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慢性呼吸衰竭疾病

疾病别名:
慢性呼衰,呼衰
就诊科室:
[内科] [呼吸内科] [心血管内科] [肾病内科]
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相关症状:

疾病介绍

慢性呼吸衰竭是在原有肺部疾病,如慢性阻塞性肺病、重症肺结核、肺间质性纤维化、尘肺、胸廓病变和胸部手术、外伤、广泛胸膜增厚、胸廓畸形等基础上发生的,最常见病因为COPD,早期可表现为Ⅰ型呼吸衰竭,随着病情逐渐加重,肺功能愈来愈差,可表现为Ⅱ型呼吸衰竭。慢性呼吸衰竭稳定期,虽PaO2降低和PaCO2升高,但患者通过代偿和治疗,可稳定在一定范围内,患者仍能从事一般的工作或日常生活活动。一旦由于呼吸道感染加重或其他诱因,可表现为PaO2明显下降,PaCO2显著升高,此时可称为慢性呼吸衰竭的急性发作,这是我国临床上最常见的慢性呼吸衰竭类型。

病因

慢性呼吸衰竭是由什么原因引起的?

(一)发病原因

慢性呼吸衰竭常为支气管-肺疾患所引起,如COPD、重症肺结核、支气管扩张症、弥漫性肺间质纤维化、尘肺等,其中COPD最常见。胸廓病变如胸部手术、外伤、广泛胸膜增厚、胸廓畸形亦可引起慢性呼吸衰竭。

(二)发病机制

肺的主要生理功能是进行气体交换,此交换主要涉及机体通过肺组织从体外摄取氧和机体代谢后所产生的二氧化碳通过肺组织排出体外。气体在机体内的运输要依靠血液循环来完成,组织细胞则从血液或组织液内环境中摄取氧并排出二氧化碳。呼吸的全过程包括3个相互联系着的环节:①外呼吸,指外界环境与血液在肺部实现的气体交换。它包括肺通气(肺与外界的气体交换)和肺换气(肺泡与血液之间的气体交换)两个过程。②气体在血液中的运输。③内呼吸,指血液或组织液与组织之间的气体交换。呼吸衰竭所涉及机制主要是外呼吸,它包括肺换气和肺通气,下面分别加以叙述。

1.肺换气功能障碍 肺的气体交换系指肺泡内气体与肺泡毛细血管血液中气体的交换,主要是氧与二氧化碳的交换。肺气体交换主要决定于通气/血流灌注比值(V/Q)与弥散功能。Ⅰ型呼吸衰竭的主要发病机制为换气功能障碍,主要有通气/血流比例失调和弥散功能障碍两种。

(1)通气/血流比例失调:肺有效的气体交换不仅要求有足够的通气量与血流量,而且要求二者的比例适当。在静息状态下,健康人肺泡通气量约为4L/min,肺血流量约为5L/min,全肺平均V/Q大约为0.8。当通气量大于肺血流量,V/Q>0.8,此时进入肺泡的气体不能完全充分与肺泡毛细血管内血液接触,从而得不到充分气体交换,即为肺泡内过多的气体交换没有足够的血流交换,造成无效腔通气。例如临床上常见的肺气肿、肺大疱和肺栓塞。当肺血流量较肺通气量增加时,V/Q<0.8,此时静脉血流经通气不良的肺泡毛细血管未经充分氧合返回左心,形成了动脉血内静脉血掺杂,称之为功能性动-静脉血分流,例如严重COPD病人存在功能性分流。肺不张时,肺内气体减少或无气体,而血流继续,V/Q=0。此时流经肺脏的血液完全未进行气体交换而掺入动脉血,类似解剖分流,也称为真性分流,或称为病理性动-静脉血分流。 V/Q比例失调主要引起低氧血症,也是引起低氧血症最常见的机制,对PaCO2影响甚微。其原因为:①动、静脉二氧化碳分压差值仅为6mmHg,而动、静脉血氧分压差值约为60mmHg,当V/Q<0.8时混合静脉血加入动脉血后,对PaO2的影响明显大于PaCO2。②V/Q>0.8或V/Q<0.8时,均可表现为V/Q正常的肺泡通气量代偿性增加,而二氧化碳的弥散速率约为氧的21倍,而且二氧化碳的解离曲线呈线性,只要正常肺泡通气量增加,即可排出更多二氧化碳。其结果表现为:PaO2下降而无PaCO2升高。

(2)弥散功能障碍:气体弥散系指气体分子从高浓度区向低浓度区移动的过程。弥散是一被动移动的过程,因而不需要消耗能量。弥散的机制是气体分子的随意运动,弥散的结果使不同浓度的分子最终达到平衡。肺泡内气体与肺泡壁毛细血管血液中气体(主要是指氧与二氧化碳)交换是通过弥散进行的。肺弥散能力不仅受肺泡毛细血管膜影响,也受肺毛细血管血流的影响。健康成人肺弥散量(DL)约为35ml O2/(mmHg·min)。凡能影响肺泡毛细血管膜面积、肺泡毛细血管床容积、弥散膜厚度以及气体与血红蛋白结合的因素,均能影响弥散功能。在临床实践中,弥散功能障碍极少是惟一病理因素,疾病过程中弥散功能障碍往往总是与通气/血流比例失调同时存在。因为肺泡膜增厚或面积减少常导致通气/血流比例失调。由于二氧化碳通过肺泡毛细血管膜的弥散速率约为氧的21倍,所以弥散功能障碍主要是影响氧的交换。弥散功能障碍所致低氧血症可用吸入高浓度氧加以纠正,因为肺泡氧分压提高可以克服增加的弥散阻力。临床上常可用吸氧纠正低氧血症,也可用吸氧是否能纠正低氧血症来识别是弥散功能障碍所致低氧血症抑或动-静脉分流所致的低氧血症。

