呼吸功能不全 (respiratory insufficiency)
分类
按动脉血气： I型:低氧血症型 PaO2↓,不伴有PaCO2↑ II型:高碳酸血症型 PaO2↓, 伴有PaCO2↑ 按发病机制：通气性、换气性 按病变部位：中枢性、外周性 按发病急缓：急性、慢性
第一节 原因和发病机制
气道通畅 呼吸中枢
肺功能不全
概述
肺
O2
血液循环
组织 细胞
O2
CO2
CO2
肺通气
肺换气 气体在血液中 组织 细胞内氧 的运输 换气 化代谢
外呼吸
内呼吸
呼吸全过程示意图
呼吸衰竭 (Respiratory Failure)
概念：外呼吸功能严重障碍导致PaO2↓，伴有或不 伴有PaCO2↑的病理过程。 诊断标准：PaO2 < 60mmHg (8kPa) or PaCO2 > 50mmHg (6.67kPa)
中央性气道阻塞－位于胸外－吸气性呼吸困难
气道内压＜大气压 气道内压＞大气压
吸气阻塞加重
呼气阻塞减轻
吸气性呼吸困难
中央性气道阻塞－位于胸内－呼气性呼吸困难
气道内压＞胸内压 胸内压升高压迫气道
吸气阻塞减轻
呼气阻塞加重
外周性气道阻塞
内径小于2mm小支气管、细支气管及终末细支气管阻 塞
特点：细支气管无软骨支撑
单纯肺泡通气不足时的血气变化: PaO2↓,PaCO2↑（Ⅱ 型呼吸衰竭） PaCO2的增值与PaO2的降值成一定的比例关系，其比 值相 当于呼吸商（R） PaCO2是反映总肺泡通气量变化的最佳指标。
PaO2↓与 PaCO2↑成比例变化
16.0
13.3
PAO2
10.7 kPa
8.00
5.33
PACO2
0
等压点上移
0
大气道等压点
+10 +20
至小气道
+10
小
+20 +30 +20
+20 +20 +20
气 道
+35
+20
+20
+35
阻
+20
+20 塞
正常人用力呼气
慢性支气管炎者用 力呼气
0
0
等压点上移
大气道等压点
+10 +20
+20 +30 +20
至小气道
+10
+20
+20
+20
+35
+20
+20
气道阻力∝
长度、速度、气体粘滞度 半径4
气道阻塞: – 中央性：指喉、气管、大支 气管的狭窄与阻塞。又分为 胸外与胸内阻塞2种。
– 外周性：内径小于2mm的小 支气管阻塞。常见于慢性阻 塞性肺疾病 (COPD)
•中央性气道阻塞
o胸外段阻塞
o胸内段阻塞
胸
廓
中央性气道阻塞
1.常见原因 喉头水肿、异物、肿瘤 2.表现： 阻塞位于胸外：吸气性呼吸困难 阻塞位于胸内：呼气性呼吸困难
常见原因：COPD、支气管哮喘 气道内径变小
1.管壁增厚 2.平滑肌痉挛 3.分泌物堵塞
气道阻力↑机制：
4.肺泡壁萎缩或断裂， 对管壁牵张力减弱
等压点移向小气道，用力呼 气时小气道受压而闭合
外周性气道阻塞 呼气性呼吸困难
吸
呼
气
气
用力呼气
阻塞减轻
阻塞加重
小气道闭合
等压点: (equal pressure point)
2.67
2 4 6 8 10 肺泡通气量 (L/min)
二 肺换气功能障碍
弥散障碍
肺换气 功能障碍
通气血流 比例失调
解剖分流 增加
（一）弥散障碍
概念：指肺泡膜面积减少或
异常增厚和弥散时间缩短引
肺 泡
起的气体交换障碍。
O2
CO2
红
细毛
胞
细
血 浆
血
管
1.弥散障碍的原因
⑴肺泡膜面积减少 正常：成人肺泡膜总面积80m2，平静呼吸35～40m2 病理：肺实变、肺不张、肺叶切除等（减少面积>50%）
实线为正常人，虚线为肺泡膜病变患者
2.弥散障碍时的血气变化
⑴肺泡膜病变在静息时一般不出现血气异常
⑵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（ I型呼衰）
原因 呼吸肌活动障碍 呼吸中枢周围神经受损 胸廓及胸膜疾患
肺组织变硬、表面活性物质↓
胸腔积液和气胸
机制 呼吸动力↓ 呼吸动力↓
顺应性↓ 压迫肺
限制性 通气 障碍
（二）阻塞性通气不足
概念：呼吸道狭窄或阻塞，气道阻力增加引起的通气不足。
气道阻力(正常人平静呼吸)： 80%: 直径 >2mm 气管、支气管 20%: 直径 <2mm 小支气管、细支气管
+20 +25 +20
正常人用力呼气
肺气肿者 用力呼气
外周性气道阻塞 用力呼气时等压点移向小气道
0 10 20 20 25 20 30
20 +3355 20
0 10
20 15 20 20
20 +3355 20
0
10 20 15 20
20
20 +2355 20
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正常人
慢性支气管炎
肺气肿
（三）肺通气功能障碍时的血气变化
⑵肺泡膜厚度增加 正常：肺泡膜薄部<1μm，肺泡腔到红细胞膜<5μm 病理：肺水肿、肺纤维化、肺泡透明膜形成 弥散距离增宽，减慢弥散速度
⑶弥散时间缩短 肺泡膜病变＋心输出量增加和肺血流加快
13.3
正常 10.7
肺泡膜面积
8.0
减少或厚度增加
PO2（ KPa）
5.3 2.7
肺动脉
（2） （1）
肺毛细血管
用力呼气时，气道内压与胸 内压相等的部位称等压点。
0
等压点
+10
下游端
+20
等压点
+20 +30 +20
+35
+20
+20
正常人用力呼气
用力呼气时，胸内压、气道内压大于大气压，推动肺泡内 气体沿气道呼出，在此过程中，气道内压从肺泡到鼻、口 腔进行性下降。因此，在呼出的气道上必定有一点气道内 压与胸内压相等，这一点被称为等压点。用力呼气时，正 常人的等压点位于有软骨支撑的较大气道，而慢性支气管 炎、肺气肿时，由于气道内阻力异常增加，从而使等压点 上移（移向肺泡端）。当等压点移至无软骨支撑的膜性气 道时，导致小气道压缩而闭合。
肺静脉
0
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 血液流经肺泡的时间，静息时（1）、运动时（2）
PO2 PCO2 (mmHg)
PvCO2
80 46
60 40 PvO2
20 40
PaO2 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
呼吸肌
健全的胸廓
完善的肺 泡及正常 肺循环
运动神经
呼衰发生机制
外呼吸 功能障碍
肺通气 功能障碍
肺换气 功能障碍
一、肺通气功能障碍 发病环节
肺通气 功能障碍
限制性 通气不足
阻塞性 通气不足
气道狭窄 呼吸中枢 或阻塞
抑制
呼吸肌 无力
运动神经受损
胸壁损伤
弹性阻力 增加
（一）限制性通气不足
概念：吸气时肺泡的扩张受限引起的肺泡通气不足