呼吸衰竭 是指各種原因引起的肺通氣和(或)換氣功能障礙,導(dǎo)致缺氧伴(或不伴)高碳酸血癥,引起一些列生理功能和代謝紊亂的臨床綜合征。
【病因】
(一)通氣功能障礙
1.阻塞性呼吸功能障礙 (慢性阻塞性肺疾病、重癥支氣管哮喘、異物阻塞通氣)
2.限制性通氣功能障礙
(1)胸廓膨脹受限:如胸廓畸形、胸廓外傷或胸部外科手術(shù)后等。
(2)肺膨脹不全:如胸腔積液、氣胸、廣泛胸膜增厚等。
(3)膈肌運(yùn)動(dòng)受限
(4)神經(jīng)肌肉系統(tǒng)疾?。喊∪饧不既缂I(yíng)養(yǎng)不良、重癥肌無(wú)力;神經(jīng)元疾患如吉蘭-巴雷綜合征、多發(fā)性硬化癥、高位硬膜外麻醉等。
(5)呼吸中樞功能障礙:如鎮(zhèn)靜劑或麻醉劑中毒、吸入高濃度氧、腦外傷、腦出血、腦瘤和腦炎等。
(二)換氣功能障礙
1.肺水腫 心源性或非心源性肺水腫
2.間質(zhì)性肺疾病
3.閉塞性肺血管病 如肺栓塞等
4.急性呼吸窘迫征(ARDS)
【分類】
1.根據(jù)動(dòng)脈血?dú)夥治龅淖兓?,將呼吸衰竭分為兩型:Ⅰ型呼吸衰竭:PaO2下降,<60㎜Hg,而PaCO2正?;蚪档停?而Ⅱ型呼吸衰竭:PaO2下降,<60㎜Hg,同時(shí)伴有PaCO2升高,>50㎜Hg。
2.根據(jù)病變部位可分為中樞性和周圍性呼吸衰竭。
3.更具呼吸衰竭發(fā)生急緩,分為急性呼吸衰竭和慢性呼吸衰竭。
【病因】慢型呼吸衰竭多為支氣管-肺疾患所引起,如COPD,重癥肺結(jié)核、肺間質(zhì)纖維化、肺塵埃沉著癥等。胸廓病變?nèi)缧夭渴中g(shù)、外傷、廣泛的胸膜增厚、胸廓畸形也可導(dǎo)致慢性呼吸衰竭。
【發(fā)病機(jī)制和病理生理】
(一)發(fā)病機(jī)制
呼吸衰竭的基本異常是缺氧和二氧化碳潴留,其發(fā)病機(jī)制為:
1.通氣障礙 在靜息呼吸空氣時(shí),肺泡通氣量約為4L/min,才能維持整張的肺泡分壓和二氧化碳分壓。當(dāng)肺泡通氣量減少時(shí),空氣中的氧不能進(jìn)入肺泡,使肺泡氧分壓下降,而肺泡內(nèi)的二氧化碳不能及時(shí)排除體外,導(dǎo)致肺泡氧分壓升高。
2.通氣/血流比例失調(diào) 通氣/血流(V/Q)比例失調(diào)是引起呼吸衰竭的基本病因。正常人在安靜狀態(tài)下肺泡通氣量平均為4L/min,肺循環(huán)血流量平均為5L/min,平均的V/Q比例為0.8。在這一比例下機(jī)體進(jìn)行有效的氣體交換。當(dāng)V/Q>0.8時(shí),肺泡通氣功能正?;蛟黾佣鳒p少或相對(duì)不足,生理性無(wú)效腔增加,又稱為無(wú)效腔樣通氣,如肺栓塞;當(dāng)V/Q<0.8時(shí),肺內(nèi)一部分靜脈血流經(jīng)無(wú)通氣或通氣不足的肺泡,使未經(jīng)完全氧合的肺動(dòng)脈直接進(jìn)入肺靜脈,形成肺動(dòng)-靜脈樣分流,如肺水腫。兩種情況下的V/Q比例異常均可影響換氣效率,造成低氧血癥。
3.彌漫障礙 肺泡氣與肺毛細(xì)血管的氣體分子通過(guò)肺泡-肺毛細(xì)血管壁的過(guò)程稱為彌散。彌散障礙主要影響氧的交換,導(dǎo)致低氧血癥。當(dāng)彌散面積減少1/3以上時(shí)可出現(xiàn)呼吸困難。正常情況下,每0.7秒完成1次氣體交換,休克或心衰患者血流緩慢,而貧血、甲亢患者血流過(guò)速均可影響氣體交換而導(dǎo)致缺氧。