2.肺通气功能障碍 肺通气是指通过呼吸运动使肺泡气与外界气体交换的过程。凡能影响肺通气与阻力的因素均可影响肺通气功能,肺通气功能的正常与通气量大小,不只是决定于推动肺通气的动力大小,还要决定于肺通气的阻力。肺通气是在呼吸中枢的调控下,通过呼吸肌的收缩与松弛,使胸廓和肺作节律性的扩大和缩小得以实现。在静息呼吸空气时,总肺泡通气量约为4L/min,才能维持正常氧和二氧化碳分压。当肺通气功能障碍时,肺泡通气量不足,肺泡氧分压下降,二氧化碳分压上升,可发生Ⅱ型呼吸衰竭,即PaO2下降和PaCO2升高同时存在。肺通气功能障碍可分限制性通气不足与阻塞性通气不足两种类型。由肺泡张缩受限引起者称限制性通气不足;因气道阻力增高引起者称阻塞性通气不足。下面分别加以阐述。

(1)限制性通气不足:吸气时肺泡的张缩受限制所引起的肺泡通气不足称为限制性通气不足(restrictive hypoventilation)。通常吸气运动是吸气肌的收缩引起主动过程,呼气则是肺泡弹性回缩和肋骨与胸骨借重力作用复位的被动过程。主动过程容易发生障碍易导致肺泡扩张受限。其主要涉及呼吸肌、胸廓、呼吸中枢和肺的顺应性,前三者的障碍可统称为呼吸泵衰竭。①呼吸泵衰竭主要因呼吸驱动不足,如安眠药中毒、中枢神经系统疾患均可影响呼吸驱动力不足;呼吸运动受限制,如多种疾病引起的呼吸肌功能受累例如吉兰-巴雷综合征、低钾血症等和胸廓疾患例如胸廓畸形、脊柱后侧凸、大量胸腔积液和气胸等。晚近,已认识到在COPD病人中呼吸肌疲劳是引起呼吸泵衰竭的重要原因之一。②肺的顺应性降低也是COPD病人引起限制性通气不足的原因之一。

(2)阻塞性通气不足:由于气道狭窄或阻塞引起的气道阻力增高而导致通气障碍称为阻塞性通气不足(obstructive hypoventilation)。支气管壁充血、肿胀、增生,管壁平滑肌痉挛,管腔内分泌物增多潴积、异物等阻塞,肺泡壁破坏和肺泡间隔缺失所致的肺组织弹性降低,以致对气道壁的牵引力减弱等,均可使气道内径变窄或不规则而增加气道阻力,从而引起阻塞性通气不足。 氧耗量增加是加重低氧血症的原因之一。发热、寒战、呼吸困难和抽搐均可增加氧耗量。因为氧耗量增加可导致混合静脉血氧分压下降,从而加重动-静脉分流所引起的低氧血症。氧耗量增加肺泡氧分压下降,正常人可借助增加通气量以防止缺氧,而氧耗量增加的通气功能障碍患者,肺泡氧分压不断提高,缺氧亦难缓解。

3.病理生理 呼吸衰竭时发生的缺氧和二氧化碳潴留可影响全身各系统器官的代谢和功能,其对机体的损害程度取决于缺氧和二氧化碳潴留发生的速度、程度和持续时间。若缺氧和二氧化碳潴留同时存在时,对机体的损害更为明显,其中缺氧对机体损害显得更为重要。在所有缺氧引起的脏器损害中,心、脑、肺血管、肝、肾对缺氧最敏感。下面分别对缺氧和二氧化碳潴留加以阐述。

(1)缺氧的病理生理:

①对呼吸系统的影响:慢性呼吸衰竭病人,因原有肺部疾病存在着呼吸系统症状,但缺氧和二氧化碳潴留又可进一步影响呼吸功能,有时两者难以分辨出来。缺氧时,位于颈动脉体和主动脉弓的外周化学感受器可产生兴奋,并刺激呼吸中枢,反射性增强呼吸运动,具有代偿意义,此反应在PaO2低于60mmHg时才明显。临床上可表现为呼吸频率增加和肺通气量增加。但此种保护性反射作用是有一定限度,当PaO2低于30mmHg时,缺氧对呼吸中枢有直接的抑制作用,此作用可大于反射性兴奋作用,而使呼吸抑制。表现为呼吸频率和肺通气量均明显降低或减少,以至呼吸节律变慢、幅度变浅、最终呼吸完全停止。另外,长时间增强的呼吸运动可使呼吸肌耗氧量剧增,加上血氧供应不足,可导致呼吸肌疲劳,使呼吸肌收缩减弱,呼吸变浅而快,肺泡通气量减少,可加重呼吸衰竭。

②对循环系统的影响:缺氧对循环系统的影响包括心脏与血管。缺氧的早期,一定程度PaO2降低可兴奋心血管运动中枢,使心率加快、心肌收缩力增强、外周血管收缩。外周血管收缩可使有效循环血容量增加,心输出量增加。但是此时心、脑血管是扩张的,保证了心、脑的血液供应。严重缺氧或缺氧的晚期因A.对心血管中枢的直接抑制作用,直接抑制心脏活动和扩张血管;B.组织和细胞得不到充分的氧供或当发生严重代谢性酸中毒时,组织和细胞摄取氧和利用氧的能力也随之下降;C.缺氧引起的心肌不可逆性损伤。上述3种因素均可引起心率变慢、心肌收缩力下降、心输出量减少、心律失常,甚至很快出现心脏停止等严重后果。缺氧可引起广泛的肺小动脉收缩,肺循环阻力增加,肺动脉高压,特别是COPD引起的呼吸衰竭病人,由于本身已存在肺小动脉壁平滑肌细胞与成纤维细胞的肥大和增生,胶原蛋白与弹性蛋白合成增多,导致肺血管壁增厚和硬化、管腔变窄,这是形成持久的稳定的慢性肺动脉高压的解剖学基础。此时,缺氧引起的肺小动脉收缩是加重肺动脉高压的重要因素。长期的肺动脉高压必导致右心室肥大、扩张,右心室负荷加重,最后引起慢性肺源性心脏病。

