呼吸系统疾病的病理生理学培训课件.ppt
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1、呼吸系统疾病的病理生理学,呼吸系统疾病的病理生理学,肺泡与血液进行气体交换的结构基础-肺泡毛细血管膜,2,呼吸系统疾病的病理生理学,肺泡与血液进行气体交换的结构基础-肺泡毛细血管膜2呼吸系统疾,衡量外呼吸功能正常与否的主要指标:,血气分压,血气分压:kPa (mmHg) A V,O2 13.3(100) 5.32(40),CO2 5.32(40) 6.18(46),动脉血氧分压(PaO2)水平是呼吸功能活动各环节正常与否的总结果,是气体交换完善与否的直接表现。呼吸衰竭的定义则以动脉血氧分压的量值为定义。,判断呼吸功能的指标有许多,但是:,3,呼吸系统疾病的病理生理学,衡量外呼吸功能正常与否的主
2、要指标:血气分压血气分压:kPa,呼吸功能不全(respiratory insufficiency): 由于肺呼吸储备功能下降,在体力活动、发热等因素致负荷加重时, PaO2降低或伴有PaCO2升高,并出现相应体征和症状。涵盖外呼吸功能障碍的全过程。 发展严重可致呼吸衰竭。,4,呼吸系统疾病的病理生理学,呼吸功能不全(respiratory insufficien,是指由于外呼吸功能发生严重障碍,导致静息状态下动脉氧分压(PaO2) 或伴有动脉CO2分压(PaCO2)并引起一系列机能障碍、代谢紊乱的病理过程。,呼吸衰竭 (respiratory failure):,低于8 kPa (60 mm
3、Hg),,高于6.6 kPa (50 mmHg),,呼吸衰竭指数(respiratory failure index): RFI PaO2/FiO2(吸入气氧浓度),5,呼吸系统疾病的病理生理学,是指由于外呼吸功能发生严重障碍,导致静息状态,急慢性呼吸功能不全的简单鉴别:急性:几小时内发生,机体未及代偿,pH低于7.3;慢性:发生几天或更长时间,肾脏代偿,pH只轻微下降。病史和临床表现更重要。,呼吸功能不全对机体的影响,血气变化酸碱平衡紊乱呼吸形式和兴奋性变化循环系统变化-肺源性心脏病肺性脑病,6,呼吸系统疾病的病理生理学,急慢性呼吸功能不全的简单鉴别:呼吸功能不全对机体的影响血气变,Ever
4、y six seconds people with serious respiratory disease are reminded that their breathing is impaired, that they are not getting enough oxygen with every breath, that they cannot enjoy life as they used to, that their activities are restricted and that their lives may not be as long.,有严重呼吸系统疾病的病人至少每6秒
5、就被提醒一次其后果。,7,呼吸系统疾病的病理生理学,Every six seconds people with,呼吸系统疾病所包括的范畴:,8,呼吸系统疾病的病理生理学,呼吸系统疾病所包括的范畴:8呼吸系统疾病的病理生理学,呼吸系统疾病的主要类型: Infectious diseases (感染性疾病) Immune diseases (免疫性疾病) Environmentally induced diseases (环境介导的疾病) Circulatory diseases (循环相关疾病) Tumors (肿瘤疾病),Diseases and Disorders of the Respir
6、atory System,分类方法有多种,也可以分为阻塞性和限制性等.,9,呼吸系统疾病的病理生理学,呼吸系统疾病的主要类型:Diseases and Disor,病理生理学能解决的问题:呼吸系统疾病发生的机制和后果,1. The respiratory system is open-ended and in direct contact with the environment. As a result, upper respiratory infections (URIs) are extremely common and occur from infancy to old age. 2.
