缺氧和呼吸衰竭课件.ppt

1、缺氧和呼吸衰竭缺氧和呼吸衰竭 人类生命活动依赖于人类生命活动依赖于，ATP来自何方来自何方？ 来自生物氧化来自生物氧化(即线粒体内的氧化磷酸化即线粒体内的氧化磷酸化) 。在线粒体内膜上经递氢递电子的过程，氧。在线粒体内膜上经递氢递电子的过程，氧获得四个电子和氢结合生成水的过程中，就获得四个电子和氢结合生成水的过程中，就能产生生命活动所需要的能产生生命活动所需要的。由此可见生。由此可见生命活动的维持，除了需要供应命活动的维持，除了需要供应外，还需供外，还需供不断。不断。氧氧的的和和状况真状况真是是和和所要关心的所要关心的。() 组织细胞氧的组织细胞氧的应不足或利应不足或利氧的能力障氧的能力障碍，

2、导致机体的碍，导致机体的代谢代谢、机能机能和和形态结构形态结构发生发生异常改变的病理过程。异常改变的病理过程。 : 指由于指由于，以致动，以致动脉血氧分压脉血氧分压PaO26.67kPa(50mmHg)的病理过程。的病理过程。 型或换气型呼吸衰竭只有型或换气型呼吸衰竭只有PaO2。 型或通气型呼吸衰竭，除有型或通气型呼吸衰竭，除有PaO2并伴并伴。 无论无论型或型或型呼吸衰竭都有型呼吸衰竭都有PaO2，所，所以呼吸衰竭的关键问题仍然是组织细胞发生以呼吸衰竭的关键问题仍然是组织细胞发生。 体内客观存在的体内客观存在的： （成人静息状态下，耗氧（成人静息状态下，耗氧250 ml / min，或或3

3、60L/d）；）； （仅（仅1.5L左右，即使全部被利用左右，即使全部被利用，也只够维持生命活动，也只够维持生命活动6分钟）；分钟）； 这对生命伊始就客观存在着的矛盾，就这对生命伊始就客观存在着的矛盾，就决定了决定了是临床上极为常见的是临床上极为常见的，是多种疾病引起，是多种疾病引起的最重要的的最重要的 组织细胞氧的组织细胞氧的获得获得和和利用利用是个复杂过程，它包括四个环节：是个复杂过程，它包括四个环节： 1、通过、通过肺肺呼吸，呼吸，氧；氧； 2、由、由血液血液系统系统氧；氧； 3、借助、借助循环循环系统系统氧；氧； 4、最后再由、最后再由细胞细胞氧。氧。 因此缺氧根据原因和机制不同因此缺

4、氧根据原因和机制不同,可以分为：可以分为： 1、低张性低张性缺氧；缺氧； 2、血液性血液性缺氧；缺氧； 3、循环性循环性缺氧；缺氧； 4、组织性组织性缺氧。缺氧。 哪么哪么与与是种什么是种什么呢？呢？ 所导致的缺氧仅仅是所导致的缺氧仅仅是中的一种中的一种,即由即由所致的所致的。第一节第一节 一、缺氧常用的血气指标：一、缺氧常用的血气指标： （一）（一）氧分压（氧分压（partial pressure of oxygen, PO2）： 为溶介于血液中的氧所产生的张力。为溶介于血液中的氧所产生的张力。 正常值：正常值： 动脉血动脉血 PaO213.3kPa（100mmHg） 静脉血静脉血 PvO2

5、5.33kPa（40mmHg） 影响影响PaO2因素：吸入气因素：吸入气PO2及氧浓度及氧浓度 肺呼吸功能（外呼吸功能）肺呼吸功能（外呼吸功能） 分流情况（静脉血掺杂情况）分流情况（静脉血掺杂情况） （二）（二）氧容量氧容量（oxygen binding capacity, CO2 max）: 为为100ml血液中血液中Hb为氧充分饱和时的最大结合氧量。为氧充分饱和时的最大结合氧量。 Hb完全被氧饱和时，每完全被氧饱和时，每g血红蛋白约可结合的氧量为血红蛋白约可结合的氧量为1.34ml，正常人正常人Hb如按每如按每100ml血液血液15g 计算，则：计算，则： 正常值：正常值： CaO2 ma