③对中枢神经系统的影响:脑对缺氧非常敏感,大脑皮质尤为敏感,缺氧最容易引起脑功能障碍。缺氧可使脑血管扩张和损伤血管内皮使其通透性增高,导致脑间质水肿。缺氧也可使细胞氧化过程障碍,细胞内ATP生成减少,Na+-K+泵所需的能量不足,再加上乳酸生成增多,细胞内pH降低,均可引起细胞内Na+及水增多,引起脑细胞水肿。脑充血、水肿使颅内压增高,压迫脑血管,更加重脑缺氧,由此形成恶性循环。供氧停止4~5min可发生脑组织不可逆性损伤。早期轻、中度缺氧可表现为兴奋性增高、判断力降低、不安及精神错乱等;重度缺氧或缺氧晚期可由兴奋转为抑制,表情淡漠、嗜睡、甚至昏迷、惊厥,最后可因呼吸、循环中枢抑制而死亡。

④对血液系统的影响:慢性缺氧刺激骨髓造血功能增强,可引起红细胞和血红蛋白增多。增多的红细胞可以增加血液携氧能力,也增加了组织的氧供,这是对机体有利的一面。但长期的红细胞过多必然增加血液黏滞度,从而加重心脏负担,这是不利的一面。另外,长期缺氧可引起血管内皮细胞损害,导致血小板黏附、凝集、溶解,并释放血小板因子,促进凝血活酶形成,使血液进入高凝状态,易形成凝血和血栓,诱发弥散性血管内凝血(DIC)。

⑤对肾脏、肝脏、消化系统的影响:缺氧可反射性通过交感神经使肾血管收缩,肾血流量严重减少,可引起肾功能不全。如同时有心力衰竭、弥散性血管内凝血和休克存在时,则肾的血液循环和肾功能障碍更严重。通常,轻者尿中出现蛋白、红细胞、白细胞等,严重时可出现少尿、氮质血症,但此时肾结构并无明显改变,为功能性肾功能不全,只要缺氧纠正,肾功能就可较快地恢复正常。缺氧也可引起肝血管收缩,可致肝小叶中心区细胞变性坏死,肝功能受损,但多见为功能性改变,随着缺氧的改善可恢复正常。只有缺氧严重时可发生肝细胞坏死。如COPD并发肺心病慢性右心功能不全者可致肝淤血、肿大,久之可导致肝硬化,但较少见。严重缺氧可使胃壁血管收缩,因而降低胃黏膜的屏障作用,加上二氧化碳潴留,可增强胃壁细胞碳酸酐酶活性,使胃酸分泌增多,故可出现胃黏膜糜烂、坏死、出血与溃疡形成。

(2)二氧化碳潴留的病理生理:二氧化碳潴留对机体的影响常与缺氧密切相关,因为临床上所见的Ⅱ型呼吸衰竭往往是二氧化碳潴留伴有缺氧,单纯二氧化碳潴留而无缺氧只见于吸氧条件下的Ⅱ型呼吸衰竭,因此二氧化碳潴留和缺氧对机体损害往往难以分清。二者同时存在对机体的损害更为明显。

①对呼吸系统的影响:PaCO2升高主要通过对呼吸中枢化学感受器的刺激使呼吸中枢兴奋,引起呼吸加深加快,使通气量增加。当PaCO2超过80mmHg时,呼吸中枢反而受到抑制。此时呼吸运动主要靠低氧血症对颈动脉体和主动脉弓的外周化学感受器的刺激得以维持,特别是对慢性Ⅱ型呼吸衰竭病人,由于较长时间的高PaCO2,使呼吸中枢适应了高PaCO2的内环境,因而不再兴奋,若高浓度吸氧会解除低氧血症对呼吸的刺激,使通气量减少。因此在临床上对Ⅱ型呼吸衰竭病人的氧疗,主张吸入氧浓度<33%。

②对循环系统的影响:二氧化碳潴留对循环系统最突出的影响是血管扩张,如周围皮肤血管、脑血管、冠状动脉血管等。因此临床上COPD引起的Ⅱ型呼吸衰竭病人经常出现球结膜水肿、面部潮红、四肢皮肤温暖,病人常主诉头痛、头昏,严重时还可能出现血压下降,这些均可能是血管扩张的结果。 一定程度PaCO2升高,也可刺激心血管运动中枢和交感神经,使心率加快,心收缩力增强,心输出量增高,内脏血管收缩,血压升高。据文献报道,二氧化碳潴留与心输出量增加成正比,即PaCO2越高,心输出量越大。然而PaCO2升高至一定水平时,心输出量反而下降,并可出现心律失常。其原因:A.严重二氧化碳潴留可直接抑制心血管运动中枢;B.严重二氧化碳潴留可引起严重呼吸性酸中毒,当pH<7.20时,可引起心肌收缩无力,心输出量下降;外周血管对血管活性物质敏感性下降,引起血压下降;心肌室颤阈下降易引起心室纤颤。

③对中枢神经系统的影响:二氧化碳潴留对中枢神经起抑制作用。临床上所见的慢性胸肺疾患引起的Ⅱ型呼吸衰竭病人,一旦出现神经精神症状,即可诊断为肺性脑病(pulmonary encephalopathy)。其原因就是与二氧化碳潴留和缺氧有关。二氧化碳潴留可使脑血管扩张,脑血流量增加,颅内压升高。早期可出现头痛、头昏、嗜睡,晚期还可出现昏迷、谵妄、精神错乱、扑翼样震颤、抽搐等颅内高压的症状与体征。然而,大量临床资料表明,二氧化碳潴留引起的中枢神经系统改变,不仅与二氧化碳潴留程度有关,而且与二氧化碳潴留发生速度有关。同时,不容忽视,二氧化碳潴留引起的中枢神经系统改变还与伴随着缺氧程度、酸中毒,特别是脑细胞内酸中毒有关,严重缺氧与酸中毒可加重脑水肿、颅内压增高与神经细胞的损伤。

④对酸碱平衡和电解质的影响:二氧化碳潴留可引起呼吸性酸中毒,此时机体通过血液缓冲、细胞内外离子交换、肾脏代偿等代偿机制,可使血HCO3-代偿性升高,而血Cl-相应降低。其结果为维持HCO3-/PCO2相对正常范围。pH=PK log(HCO3-/PCO2)在较小范围内变化。但机体代偿有一定范围,即慢性呼吸性酸中毒预计代偿公式为△HCO3-=0.35×△PCO2±5.58。呼吸性酸中毒由于PH下降,可引起细胞内外离子交换,即细胞外Na+、1H+与细胞内3K+相交换,同时肾小管Na+-H+交换加强,Na+-K+交换减少。上述两种因素均可导致细胞外液K+浓度增高,即酸中毒高钾。

症状

慢性呼吸衰竭有哪些表现及如何诊断?

