呼吸衰竭的发病机制主要涉及通气功能障碍、弥散功能障碍、通气与血流比例失调、肺内分流增加及氧耗量异常等病理生理过程。呼吸衰竭可分为低氧血症型和高碳酸血症型，常见原因有慢性阻塞性肺疾病、急性呼吸窘迫综合征、肺栓塞、神经肌肉疾病等。
1、通气功能障碍肺泡通气量不足导致二氧化碳潴留和低氧血症。中枢神经系统疾病如脑卒中、药物抑制呼吸中枢，胸廓畸形或胸膜增厚限制胸廓运动，气道阻塞如慢性支气管炎、支气管哮喘等均可引起通气功能障碍。神经肌肉疾病如重症肌无力、脊髓损伤导致呼吸肌无力时，也会影响通气功能。
2、弥散功能障碍肺泡-毛细血管膜面积减少或厚度增加影响气体交换。肺纤维化、肺水肿等疾病使肺泡膜增厚，肺气肿、肺叶切除等导致有效弥散面积减少。一氧化碳弥散能力下降时，即使通气正常仍可出现低氧血症，但早期二氧化碳排出通常不受影响。
3、通气与血流比例失调肺泡通气量与血流量的匹配异常是低氧血症最常见原因。慢性阻塞性肺疾病患者存在肺泡通气不足区域血流灌注相对过多，肺栓塞时血流完全中断但通气正常，均可形成生理性死腔效应。肺炎、肺不张等病变区域血流通过未通气肺泡则形成功能性分流。
4、肺内分流增加未经氧合的静脉血直接进入动脉系统导致顽固性低氧血症。急性呼吸窘迫综合征时肺泡塌陷、肺实变，先天性心脏病存在右向左分流，肺动静脉畸形等均可增加解剖分流率。此类低氧血症对常规氧疗反应较差，需要正压通气或病因治疗。
5、氧耗量异常机体代谢需求超过呼吸系统代偿能力时诱发呼吸衰竭。高热、剧烈运动、甲状腺功能亢进等状态下氧耗量显著增加，慢性呼吸功能不全患者代偿能力有限，轻微负荷即可导致失代偿。严重贫血时血液携氧能力下降，同样会加重组织缺氧。
呼吸衰竭患者需避免吸烟及接触空气污染物，保持适宜环境温湿度。营养支持应保证足够热量和蛋白质摄入，慢性呼吸衰竭者可采用高脂肪低碳水化合物饮食。居家氧疗需严格遵医嘱调节流量，定期复查血气分析。康复训练包括腹式呼吸、缩唇呼吸等呼吸肌锻炼，运动训练需循序渐进。出现意识改变、发绀加重等表现时应立即就医。
