临床生理学呼吸生理案例分析.ppt
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1、呼吸章节案例组长:组员:小组成员患者,黄XX,男性,60岁,退休。主诉:咳嗽、咯痰20年,加重伴发热1周。患者于20年前,无明显诱因常于秋冬季节出现咳嗽,咯痰,晨起及夜间入睡时为重。痰量不多,为白色泡沫状。不伴发热,胸痛、咯血等。间断服用中药治疗,无效。7年前,上述症状较前加重,患者上3层楼有明显地气促,喘憋,行肺功能检查:FEV1FVC为50%;FEV1占预计值40%,诊断COPD,给予抗感染,解痉,平喘治疗后症状好转出院。1周前,受凉后出现发热,体温38,痰量增多,为黄色脓痰,口唇发绀,气短、喘憋加重,休息时也感呼吸困难,为进一步诊治入院。既往否认高血压、冠心病等病史。吸烟40年,每日20
2、支。无毒物、粉尘接触史。家族史无特殊。查体:T38,P100次分,R25次分,BP11070mmHg。慢性病容,神志清楚,端坐呼吸,喘息。口唇发绀,浅表淋巴结未及肿大,巩膜无黄染。心界不大,心音低,心率100次分,律齐,无杂音。桶状胸,双肺叩诊过清音,呼吸音低,散在哮鸣音,右肺可闻少量湿啰音。腹平软,肝脾未及。双下肢轻度可凹性水肿。实验室检查:血常规:WBC10109L,N 85%,PLT 180109L,Hb 150gL;尿常规(-)。西医诊断:慢性阻塞性肺疾病(重度,急性加重期)1 17 71616151514148 813132 2121211119 91 10 03 34 45 56
3、617171.简述肺活量、用力肺活量和用力呼气量。肺活量用力肺活量和用力呼气量:尽力吸气后,从肺内所能呼出的最大气体量称为肺活量(vital capacity,VC)。用力肺活量(ored vial cpciy FVC)是指一次最大吸气后,尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量。用力呼气量(forced expiratory volume,FEV)是指-次最大吸气后尽力尽快呼气,在一定时间内所能呼出的气体量,为排除背景肺容量的影响,通常以第1、23秒末的FEV所占FVC的百分数来表示。阻塞性肺疾病患者正常人限制性肺疾病肺活量肺活量 肺活量是潮气量、补吸气量与补呼气量之和。肺活量有较大的个体差异,与身
4、材大小、性别、年龄、体位、呼吸肌强弱等因素有关,正常成年男性的肺话量平均约为3500ml,女性约为2500ml。肺活量测定方法简单,重复性好,可反映一次通气的最大能力,是肺功能测定的常用指标。用力肺活量用力肺活量 由于测定肺活量时不限制呼气的时间,在某些肺组织弹性降低或呼吸道狭窄的患者,虽然通气功能已经受损,但是如果延长呼气时间,所测得的肺活量仍可正常。因此,肺话量难以充分反映肺组织的弹性状态和气道通畅程度等变化,即不能充分反映通气功能的状况。用力肺活量和用力呼气量能更好地反映肺通气功能。用力呼气量用力呼气量 正常人的FEV,/FVC FEV2/FVC和FEV,/FVC分别约为83%.96%和
5、99%,其中以FEV,/FVC的价值最大,在临床上鉴别阻塞性肺疾病和限制性肺疾病中具有重要意义。在哮喘等阻塞性肺疾病患者,FEV,的降低比FVC更明显,因而FEV,/FVC变小,要呼出相当于FVC的气体量往往需要较长的时间,此外还显示余气量增大;而在肺纤维化等限制性肺疾病患者,FEV,和FVC均下降,但FEV,/FVC仍可基本正常,此外还显示余气量减少慢性阻塞性肺病的确切病因不清楚,一般认为与慢支和阻塞性肺气肿发生有关的因素都可能参与慢性阻塞性肺病的发病。已经发现的危险因素大致可以分为外因(即环境因素)外因(即环境因素)与内因(即个体易患因素)内因(即个体易患因素)两类。2.简述慢性阻塞性肺疾