一.临床表现:

慢性呼吸衰竭的临床表现包括原发疾病原有的临床表现和缺氧、二氧化碳潴留所致的各脏器损害。缺氧和二氧化碳潴留对机体的危害不仅取于缺氧和二氧化碳潴留的程度,更取决于缺氧和二氧化碳潴留发生的速度和持续时间,因此当慢性呼吸衰竭急性加剧时,因缺氧和二氧化碳潴留急剧发生,所以临床表现往往尤为严重。缺氧和二氧化碳潴留对机体损害不尽相同,但有不少重叠,对于1个呼吸衰竭患者来讲,所显示的临床表现往往是缺氧和二氧化碳潴留共同作用的结果。因此下面将缺氧和二氧化碳潴留所引起的临床表现综合在一起加以阐述。

1.呼吸功能紊乱 缺氧和二氧化碳潴留均可影响呼吸功能。呼吸困难和呼吸频率增快往往是临床上最早出现的重要症状。表现为呼吸费力,伴有呼吸频率加快,呼吸表浅,鼻翼扇动,辅助肌参与呼吸活动,特别是COPD患者存在气道阻塞、呼吸泵衰竭的因素,呼吸困难更为明显。有时也可出现呼吸节律紊乱,表现为潮式呼吸、叹息样呼吸等,主要见于呼吸中枢受抑制时。呼吸衰竭并不一定有呼吸困难,严重时也出现呼吸抑制。

2.发绀 发绀是一项可靠的低氧血症的体征,但不够敏感。以往认为血还原血红蛋白超过50g/L就有发绀的观点已被否定。实际上当PaO2为50mmHg、血氧饱和度(SaO2)为80%时,即可出现发绀。舌色发绀较口唇、甲床显现得更早一些、更明显。发绀主要取决于缺氧的程度,也受血红蛋白量、皮肤色素及心功能状态的影响。

3.神经精神症状 轻度缺氧可有注意力不集中、定向障碍;严重缺氧者特别是伴有二氧化碳潴留时,可出现头痛、兴奋、抑制、嗜睡、抽搐、意识丧失甚至昏迷等。慢性胸肺疾患引起的呼吸衰竭急性加剧,低氧血症和二氧化碳潴留发生迅速,因此可出现明显的神经精神症状,此时,可称为肺性脑病。

4.心血管功能障碍 严重的二氧化碳潴留和缺氧可引起心悸、球结膜充血水肿、心律失常、肺动脉高压、右心衰竭、低血压等。

5.消化系统症状 ①溃疡病症状;②上消化道出血;③肝功能异常。上述变化与二氧化碳潴留、严重低氧有关。

6.肾脏并发症 可出现肾功能不全,但多见为功能性肾功能不全,严重二氧化碳潴留,缺氧晚期可出现肾功能衰竭。

7.酸碱失衡和电解质紊乱 呼吸衰竭时常因缺氧和(或)二氧化碳潴留,以及临床上应用糖皮质激素、利尿剂和食欲不振等因素存在可并发酸碱失衡和电解质紊乱。常见的异常动脉血气及酸碱失衡类型是:

(1)严重缺氧伴有呼吸性酸中毒(呼酸)。

(2)严重缺氧伴有呼酸并代谢性碱中毒(代碱)。

(3)严重缺氧伴有呼酸并代谢性酸中毒(代酸)。

(4)缺氧伴有呼吸性碱中毒(呼碱)。

(5)缺氧伴有呼碱并代碱。

(6)缺氧伴有三重酸碱失衡(Triple acid-base disorders with respiratory akalosis,TABD)。

二.诊断

慢性呼吸衰竭失代偿期,根据患者呼吸系统慢性疾病或其他导致呼吸功能障碍的病史,有缺O2和(或)CO2潴留的临床表现,结合有关体征,诊断并不困难。动脉血气分析能客观反映呼衰的性质和程度,对指导氧疗、机械通气各种参数的调节,以及纠正酸碱平衡和电解质均有重要价值。

一、动脉血氧分压(PaO2)

指物理溶解于血液中氧分子所产生的压力。健康人PaO2随年龄的增长逐渐降低,并受体位等生理影响。根据氧分压与血氧饱和度的关系,氧合血红蛋白离解曲线呈S形态,当PaO2>8kPa(60mmHg)以上,曲线处平坦段,血氧饱和度在90%以上,PaO2改变5.3kPa(40mmHg),而血氧饱和度变化很少,说明氧分压远较氧饱和度敏感;但当PaO2<8kPa以下,曲线处陡直段,氧分压稍有下降,血氧饱和度急剧下降,故PaO2小于8kPa(60mmHg)作为呼衰的诊断指标。

二、动脉血氧饱和度(SaO2)

是单位血红蛋白的含氧百分数,正常值为97%。当PaO2低于8kPa(60mmHg),血红蛋白氧解离曲线处于陡直段时,血氧饱和度才反映出缺氧状态,故在重症呼衰抢救时,用脉搏血氧饱和度测定仪来帮助评价缺O2程度,调整吸O2浓度使患者SaO2达90%以上,以减少创伤性抽动脉血作血气分析,这对合理氧疗和考核疗效起积极作用。

三、动脉血氧含量(CaO2)

是100ml血液的含氧毫升数。其中包括血红蛋白结合氧和血浆中物理溶解氧的总和。CaO2=1.34×SaO2×Hb+0.003×PaO2。健康者CaO2参照值为20ml%。混合静脉血血氧饱和度(SVO2)为75%,其含氧量CVO2为15ml%,则每100ml动脉血经组织后约有5ml氧供组织利用。血红蛋白减少,SaO2低于正常,血氧含量仍可正常范围。

