肺通气衰竭的10种原因

文摘   2024-11-22 17:02   北京  

不同解剖部位病变都可能出现通气衰竭。A至E部位的病变导致呼吸肌输入减少[呼吸困难可能不明显]。G至J部位的病变可导致明显呼吸困难。

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延髓的呼吸神经元

延髓的呼吸神经元受到缺氧的抑制,也会被极高的二氧化碳分压(PaCO2)抑制(约40 kPa,300 mmHg)。体内二氧化碳分压降低通常不会直接导致呼吸暂停,相反,它可能会导致呼吸减慢或呼吸抑制。如果PaCO2异常降低,可能会导致身体出现一种称为“呼吸性碱中毒”的状态,表现为呼吸变浅、心跳加速、四肢麻木等症状。在极端情况下,可能导致意识模糊或呼吸暂停,但这通常是由于其他因素(如缺氧)引起的,而非仅仅是PaCO2降低。对二氧化碳的呼吸敏感性降低发生在长期通气衰竭的患者中,尤其是慢阻肺(COPD)。多种药物可能引起中枢性呼吸暂停或呼吸抑制(包括阿片类药物、巴比妥类药物和大多数麻醉剂)。呼吸神经元还可能受到多种神经系统疾病的影响,如颅内压升高、卒中、创伤或肿瘤。

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上运动神经元

支配呼吸肌的上运动神经元损伤常见于创伤。只有位于第三或第四颈椎以上的完全损伤才会影响膈神经,并导致完全性呼吸停止。下颈椎的骨折脱位相对常见,导致肋间肌和呼气肌的功能丧失,但膈肌功能保留。上运动神经元涉及多种疾病过程,包括肿瘤、脱髓鞘疾病以及罕见脊髓空洞症。

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前角细胞

前角细胞可能受到各种疾病影响[膈神经的主要成分来自于脊髓中颈椎段(C3-C5),特别是C4椎体水平的前角运动神经元细胞],主要是脊髓灰质炎,它可能导致从轻度到完全呼吸肌瘫痪的任何程度的呼吸功能障碍。

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下运动神经元(膈神经)

      支配呼吸肌的下运动神经元(膈神经)损伤最常见于医源性损伤或胸腔内肿物压迫。运动神经元疾病的后期阶段可能导致膈神经障碍而出现通气衰竭。特发性多神经炎(吉兰-巴雷综合)仍然是导致通气衰竭的相对常见的神经源病因。吉兰-巴雷综合征由免疫介导引起,导致快速上升的运动神经麻痹,在20%~30%患者中进展为四肢瘫痪和呼吸肌瘫痪。在现代通气技术和免疫治疗的支持下,大约75%的患者会完全恢复神经功能。 

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神经肌肉接头

神经肌肉接头的功能受到多种原因损害,包括肉毒中毒、使用神经肌肉阻断药、有机磷化合物和神经毒气。重症肌无力是此部位病变导致通气衰竭最常见的原因,其中15%-20%的患者出现明显呼吸肌无力。重症肌无力是自身免疫性疾病,导致神经肌肉接头处的乙酰胆碱受体被破坏,出现逐渐加重的呼吸肌无力。使用抗胆碱酯酶药物能够增加神经肌肉接头的乙酰胆碱浓度而改善症状。浆膜置换、静脉免疫球蛋白治疗或胸腺切除是当前有效的治疗方法。

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呼吸肌

呼吸肌极少单独导致呼吸衰竭,但常与各种呼吸系统疾病中导致肺泡通气量减少相关。COPD常伴随过度扩张会严重损害呼吸肌的收缩效能,尽管膈肌的曲度可能保持正常,但对合区(ZOA)减少,导致膈肌纤维缩短,进而显著损害功能。单侧膈肌麻痹通常无症状,但双侧麻痹会导致显著的呼吸困难,尤其是在仰卧位时,因为此时膈肌对呼吸的贡献更大。呼吸肌可能由于对抗过度阻力而出现疲劳,但很少发生在大多数急性呼吸问题的早期阶段。ICU患者通常会出现呼吸肌的多发性神经病或肌病(ICU-AW),特别是存在脓毒症和/或多脏器衰竭时。细胞因子激活和营养不良被认为是ICU-AW的潜在机制。此外,长期机械通气会导致呼吸肌会出现“废用性萎缩”。心力衰竭也可能因血供减少而导致呼吸肌无力, 常伴因肺水肿引起的肺顺应性降低。

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肺和胸廓顺应性

肺和胸壁顺应性缺失是通气衰竭的一个重要原因,可发生于肺部(如肺纤维化或急性肺损伤)、胸膜(如脓胸)、胸壁(如后凸侧弯)或皮肤(如收缩性烧伤瘢痕)。施加在胸廓部外部的轻微压力可能会严重影响呼吸,甚至导致完全无呼吸。仅仅6 kPa(45 mmHg)的持续压力就足以影响呼吸。

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胸壁结构完整性

胸壁的结构完整性缺失可能会导致通气衰竭,如多肋骨骨折。由于多根肋骨骨折(通常是3根或更多)导致的部分胸壁失去稳定性,形成类似“连枷”的结构。连枷胸的主要特征是受伤区域的胸壁在呼吸时与其他胸壁部分不协调移动,在自主呼吸时,连枷胸会出现反常呼吸,影响潮气量。连枷胸的治疗主要包括稳定呼吸功能、控制疼痛和修复胸壁稳定性。通常通过镇痛药物缓解疼痛,使用氧疗或机械通气支持呼吸,严重时考虑手术固定肋骨。

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小气道阻力

      小气道阻力是通气衰竭最常见且最重要的原因。常见于COPD、哮喘、支气管肺炎、支气管扩张症等呼吸疾病。当小气道因炎症、分泌物积聚或支气管痉挛等原因出现狭窄时,气流通畅性降低,小气道阻力增加会影响肺顺应性,导致深呼吸困难,导致通气能力下降,从而可能引起通气衰竭。由于小气道在疾病早期可能出现功能异常,但症状不明显,临床常用肺功能测试评估小气道功能。

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上气道阻塞

      上气道阻塞发生在各种情况下,如气道和咽部肿瘤、上呼吸道感染、吸入异物以及颈部肿瘤或出血导致的外部气道压迫。喘鸣是上气道阻塞常见的临床表现。婴儿和儿童的气道直径较小,比成人更容易受到上呼吸道阻塞的影响,如哮吼或会厌炎引起的感染性气道水肿会迅速导致严重的喘鸣。上气道阻塞导致的通气衰竭通常是晚期表现。
参考文献:Nunn and Lumb's Applied Respiratory Physiology

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