background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

1

 

 

Dyspnea; 

 Defined as a subjective feeling of an uncomfortable awareness of breathing. It 
is a cardinal symptom of cardiopulmonary diseases. 

Tachypnea;  

Defined as a sign of increased work of breathing (rapid breathing). 

Acute dyspnea; (over a period of minutes to days) 

Chronic dyspnea; (over months to years)  

Mechanisms of dyspnea;  

dyspnea results from; 

A- Increase work of breathing; 

1. Stimulation  of  intrapulmonary  sensory  nerves  e.g.  pneumothorax, 

interstitial inflammation. 

2. Air flow obstruction e.g. asthma, COPD. 

3. Decrease  lung  compliance  e.g.  pulmonary  odema,  pneumonia, 

pneumothorax, pulmonary Fibrosis. 

4. Restricted chest expansion e.g. Ankylosing spondylitis, respiratory muscle 

paralysis, kyphoscoliosis. 

B- Increase ventilatory drive; stimulation of respiratory centers. 

1. Increase arterial H+; metabolic Acidosis. 

2. Increase arterial PCO2; hypercapnia. 

3. Decrease arterial PO2; hypoxia. 

4. Ventilation-perfusion mismaching; pulmonary embolism. 

5. Increase central arousal; exercise, anxiety, thyrotoxicosis. 

Clinical pattern of dyspnea 

1-Exertional dyspnea 

 2-Orthopnea 


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

2

 

 

 3-Paroxysmal nocturnal dyspnea 

 4-Dyspnea at rest 

 5-Chyen-Stokes breathing 

 6-Hyperventilation(kussmaul breathing) 

 

1-Exertional dyspnea; 

It  occur  at  exercise  level  below  that  expected  for  patient  age  and  previous 
fitness, occur in both respiratory and cardiac diseases.  

2-Orthopnea; 

 Dyspnea on lying flat (supine position) due to increase venous return to the 
heart, usually occur in patient with heart failure.  

3-Paroxysmal nocturnal dyspnea; 

Is  an  acute,  sever  breathlessness  that  wake  the  patient  from  sleep,  to  sit 
upright position, gasping in bed, he try to open the windows in an attempt to 
relieve the distress, associated with cough and frothy sputum, due to fluid shift 
from  peripheral  tissue  to  the  circulation  within  1-2  hours  of  sleep,  occur  in 
heart failure. 

4-Dyspnea at rest;  

Dyspnea  even  at  sitting  position  which  may  indicates  sever  respiratory  or 
cardiac diseases.  

5-Chyen-Stokes breathing;  

Is a cyclical variation in the depth of breathing with overventilation alternating 
with period of cessation of breathing (apnea), due to impaired responsiveness 
of respiratory centers to CO2, may occur in brain stem stroke or heart failure. 

6-Hyperventilation (kussmaul breathing); 

It is a rapid, deep breathing at a regular rate, as a response to reduced arterial 
PH in metabolic acidosis. 

 


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

3

 

 

 


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

4

 

 

CAUSES OF DYSPNOEA 

 

Acute dyspnoea at rest 

Chronic exertional dyspnoea 

Cardiovascular 

 

Acute pulmonary oedema  

 

Chronic heart failure, Myocardial 

ischaemia (angina equivalent)  

 

Respiratory 

 

* Acute severe asthma 

* Acute exacerbation of 

COPD 

* Pneumothorax 

* Pneumonia 

* Pulmonary embolus 

Acute respiratory distress 

syndrome 

Inhaled foreign body 

(especially in the child) 

Lobar collapse 

Laryngeal oedema (e.g. 

anaphylaxis) 

 

* COPD 

* Chronic asthma 

Bronchial carcinoma 

Interstitial lung disease (sarcoidosis, 

fibrosing alveolitis, extrinsic allergic 

alveolitis, pneumoconiosis) 

Chronic pulmonary thromboembolism 

Lymphatic carcinomatosis (may cause 

intolerable dyspnoea) 

Large pleural effusion(s) 

 

Others 

 

Metabolic acidosis (e.g. 

diabetic ketoacidosis, lactic 

acidosis, uraemia, overdose 

of salicylates, ethylene glycol 

poisoning) 

Psychogenic hyperventilation 

(anxiety or panic-related) 

Severe anaemia 

Obesity 

 

Grading the degree of a dyspnea 

New York heart association score (NYHA) 

There are four functional  grades of  dyspnea as follows: 

Grade  I:  Dyspnea  on  running  or  on  doing  more  than  ordinary  effort  e.g. 
climbing stairs, but occur at exercise level below that expected for patient age 
and previous fitness. 

Grade IIDyspnea on doing ordinary effort. 

Grade  III:  Dyspnea  on  doing  less  than    ordinary  effort    e.g.  walking  short 
distances (20–100 m). Comfortable only at rest. 

Grade IVDyspnea at rest. 