7、 The respiratory system is exposed to many allergens inhaled in air. 3. Inhaled air contains pollutants, airborne particles, and gases, which cause diseases. 4. The heart and the lungs form a functional unit. 5. Inhaled air contains many potential carcinogens.,理解其病理生理必须首先认识到:开放的系统使呼吸系统接触大量病原菌、过敏原、污染
8、微尘,甚至致癌物。 心肺形成一个功能单位,心肺疾病紧密联系。,10,呼吸系统疾病的病理生理学,病理生理学能解决的问题:1. The respiratory,特点(特别是肺部炎症的特点):易发:1. 不断接触吸入气中包含的病原菌和其它致炎物质; 2. 肺是全身静脉血的滤器,血内的有害物质易阻留在 肺,全身炎症反应时,肺部最易受损; 3. 肺泡巨噬细胞、炎性细胞释放出种种血管活性物质 和炎症介质,损伤肺组织。易觉察:有咳嗽、咳痰、呼吸困难等症状; 有各种检查手段。后果可以很严重:发热,通透性水肿,缺氧, 酸碱平衡紊乱,呼吸衰竭,ALI和ARDS,一. 呼吸道感染,ALI:acute lung in
9、jury;ARDS:acute respiratory distress syndrome,11,呼吸系统疾病的病理生理学,特点(特别是肺部炎症的特点):一. 呼吸道感染ALI:acu,Pathophysiology of influenza,Binding and destruction of epithelial cells from nasopharynx to alveoli,SYSTEMIC BODY REACTIONFever, muscle pain, etc.,LOCAL INFLAMMATORY REACTIONUpper respiratory infection,Ayma
10、rd M. Vaccine 1995: 4770.,1. 上呼吸道感染:最常见-流感,12,呼吸系统疾病的病理生理学,Pathophysiology of influenza B,Fulminant (爆发性)influenza,Reported during pandemics (流行期发生)The fulminant form can affect everyone (可影响任何人)Pulmonary manifestation (会有肺部改变)Antibiotics are ineffective (抗生素无效)Influenza viral pneumonia (流感性病毒性肺炎),D
11、EATH,Fever Cough Dyspnoea Cyanosis,Aymard M. Vaccine 1995: 4770.,Epidemic (流行)and Pandemic(大流行),13,呼吸系统疾病的病理生理学,Fulminant (爆发性)influenzaRepor,Symptoms of influenza,Nicholson KG et al., eds. Textbook of Influenza. Malden, Massachusetts: Blackwell Science; 1998.,流感一般症状,14,呼吸系统疾病的病理生理学,Symptoms of infl
12、uenza010203040,Viral & Mycoplasma Pneumonia (Primary Atypical Pneumonia),在健康人群中发生率很低致死的病毒包括流感病毒、呼吸道合胞体病毒和支原体,一般只感染上呼吸道 对肺泡上皮细胞的侵入导致肺泡壁完整性的破坏,流感病毒的致死性,死亡率较低 (某些特殊的病毒体除外) (Swine flu in 1915, SARS in 2003, A H1N1 flu in 2009?),15,呼吸系统疾病的病理生理学,Viral & Mycoplasma Pneumonia (,A (H1N1) virus is occurring.