6、xCvO2 max1.34ml15g/dl20ml/dl 影响因素：取决于影响因素：取决于Hb : 1、量、量 2、质（与氧的亲和力）、质（与氧的亲和力）（三）（三）氧含量（氧含量（oxygen content, CO2）: 为为100ml血液实际的携氧量。血液实际的携氧量。 包括包括Hb实际实际的的和极少量和极少量于血浆中的于血浆中的（通常仅为（通常仅为0.3ml/dl）。）。 正常值：正常值： 动脉血动脉血CaO219ml/dl 静脉血静脉血CvO214ml/dl 影响因素：影响因素： 1PO2 2Hb的量和质的量和质PO2 溶解的氧溶解的氧 结合的氧结合的氧 CO2 Hb 1、量、量 2

7、、质（与氧的亲和力、质（与氧的亲和力 ）（四）（四）血氧饱和度（血氧饱和度（oxygen saturation, SO2）: 是指是指Hb为氧饱和程度。即为氧饱和程度。即100ml血液中血液中Hb实际结合氧量的百分数。实际结合氧量的百分数。 正常值：正常值： 动脉血动脉血SaO2=95% 静脉血静脉血SvO2=70% 影响因素：影响因素：1、PO2 PO2 HbO2 HbO2 PO2 2、Hb氧离曲线特点（氧离曲线特点（，左移，左移SO2；右移；右移SO2） 氧离曲线氧离曲线：反映反映血氧分压血氧分压与与血氧饱和度血氧饱和度关系的曲线称关系的曲线称氧离曲线（氧离曲线（oxyhemoglobin

8、 dissociation curve）。）。 氧离曲线特征呈现氧离曲线特征呈现S形。形。 即当动脉血即当动脉血PaO2为为8kPa（60mmHg），），PaCO2=5.3kPa（40mmHg）时，）时，SaO2仍能接近仍能接近90%，所以随着，所以随着PaO2下下降，只要降，只要PaO28kPa（60mmHg），动脉血血氧饱和度），动脉血血氧饱和度（SaO2）不会有明显影响。）不会有明显影响。 只有当只有当PaO28kPa（60mmHg）时，此时氧离曲线处时，此时氧离曲线处于陡直下降部位，因此在此段当于陡直下降部位，因此在此段当PaO2稍许下降，即会引稍许下降，即会引起起SaO2明显下降，从

9、而会导致临床上一系列明显下降，从而会导致临床上一系列表现。表现。影响氧离曲线因素影响氧离曲线因素： H+ /PCO2 /T /2，3-DPGlH+ /PCO2 /T /2，3-DPG 。氧离曲线氧离曲线右移右移: 相同的相同的PO2 ，SaO2 , 表明表明O2与与Hb的亲和力的亲和力 。lH+ /PCO2 /T /2,3-DPG 。 氧离曲线氧离曲线左移左移: 相同相同PO2 ，SaO2, 表明表明O2与与Hb的亲和力的亲和力。 影响氧离曲线的因素：影响氧离曲线的因素： 2,3DPG 2,3DPG H+（pH） 氧离曲线右移氧离曲线右移 H+（pH） 氧离曲线左移氧离曲线左移CO2 （O2与

10、与Hb亲和力亲和力）CO2 （O2与与Hb亲和力亲和力） 温度温度 温度温度 pH0.1单位，氧离曲线左移单位，氧离曲线左移3mmHg 温度温度1，氧离曲线左移，氧离曲线左移1.5mmHg（五）（五）P50 : 为反映为反映与与的的的的，是指血红蛋白氧饱，是指血红蛋白氧饱和度为（达）和度为（达）50%时的氧分压（时的氧分压（PO2） 正常值正常值 : P50 3.473.5kPa（2627mmHg） 影响因素：影响因素： 1、Hb的性质，即与的性质，即与O2的亲和力；的亲和力； 2、氧离曲线特征：、氧离曲线特征： 氧离曲线氧离曲线右移右移时，时，P50，表明，表明O2与与Hb的亲和力的亲和力，

11、即，即需要用比正常更高的需要用比正常更高的PO2才能使血氧饱和度达到才能使血氧饱和度达到50%。 氧离曲线氧离曲线左移左移时，时，P50，表明，表明O2与与Hb的亲和力的亲和力，则，则用比正常更低的用比正常更低的PO2，就能使血氧饱和度达就能使血氧饱和度达50%。 动动静脉血氧含量差静脉血氧含量差（arteriovenous blood oxygen difference, CaO2CvO2）: 即动脉血氧含量减去静脉血氧含量的差值，即即动脉血氧含量减去静脉血氧含量的差值，即CaO2CvO2。由于各器官耗氧量不同，静。由于各器官耗氧量不同，静脉血氧含量变化很大，因此各器官的动静脉氧含量差不可能