4.耗氧量增加 肺泡氧分壓與肺泡通氣量成正比,而與耗氧量成反比,因此耗氧量增加是加快缺氧的重要因素之一。發(fā)熱、寒戰(zhàn),呼吸困難、煩躁不安和抽搐等均可明顯增加耗氧量而加重呼吸衰竭。
(二)病理生理
1.對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響 急性缺氧十秒鐘即可出現(xiàn)深昏迷或抽搐。緩慢而輕度的缺氧可出現(xiàn)注意力不集中、智力減退、定向障礙;缺氧加重可出現(xiàn)煩躁不安、神志恍惚,缺氧進(jìn)一步加重可使神志喪失、昏迷,繼而發(fā)生不可逆的腦細(xì)胞損傷。
二氧化碳潴留使腦脊液中氫離子濃度增加,細(xì)胞內(nèi)酸中毒,降低腦細(xì)胞興奮性,皮質(zhì)活動(dòng)受到抑制;二氧化碳潴留加重,對(duì)皮質(zhì)下層刺激加強(qiáng),進(jìn)而興奮皮層;二氧化碳潴留進(jìn)一步加重,皮質(zhì)下層受抑制,中樞神經(jīng)處于麻痹狀態(tài)。
缺氧和二氧化碳潴留均會(huì)使腦血管擴(kuò)張,腦血流增多,血管通透性增高,引起腦細(xì)胞和間質(zhì)水腫,顱內(nèi)高壓;顱內(nèi)高壓增高可壓迫入顱血管,加重腦組織缺血、缺氧,從而形成惡性循環(huán)。
2.對(duì)呼吸的影響 缺氧主要通過(guò)頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈化學(xué)感受器的反射作用刺激通氣,如缺氧程度緩慢加重,這種反射遲鈍。
3.對(duì)心臟、循環(huán)的影響 缺氧和二氧化碳潴留可使心率加快,心搏量增加,血壓上升,并使冠脈血流量增加;心肌對(duì)缺氧十分敏感,可致心律失常甚至心搏驟停;肺小動(dòng)脈在缺氧和二氧化碳潴留時(shí)收縮,肺循環(huán)阻力增高而加重右心負(fù)擔(dān)。
4.對(duì)腎臟、肝臟和消化系統(tǒng)的影響 輕度缺氧時(shí)腎血流量、腎小球?yàn)V過(guò)量、尿量均有增加;但當(dāng)PaO2<40㎜H時(shí),腎血流量減少,腎功能抑制,可出現(xiàn)功能性腎功能不全,若及時(shí)治療,隨著缺氧的改善,腎功能可恢復(fù)。輕度二氧化碳潴留可擴(kuò)張腎血管,增加腎血流量,使尿量增加;當(dāng)PaCO2超過(guò)65㎜Hg時(shí)pH明顯降低,致腎血管痙攣,血流減少,尿量減少。缺氧可損害肝細(xì)胞,使谷丙轉(zhuǎn)氨酶上升,缺氧糾正后,肝功能恢復(fù)正常。嚴(yán)重缺氧可使胃壁血管收縮,胃酸分泌增多,呼衰患者可表現(xiàn)為消化不良、胃黏膜糜爛,甚至潰瘍和出血。
5.對(duì)酸堿平衡和電解質(zhì)的影響 缺氧可使機(jī)體無(wú)氧代謝增強(qiáng),產(chǎn)生乳酸和無(wú)機(jī)磷引起代謝性酸中毒;缺氧導(dǎo)致能量不足,鈉泵功能受損,鈉和氫離子滯留于細(xì)胞內(nèi),鉀離子轉(zhuǎn)移至細(xì)胞外,形成細(xì)胞內(nèi)酸中毒和高血鉀癥。
6.對(duì)造血系統(tǒng)的影響 缺氧可使紅細(xì)胞生成素增加,刺激骨髓引起繼發(fā)性紅細(xì)胞增多,雖可增加血液含氧量,但亦同時(shí)增加了血液粘稠度,加重了肺循環(huán)和右心負(fù)擔(dān)。
