三、慢性呼吸衰竭
（一）病因
慢性呼吸衰竭以支气管，肺疾病所引起者为常见，如慢性阻塞性肺疾病、重症肺结核、肺间质纤维化、尘肺等。胸廓和神经肌肉病变如胸部手术、外伤、广泛胸膜增厚、胸廓畸形、脊髓侧索硬化症等，亦可导致慢性呼吸衰竭。
（二）发病机制和病理生理
1.缺氧和二氧化碳潴留的发生机制
（1）肺泡通气量不足：在静息呼吸空气时，总肺泡通气量（VA）约为4 L/min才能维持正常的肺泡氧分压和二氧化碳分压。肺泡通气量减少，则肺泡氧分压下降，二氧化碳分压上升。
（2）通气/血流比例失调：肺泡通气量与其周围毛细血管血流量的比例必须协调才能保证有效的气体交换。正常肺泡通气量（V）为4 L/min，肺毛细血管总血流量（Q）为SL/min，两者之比为0.8。如果此比率增大，吸入气体不能与血液进行有效的交换，即为无效腔效应；比率减少，使静脉血未能充分氧合，则形成肺动.静脉样分流。通气/血流比例失调通常仅产生缺氧，而无二氧化碳潴留。但是，严重的通气/血流比例失调亦可导致二氧化碳潴留。
（3）弥散障碍：肺内气体交换是通过弥散过程完成的，气体的弥散受弥散膜的厚度、弥散面积、弥散膜两侧的气体分压差及气体的弥散能力（系数）、气体和血液接触的时间等因素的影响。氧弥散能力仅为二氧化碳的1/20，故在弥散障碍中通常以低氧为主。
（4）氧耗量增加：氧耗量增加是加重缺氧的原因之一。正常人平静呼吸耗氧200 mL/min，随着活动量的增加耗氧量增加，发热、寒战、呼吸困难和抽搐均增加氧耗量，氧耗量增加，肺泡氧分压下降，正常人可以增加通气量防止缺氧，如同时伴有通气功能障碍，当氧耗量增加时，会出现严重的低氧血症。
2.缺氧、二氧化碳潴留对机体的影响
（1）对中枢神经的影响：脑组织耗氧量大，占全身耗氧量的1/5～1/4。大脑皮层对缺氧最为敏感。故缺氧时中枢神经系统症状出现最早。对中枢神经影响的程度与缺氧的程度和发生的急缓有关。急性缺氧会引起烦躁不安，全身抽搐，可在短时间内引起死亡。通常完全停止供氧4～5分钟即可引起不可逆的脑损害。逐渐出现的缺氧，症状出现较轻微和缓慢。轻度缺氧可引起注意力不集中、智力减退、定向障碍；随着缺氧加重，当PaO2低于50 mmHg时，可导致烦躁不安、神志恍惚、谵妄；低于30 mmHg时，会使神志丧失，乃至昏迷；低于20 mmHg则会发生不可逆转的脑细胞损伤。
二氧化碳潴留使脑脊液氢离子浓度增加，影响脑细胞代谢，降低脑细胞兴奋性，抑制皮质活动；但轻度的二氧化碳增高，对皮质下层刺激加强，间接引起皮质兴奋；若PaO2继续升高，皮质下层受抑制，使中枢神经处于麻醉状态。在出现麻醉前的患者，往往先有失眠、精神兴奋、烦躁不安的先兆兴奋症状。
缺氧和二氧化碳潴留，均会使脑血管扩张，血流阻力减少，血流量增加以代偿之。严重缺氧和二氧化碳潴留会发生血管通透性增加，引起脑间质水肿和脑细胞内水肿，导致颅内压增高，挤压脑组织，压迫血管，进而加重脑组织缺氧，形成恶性循环。
（2）对心脏、循环的影响：缺氧可刺激心脏，使心率加快和心排血量增加，血压上升。冠状动脉血流量在缺氧时明显增加，心脏的血流量可超过脑和其他脏器。心肌对缺氧十分敏感，早期轻度缺氧即在心电图上显示出来。急性严重缺氧可导致心室颤动或心搏骤停。长期慢性缺氧可导致心肌纤化，心肌硬化。缺氧能引起肺小动脉收缩而增加肺循环阻力，导致肺动脉高压和增加右心负荷，最终导致肺源性心脏病。
二氧化碳潴留可使心率加快，心排血量增加，使脑血管、冠状血管舒张，皮下浅表毛细血管和静脉扩张，而使肾、脾和肌肉的血管收缩。早期二氧化碳潴留可引起血压升高。
组织氧分压低可使红细胞生成素产生增加，促使红细胞增生，引起继发性红细胞增多。红细胞增多有利于增加血液携氧量，但亦增加血液黏稠度。当血细胞比容超过0.55时，会明显加重肺循环阻力和右心负担。