12、完脉血氧含量变化很大，因此各器官的动静脉氧含量差不可能完全一致。故正常值是使用动脉血氧含量减去混合静脉血氧含量。全一致。故正常值是使用动脉血氧含量减去混合静脉血氧含量。 正常值：正常值：CaO2CvO2 5ml/dl 影响因素影响因素: (1)与细胞用与细胞用O2情况有关；情况有关； (2)与循环血流速度有关，血流快，组织细胞摄与循环血流速度有关，血流快，组织细胞摄O2少，血流慢，组织细胞摄少，血流慢，组织细胞摄O2多；多； (3)与静脉分流情况有关；与静脉分流情况有关； (4)取决于取决于Hb性质有关性质有关 。 (七七) 肺泡气与动脉血氧分压差（肺泡气与动脉血氧分压差（ alveolar-

13、arterial oxygen difference， P(A-a)O2 ）： 指肺泡气氧分压指肺泡气氧分压PAO2与动脉血氧分压与动脉血氧分压PaO2之差值。是判断之差值。是判断（功能功能，）。）。 P(A-a)O2PAO2-PaO2 PAO2=(PIO2-PACO2)/R PaCO2=PACO2 PAO2=(PIO2-PaCO2)/R PIO2=(PB-47)FIO2 P(A-a)O2=（PB-47）FIO2-PaCO2/R-PaO2 正常值：吸入空气时平均约为正常值：吸入空气时平均约为 P(A-a)O2= 1.32.0kpa（10-15mmHg） 影响因素：影响因素：1、解剖分流、解剖分

14、流 2、肺泡通气、肺泡通气/血流比例失调血流比例失调 3、肺泡、肺泡-毛细血管屏障受损毛细血管屏障受损l低张低张性缺氧：性缺氧：PaO2 l血液血液性缺氧性缺氧(等张性等张性)：Hb l循环循环性缺氧性缺氧(低血液动力低血液动力)：血流量血流量 （有效循环血流量减少）有效循环血流量减少）l组织组织性缺氧：性缺氧：氧的利用氧的利用 （线粒体生物氧化（线粒体生物氧化或或氧化磷酸化氧化磷酸化障碍障碍）（一）（一）低张性缺氧低张性缺氧 指各种原因导致的指各种原因导致的动脉血氧分压降低动脉血氧分压降低，使，使CaO2减少，组织供氧不足，所引起的缺氧，称为减少，组织供氧不足，所引起的缺氧，称为低张性缺氧（

15、低张性缺氧（hypotonic hypoxia）。 1原因原因( PaO2降低的原因降低的原因 )： （1）吸入气氧分压过低吸入气氧分压过低 多发生于海拔多发生于海拔3000m以上高原或高空，也可发生于通风不以上高原或高空，也可发生于通风不良的矿井、坑道，以及吸入被惰性气体或麻醉药过度稀释的空气良的矿井、坑道，以及吸入被惰性气体或麻醉药过度稀释的空气时，称为时，称为大气性缺氧大气性缺氧（atmospheric hypoxia）。）。 （2）外呼吸功能障碍外呼吸功能障碍 由肺的由肺的功能障碍或功能障碍或功能功能所致，称为所致，称为呼吸性缺呼吸性缺氧氧（respiratory hpoxia）。）。

16、 ( 3）静脉血分流入动脉静脉血分流入动脉 多见于先天性心脏病，如室间隔缺损伴有肺动脉狭窄或肺多见于先天性心脏病，如室间隔缺损伴有肺动脉狭窄或肺动脉高压时，由于右心的压力高于左心，出现右向左分流，动脉高压时，由于右心的压力高于左心，出现右向左分流，左心的动脉血中，左心的动脉血中，导致导致PaO2降低。降低。 2. 发病机制发病机制（1）吸入气氧分压过低）吸入气氧分压过低（2）外呼吸功能障碍）外呼吸功能障碍 PaO2 CaO2 供氧不足。供氧不足。 (3）静脉血分流入动脉）静脉血分流入动脉3.特点：特点： 1、PaO2 hypotonic hypoxia 2、CO2max=N 3、CaO2 hy