【臨床表現(xiàn)】
1.呼吸困難
2.發(fā)紺
3.精神神經(jīng)癥狀 患者表現(xiàn)為記憶力減退,定向力、判斷力均降低,并有焦慮不安、失眠、眩暈等。二氧化碳潴留時(shí)可有頭痛、嗜睡、昏迷、肌肉震顫等。當(dāng)缺氧和二氧化碳潴留嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)神經(jīng)精神癥狀時(shí),即為肺性腦病。
4.心血管系統(tǒng)癥狀 缺氧和二氧化碳潴留可引起心動(dòng)過(guò)速、心律失常;同時(shí)可使肺動(dòng)脈壓力增高,右心負(fù)擔(dān)加重而出現(xiàn)右心衰竭的癥狀。二氧化碳潴留可使外周體表靜脈擴(kuò)張,皮膚濕暖多汗。嚴(yán)重缺氧和二氧化碳潴留可出現(xiàn)周圍循環(huán)衰竭,血壓下降,心律失常,甚至心臟停搏。
5.消化、泌尿、血液系統(tǒng)癥狀 可有肝功能異常;血漿尿素氮增高;尿中出現(xiàn)蛋白、紅細(xì)胞和管型;胃腸道黏膜淤血水腫,糜爛滲血或應(yīng)激性潰瘍,而出現(xiàn)上消化道出血;病情楊重患者可出現(xiàn)彌散性血管內(nèi)凝血。
【實(shí)驗(yàn)室和其他檢查】
1.動(dòng)脈血?dú)夥治?常用的由以下指標(biāo):①動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)正常值為95-100㎜Hg。②動(dòng)脈血二氧化碳分壓PaCO2),正常值35-45㎜Hg。③pH值:正常值7.35-7.45.pH<7.35為酸血癥,存在失代償性酸中毒;pH>7.45為堿血癥,存在失代償性堿中毒。④動(dòng)脈血氧飽和度SaO2:,正常值為95%-98%。⑤堿剩余(BE),指在37℃,二氧化碳分壓40㎜Hg,SaO2100%條件下,將血液滴定至pH7.4所需要的酸堿量。加酸量BE為正值,加堿量BE為負(fù)值。BE是人體代謝性酸堿失衡的定量指標(biāo)。
2.其他檢查 血常規(guī)檢查白細(xì)胞及中性粒細(xì)胞增高提示細(xì)菌感染的存在;肝、腎功能有異常變化除提示缺氧對(duì)機(jī)體的影響外,還提示醫(yī)師應(yīng)慎用一些治療藥物;胸部影像學(xué)檢查可顯示肺部病變的性質(zhì)、程度,為治療提供依據(jù);心電圖可提示心肌缺氧、受損情況。
【診斷】根據(jù)病史、缺氧和二氧化碳潴留的臨床表現(xiàn)和相應(yīng)體征,以及動(dòng)脈血氧分壓和二氧化碳分壓監(jiān)測(cè),診斷可以確立。
【治療】總的原則是積極治療原發(fā)病,去除誘發(fā)因素;加強(qiáng)呼吸支持,包括暢通呼吸道,改善通氣,糾正低氧血癥和高碳酸血癥;注意全身重要臟器功能監(jiān)測(cè)和支持。治療的主要目標(biāo)是改善缺氧和二氧化碳潴留。
(一)建立暢通的呼吸道
1.應(yīng)用支氣管擴(kuò)張藥物 常用支氣管擴(kuò)張藥物有β2腎上腺素受體激動(dòng)劑、抗膽堿藥、糖皮質(zhì)激素和茶堿類等。