（3）对呼吸影响：缺氧对呼吸的影响比二氧化碳潴留对呼吸的影响小得多。缺氧主要通过颈动脉窦和主动脉体化学感受器的反射作用刺激通气，使呼吸加快，通气量增加。但二氧化碳对呼吸的调节作用较复杂，二氧化碳是强有力的呼吸中枢兴奋剂，轻度二氧化碳潴留可通过外周化学感受器反射性作用于呼吸中枢，使通气量增加，随着二氧化碳浓度的增高，可直接抑制呼吸中枢，导致通气量下降。故轻度缺氧和二氧化碳潴留对外周的化学感受器和呼吸中枢的作用是一致的。但是，当严重缺氧和二氧化碳潴留时，由于二氧化碳对呼吸中枢的抑制，此时完全靠缺氧刺激通气。
（4）对肝、肾和胃肠道影响：缺氧可直接或间接损害肝细胞，使丙氨酸氨基转移酶上升，但随着缺氧的纠正，肝功能逐渐恢复正常。
动脉血氧降低时，肾血流量减少，肾小球滤过率、尿量和钠排出量减少。出现肾功能障碍，蛋白尿、血尿素氮和肌酐升高。
胃肠道平滑肌因缺氧而痉挛、收缩，胃肠黏膜缺血、坏死出现消化道出血。
（5）对酸碱平衡和电解质的影响：严重缺氧可抑制细胞能量代谢的中间过程，如三羧酸循环、氧化磷酸化作用和有关酶的活动。使无氧酵解增加，酸性物质堆积，引起代谢性酸中毒。体内二氧化碳主要经肺排出，二氧化碳增高，可导致呼吸性酸中毒。
血液pH值的改变进一步影响到体内电解质的分布。pH值降低时，钠离子和氢离子进入细胞内，钾离子向细胞外移动，可出现细胞外高钾；pH值升高时钾离子向细胞内移动，则细胞外钾浓度降低，出现低钾血症。
（三）临床表现
除引起慢性呼衰的原发疾病症状和体征外，主要是缺氧和二氧化碳潴留所致的呼吸困难和多脏器功能紊乱的表现。
1.呼吸困难
多数患者有明显的呼吸困难，表现在频率、节律和幅度的改变。并发二氧化碳潴留、呼吸性酸中毒或合并呼吸肌疲劳时，则出现浅慢呼吸或潮式呼吸。
2.发绀
发绀是严重缺氧的典型表现。当动脉血氧饱和度低于90%时，可在口唇、指甲处出现发绀；另应注意，因发绀的程度与还原型血红蛋白含量相关，所以红细胞增多者发绀更明显，贫血者则发绀不明显或不出现。
3.精神神经症状
缺氧和二氧化碳潴留可引起不同程度的精神、神经症状，症状的轻重取决于缺氧和二氧化碳潴留的程度、发生的速度和患者的耐受性，急性缺氧和二氧化碳潴留，尽管程度不重，但症状很明显。慢性缺氧和二氧化碳潴留，症状出现较慢。慢性缺氧早期表现为记忆力减退，反应迟钝，逐渐出现定向力障碍、狂躁、昏迷；二氧化碳潴留的早期可出现兴奋、失眠继而睡眠颠倒、神志淡漠。严重时肌肉震颤、精神错乱、呼吸抑制、嗜睡、昏睡、昏迷，最终导致呼吸停止。由于肺部疾病导致严重缺氧和二氧化碳潴留引起的一系列精神-神经症状，临床上称为“肺性脑病”。
4.血液循环系统
多数患者有心率加快；因脑血管扩张，产生搏动性头痛；严重缺氧、酸中毒可引起心肌损害，亦可引起周围循环衰竭、血压下降、心律失常。慢性缺氧和二氧化碳潴留引起肺动脉高压，最终导致肺心病的发生。
5.消化和泌尿系统症状
严重呼衰对肝、肾功能都有影响，部分病例可出现丙氨酸氨基转移酶与血浆尿素氮升高；个别病例可出现尿蛋白、红细胞和管型。因胃肠道黏膜屏障功能损害，导致胃肠道黏膜充血水肿、糜烂渗血或应激性溃疡，引起上消化道出血。但以上这些症状均可随缺氧和二氧化碳潴留的纠正而消失。
（四）诊断(https://www.daowen.com)
1.原发疾病
有引起慢性呼吸衰竭的原发病，如慢性支气管炎、阻塞性肺气肿、肺心病、支气管哮喘等。
2.缺氧和二氧化碳潴留
缺氧和二氧化碳潴留所引起的一系列临床表现，以及由此造成的全身多脏器功能损害的临床表现。
3.动脉血气分析
慢性呼吸衰竭时典型的动脉血气改变是PaO2＜60 mmHg，可伴有或不伴有PaO2＞50 mmHg，临床上以伴有PaO2＞50 mmHg（Ⅱ型呼衰）为常见。pH值改变不如PaO2改变明显。实际的pH值取决于HCO3-与PaO2的比例。当PaO2升高，但pH值≥7.35时，称为代偿性呼吸性酸中毒，如pH值＜7.35时则称为失代偿性呼吸性酸中毒。另一种临床常见的情况是患者在吸氧状态下做动脉血气分析，PaO2升高，但PaO2＞60 mmHg，这种情况应该理解为Ⅱ型呼吸衰竭吸氧后的表现。
（五）治疗
治疗原则是在保持呼吸道通畅条件下，改善通气和氧合功能，纠正缺氧、二氧化碳潴留和代谢功能紊乱，防治多器官功能损害，并积极治疗原发病。
1.氧疗
是通过增加吸入氧浓度，从而提高肺泡内氧分压，提高动脉血氧分压和血氧饱和度（SaO2），增加可利用氧的方法。合理的氧疗还能减轻呼吸做功和降低缺氧性肺动脉高压，减轻右心负荷。
（1）缺氧不伴二氧化碳潴留的氧疗：应给予高浓度吸氧（＞35%），使PaO2提高到60 mmHg以上或SaO2在90%以上。此类患者主要的病变是氧合功能障碍，由于通气量足够，高浓度吸氧后并不会引起二氧化碳潴留。
对完全的肺实变和肺不张引起的通气与血流比例失调和肺内动-静脉样分流性缺氧，因氧疗并不能增加分流静脉血的氧合，吸氧较难提高PaO2。
（2）缺氧伴明显二氧化碳潴留的氧疗：氧疗原则应低浓度（＜35%）持续给氧，理由如下：慢性呼衰失代偿者缺氧伴二氧化碳潴留是通气不足的后果。由于高碳酸血症的慢性呼衰患者，其呼吸中枢化学感受器对二氧化碳反应性差，呼吸的维持主要靠低氧血症对颈动脉窦、主动脉体的化学感受器的兴奋作用。若吸入高浓度氧，PaO2迅速上升，使外周化学感受器失去了低氧血症的刺激，患者的呼吸变慢而浅，肺泡通气量下降，PaO2上升，严重时可陷入二氧化碳麻醉状态。这种神志改变往往与PaO2上升的速度有关。
此外，吸入高浓度的氧，解除低氧性肺血管收缩，使肺内血流重新分布，有可能加重通气与血流比例失调，引起生理无效腔与潮气量之比（VDNT）的增加，从而使有效肺泡通气量减少，PaO2进一步升高。根据血红蛋白氧解离曲线的特性，在严重缺氧时，PaO2与SaO2的关系处于氧解离曲线的陡直段，PaO2稍有升高，SaO2便有较多的增加，所以，低流量给氧即可解除严重缺氧。但由于缺氧未完全纠正，故仍能刺激化学感受器，维持对通气的刺激作用。通常宜调节吸入氧浓度，使PaO2在60 mmHg以上或SaO2在90%以上。合理的控制性氧疗通常不会引起明显的PaO2增高。
2.建立通畅的气道
（1）清除气道分泌物，保持气道通畅：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。首先要注意清除口咽部分泌物或胃内反流物，要预防呕吐物反流至气管。口咽部护理和鼓励患者咳痰很重要。可用多孔导管经鼻孔或经口腔吸引法，清除口咽部潴留物。此法亦能刺激患者咳嗽，有利于气道内痰液的咳出。对于有严重排痰障碍者可考虑用纤维支气管镜吸痰。吸痰时可同时做深部痰培养，以分离病原菌。
（2）支气管扩张剂的应用：对于COPD特别是合并有气道高反应性的患者，应该考虑使用支气管扩张剂。常用的有茶碱、β2受体激动剂和抗胆碱能药。近年来，国内使用定量气雾器（MDI）和氧气驱动雾化器吸入β2受体激动剂和抗胆碱能药，效果较好。临床使用茶碱和β2受体激动剂过程中，需注意心脏的副作用。国外有将吸入抗胆碱能药作为COPD患者的首选治疗药物，从黏膜吸收极少，局部应用十分安全，尤其适用于有心脏疾患的患者。
（3）祛痰剂的应用：呼吸道分泌物过多或不易排出，常加重通气障碍，使患者病情进一步恶化。临床上常用的药物有溴己新（必嗽平）16 mg，3次/天，或溴环己胺醇（沐舒坦）30 mg，3次/天。该药的祛痰作用较前者强，它不仅降低痰液黏度，而且增强黏膜纤毛运动，促进痰液排出。
如经上述处理无效，病情危重者，可采用气管插管和气管切开建立人工气道。过去最常用经口插管，72小时未能脱机者改为气管切开。近年来，较多采用经鼻插管法治疗慢性呼衰。人工气道建立后可做机械通气，亦方便吸引痰液。随着对呼吸生理和病理生理认识的加深，鼻（面）罩和人工气道的改进，呼吸机性能的不断完善和呼吸监护水平的提高，机械通气对抢救呼衰患者常起关键作用。
3.抗感染治疗
呼吸道感染是诱发或加重慢性呼吸衰竭的主要原因。因此，应选择有效的抗菌药物，采用适当的剂量和疗程控制感染，并尽可能防止药物的副作用、二重感染及细菌耐药性的产生。细菌是引起呼吸道感染的主要病原体，COPD所致的感染，很多是以革兰阴性杆菌为主的混合感染，在未明确病原体之前，多属经验性用药，有条件的单位应及时进行痰细菌培养及药物敏感试验，以便指导治疗。用药时尽量采用静脉给药，必要时联合使用抗感染药物。
4.改善通气
（1）呼吸兴奋剂：呼吸兴奋剂通过刺激呼吸中枢（或）外周化学感受器，增加呼吸频率和潮气量，改善肺泡通气。临床常用山梗菜碱15 mg，尼可刹米1.875 g，加入5%葡萄糖注射液500 mL中缓慢持续静脉滴注。呼吸兴奋剂应用时应注意观察病情，剂量较大可引起患者烦躁不安、颜面潮红，甚至抽搐，同时应定时做动脉血气分析，观察治疗效果。因在使用呼吸兴奋剂的同时，患者耗氧量增加与通气量增加成正比，而且，若存在气道阻塞和胸肺顺应性降低等因素，反而加重呼吸困难。故须严格掌握其适应证。
（2）机械通气：对COPD所致的慢性呼吸衰竭，经积极抗感染、氧疗、扩张支气管、祛痰等综合处理后，病情未缓解或加重时应考虑使用机械通气。临床主要根据患者的一般情况（神志、呼吸频率及节律、自主排痰能力）及动脉血气指标的动态变化来判定。也有人主张，在开始机械通气之前应充分估计原发病是否可逆、有无撤机的可能，并综合考虑医疗、社会、经济等综合因素。
一般来讲，当患者出现神志障碍，呼吸频率过快或过慢、呼吸节律不规则、无力咳痰及吸氧条件下PaO2＜80 mmHg、PaCO2＞75 mmHg、pH值＜7.20时，提示需要及时使用机械通气。
5.纠正酸碱失衡和电解质紊乱
慢性呼吸衰竭最常见的酸碱平衡紊乱是呼吸性酸中毒、呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒、呼吸性酸中毒合并代谢性碱中毒，后者多为医源性因素所致。
（1）呼吸性酸中毒：主要由于通气不足，二氧化碳在体内潴留产生高碳酸血症所致。补充碱剂虽可纠正pH值到正常范围，但常可引起通气量减少，原则上不应常规补充碱剂，仅当pH值＜7.20时可少量补充5% NaHCO3（40～50 mL），并注意复查血气。根本的治疗主要是采取上述各项措施，改善肺泡通气量。
（2）呼吸性酸中毒：合并代谢性酸中毒由于低氧血症、血容量不足、心排血量减少和周围循环障碍，可引起体内固定酸（如乳酸等）产生增加，发生此型失衡者常提示病情危重、预后差。处理措施包括增加肺泡通气量、纠正二氧化碳潴留，治疗引起代谢性酸中毒的病因，适当使用碱剂。
（3）呼吸性酸中毒：合并代谢性碱中毒常见于呼吸性酸中毒治疗过程中补充碱剂过量；应用利尿剂、肾上腺皮质激素等药物致排钾过多，出现低血钾；呕吐或利尿剂使用引起低血氯等。碱中毒使组织缺氧加重、抑制呼吸中枢而对机体危害较大。处理原则为在纠正呼吸性酸中毒的同时，只要每日尿量在500 mL以上，可常规补充氯化钾3～5 g。若pH值过高，可酌情静脉滴注盐酸精氨酸。
6.其他
对于慢性呼衰伴有左心功能不全时，可考虑适当使用洋地黄类药物，但患者因长期缺氧及感染，对洋地黄类药物耐受性很低，疗效差，易发生心律失常。用药原则是选用小剂量、作用快、排泄快的强心剂。
慢性呼吸衰竭患者因能量代谢增高、蛋白分解增加、摄入不足可出现营养不良，结果降低机体的防御功能，感染不易控制。呼吸肌易疲劳，影响通气驱动力，不利于患者的康复。故治疗过程中需注意对患者的营养支持。