四、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)

指血液中物理溶解的CO2分子所产生的压力。正常PaCO2为4.6kPa-6kPa(35-45mmHg),大於6kPa为通气不足,小於4.6kPa可能为通气过度。急性通气不足,PaCO2>6.6kPa(50mmHg)时,按Henderson-Hassellbalch公式计算,pH已低于7.20,会影响循环和细胞代谢。慢性呼衰由於机体代偿机制,PaCO2>6.65kPa(50mmHg)作为呼衰诊断指标。

五、pH值

为血液中氢离子浓度的负对数值。正常范围为7.35-7.45,平均7.40。低于7.35为失代偿性酸中毒,高于7.45为失代偿性碱中毒,但不能说明是何种性质的酸碱中毒。临床症状与pH的偏移有密切相关。

六、碱过剩(BE)

在38℃,CO2分压5.32kPa(40mmHg),血氧饱和度量100%条件下,将血液滴定至pH7.4所需的酸碱量。它是人体代谢性酸碱失衡的定量指标,加酸量为BE正值,系代谢性碱中毒;加碱量EB为负值,系代谢性酸中毒。正常范围在0±2.3mmol/L。在纠正代谢性酸碱失衡时,它可作为估计用抗酸或抗碱药物剂量的参考。

七、缓冲碱(BB)

系血液中各种缓冲碱的总含量,其中包括重碳酸盐、磷酸盐、血浆蛋白盐、血红蛋白盐等。它反映人体对抗酸碱干扰的缓冲能力,及机体对酸碱失衡代偿的具体情况。正常值为45mmol/L。

八、实际重碳酸盐(AB)

AB是在实际二氧化碳分压及血氧饱和度下人体血浆中所含的碳酸氢根的含量。正常值为22-27mmol/L,平均值为24mmol/L。HCO3-含量与PaCO2有关,随着PCO2增高,血浆HCO3-含量亦增加。另一方面HCO3-血浆缓冲碱之一,当体内固定酸过多时,可通过HCO3-缓冲而pH保持稳定,而HCO3-含量则减少。所以AB受呼吸和代谢双重影响。

九、标准碳酸氢盐(SB)

系指隔绝空气的全血标本,在38℃,PaCO2为5.3kPa,血红蛋白100%氧合的条件下,所测的血浆中碳酸氢根(HCO3-)含量,正常值为22-27mmol/L,平均24mmol/L。SB不受呼吸因素的影响,其数值的增减反映体内HCO3-储备量的多少,因而说明代谢因素的趋向和程度。代谢性酸中毒时SB下降;代谢性碱中毒时SB升高。AB>SB时,表示有CO2潴留。

十、二氧化碳结合力(CO2CP)

正常值为22-29mmol/L,反映体内的主要碱储备。代谢性酸中毒或呼吸性碱中毒时,CO2CP降低;代谢性碱中毒或呼吸性酸中毒时,则CO2CP升高。但呼吸性酸中毒伴代谢性酸中毒时,CO2CP不一定升高,因呼吸性酸中毒,肾以NH4+或H+形式排出H+,回吸收HCO3-进行代偿,碱储备增加,故CO2CP的增高在一定程度上反映呼吸性酸中毒的严重程度,但不能及时反映血液中CO2的急剧变化,还受到代谢性碱或酸中毒的影响,故CO2CP有其片面性,必须结合临床和电解质作全面考虑。

以上这些指标中以PaO2、PaCO2和pH最为重要,反映呼衰时缺O2、CO2潴留,以有酸碱失衡的情况,如加上BE就能反映机体代偿情况,有无合并代谢性酸或碱中毒,以及电解质紊乱。

根据病因、病史、诱因、临床表现及体征可临床诊断慢性呼吸衰竭。动脉血气分析对明确诊断、分型、指导治疗以及判断预后均有重要意义。其诊断标准为:①Ⅰ型呼吸衰竭为海平面平静呼吸空气的条件下PaCO2正常或下降,PaO2<60mmHg;②Ⅱ型呼吸衰竭为海平面平静呼吸空气的条件下PaCO2>50mmHg,PaO2<60mmHg;③吸O2条件下,计算氧合指数=PaO2/FiO2<300mmHg,提示呼吸衰竭。

检查

慢性呼吸衰竭应该做哪些检查?

化验室检查能客观反映呼衰的性质和程度,对指导氧疗、机械通气各种参数的调节,以及纠正酸碱平衡和电解质均有重要价值。

一、动脉血氧分压(PaO2): PaO2小于8kPa(60mmHg)作为呼衰的诊断指标。

二、动脉血氧饱和度(SaO2):在重症呼衰抢救时,用脉搏血氧饱和度测定仪来帮助评价缺O2程度。

三、动脉血氧含量(CaO2)。

四、动脉血二氧化碳分压:PaCO2>6.65kPa(50mmHg)作为呼衰诊断指标。

五、pH值:低于7.35为失代偿性酸中毒,高于7.45为失代偿性碱中毒,

六、二氧化碳结合力(CO2CP)。

七.动脉血气分析异常。

八.肺功能检查显示通气血流比率增加或降低。

九.脑血流图示脑血流量增加。

鉴别

慢性呼吸衰竭容易与哪些疾病混淆?

本病须与人片肺不张、自发性气胸、哮喘持续性状态、上呼吸气道阻塞、急性肺栓赛、脑血管意外和心源性肺水肿鉴别.通过询问病史、体检和胸部x线检杏等可作出鉴别。心源性肺水肿患者卧床时呼吸困难加重。咳粉红色泡沫样痰,双肺底有湿?音,对强心、利尿等治疗效果较好,若有困难,可通过测定PAwP、超声心动图检查来鉴别。

并发症

慢性呼吸衰竭可以并发哪些疾病?

可能出现致死的气道感染、分泌物阻塞气道、高压肺创伤等并发症。还可并发肺性脑病、消化道出血、休克及代谢性酸中毒。

预防

慢性呼吸衰竭应该如何预防?