2.稀化痰液,促進(jìn)排痰 ①補(bǔ)充水分,鼓勵(lì)飲水,霧化吸入,靜脈輸液均可達(dá)到補(bǔ)水作用的目的。靜脈補(bǔ)充水分要注意患者心功能情況。祛痰藥物可酌情使用溴已新、氨溴索等。鼓勵(lì)患者咳嗽、排痰,可通過(guò)翻身拍背、體位引流、吸痰等方式,促進(jìn)痰液排除。禁用強(qiáng)力鎮(zhèn)咳藥。對(duì)無(wú)力排痰、呼吸道分泌物黏稠及壅塞,應(yīng)考慮建立人工氣道。人工氣道包括氣管插管和氣管切開(kāi)。
(二)合理氧療
I型呼吸衰竭患者無(wú)二氧化碳潴留,機(jī)體的主要損害來(lái)自缺氧,可采用按需給氧,使PaO2達(dá)到60㎜Hg以上。
II型呼吸衰竭患有二氧化碳潴留,氧療原則為低濃度<35%持續(xù)給氧。II型呼吸衰竭患者接收氧療,開(kāi)始可吸入24%的氧,以后略提高氧濃度,但通常不超過(guò)32%-35%。II型呼吸衰竭患者接受氧療后,PaCO2可能有一定程度升高,若輕度升高且保持某一穩(wěn)定水平不再升高,則所吸氧濃度為合理氧濃度;若患者吸氧后明顯PaCO2上升,應(yīng)降低吸氧濃度,密切觀察,若患者PaCO2繼續(xù)升高,而低氧血癥無(wú)改善,則應(yīng)考慮用機(jī)械通氣。
常用的氧療為鼻導(dǎo)管或鼻塞吸氧,合理的氧療可提高呼吸衰竭治療效果。現(xiàn)在提倡對(duì)附合指征的慢阻肺呼吸衰竭患者進(jìn)行長(zhǎng)期家庭氧療(LTOT)。每日吸氧>15小時(shí),可降低肺循環(huán)阻力和肺動(dòng)脈壓,增強(qiáng)心肌收縮力。改善心、腎功能,提高患者活動(dòng)耐力,延長(zhǎng)生存時(shí)間。
(三)改善通氣
1.呼吸興奮劑的應(yīng)用 呼吸衰竭時(shí)應(yīng)用呼吸興奮劑的價(jià)值一直存在爭(zhēng)議。一方面認(rèn)為,呼吸興奮劑可以防止用氧后的呼吸抑制;藥物對(duì)患者有促醒作用,使患者頭腦清醒,配合體位引流、促進(jìn)排痰。另一方面則認(rèn)為,呼吸興奮劑增加呼吸功和耗氧量,部分抵消了吸氧引起的一些有利于患者的作用。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于中樞抑制為主的患者,呼吸興奮劑有較好的療效;對(duì)于神經(jīng)傳導(dǎo)系統(tǒng)和呼吸肌病變,以及肺炎、肺水腫和廣泛間質(zhì)纖維化的換氣功能障礙者,呼吸興奮劑有弊無(wú)利,不宜使用。在應(yīng)用呼吸興奮劑的同時(shí),應(yīng)重視減輕胸、肺和氣道的機(jī)械負(fù)荷。尼可剎米是目前我國(guó)臨床上最常用的興奮劑。
2.機(jī)械通氣 黨一般治療措施不能湊效,機(jī)體出現(xiàn)嚴(yán)重的通氣和(或)換氣功能障礙時(shí),可采取機(jī)械通氣治療。機(jī)械通氣的目的在于維持必要的肺泡通氣量,改善高碳酸血癥;改善肺的氣體交換功能;減少呼吸功耗,利于呼吸及功能的恢復(fù)。
(四)控制感染
呼吸衰竭能否逆轉(zhuǎn)的關(guān)鍵問(wèn)題之一是呼吸道和肺部感染能否得到有效控制。主要以下幾個(gè)問(wèn)題。
1.病原微生物的確定 痰細(xì)菌學(xué)檢查要點(diǎn):①最好清晨留痰,用1%-3%過(guò)氧化氫漱口三次留痰最好;②盡可能在使用抗菌藥物之前采集痰標(biāo)本;③收集痰液后迅速送化驗(yàn)室,否則口腔內(nèi)污染細(xì)菌易繁殖;④應(yīng)選擇膿性、黏液膿性或血絲痰;⑤應(yīng)反復(fù)多次送檢;⑥懷疑特殊病原微生物感染如厭氧菌、真菌等,須選用相應(yīng)培養(yǎng)液;⑦痰涂片檢查,每低倍視野上皮細(xì)胞少于10個(gè)同時(shí)白細(xì)胞超過(guò)25個(gè)者為合格痰標(biāo)本。