13、其早期症状与普通流感类似,包括发热、咳嗽、喉痛、身体疼痛、头痛、发冷和疲劳等,有些还会出现腹泻或呕吐、肌肉痛或疲倦、眼睛发红等。,甲型H1N1流感,A (H1N1) virus,传播快:部分患者病情可迅速进展,来势凶猛、突然高热、体温超过39,甚至继发严重肺炎、急性呼吸窘迫综合征、肺出血、胸腔积液、全血细胞减少、肾功能衰竭、败血症、休克及Reye综合征、呼吸衰竭及多器官损伤,导致死亡。(WHO担心出现的情形,但少见),16,呼吸系统疾病的病理生理学,A (H1N1) virus is occurring.,在美国被批准使用的流感抗病毒药物: oseltamivir (奥塞米韦,奥司他韦,达菲,
14、特敏福) zanamivir (扎纳米韦) amantadine (金刚胺) rimantadine (金刚乙胺)Oseltamivir (brand name Tamiflu ) 对1岁以上甲型和乙型流感病人有预防和治疗作用。Zanamivir (brand name Relenza ) 对7岁以上甲型和乙型流感病人有治疗作用,对5岁以上人群有预防作用。,甲型H1N1流感的药物治疗,17,呼吸系统疾病的病理生理学,在美国被批准使用的流感抗病毒药物:甲型H1N1流感的药物治疗,How does Tamiflu work?Inhibition of viral neuraminidase (神经
15、氨酶)奥司他韦羧酸的构型与神经氨酸的过渡态相似,能够竞争性地与流感病毒神经氨酸酶(NA,neuraminidase,也有称作神经氨酸苷酶)的活动位点结合,因而是一种强效的高选择性的流感病毒NA抑制剂(NAIs),它主要通过干扰病毒从被感染的宿主细胞中释放,从而减少甲型或乙型流感病毒的传播。,特敏福治疗甲型HIN1流感的作用机制,18,呼吸系统疾病的病理生理学,How does Tamiflu work?特敏福治疗甲型H,特敏福治疗甲型HIN1流感的作用机制,19,呼吸系统疾病的病理生理学,特敏福治疗甲型HIN1流感的作用机制19呼吸系统疾病的病理生,“达菲”可能会在患者,特别是儿童中引起精神错
16、乱和幻觉等严重的副作用,甚至造成死亡。 2007年,2月26日午夜,一名14岁男孩在服用“达菲”后从仙台市一座公寓楼的11层跳下身亡,这是日本在过去17个月里发生的第18起与这种畅销药物有关的青少年死亡事件。,特敏福的可能副作用,20,呼吸系统疾病的病理生理学,“达菲”可能会在患者,特别是儿童中引起精神错乱,其它一般所谓抗感冒药物的病理生理机制,例如:泰诺(TYENOL COLD)复方由对乙酰氨基酚、盐酸伪麻黄碱、氢溴酸右美沙芬和马来酸氯苯那敏组成。乙方酰氨基酚:解热镇痛药,作用机理主要为抑制前列腺 素合成;盐酸伪麻黄碱:拟肾上腺素药,可收缩鼻子粘膜血管,减 轻鼻塞、流涕症状;氢溴酸右美沙芬:
17、镇咳药,通过抑制延髓咳嗽中枢而产生 作用;马来酸氯苯那敏:抗组胺药,可消除或减轻感冒的流泪、(扑尔敏) 喷嚏和流涕症状。,21,呼吸系统疾病的病理生理学,其它一般所谓抗感冒药物的病理生理机制例如:泰诺(TYENOL, Definition: 下呼吸道的急性炎症 病原: 霉菌,细菌,病毒,原虫,寄生虫 (pretty much anything biological) 包括SARS病毒等。 Incidence and mortality are highest in the immunocompromised (免疫抑制人群) Elderly, smoking, intubation, alco
18、holism, very young, malnutrition. Causative microorganism affects presentation,2. 下呼吸道感染-肺炎(Pneumonia),22,呼吸系统疾病的病理生理学, Definition: 下呼吸道的急性炎症 2. 下呼吸,概念的变迁:ARDS(adult respiratory distress syndrome, ARDS) ARDS(acute respiratory distress syndrome, ARDS),急性呼吸窘迫综合征: 是指原无心肺疾病,在各种因素作用下,发生急性肺泡毛细血管膜损伤而引起的呼吸功
19、能不全。,3. 全身炎症反应的肺部表现ARDS 和ALI,ALI(acute lung injury, 急性肺损伤) :病情由轻到重,发展为ARDS的的全过程称为急性肺损伤。,23,呼吸系统疾病的病理生理学,概念的变迁:急性呼吸窘迫综合征:3. 全身炎症反应的肺部表现,Common Causes of ARDS:休克Shock: Trauma, burns, or acute cardiac failure肺炎Bacterial or viral pneumonia中毒Toxic lung injury due to toxic fumes, cytotoxic drugs, bacteria
20、l endotoxins溺水Aspiration of fluids (near-drowning),ARDS和ALI的常见原因,24,呼吸系统疾病的病理生理学,Common Causes of ARDS:ARDS和ALI,ALI 和ARDS的临床判断:,ARDS的诊断要点 (1). 具有引起ARDS的原发疾病和病因 (2). 突发性进行性呼吸衰竭,R大于30次/分 (3). 胸片:“白肺” (4). PaO2 低于60 mmHg,一般氧疗难以改善 (5). 排除心源性肺水肿引起的呼吸衰竭 (6). PaO2 /FiO2 200 mm Hg,25,呼吸系统疾病的病理生理学,ALI 和ARDS的
21、临床判断: ARDS的诊断要点25呼吸系,ALI诊断标准:,( FiO2 : fraction of inspired oxygen 吸入氧浓度. ),PaO2 /FiO2 300 mm Hg (其余同ARDS),正常PaO2 /FiO2 = 100/0.21 476,ALI 和ARDS的临床判断:,26,呼吸系统疾病的病理生理学,ALI诊断标准:( FiO2 : fraction of i,病例分析:A 27 year old male with severe, multiple, orthopedic trauma is transfered to your hospital after
22、10 hours in another ED. He is intubated and sedated. His vitals are as follows: BP 80/60, P 125, RESP 24. An ABG reveals a pH of 7.22, a PCO2 of 27 and a PO2 of 67 on 100% oxygen. His CXR reveals dense, bilateral pulmonary infiltrates. What is the diagnosis and the most appropriate treatment?,ALI 和A
23、RDS的临床判断:,病人呼衰指数: PaO2 /FiO2 = 67/1= 67 200,27,呼吸系统疾病的病理生理学,病例分析:ALI 和ARDS的临床判断:病人呼衰指数: Pa,ALI 和ARDS的发病机制:,不同的损害通过共同的途径造成肺损伤,中心环节是急性肺泡毛细血管膜损伤,是全身性炎症反应失控在肺部的表现。,28,呼吸系统疾病的病理生理学,ALI 和ARDS的发病机制:不同的损害通过共同的途径造成肺,SIRS: systemic inflammatory response syndrome,全身炎症反应综合征:是指感染或非感染因素作用于机体而引起的一种难以控制的全身性瀑布式炎症反应综
24、合征。,29,呼吸系统疾病的病理生理学,SIRS: systemic inflammatory re,(1)炎症细胞过度活化 (activation of inflammatory cells ),SIRS的发病机制,中性白细胞、单核-吞噬细胞、血小板、内皮细胞,细胞变形、脱颗粒分泌炎症介质表达粘附分子,30,呼吸系统疾病的病理生理学,(1)炎症细胞过度活化SIRS的发病机制中性白细胞、单核-吞,(2) 炎症介质泛滥入血, 来源于细胞和血浆 通过受体介导发挥作用 可使靶细胞产生第二级炎症介质 一种介质可作用于一种或多种靶细胞 有潜在的致损伤能力,炎症介质的特点:,在炎症过程中由细胞释放或由体液
25、中产生的、参与或引起炎症反应的化学物质称为炎症介质(inflammatory mediators)。,31,呼吸系统疾病的病理生理学,(2) 炎症介质泛滥入血 来源于细胞和血浆 炎症介质的特点,炎症介质的种类,32,呼吸系统疾病的病理生理学,炎症介质的种类细胞源性血浆源性细胞因子补体脂类炎症介质缓激肽, 细胞因子泛滥,细胞因子(cytokine)是多种细胞所分泌的能调节细胞生长分化、调节免疫功能、参与炎症发生和创伤愈合等小分子多肽的统称。,特点 细胞因子都是蛋白质 主要由免疫细胞分泌 通过靶细胞上的高亲合性受体作用,33,呼吸系统疾病的病理生理学, 细胞因子泛滥 细胞因子(cytokine),
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