1.防寒 在寒冷的冬季或气温突然降低的时候,注意保暖,防止受寒,对预防慢性阻塞性肺病发生呼吸衰竭是有重大意义的,其机理是:1)避免寒冷引起的支气管痉挛及分泌物增多,防止肺泡通气量降低;②避免寒冷介导利尿,防止血液粘滞度升高,血流缓慢淤滞,肺组织血液循环特别是微循环障碍; 2)避免感冒,减少支气管—肺感染的发生。

防寒措施:

1)持之以恒锻炼身体,增强体质,增强御寒能力;

2)适当提高起居室内温度;

3)寒冷时,特别是气温骤降时,适当增加保暖衣服。

2.防暑 在异常干旱的酷暑,采取措施,降低工作、生活环境的温度,提高湿度,对于阻止慢性阻塞性肺病发生呼吸衰竭人有裨益,其机理是:

1)避免多汗,防止大量水分丢失,血液粘滞度升高,血流缓慢淤滞,肺组织血液循环障碍;

2)避免痰液过度粕碉,难以咳出,妨碍肺泡通气。

3.对慢性呼吸衰竭病人使用呼吸中枢兴奋剂时,应注意保持呼吸道通畅,必要时可加大吸氧浓度,因为呼吸中枢兴奋剂的使用使机体耗氧量增大。

治疗

慢性呼吸衰竭治疗前的注意事项

(一)治疗

慢性呼吸衰竭多有一定的基础疾病,但急性发作发生失代偿性呼衰,可直接危及生命,必须采取及时而有效的抢救。呼衰处理的原则是保持呼吸道通畅条件下,改善缺O2和纠正CO2潴留,以及代谢功能紊乱,从而为基础疾病和诱发因素的治疗争取时间和创造条件,但具体措施应结合患者的实际情况而定。

一、建立通畅的气道

在氧疗和改善通气之前,必须采取各种措施,使呼吸道保持通畅。如用多孔导管通过口腔、咽喉部,将分泌物或胃内反流物吸出。痰粘稠不易咳出,用溴已新喷雾吸入,亦可保留环甲膜穿刺塑料管,注入生理盐水稀释分泌物,或用支气管解痉剂β2兴奋剂扩张支气管,必要时可给予肾上腺皮质激素吸入缓解支气管痉挛;还可用纤支镜吸出分泌物。如经上述处理效果差,则采用经鼻气管插管或气管切开,建立人工气道。

二、氧疗

是通过提高肺泡内氧分压(PaO2),增加O2弥散能力,提高动脉血氧分压和血氧饱和度,增加可利用的氧。

(一)缺氧不伴二氧化碳潴留的氧疗 氧疗对低肺泡通气、氧耗量增加,以及弥散功能障碍的患者可较好地纠正缺O2;通气/血流比例失调的患者提高吸入氧浓度后,可增加通气不足肺泡氧分压,改善它周围毛细血管血液氧的摄入,使PaO2有所增加。对弥慢性肺间质性肺炎、间质性肺纤维化、肺间质水肿、肺泡细胞癌及癌性淋巴管炎的患者,主要表现为弥散损害、通气/血流比例失调所致的缺氧,并刺激颈动脉窦、主动脉体化学感受器引起通气过度,PaCO2偏低,可给予吸较高氧浓度(35%-45%),纠正缺O2,通气随之改善。但晚期患者吸高浓度氧效果较差。

对肺炎所致的实变、肺水肿和肺不张引起的通气/血流比例失调和肺内动脉分流性缺O2,因氧疗并不能增加分流静脉血的氧合,如分流量小於20%,吸入高浓度氧(>50%)可纠正缺O2;若超过30%,其疗效差,如长期吸入高浓度氧会引起氧中毒。

(二)缺氧伴明显二氧化碳潴留的氧疗 其氧疗原则应给予低浓度(<35%)持续给氧,其原理如下。

慢性呼吸衰竭失代偿者缺O2伴CO2潴留是通气不足的后果,由於高碳酸血症的慢性呼衰患者,其呼吸中枢化学感受器对CO2反应性差,呼吸的维持主要靠低O2血症对颈动脉窦、主动脉体的化学感受器的驱动作用。若吸入高浓度氧,PaO2迅速上升,使外周化学感受器失去低O2血症的刺激,患者的呼吸变慢而浅,PaCO2随之上升,严重时可陷入CO2麻醉状态,这种神志改变往往与PaCO2上升的速度有关;吸入高浓度的O2解除低O2性肺血管收缩,使高肺泡通气与血流比(VA/QA)的肺单位中的血流向低VA/QA比肺单位,加重通气与血流比例失调,引起生理死腔与潮气量之比(VD/VT)的增加,从而使肺泡通气量减少,PaCO2进一步升高;根据血红蛋白氧离解曲线的特性,在严重缺O2时,PaO2与SaO2的关系处于氧离解曲线的陡直段,PaO2稍有升高,SaO2便有较多的增加,但仍有缺O2,能刺激化学感受器,减少对通气的影响;低浓度O2疗能纠正低肺泡通气量(VA)的肺泡氧分压(PaO2),此与吸入不同氧浓度时肺泡氧分压与肺泡通气量的关系曲线,都有前段陡直,后段平坦的特点,见图2-6-4。当吸入氧浓度在30%以上时,虽肺泡通气量低于1.5L/min,肺泡氧分压保持在10.67kPa(80mmHg),而肺泡二氧化碳分压(PaCO2)将超过13.3kPa(100mmHg)。一般吸入低浓度O2,PaCO2上升不超过17/21,即PaO2上升2.8kPa(21mmHg),则PaCO2上升不超过2.26kPa(17mmHg)。

(三)氧疗的方法 常用的氧疗为鼻导管或鼻塞吸氧,吸入氧浓度(F1O2)与吸入氧流量大致呈如下关系:F1O2=21+4×吸入氧流量(L/min)。但应注意同样流量,鼻塞吸入氧浓度随吸入每分钟通气量的变化而变化。如给低通气量吸入,实际氧浓度要比计算的值高;高通气时则吸入的氧浓度比计算的值要低些。