2.抗菌藥物的選擇 應(yīng)根據(jù)臨床表現(xiàn)和痰涂片革蘭染色結(jié)果初步選用適當(dāng)?shù)目咕幬?,以后按痰培養(yǎng)藥敏結(jié)果加以調(diào)整。
(五)糾正酸堿失衡和電解紊亂
呼吸性酸中毒是因?yàn)榉闻萃獠蛔?,二氧化碳潴留所致,只有增加肺泡通氣量才能有效地糾正呼吸性酸中毒。呼吸性酸中毒合并代謝性堿中毒,后者常有由于應(yīng)用機(jī)械通氣時(shí)二氧化碳排出過(guò)快、補(bǔ)充堿性藥物、長(zhǎng)期應(yīng)用皮質(zhì)激素和大量利尿劑等所致。治療上應(yīng)首先預(yù)防或減少醫(yī)源性因素,機(jī)械通氣時(shí)通氣量不要過(guò)大,使PaCO2漸緩下降,同時(shí)注意補(bǔ)充氯化鉀。呼吸性酸中毒合并代謝性酸中毒時(shí),后者由于缺氧、血容量不足、心功能障礙、周圍循環(huán)不良等因素使固定酸如乳酸等增加,此時(shí)pH值可明顯降低而影響血壓并導(dǎo)致心律失常,當(dāng)pH<7.20時(shí)除提高通氣量,糾正二氧化碳潴留外,可以考慮適量應(yīng)用堿性藥物,但應(yīng)避免過(guò)多的NaHCO3進(jìn)入體內(nèi)而增加二氧化碳潴留。呼吸性堿中毒時(shí)要去除過(guò)度通氣的原因,充分給氧,必要時(shí)可予重復(fù)呼吸。
(六)肺性腦病
1.糖皮質(zhì)激素 降顱壓,減輕腦水腫、解除支氣管痙攣等作用。用藥期間應(yīng)注意:①使用有效抗菌藥物,避免感染惡化;②使用胃黏膜保護(hù)藥,防止誘發(fā)消化道出血。
2.脫水劑 一般選用20%甘露醇,每次0.5-1.0g/kg,快速靜滴,每日1-2次。但易引起血液濃縮和電解質(zhì)紊亂,心功能不全和紅細(xì)胞增多者慎用。
(七)防治消化道出血
對(duì)于嚴(yán)重 缺氧和二氧化碳潴留患者,可常規(guī)給予西咪替丁或雷尼替丁口服以預(yù)防消化道大出血。若出現(xiàn)大量嘔血或柏油樣大便便可給予新鮮血液,并靜脈給予H2受體拮抗劑或質(zhì)子泵抑制劑。根本治療在于糾正缺氧和二氧化碳潴留。
(八)休克
針對(duì)病因采取措施,在保證血容量的基礎(chǔ)上應(yīng)用血管活性藥物如多巴胺、間羥胺等維持血壓。
(九)營(yíng)養(yǎng)支持治療
昏迷或吞咽障礙患者給予鼻飼飲食,胃腸功能差的患者可予靜脈營(yíng)養(yǎng)。應(yīng)用蛋白質(zhì)比例,不宜給過(guò)多的葡萄糖。因后者在體內(nèi)代謝產(chǎn)生較多的二氧化碳,加重呼吸苦難。
【預(yù)防】重視并積極處理原發(fā)的肺、胸疾病,使之穩(wěn)定于代償即可避免發(fā)生呼吸衰竭這一綜合臨床征。注意避免使原發(fā)病加重的因素,如呼吸道感染、氣胸、心律失常等。避免應(yīng)用麻醉藥,慎用鎮(zhèn)靜劑,以免抑制呼吸導(dǎo)致呼吸衰竭。重視和加強(qiáng)COPD患者緩解期的保健咨詢和康復(fù)治療。
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