6、病的病因和发病机制是什么?外因包括吸烟、粉尘和化学物质的吸入、空气污染、呼吸道感染及社会经济地位较低的人群(可能与室内和室外空气污染、居室拥挤、营养较差及其他与社会经济地位较低相关联的因素有关)。内因包括遗传因素、气道反应性增高、在怀孕期、新生儿期、婴儿期或儿童期由各种原因导致肺发育或生长不良的个体。(一)病因(一)病因主要发病机制有:炎症机制炎症机制蛋白酶蛋白酶-抗蛋白酶失衡机制抗蛋白酶失衡机制氧化应激机制氧化应激机制自主神经功能失调自主神经功能失调营养不良气温变化等(二)发病机制(二)发病机制慢阻肺的炎症特点是气道内中性粒细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞增加。既涉及固有免疫固有免疫(
7、中性粒细胞、巨噬细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞、天然杀伤细胞、固有淋巴细胞、树突状细胞),又涉及适适应性免疫应性免疫(T淋巴细胞、B淋巴细胞)。同时,气道内结构细胞(气道上皮细胞、肺泡上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞)活化。(1)炎症机制慢阻肺患者的痰液和支气管肺泡灌洗液(BALF)内活化的中性粒细胞数量增加,并与病情的严重程度相关。活化的中性粒细胞释放丝氨酸蛋白酶,这些酶类可以促成黏液高分泌、肺泡间质破坏。慢阻肺患者的气道、肺间质、BALF、痰液内的巨噬细胞数量增加,巨噬细胞释放炎症介质,肺泡巨噬细胞分泌弹性蛋白分解酶。嗜酸性粒细胞在慢阻肺的发病机制尚不明确,但是嗜酸性粒细胞升高预示对支气管舒张
8、剂和糖皮质激素治疗的反应良好,也可能提示同时存在哮喘或ACOS。慢阻肺患者的肺间质、中央气道、外周气道的T淋巴细胞数量增加,其中CD8+T细胞(TC1细胞)高于CD4+T细胞(TH1细胞)。TC1细胞释放穿孔素、颗粒酶B,引起肺泡上皮细胞吞噬、凋亡,促进肺气肿的形成。CD4+TH17细胞可介导中性粒细胞炎症。此外,慢阻肺患者的树突状细胞数量增加、活性增加,并与疾病严重程度相关。树突状细胞是天然免疫和适应性免疫的重要连接点,可激活一系列炎症细胞和免疫细胞,在肺部对烟草、有毒颗粒或气体在肺部对烟草、有毒颗粒或气体的免疫应答中具有重要的作用的免疫应答中具有重要的作用。慢阻肺患者的气道上皮中,血管内皮
9、生长因子(VEGF)/肝细胞生长因子(HGF)均表达下降,可能促进肺气肿的形成。慢阻肺患者气道上皮细胞的表皮生长因子受体(EGFR)表达增加,促进鳞状上皮增生,也可能促进黏液高分泌。可能促进黏液高分泌。慢阻肺患者体内存在氧化-抗氧化失衡,即氧化应激。产生氧化应激的外源性因素包括吸烟、生物燃料、有毒气体、颗粒物,内源性因素包括炎症细胞(尤其是中性粒细胞、巨噬细胞)、结构细胞、氧化酶等。氧化物(ROS)激活转录因子,导致炎症基因和蛋白导致炎症基因和蛋白酶表达增加酶表达增加;抑制内源性抗蛋白酶(如1抗胰蛋白酶),导致弹性组织导致弹性组织分解增加分解增加;介导DNA损伤,影响修复功影响修复功能能;介导