17、poxemia 4、SaO2 5、( CaO2 - CvO2 ) 或或 N 6、中心性发绀、中心性发绀 7、有呼吸代偿、有呼吸代偿 如毛细血管中脱氧血红蛋白平均浓度超过如毛细血管中脱氧血红蛋白平均浓度超过5g/dl时，皮肤和粘膜出现青紫色，称为紫绀（又称发时，皮肤和粘膜出现青紫色，称为紫绀（又称发绀）。绀）。（二）（二）血液性缺氧血液性缺氧 是由于是由于血红蛋白血红蛋白数量减少数量减少或或性质改变性质改变，以致血氧含，以致血氧含量降低，或氧合血红蛋白中的氧不易释出供组织细胞利量降低，或氧合血红蛋白中的氧不易释出供组织细胞利用，所引起的缺氧，称用，所引起的缺氧，称血液性缺氧（血液性缺氧（hemi

18、c hypoxia）。由于血氧分压通常正常，所以也称为由于血氧分压通常正常，所以也称为等张性缺氧等张性缺氧（isotonic hypoxia）。 1原因原因 （1）严重贫血严重贫血 各种原因引起的严重贫血，使血红蛋白数量减少，血液携各种原因引起的严重贫血，使血红蛋白数量减少，血液携氧因而减少而导致的缺氧，称为氧因而减少而导致的缺氧，称为贫血性缺氧贫血性缺氧（anemic hypoxia）。）。一般当红细胞压积一般当红细胞压积排除标准排除标准 (符合下列条件之一符合下列条件之一)或停止或停止(低血压低血压 心律失常心律失常 心肌梗塞心肌梗塞)嗜睡、神志障碍及嗜睡、神志障碍及（吞咽反射异常，严重上

19、消化道出血等）（吞咽反射异常，严重上消化道出血等）痰液痰液 粘稠或有粘稠或有近期曾行面部或胃食道近期曾行面部或胃食道，固有的，固有的严重的严重的有创机械通气应用指征有创机械通气应用指征严重呼吸困难，辅助呼吸肌参与呼吸，并出现胸腹矛盾呼吸严重呼吸困难，辅助呼吸肌参与呼吸，并出现胸腹矛盾呼吸呼吸频率呼吸频率35次次/分分危及生命的低氧血症（危及生命的低氧血症（ PO2 4560mmHg或或PO2/FIO2 200mmHg）严重的呼吸性酸中毒（严重的呼吸性酸中毒（PH 7.25）及高碳酸血症）及高碳酸血症呼吸抑制或停止呼吸抑制或停止嗜睡，神志障碍嗜睡，神志障碍严重心血管系统并发症（低血压、休克、心力

20、衰竭）严重心血管系统并发症（低血压、休克、心力衰竭）其它并发症（代谢紊乱，感染中毒症，肺炎，肺血栓栓塞症，其它并发症（代谢紊乱，感染中毒症，肺炎，肺血栓栓塞症， 大量胸腔积液）大量胸腔积液） NIPPV失败或存在失败或存在NIPPV的排除指征的排除指征 通气模式的选择应根据自主呼吸能力和机械通气通气模式的选择应根据自主呼吸能力和机械通气的目的而定。对于的目的而定。对于COPD急性发作期的患者，早期急性发作期的患者，早期可行控制通气（可行控制通气（CMV），在保证潮气量供给的同时，），在保证潮气量供给的同时，对对减少自主呼吸做功减少自主呼吸做功、有利。待自有利。待自主呼吸能力有所恢复、感染有所控

21、制后，可改换成主呼吸能力有所恢复、感染有所控制后，可改换成（）(S)IMV、（PSV），以训练自主呼吸的能力，为撤离呼吸机），以训练自主呼吸的能力，为撤离呼吸机创造条件。创造条件。呼吸机参数的设置：呼吸机参数的设置：u 吸吸（FiO2）：）：50%时需警惕氧中毒。时需警惕氧中毒。u 潮气量（潮气量（VT）：一般为）：一般为610ml/kg，实际应用时应，实际应用时应根据血气和呼吸力学等监测指标不断调整。近来的研究根据血气和呼吸力学等监测指标不断调整。近来的研究发现：过大的发现：过大的VT使肺泡过度扩张，并且，随呼吸周期的使肺泡过度扩张，并且，随呼吸周期的反复牵拉会导致严重的气压伤反复牵拉会导致