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

5

 

 

The important questions to patients with dyspnea includes: 

•  Mode of onset, duration and progression 

•  Variability and aggravating/relieving factors  

•  Severity  

•  Associated symptoms: e.g. chest pain, cough, wheeze  

------------------------------------------------------------------------------------------ 

RESPIRATORY FAILURE 

The  term  is  used  when  pulmonary  gas  exchange  fails  to  maintain  normal 
arterial oxygen and carbon dioxide levels. 

 Normal arterial blood gases levels = 

      PaO

2

   = 12 - 15 kPa (90 - 113 mmHg) 

      PaCO

2

 = 4.5 - 6 kPa (35 - 45 mmHg) 

      HCO3   = 22 - 26 mEq/liter 

      pH   = 7.35 - 7.45 

     Oxygen saturation > 97 %  

Classification 

Its  classified  into  types  I  and  II  relates  to  the  absence  or  presence  of 
hypercapnia (raised PaCO

2

).  

•  Type I (Hypoxemic) respiratory failure;  

characterized by  Hypoxia PaO

2

 < 8.0 kPa (60 mmHg) with normal or low 

PaCO

2

 < 6.6 kPa (50 mmHg). 

•  Type II (Hypercapnic) respiratory failure;  

characterized by Hypoxia PaO

2

 < 8.0 kPa (60 mmHg) and Raised PaCO

2

 > 

6.6 kPa (50 mmHg). 

 Acute respiratory failure; develop over minutes or hours. 

 Chronic respiratory failure; develop over days or longer. 


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

6

 

 

Respiratory chemoreceptors; 

1-Peripheral 

chemoreceptors;  

located  in  the  aorta  and  carotid 

arteries ,respond to change in CO2, 

O2 and PH, in blood. 

 2-Central chemoreceptors; located 

in  medulla  oblongata  respond  to 

change in CO2,and PH but not O2,  

in CSF. 

Type I  

  

Hypoxia (PaO

2

 < 8.0 kPa (60 mmHg)) Normal or low PaCO

2

 (< 6.6 kPa (50 mmHg))

 

acute 

chronic

 

Acute asthma 

Emphysema 

Pulmonary oedema 

Lung fibrosis 

Pneumonia 

Lymphangitis carcinomatosa 

Lobar collapse 

Right-to-left shunts 

Pneumothorax 

Brain-stem lesion 

Pulmonary embolus 

 

ARDS 

 


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

7

 

 

 

Type II 

 Hypoxia (PaO

2

 < 8.0 kPa (60 mmHg)) Raised PaCO

2

 (> 6.6 kPa (50 mmHg)) 

acute 

chronic

 

Acute severe asthma 

COPD 

Acute exacerbation COPD 

Sleep apnoea 

Upper airway obstruction 

Kyphoscoliosis 

Acute neuropathies/paralysis 

Myopathies/muscular dystrophy 

Narcotic drugs 

Ankylosing spondylitis 

Primary alveolar hypoventilation 

 

Flail chest injury 

 

 


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

8

 

 

Clinical evaluation 

1- Initial assessment; 

•  Assessment of conscious level (response to commands, ability to cough) 

•  Measurement of respiratory rate, depth and pattern of breathing. 


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

9

 

 

•  Signs of respiratory distress; flaring of nostrils, pursed lips breathing, use 

accessory muscles of respiration and observed chest wall movement. 

•  Signs  of  sever  hypoxemia;  cyanosis,  systemic  hypotension,  pulmonary 

hypertension, polycythemia, tachycardia, and cerebral dysfunction. 

•  Signs  of  CO2  retention;  warm  periphery,  bounding  pulses,  flapping 

tremor. 

•  Signs  of  cor  pulmonale;  peripheral  oedema,  raised  JVP,  hepatomegaly, 

ascites. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

11

 

 

Note;  Cor  pulmonale;  is  defined  as  dilation  and  hypertrophy  of  the  right 
ventricle (RV) in response to diseases of the pulmonary vasculature and/or lung 
parenchyma. 

•  History of chest trauma: 

 flail chest, ARDS, or pneumothorax. 

•  Auscultation over chest; 

 No air entry: pneumothorax 

 Expiratory ronchi, prolong expiratory phase: airway obstruction. 

Bronchial breathing: pneumonia, lung collapse or lung fibrosis.  

 Crepitation: pneumonia, pulmonary odema, or brochiactaesis. 

•  Pulse oximetry;  

It is a rapid and simple way for detection of blood oxygen content but not CO

2

Investigations 

1. Arterial  blood  gases  (severity  of  hypoxaemia,  hypercapnia,  acidaemia, 

bicarbonate)  

2. Pulse oximetry 

3. Chest X-ray 

4. Others; depend on the causes of respiratory failure, e,g. pulmonary function 

test. 


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

11

 

 

Management 

1- Maintenance of airway  

2- Treatment of specific precipitating cause; 

•  Tracheostomy for laryngeal obstruction. 

•  Fixation of ribs for flail chest injury. 

•  Reversal of narcotic drugs poisons. 

•  Nebulised bronchodilators for bronchospasm. 

•  Chest tube for tension pneumothorax. 