10、蛋白羰基化,导致体内自身抗体增加,加重炎症和损伤等加重炎症和损伤等(二)氧化应激机制蛋白水解酶对组织有损伤和破坏作用;抗蛋白酶对弹性蛋白酶等多种蛋白酶有抑制功能,其中 a1-抗胰蛋白酶是活性最强的一种。蛋白酶增多或抗蛋白酶不足均可导致组织结构破坏,导致肺气肿。吸人有害气体,有害物质可以导致蛋白酶产生增多或活性增强,而抗蛋白酶产生减少或灭活加快,同时氧化应激,吸烟等危险因素也可以降低抗蛋白酶的活性。(三)蛋白酶(三)蛋白酶-抗蛋白酶失衡机制抗蛋白酶失衡机制自主神经直接或间接调节内脏器官的功能活动,维持机体内外环境的平衡。一旦功能紊乱,即可导致内脏功能活动的失调。自主神经功能紊乱的主要表现:在呼吸
11、系统可出现呼吸深度和频率的变化(交感神经兴奋时,对小支气管主要为抑制其平滑肌的活动,因而使小支气管扩大,空气出入畅通,副交感神经反之;副交感神经使支气管平滑肌收缩,粘液腺分泌增多。)(四)自主神经功能失调 3.慢性阻塞性肺疾病的病理变化是哪些?COPD的病理改变主要表现为慢性支气管炎及肺气肿的病理变化。慢性支气管炎支气管黏膜上皮细胞变性、坏死,溃疡形成。纤毛倒伏、变短、不齐、粘连,部分脱落。缓解期黏膜上皮修复、增生、鳞状上皮化生和肉芽肿形成。杯状细胞数目增多肥大,分泌亢进,腔内分泌物潴留。基底膜变厚坏死。支气管腺体增生肥大,腺体肥厚与支气管壁厚度比值常大于0.550.79(正常小于0.4)。粘
12、液阻塞粘液阻塞各级支气管壁均有多种炎症细胞浸润,以中性粒细胞、淋巴细胞为主。急性发作期可见到大量中性粒细胞,严重者为化脓性炎症,黏膜充血、水肿、变性坏死和溃疡形成,基底部肉芽组织和机化纤维组织增生导致管腔狭窄。炎症导致气管壁的损伤-修复过程反复发生,进而引起气管结构重塑、胶原含量增加及瘢痕形成。气道被结缔组织包裹,气道被结缔组织包裹,限制内腔的正常放大限制内腔的正常放大炎症气道炎症气道,内腔被粘液内腔被粘液和细胞部分填充和细胞部分填充肺气肿的病理改变可见肺过度膨胀,弹性减退。外观灰白或苍白,表面可见多个大小不一的大疱。镜检见肺泡壁变薄,肺泡腔扩大、破裂或形成大疱,血液供应减少,弹力纤维网破坏。
13、细支气管壁有炎症细胞浸润,管壁黏液腺及杯状细胞增生、肥大,纤毛上皮破损、纤毛减少。有的管腔纤细狭窄或扭曲扩张,管腔内有痰液存留。细支气管的血管内膜可增厚或管腔闭塞。按累及肺小叶的部位,可将阻塞性肺气肿分为小叶中央型,全小叶型及介于两者之间的混合型三类。其中以小叶中央型为多见。小叶中央型是由于终末细支气管或一级呼吸性细支气管炎症导致管腔狭窄,其远端的二级呼吸性细支气管呈囊状扩张,其特点是囊状扩张的呼吸性细支气管位于二级小叶的中央区。全小叶型是呼吸性细支气管狭窄,引起所属终末肺组织,即肺泡管、肺泡囊及肺泡的扩张,其特点是气肿囊腔较小,遍布于肺小叶内。有时两型同时存在一个肺内称混合型肺气肿。多在小叶
14、中央型基础上,并发小叶周边区肺组织膨胀。肺血管改变以血管壁增厚为主,血管壁增厚始于疾病早期。内膜增厚为最早改变,继而出现平滑肌增厚、炎性细胞浸润。COPD加重期时平滑肌细胞、蛋白多糖、胶原增多进一步使管壁增。关闭增厚导致管腔狭窄,肺循环压力增高,因此COPD为慢性肺源性心脏病的最常见原因。4.运用自己所学生理知识分析该患者的肺功能检查:FEV1FVC为50%。FVC:用力肺活量,指一次最大吸气后,尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量。正常时,用力肺活量略小于在没有时间限制条件下测得的肺活量。在阻塞性肺疾病患者用力呼气时,由于胸腔内压增高,小气道提早闭合,可导致FVC明显小于VCFEV:用力呼气量,
15、是指一次最大吸气后尽力尽中呼气,在一定时间内所能呼出的气体量,为排除背景肺容量的影响,通常以第1、2、3秒末的FEV所占FVC的百分数来表示。则FEV表示第一秒用力呼气容积。正常人的FEV/FVC、FEV/FVC和FEV/FVC分别约为83%,96%和99%,其中以FEV/FVC的价值最大,在临床上鉴别阻塞性肺疾病和限制性肺疾病中具有重要意义。在哮喘等阻塞性肺疾病患者,FEV的降低比FVC更明显,因而FEV/FVC变小,要呼出相当于FVC的气体量往往需要较长的时间,此外还显示余气量增大;而在肺纤维化等限制性肺疾病患者,FEV和FVC均下降,但FEV/FVC仍可基本正常,此外还显示余气量减少慢性
16、肺患者气流受限严重程度的肺功能分级临床常用FEV1FVC%来考核通气功能损害的程度和鉴别阻塞性和限制性通气功能障碍,正常值为83%;阻塞性或者混合型是轻微降低到明显降低;限制性是数值正常或轻微升高。慢性阻塞性肺疾病与气道和肺脏对有毒颗粒或气体的慢性炎性反应增强有关。慢性阻塞性肺病的确切病因不清楚,一般认为与慢支和阻塞性肺气肿发生有关的因素都可能参与慢性阻塞性肺病的发病。已经发现的危险因素大致可以分为外因(即环境因素)与内因(即个体易患因素)两类。外因包括吸烟、粉尘和化学物质的吸入、空气污染、呼吸道感染。吸烟可引起炎症细胞、细胞因吸烟可引起炎症细胞、细胞因子发生变化,导致气道损伤。子发生变化,导
17、致气道损伤。有研究表明吸烟可导致支气管有研究表明吸烟可导致支气管粘膜上皮细胞糖皮质激素受体粘膜上皮细胞糖皮质激素受体的亲和力明显下降,使气道容的亲和力明显下降,使气道容易感染。发展成易感染。发展成COPDCOPD,表明吸,表明吸烟者自身因素与烟者自身因素与COPDCOPD的发生有的发生有很大关系,这就是人群的吸烟很大关系,这就是人群的吸烟易感性。易感性。5.为什么吸烟与COPD密切相关?但由于人群的吸烟易感性,因为吸烟者自身因素与但由于人群的吸烟易感性,因为吸烟者自身因素与COPDCOPD的发生有很的发生有很大关系,所以并不是所有的吸烟者都发展成大关系,所以并不是所有的吸烟者都发展成COPDC
18、OPD。6.根据所学知识分析需要检测哪些指标来确定肺过度充气?肺过度充气,即通常所说的肺气肿。(1)X线检查:胸廓扩张,肋间隙增宽,肋骨平行,活动减弱,膈降低且变平,两肺野的透亮度增加。(2)心电图检查:一般无异常,有时可呈低电压。(3)呼吸功能检查:对诊断阻塞性肺气肿有重要意义。(4)血液气体分析:如出现明显缺氧二氧化碳滞留时,则动脉血氧分压(PaO2)降低,二氧化碳分压(PaCO2)升高,并可出现失代偿性呼吸性酸中毒,pH值降低。(5)血液和痰液检查:一般无异常,继发感染时似慢支急性发作表现。7.用生理学知识解释为什么患者上3层楼有明显地气促,喘憋。病生生理:COPD特征性的病理生理变化是
19、持续气流受限致肺通气功能障碍。1.2.3 当上三楼时,机体做功耗能,需氧量增加,而慢阻肺患者肺通气量不足,肺换气功能障碍,导致患者缺氧,所以会有明显的气促喘憋,代偿提高肺通气量8.用生理学知识解释为什么患者桶状胸,双肺叩诊过清音,呼吸音低,散在哮鸣音,右肺可闻少量湿啰音?患者的桶状胸桶状胸是气道阻力增加的代偿机制:高肺容量对气道产生正性牵引,并降低气道阻力;患者在较高肺总容量下进行呼吸(肺的顺应性增大),能够部分补偿因患病肺所造成的气道阻力增加。另外,肺功能正常说明没有慢阻肺,有肺气肿的人并不一定有慢阻肺。而且桶状胸并非诊断肺气肿的金标准。双肺叩诊过清音机制为:肺张力减弱而含气量增多与肺泡内的
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