图2-6-4 吸入不同浓度氧时的肺泡气O2和 CO2分压与肺泡通气量的关系

细曲线为肺泡通气量与肺泡氧分压的关, 系粗曲线为肺泡通气量与CO2

分压的关系,曲线旁数字为吸氧浓度(%),-O2;━CO2

面罩供氧是通过Venturi原理,利用氧射流产生负压,吸入空气以稀释氧,调节空气进量可控制氧浓度在25%-50%范围内,分档次调节结构示意图2-6-5,面罩内氧浓度稳定,不受呼吸频率和潮气量的影响。其缺点是进食、咳痰不便。

氧疗一般以生理和临床的需要来调节吸入氧浓度,使动脉血氧分压达8kPa以上,或SaO2为90%以上。氧耗量增加时,如发热可增加吸入氧浓度。合理的氧疗提高了呼衰的疗效,如慢阻肺呼衰患者长期低浓度氧疗(尤在夜间)能降低肺循环阻力和肺动脉压,增强心肌收缩力,从而提高患者活动耐力和延长存活时间。

图2-6-5 可调氧浓度面罩工作原理示意图

三、增加通气量、减少CO2潴留

CO2潴留是肺泡通气不足引起的,只有增加肺泡通气量才能有效地排出CO2。机械通气治疗呼衰疗效已肯定;而呼吸兴奋剂的应用,因其疗效不一,尚存在争论。现简介如下:

(一)合理应用呼吸兴奋剂 呼吸兴奋剂刺激呼吸中枢或周围化学感受器,通过增强呼吸中枢兴奋性,增加呼吸频率和潮气量以改善通气。与此同时,患者的氧耗量和CO2产生量亦相应增加,且与通气量成正相关。由于其使用简单、经济,且有一定疗效,故仍较广泛使用于临床,但应掌握其临床适应证。患者低通气量若因中枢抑制为主,呼吸兴奋剂疗效较好;慢性阻塞性肺病呼衰时,因支气管-肺病变、中枢反应性低下或呼吸肌疲劳而引起低通气量,此时应用呼吸兴奋剂的利弊应按上述三种因素的主次而定。在神经传导系统和呼吸肌病变,以及肺炎、肺水肿和肺广泛间质纤维化的换气功能障碍者,则呼吸兴奋剂有弊无利,不宜使用。

在应用呼吸兴奋剂的同时,应重视减轻胸、肺和气道的机械负荷,如分泌物的引流、支气管解痉剂的应用、消除肺间质水肿和其他影响胸肺顺应性的因素。否则通气驱动会加重气急和增加呼吸功,同时需增加吸入氧浓度。此外,还要充分利用一些呼吸兴奋剂的神志回苏作用,要鼓励患者咳嗽、排痰,保持呼吸道的通畅。必要时可配合鼻或口鼻面罩机械通气支持。

尼可刹米是目前常用的呼吸中枢兴奋剂,增加通气量,亦有一定的苏醍作用。嗜睡的患者可先静脉缓慢推注0.375g-0.75g,随即以3-3.75g加入500ml液体中,按25-30滴/min静滴。密切观察患者的睫毛反应、神志改变,以及呼吸频率、幅度和节律,随访动脉血气,以便调节剂量。如出现皮肤瘙痒、烦躁等副反应,须减慢滴速。若经4h-12h未见效,或出现肌肉抽搐严重反应,则应停用,必要时改换机械通气支持。

(二)合理应用机械通气 随着呼吸生理和病理生理的发展,鼻和口鼻面罩、人工气道、呼吸监护和呼吸机性能的不断完善,机械通气可使呼吸衰竭患者起死回生。实践证明,机械通气治疗呼衰的成败,除与呼吸机的性能有关外,更重要的是医务人员能随时掌握呼衰患者的病理生理变化,合理应用机械通气。通过增加通气量和提供适当的氧浓度,可在一定程度上改善换气功能和减少呼吸功的消耗,使呼衰患者缺O2、CO2潴留和酸碱平衡失调能得到不同程度的改善和纠正,一般不致死于呼衰。还应注意防治可能致死的气道感染、分泌物阻塞气道、高压肺创伤等并发症。即使在一些严重的呼衰合并多脏器功能衰竭的患者,经机械通气治疗后,由於改善了患者心、脑、肾、肝等脏器的供氧和机体内在环境,再给予鼻饲或静脉营养支持,为患者恢复创造条件,拯救了不少垂危病人的生命。

对轻中度神志尚清,能配合的呼衰患者,可作鼻或口鼻面罩机械通气;病情严重,神志虽清但不合作、昏迷或有呼吸道大量分泌物的患者,应及时建立人工气道,如经鼻(或口)气管插管机械通气,选用带组织相容性好的高容低压气囊(<3.3kPa)的聚氯乙烯或硅胶导管,导管能保留半个月以上,避免使用乳胶低容高压的气囊的橡皮导管,因其反应大,可引起气道粘膜明显充血、水肿、糜烂、乃至溃疡。在肺功能极差、反复发生呼衰、分泌物多、机体极度虚弱、营养不良、需长期机械通气支持的患者,可作气管切开,长期留置气管套管机械通气治疗。

在使用呼吸机之前医务人员一定要了解患者呼吸的病理生理,给予相适应的潮气量、呼吸频率和呼吸之比等各种参数,如阻塞性通气需潮气量偏大,频率慢呼气稍长的呼吸,而限制性通气患者则相反。可通过手捏简易呼吸囊作辅助呼吸过渡,随后再进行机械通气,并监测患者的临床表现,如胸廓活动度、气道压和血氧饱和度的变化等,一般20min后随访动脉血气再作进一步调整呼吸机参数。在机械通气的不同时期,应选用不同的通气方式,如相当于手控呼吸囊辅助通气的控制或称辅助间歇正压通气(IPPV)、呼气末正压通气(PEEP)、同步间歇强制通气(SIMV)、压力支持通气(PSV)。还可将不同通气形式组合,如PEEP+PSV相结合为双水平正压通气(BiPAP)。PEEP改善换气功能,SIMV和PSV有利脱离呼吸机,以达到避免过度通气或通气不足。减少对心脏循环的影响。在机械通气期间要加强呼吸道和呼吸机管理。如做好呼吸道的湿化、分泌物的吸引,保持呼吸道通畅;呼吸机的清洁消毒和维修,避免交叉感染等。特别要强调的是必须加强呼吸和心血管的监护,及早发现问题,分析问题,并妥善给予解决,从而充分发挥机械通气治疗呼衰的积极作用,做到合理而又有效的应用机械通气,提高其疗效,减少并发症的发生。