•  Opiates for sever chest pain. 

3- Oxygen therapy 

For all types of respiratory failure to restore adequate Oxygen level. 

Administration of oxygen; Oxygen should always be prescribed in writing with 
clearly specified flow rates or concentrations. 

1-High  concentrations;  Such  as  40-60%  oxygen  via  a  high-flow  mask,  are 
particularly useful in acute type I respiratory failure such as commonly occurs 
in pneumonia, asthma or pulmonary oedema. When high-flow masks are used 
for  prolonged  periods,  the  oxygen  should  be  humidified  by  passing  it  over 
warm water. 

2-Low  concentrations;  Venturi  masks  (24%  or  28%)  are  the  most  accurate 
method of delivering controlled oxygen therapy in  type II respiratory failure. 


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

12

 

 

However, once patients are stable, if a low concentration of oxygen is required 
continuously  for  more  than  a  few  hours,  1-2  liters  per  minute  delivered  via 
nasal cannula allows patients to eat and to undergo physiotherapy etc. while 
continuing to receive oxygen. 

3-Chronic oxygen delivery 

From cylinders delivered to the home, from an oxygen concentrator, is often 
given  via  a  low-concentration  mask  or  nasal  cannula.  Portable  oxygen  may 
increase exercise tolerance in some patients with chronic hypoxic lung disease, 

O2  can  be  administered  by  nasal 
prongs or nasal cannula, which are 
generally  well  tolerated  and  allow 
the  patient  to  cough,  speak,  eat, 
and drink while receiving O2

 


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

13

 

 

and  lightweight  portable  cylinders  with  oxygen-sparing  devices  may  allow 
previously housebound patients to resume outdoor activities.  

4- Mechanically assisted ventilation 

Patients with initially severe respiratory failure (type I or type II) or those who 
fail  to  improve  despite  optimal  medical  therapy  may  require  mechanical 
ventilation.  

The various types of  

    Non-invasive (via a face or nasal mask) or  

    Invasive (via an endotracheal tube) ventilation. 


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

14

 

 

 

5- Doxapram; 

(1.5- 4 mg/min) by slow intravenous infusion 
should only be used as a respiratory stimulant 
where non-invasive ventilation is not available 
or is poorly tolerated, or in those with reduced 
respiratory drive. Even in these circumstances 
this agent provides only minor and  transient 
improvements 

in 

arterial 

blood 

gas 

parameters.  

 

 

 

 

 


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

15

 

 

Cyanosis 

Cyanosis refers to a bluish color of the skin and mucous membranes resulting 
from an increased quantity of reduced hemoglobin in the small blood vessels 
of those areas. It is usually most marked in the lips, nail beds, ears, and malar 
eminences. 

In  general,  cyanosis  becomes  apparent  when  the  concentration  of  reduced 
hemoglobin in capillary blood exceeds 40 g/L (4 g/dL). 

therefore, patients with severe anemia may not display cyanosis. Conversely 
patients with marked polycythemia tend to be cyanotic at higher levels of Sa

O2

 

than patients with normal hematocrit values.  

Cyanosis may be subdivided into: 

1. In  the  central  cyanosis,  the  Sa

O2

  is  reduced  or  an  abnormal  hemoglobin 

derivative  is  present,  and  the  mucous  membranes  and  skin  are  both 
affected.  

2. Peripheral cyanosis is due to a slowing of blood flow and abnormally great 

extraction  of  O

2

  from  normally  saturated  arterial  blood.  It  results  from 

vasoconstriction  and  diminished  peripheral  blood  flow,  such  as  occurs  in 
cold exposure, shock, and peripheral vascular disease. 

Causes of Cyanosis 

Central Cyanosis  

1. Decreased  arterial  oxygen  saturation:  extensive  pneumonia  or  pulmonary 

edema  or  emphysema.  Decreased  atmospheric  pressure—high  altitude. 
Alveolar hypoventilation. pulmonary ventilation/perfusion mismatch. 

2. Anatomic  shunts:  Certain  types  of  congenital  heart  disease  like  TOF. 

Pulmonary arteriovenous fistulas 

3. Hemoglobin  abnormalities:  Methemoglobinemia.  Sulfhemoglobinema. 

Carboxyhemoglobinemia. 

Peripheral Cyanosis 

1. Reduced cardiac output  


background image

Dr. Hasan 

DYSPNOEA RESPIRATORY FAILURE & CYANOSIS  

Internal Medicine 

 

16

 

 

2. Cold exposure 

3. Arterial  obstruction  as  with  an  embolus,  or  cold-induced  vasospasm 

(Raynaud's phenomenon) 

4. Venous obstruction as in thrombophlebitis 

The combination of central cyanosis and clubbing is seen in: 

•  Congenital heart disease and right-to-left shunting like TOF. 

•  Pulmonary  disease  such  as  lung  abscess  or  pulmonary  arteriovenous 

fistulae. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: ali anas
المشاهدات: لقد قام 14 عضواً و 209 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل