參與肺通氣和肺換氣的任何環節的嚴重病變,可導致呼吸衰竭,氣道的阻塞,氣道的感染,痙攣,腫瘤,異物,理化刺激等導致氣道阻塞和肺通氣不足或伴有通氣血流比例失調,導致缺氧和二氧化碳的潴留,肺組織的病變,各種累及肺泡,肺間質的病變,如肺炎,大面積的肺結核,肺纖維化,肺水腫,矽肺,肺不張,肺氣腫等。
由于肺泡及間質炎癥,水腫,結締組織增生,肺毛細血管壁增厚造成了氧氣彌散障礙,通氣血流比例失調,換氣功能障礙發生缺氧或者是二氧化碳潴留,胸廓病變,胸肺間質性疾病,如嚴重的胸廓畸形,重度的脊柱后突,廣泛的胸膜增厚,神經肌肉病變,腦炎,腦血管病變,腦外傷等。