第十五章 呼吸衰竭
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降低肺泡表面张力 Laplace 定律：一个液膜组成的球, 其内压与半径成反比，与表面张力成正 比。
2T P r
保证大、小肺泡的稳定性
2. 阻塞性通气不足
(obstructive hypoventilation)
(1) 概念：气道狭窄或阻塞导致的通气障碍 (2) 病因：呼吸道肿瘤、异物、声带水肿、 COPD等。 气道阻力增加是关键。
动脉血氧分压（PaO2）水平是呼吸功能活动 各环节正常与否的总结果，是气体交换完善与否 的直接表现。呼吸衰竭的定义则以动脉血氧分压 的量值为定义。
（三）肺通气、换气功能指标
呼衰指数(respiratory failure index，RFI)： 指动脉血氧分压与吸入气氧浓度之比值。反映 外呼吸效率。
第一节 概述
一、肺外呼吸功能评价指标 （一）肺通气功能指标 （二）肺换气功能指标 （三）肺通气、换气功能指标
（一）肺通气功能指标
1. 肺总容量( total lung capacity, TLC )：指肺所能 容纳的最大气量，即肺活量与残气量之和。 2. 肺活量( forced vital capacity, FVC )：在最大吸 气后，尽力呼气时所能呼出的气量，称为肺活量。 3. 第一秒时间肺活量 (Forced expiratory volume in 1 second, FEV 1.0) 健康人可以在一秒钟内呼出肺活量的83%，两秒 呼出94%，三秒呼出96%。凡第一秒呼出量下降， 说明气道阻塞，多见于肺组织弹性丧失、支气管痉 挛、狭窄。
PA-aO2=PAO2-PaO2
吸空气时：15～20 mmHg，随年龄增加而增大，上 限不超过30mmHg； 吸纯氧时：25～75 mmHg。
衡量外呼吸功能正常与否的最终指标：血气分压 血气分压：kPa (mmHg) A V
O2
CO2
13.3(100)
5.32(40)
5.32(40)
6.18(46)
呼吸衰竭 (respiratory failure)： 是指由于外呼吸功能发生严重障碍，导 致静息状态下动脉氧分压（PaO2） 低于8 kPa (60 mmHg)， 或伴有动脉CO2分压（PaCO2） 高于6.6 kPa(50mmHg)， 并引起一系列机能障碍、代谢紊乱的病理过 程。
呼吸衰竭的分型
三、 分类
1. 根据血气改变 ：
I 型 II 型 PaO2 ↓ ↓ PaCO2 N （低氧血症型） ↑ （高碳酸血症型）
2. 根据外呼吸不同环节：通气障碍型 换气障碍型 3. 根据发病部位：中枢性 外周性 4. 根据病程： 急性 慢性
第二节 原因和发病机制
呼吸中枢 ↓ 神经 ↓ 肺泡扩张 呼吸肌 动力系统 ↓ 胸廓 ↓ 胸膜腔 限制性通气障碍 O2 → 气管、支气管↓ 肺通气 阻塞性通气障碍 肺泡 弥散障碍 O2↓肺泡膜 肺换气 通气血流比例失调 解剖分流异常增加 肺泡毛细血管
4. 残气量 ( residual volume, RV )：指最大呼 气后残留在肺内的气体。 5. 死腔量( dead space volume, VD )：呼吸过 程中,处于呼吸性细支气管以上气道内的气体, 通常并不能与血液气体进行交换.这部分气体 量称为生理死腔,正常人约为150ml 6. 肺顺应性( compliance )
Байду номын сангаас
FiO2
RFI正常值为500左右； 当FiO2<21%时，对判断呼吸衰竭有重要意义。 如果RFI≤300，则可诊断为呼衰。
呼吸功能不全(respiratory insufficiency)
多种疾病可导致呼吸衰竭的发生
内科: COPD、支气管哮喘持续发作、 尘肺、 重症肺结核（慢纤空）、胸膜纤维化 外科： 气胸、 肺癌、肺大部切除 （并发症） 儿科： 新生儿呼吸窘迫综合征 产科： 羊水栓塞 传染科: SARS 耳鼻喉科： 异物误吸 麻醉科： 麻醉意外 急症科： 溺水、安眠镇静剂过量、酒精中毒、 毒品过量、腐蚀气体误吸 等等
（二）肺换气功能指标
1. 肺弥散量(diffusing capacity)： 指气体 在分 压差作用下，每分钟经肺泡膜弥散的容量。 反映肺换气效率。正常值为： 188ml/min· kPa。 2. 肺泡气-动脉血氧分压差(PA-aO2)：指肺泡 气 氧分压与动脉血氧分压之差。反映肺泡膜氧 交换状态。
I型呼吸衰竭=低氧血症性呼吸衰竭 PaO2 —常因换气功能障碍所致 II型呼吸衰竭=低氧血症伴高碳酸血症性呼衰 PaO2 ，PaCO2 —常因通气功能障碍
I型 II型呼衰
呼衰指数(respiratory failure index，RFI) 指动脉血氧分压与吸入气氧浓度之比值。 反映外呼吸效率。 RFI= PaO2
层流与湍流的气道阻力
泊肃叶定律：
8L 层流： R 4 r 8L 湍流： R 5 r
气 道 阻 塞
中央性气道阻塞 ：气管分叉以上的气道阻塞 胸外阻塞→吸气性呼吸困难 胸内阻塞→呼气性呼吸困难 外周性气道阻塞：内径<2mm的小支气管 小气道阻塞→ 呼气性呼吸困难
不同部位气道阻塞所致呼气与吸气时气道阻力的变化
呼吸衰竭的常见发病环节
一、肺通气功能障碍
（一）、类型与原因
1. 限制性通气不足
(restrictive hypoventilation)
(1). 概念：主动吸气时肺泡扩张受限
(2). 病因：病因很多，多个环节均可发生
限制性通气不足的病因
呼吸中枢： 脑外伤、“中风”、中枢镇静剂、酒精 神经： 格林巴利综合征、脊髓灰质炎 呼吸肌： 疲劳、萎缩、无力 胸廓： 多发性肋骨骨折、严重畸形 胸膜腔：胸膜纤维化、胸腔积液、胸腔积气 肺泡 ：表面活性物质↓: 合成↓： 早产儿呼吸窘迫综合征 消耗↑： 肺气肿过度通气 稀释性： 肺水肿
表面活性物质（Pulmonary or lung Surfactant）： 维持肺泡表面张力于正常水平的物质 肺泡II型上皮细胞 产生于：
二棕榈酰磷脂酰胆碱 性质：
降低表面张力，削弱肺泡的回缩力， 作用： 增加肺顺应性，防止肺泡的塌陷。
病理情况下：合成减少，分解增多，含量减少
表面活性物质的生理功能
2T P r
保证大、小肺泡的稳定性
2. 阻塞性通气不足
(obstructive hypoventilation)
(1) 概念：气道狭窄或阻塞导致的通气障碍 (2) 病因：呼吸道肿瘤、异物、声带水肿、 COPD等。 气道阻力增加是关键。
动脉血氧分压（PaO2）水平是呼吸功能活动 各环节正常与否的总结果，是气体交换完善与否 的直接表现。呼吸衰竭的定义则以动脉血氧分压 的量值为定义。
（三）肺通气、换气功能指标
呼衰指数(respiratory failure index，RFI)： 指动脉血氧分压与吸入气氧浓度之比值。反映 外呼吸效率。
第一节 概述
一、肺外呼吸功能评价指标 （一）肺通气功能指标 （二）肺换气功能指标 （三）肺通气、换气功能指标
（一）肺通气功能指标
1. 肺总容量( total lung capacity, TLC )：指肺所能 容纳的最大气量，即肺活量与残气量之和。 2. 肺活量( forced vital capacity, FVC )：在最大吸 气后，尽力呼气时所能呼出的气量，称为肺活量。 3. 第一秒时间肺活量 (Forced expiratory volume in 1 second, FEV 1.0) 健康人可以在一秒钟内呼出肺活量的83%，两秒 呼出94%，三秒呼出96%。凡第一秒呼出量下降， 说明气道阻塞，多见于肺组织弹性丧失、支气管痉 挛、狭窄。
PA-aO2=PAO2-PaO2
吸空气时：15～20 mmHg，随年龄增加而增大，上 限不超过30mmHg； 吸纯氧时：25～75 mmHg。
衡量外呼吸功能正常与否的最终指标：血气分压 血气分压：kPa (mmHg) A V
O2
CO2
13.3(100)
5.32(40)
5.32(40)
6.18(46)
呼吸衰竭 (respiratory failure)： 是指由于外呼吸功能发生严重障碍，导 致静息状态下动脉氧分压（PaO2） 低于8 kPa (60 mmHg)， 或伴有动脉CO2分压（PaCO2） 高于6.6 kPa(50mmHg)， 并引起一系列机能障碍、代谢紊乱的病理过 程。
呼吸衰竭的分型
三、 分类
1. 根据血气改变 ：
I 型 II 型 PaO2 ↓ ↓ PaCO2 N （低氧血症型） ↑ （高碳酸血症型）
2. 根据外呼吸不同环节：通气障碍型 换气障碍型 3. 根据发病部位：中枢性 外周性 4. 根据病程： 急性 慢性
第二节 原因和发病机制
呼吸中枢 ↓ 神经 ↓ 肺泡扩张 呼吸肌 动力系统 ↓ 胸廓 ↓ 胸膜腔 限制性通气障碍 O2 → 气管、支气管↓ 肺通气 阻塞性通气障碍 肺泡 弥散障碍 O2↓肺泡膜 肺换气 通气血流比例失调 解剖分流异常增加 肺泡毛细血管
4. 残气量 ( residual volume, RV )：指最大呼 气后残留在肺内的气体。 5. 死腔量( dead space volume, VD )：呼吸过 程中,处于呼吸性细支气管以上气道内的气体, 通常并不能与血液气体进行交换.这部分气体 量称为生理死腔,正常人约为150ml 6. 肺顺应性( compliance )
Байду номын сангаас
FiO2
RFI正常值为500左右； 当FiO2<21%时，对判断呼吸衰竭有重要意义。 如果RFI≤300，则可诊断为呼衰。
呼吸功能不全(respiratory insufficiency)
多种疾病可导致呼吸衰竭的发生
内科: COPD、支气管哮喘持续发作、 尘肺、 重症肺结核（慢纤空）、胸膜纤维化 外科： 气胸、 肺癌、肺大部切除 （并发症） 儿科： 新生儿呼吸窘迫综合征 产科： 羊水栓塞 传染科: SARS 耳鼻喉科： 异物误吸 麻醉科： 麻醉意外 急症科： 溺水、安眠镇静剂过量、酒精中毒、 毒品过量、腐蚀气体误吸 等等
（二）肺换气功能指标
1. 肺弥散量(diffusing capacity)： 指气体 在分 压差作用下，每分钟经肺泡膜弥散的容量。 反映肺换气效率。正常值为： 188ml/min· kPa。 2. 肺泡气-动脉血氧分压差(PA-aO2)：指肺泡 气 氧分压与动脉血氧分压之差。反映肺泡膜氧 交换状态。
I型呼吸衰竭=低氧血症性呼吸衰竭 PaO2 —常因换气功能障碍所致 II型呼吸衰竭=低氧血症伴高碳酸血症性呼衰 PaO2 ，PaCO2 —常因通气功能障碍
I型 II型呼衰
呼衰指数(respiratory failure index，RFI) 指动脉血氧分压与吸入气氧浓度之比值。 反映外呼吸效率。 RFI= PaO2
层流与湍流的气道阻力
泊肃叶定律：
8L 层流： R 4 r 8L 湍流： R 5 r
气 道 阻 塞
中央性气道阻塞 ：气管分叉以上的气道阻塞 胸外阻塞→吸气性呼吸困难 胸内阻塞→呼气性呼吸困难 外周性气道阻塞：内径<2mm的小支气管 小气道阻塞→ 呼气性呼吸困难
不同部位气道阻塞所致呼气与吸气时气道阻力的变化
呼吸衰竭的常见发病环节
一、肺通气功能障碍
（一）、类型与原因
1. 限制性通气不足
(restrictive hypoventilation)
(1). 概念：主动吸气时肺泡扩张受限
(2). 病因：病因很多，多个环节均可发生
限制性通气不足的病因
呼吸中枢： 脑外伤、“中风”、中枢镇静剂、酒精 神经： 格林巴利综合征、脊髓灰质炎 呼吸肌： 疲劳、萎缩、无力 胸廓： 多发性肋骨骨折、严重畸形 胸膜腔：胸膜纤维化、胸腔积液、胸腔积气 肺泡 ：表面活性物质↓: 合成↓： 早产儿呼吸窘迫综合征 消耗↑： 肺气肿过度通气 稀释性： 肺水肿
表面活性物质（Pulmonary or lung Surfactant）： 维持肺泡表面张力于正常水平的物质 肺泡II型上皮细胞 产生于：
二棕榈酰磷脂酰胆碱 性质：
降低表面张力，削弱肺泡的回缩力， 作用： 增加肺顺应性，防止肺泡的塌陷。
病理情况下：合成减少，分解增多，含量减少
表面活性物质的生理功能