肺泡 不正常 • 肺泡通气/血流比例失调 • 概念：

  38. 肺泡通气/血流比例失调 • 存在生理性肺泡通气与血流比例不协调 • 病理情况下，肺泡通气与血流比例严重失调则会导致换气功能的障碍

  39. ＜﹣ 10cmH2O 50% -10 0 -20 -30 ＞ - 2.5cm H2O 直立位时肺泡通气分布的特点

  40. 肺泡容积 肋骨位置 生理性的通气血流比例改变

  41. 肺泡通气/血流比例失调 • 类型： • 部分肺泡通气不足 • 部分肺泡血流不足

  42.    VA↓， Q N， VA/Q↓ • 肺泡通气/血流比例失调 • 部分肺泡通气不足 (1）病因：支气管哮喘、COPD、肺气肿、 肺水肿、肺纤维化等

  43. 部分肺泡通气↓, 血流N/↑ 静脉血未能 充分动脉化 ↓   VA/Q • 肺泡通气/血流比例失调 • 部分肺泡通气不足 (2）机制： “功能性分流”(Functional shunt) “静脉血掺杂”(Venous admixture)

  44. 正常 功能性分流 功能性分流： 正常：仅占肺血流量3% 慢阻肺时：可达30%~50%

  45. 肺泡通气/血流比例失调 • 部分肺泡通气不足 (3）动脉血的血气变化： PaO2 ？ PaCO2

  46. PaO2   CaO2   PaCO2     VA/Q CaCO2   部分肺泡通气不足 代偿性通气增加 功能性分流 全肺 病肺 健肺 0.8 0.8 0.8 0.8 =0.8

  47. 60 40 20 0 20 40 60 80 100mmHg CO2和 O2 含 量 CO2解离曲线 氧解离曲线 (ml/dl) PCO2和PO2 血液氧和二氧化碳解离曲线

  48. PaO2   CaO2   PaCO2     VA/Q CaCO2   部分肺泡通气不足 代偿性通气增加 功能性分流 全肺 病肺 健肺 0.8 0.8 0.8 0.8 =0.8   N   N  

  49. VA N， Q ↓ ， VA/Q↑     • 肺泡通气/血流比例失调 • 部分肺泡血流不足 (1）病因：肺动脉栓塞、炎症、收缩、肺内DIC等

  50. 部分肺泡血流↓, 通气N 肺泡通气未充分利用   VA/Q↑ • 肺泡通气/血流比例失调 • 部分肺泡血流不足 (2）机制： “死腔样通气”(Dead space like ventilation)

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