四、纠正酸碱平衡失调和电解质紊乱

在呼衰的诊治过程中,常见有以下几种类型的酸碱平衡失调。

(一)呼吸性酸中毒 由于肺泡通气不足,CO2在体内潴留产生高碳酸血症,改变了BHCO3/H2CO3的正常比例1/20,产生急性呼吸性酸中毒。慢性呼吸衰竭患者,通过血液缓冲系统的作用和肾脏的调节(分泌H+,吸收Na+与HCO3-相结合成NaHCO3),使pH接近正常。呼衰失代酸中毒可以用碱剂(5%NaHCO3)暂时纠正pH值,但会使通气减少,进一步加重CO2潴留,所以没有去除产生酸中毒的根本原因。只有增加肺泡通气量才能纠正呼吸性酸中毒。

(二)呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒 由於低O2血症、血容量不足、心排血量减少和周围循环障碍,体内固定酸如乳酸等增加,肾功能损害影响酸性代谢产物的排出。因此在呼酸的基础上可并发代谢性酸中毒。阴离子中的固定酸增多,HCO3-相应减少,pH值下降。酸中毒使钾离子从细胞内向细胞外转移,血K+增加,HCO3-减少,血CI-出现扩张性升高,Na+向细胞内移动。治疗时,除了因酸中毒严重影响血压,或是在pH<7.25时才补充碱剂,因NaHCO3会加重CO2潴留危险(NaHCO3+HAC→NaAC+H2O+CO2)。此时应提高通气量以纠正CO2潴留,并治疗代谢性酸中毒的病因。

(三)呼吸性酸中毒合并代谢性碱中毒 在慢性呼吸性酸中毒的治疗过程中,常由於应用机械通气,使CO2排出太快;补充碱性药物过量;应用糖皮质激素、利尿剂,以致排钾增多;或者因为纠正酸中毒,钾离子向细胞内转移,产生低钾血症。呕吐或利尿剂使血氯降低,亦可产生代谢性碱中毒,pH偏高,BE为正值。治疗时应防止以上发生碱中毒的医原性因素和避免CO2排出过快,并给予适量氯化钏,以缓解碱中毒,一旦发生应及时处理。

(四)呼吸性碱中毒 此为无呼吸系统疾病的患者,发生心跳呼吸停止使用机械通气,因通气过度排出CO2过多所致的呼吸性碱中毒。

(五)呼吸性碱中毒合并代谢性碱中毒 系慢性呼衰患者机械通气,在短期内排出过多CO2,且低于正常值;又因肾代偿,机体碳酸氢盐绝对量增多所致。

还可因处理不当,呼衰患者在呼吸性和代谢性酸中毒基础上,又因低钾、低氯引起代碱的三重酸碱平衡失调。

五、合理使用利尿剂

呼衰时,因肺间质、肺泡、以及细支气管支气管粘膜水肿引起肺泡萎陷、肺不张而影响换气功能,又因呼衰时体内醛固酮增加和机械通气的使用增加抗利尿激素增多所致的水钠潴留。所以在呼衰心力衰竭时,试用呋塞米(furosemide)10-20mg后,如有血氧饱和度上升,证实有使用利尿剂的指征。不过一定要在电解质无紊乱的情况时使用,并及时给以补充氯化钾、氯化钠(以消化道给药为主),以防发生碱中毒。

综上所述,在处理呼衰时,只要合理应用机械通气、给氧、利尿剂和碱剂,鼻饲和静脉补充营养和电解质,特别在慢阻肺肺心病较长期很少进食、服用利尿剂的患者更要注意。所以呼衰的酸碱平衡失调和电解质紊乱是有原因可查的,亦是可以防治的。

六、抗感染治疗

呼吸道感染常诱发呼衰,又因分泌物的积滞使感染加重,尤在人工气道机械通气和免疫功能低下的患者可反复发生感染,且不易控制感染。所以呼衰患者一定要在保持呼吸道引流通畅的条件下,根据痰菌培养及其药敏试验,选择有效的药物控制呼吸道感染。还必须指出,慢阻肺肺心病患者反复感染,且往往无发热,血白细胞不高等中毒症状,仅感气急加重、胃纳减退,如不及时处理,轻度感染也可导致失代偿性呼衰发生。

七、防治消化道出血

对严重缺O2和CO2潴留患者,应常规给予西咪替丁或雷尼替丁口服,以预防消化道出血。若出现大量呕血或柏油样大便,应输新鲜血,或胃内灌入去甲肾上腺素冰水。须静脉给H2受体拮抗剂或奥美拉唑。防治消化道出血的关键在于纠正缺O2和CO2潴留。

八、休克

引起休克的原因繁多,如酸中毒和电解质紊乱、严重感染、消化道出血、血容量不足、心力衰竭,以及机械通气气道压力过高等,应针对病因采取相应措施。经治疗未见好转,应给予血管活性药如多巴胺、阿拉明等以维持血压。

九、营养支持

呼衰患者因摄入热量不足和呼吸功增加、发热等因素,导致能量消耗增加,机体处于负代谢。时间长,会降低机体免疫功能,感染不易控制,呼吸机疲劳,以致发生呼吸泵功能衰竭,使抢救失败或病程延长。故抢救时,常规给鼻饲高蛋白、高脂肪和低碳水化合物,以及多种维生素和微量元素的饮食,必要时作静脉高营养治疗,一般每日热量达14.6k/kg。

(二)预后

慢性呼吸衰竭反复发作,多预后不良。

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