22、严重的气压伤,直接影响患者的预后。因直接影响患者的预后。因此，目前对此，目前对VT的的调节调节是以是以为原则，即使为原则，即使；而对于肺有效通气容积减；而对于肺有效通气容积减少的疾病（如少的疾病（如），应采用），应采用（68ml/kg）通气。通气。u 呼吸频率（呼吸频率（RR）：）：和和患者采用患者采用通通气有利于呼气，一般为气有利于呼气，一般为/；而在；而在等限制等限制性通气障碍的疾病以性通气障碍的疾病以的的辅以辅以的的通气，通气，有利于减少克服弹性阻力所做的功和对心血管系统的不有利于减少克服弹性阻力所做的功和对心血管系统的不良影响。良影响。u 吸呼比（吸呼比（I/E）：一般为）：一般为1/

23、2。采用较小。采用较小I/E，可，可时间，有利于呼气，在时间，有利于呼气，在和和常用，可小于常用，可小于1/2。在。在可适当增大可适当增大I/E，甚至采用，甚至采用（I/E 1），有利于改善气体分布和氧合。），有利于改善气体分布和氧合。u 气末气末：指吸气结束至呼气开始这段时间，一般：指吸气结束至呼气开始这段时间，一般不不超过超过呼吸呼吸周期周期的的20。较长的吸气末正压时间有利于气体在肺内。较长的吸气末正压时间有利于气体在肺内的分布，减少死腔通气，但使平均气道压增高，对血流动力学不的分布，减少死腔通气，但使平均气道压增高，对血流动力学不利。利。u气末气末（PEEP）：）：患者因气道阻力增加和

24、胸肺弹患者因气道阻力增加和胸肺弹性回缩力减弱，呼气末肺泡内残留气体增多，存在内源性呼气末性回缩力减弱，呼气末肺泡内残留气体增多，存在内源性呼气末正压（正压（PEEPi），使用一定水平的），使用一定水平的PEEP，可，可，促，促进氧合。而在进氧合。而在 加用加用，则是，则是的主要手段之一。的主要手段之一。 呼气末正压呼吸呼气末正压呼吸(PEEP) 是最常用的通气模式是最常用的通气模式,它能它能扩扩张萎陷张萎陷的的肺泡肺泡,纠正通气纠正通气/ / 血流比值失调血流比值失调,增加功能残气量增加功能残气量和肺顺应性和肺顺应性,有利于氧有利于氧通过呼吸膜通过呼吸膜弥散弥散, 。常用的常用的PEEP 水平

25、为水平为,必要时可根必要时可根据描记压力据描记压力- 容积曲线容积曲线( P-V curve) 判断低拐点的方法判断低拐点的方法,选选择最佳的择最佳的PEEP 水平。水平。 晚近晚近,由于由于允许性高碳酸血症通气允许性高碳酸血症通气(permissive hypercapnia) 概念的问世概念的问世,即在满足患者基本氧合前提下即在满足患者基本氧合前提下,采用低于常规潮气量的采用低于常规潮气量的小潮气量小潮气量(47 ml/ kg 体重体重) 通气通气,允许一定限度的二氧化碳潴留允许一定限度的二氧化碳潴留(PaCO2 6080 mmHg) 和呼吸性酸中毒和呼吸性酸中毒(pH 在在7. 257.

26、 30之间之间) 的通气模式已用的通气模式已用于于ARDS 的通气治疗。此通气模式不仅有的通气治疗。此通气模式不仅有提高提高PaO2作用作用,还可还可防止容积伤防止容积伤和和气压伤气压伤,避免肺损伤加重避免肺损伤加重,已有多中心的已有多中心的临床试验证实临床试验证实,该通气模式该通气模式可显著地降低可显著地降低ARDS 病死率病死率。 从从ALI/ ARDS 发病发病机制机制推测推测,拮抗拮抗或或阻断细胞因子阻断细胞因子和和炎症炎症介质介质可能具有治疗作用。此疗法目前还处在动物实验和可能具有治疗作用。此疗法目前还处在动物实验和临床试验阶段临床试验阶段 。ALI / ARDS原则原则 积极积极治疗原发疾病治疗原发疾病; 根据其病理生理改变和临床表现根据其病理生理改变和临床表现,进行进行针对性治疗针对性治疗; 尽快尽快阻断全身炎症反应阻断全身炎症反应,及时及时纠正缺氧纠正缺氧,减轻多脏器损伤减轻多脏器损伤; 加强支持性治疗。加强支持性治疗。机械通气机械通气治疗是治疗是改善通气改善通气、纠正缺氧纠正缺氧的主的主要措施。但必须明确要措施。但必须明确,机械通气治疗只是一种呼吸功能机械通气治疗只是一种呼吸功能替代替代疗法疗法,可以改善组织氧合可以改善组织氧合, 为综合治疗为综合治疗赢得时间赢得时间。