第五章呼吸

Respiration龔永生Ph.D,Prof.機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心低氧醫(yī)學(xué)研究所Tel:86699521,Mobil:617822,E-mail:肺換氣內(nèi)呼吸外呼吸肺通氣概述呼吸?：血液運(yùn)輸組織換氣機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程第一節(jié)呼吸道和肺的結(jié)構(gòu)與功能第二節(jié)肺通氣

第三節(jié)肺換氣和組織換氣第四節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸

第五節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)一、呼吸道第一節(jié)呼吸道和肺的結(jié)構(gòu)與功能上呼吸道

下呼吸道二、呼吸膜1、表面張力（surfacetension）表面張力是什么？如果將大小肥皂泡相連通，會(huì)出現(xiàn)何結(jié)果？為什么？三、肺泡表面張力與肺表面活性物質(zhì)

Laplace定律：P=2T/r肺泡表面張力

使液體表面積縮?。ǚ嗡荩┯梢簹饨缑娴囊后w分子相互吸引，使肺泡趨向于縮小的力.2、肺泡表面活性物質(zhì)

合成和分泌：?主要成分：

作用：

減少的后果：?減少的機(jī)制：表面活性物質(zhì)相關(guān)蛋白（surfactantprotein，SP）

二棕櫚酰卵磷脂降低肺泡液-氣界面表面張力和保持肺泡干燥①合成與分泌減少②消耗與破壞過多

SP的主要功能是促進(jìn)肺泡表面活性物質(zhì)吸附于氣-液面，并擴(kuò)展成單分子膜，從而有利于表面活性物質(zhì)發(fā)揮作用。第二節(jié)肺通氣

PulmonaryVentilation肺與外界環(huán)境之間進(jìn)行氣體交換的過程肺通氣的功能結(jié)構(gòu)

StructureandFunctionofPulmonaryVentilation呼吸道和肺肺泡

Alveolus：氣體交換的場(chǎng)所上呼吸道：鼻、咽、喉下呼吸道：氣管、支氣管、終末細(xì)支氣管

(呼吸性細(xì)支氣管、肺泡管、肺囊泡）pulmonaryarterybronchuspulmonaryveinrespiratorybronchiolealveoli1、氣體進(jìn)出肺的兩個(gè)因素：（1）動(dòng)力

（2）阻力

2、肺通氣功能的指標(biāo)一、肺通氣的動(dòng)力

呼氣肺內(nèi)壓＞大氣壓縮小肺臟吸氣胸廓呼吸肌縮小收縮舒張擴(kuò)張擴(kuò)張肺內(nèi)壓＜大氣壓1、呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸肌：吸氣肌呼氣肌膈肌、肋間外肌肋間內(nèi)肌、腹肌輔助肌斜角肌、胸鎖乳突肌(1)呼吸運(yùn)動(dòng)的過程（吸氣）肺內(nèi)壓＜大氣壓肺擴(kuò)張膈肌收縮肋間外肌收縮

吸氣胸廓上下徑前后、左右徑擴(kuò)張(1)呼吸運(yùn)動(dòng)的過程（呼氣）肺內(nèi)壓＞大氣壓肺縮小膈肌舒張肋間外肌舒張

呼氣胸廓上下徑前后、左右徑縮小肺通氣的直接動(dòng)力？

肺通氣的原動(dòng)力？大氣壓與肺內(nèi)壓的壓力差呼吸運(yùn)動(dòng)1）按動(dòng)作部位分（2）呼吸運(yùn)動(dòng)的形式腹式呼吸胸式呼吸混合呼吸嬰兒胸腔積液嚴(yán)重腹水妊娠正常成人肋間外肌活動(dòng)為主膈肌活動(dòng)為主2）平靜呼吸和用力呼吸

平靜呼吸吸氣：吸氣肌收縮（主動(dòng)）呼氣：吸氣肌舒張（被動(dòng)）用力呼吸吸氣：吸氣肌收縮（主動(dòng)）呼氣：吸氣肌舒張，呼氣肌收縮輔助肌參與（主動(dòng)）指肺內(nèi)氣道和肺泡內(nèi)氣體的壓力。2.肺內(nèi)壓:呼吸過程的變化：呈倒S形

吸氣末，呼氣末：肺內(nèi)壓=大氣壓

吸氣初：肺內(nèi)壓<大氣壓

吸氣時(shí)：隨著氣體的進(jìn)入，肺內(nèi)壓逐漸升高

呼氣初：肺內(nèi)壓>大氣壓

呼氣時(shí)：隨著氣體的排出，肺內(nèi)壓逐漸降低

★人工呼吸基本原理:使肺內(nèi)與外界大氣壓間產(chǎn)生壓力差負(fù)壓吸氣式(壓胸法)正壓吸氣式(口對(duì)口呼吸法，呼吸機(jī))方法：?jiǎn)稳耍?5：2；雙人：5：13.胸膜腔內(nèi)壓特點(diǎn)：密閉，少量漿液無氣體（1）胸膜腔構(gòu)成：臟層，壁層，胸膜腔隙

生理意義

減少摩擦，潤(rùn)滑肺和胸廓不易分開

(胸膜腔內(nèi)的壓力)（2）測(cè)定方法:

直接法:間接法:氣囊測(cè)定食管內(nèi)壓以間接反映胸內(nèi)壓（3）壓力？

胸膜腔內(nèi)壓=肺內(nèi)壓-肺回縮力呼氣末，吸氣末時(shí)：胸膜腔內(nèi)壓=-肺回縮力吸氣時(shí)，胸內(nèi)壓減?。ㄘ?fù)值增大）呼氣時(shí)，胸內(nèi)壓增大（負(fù)值減?。┓位乜s胸膜腔內(nèi)壓為何是負(fù)壓？以胸膜腔密閉且含漿液為條件胸廓生長(zhǎng)>肺生長(zhǎng)胸廓容積>肺容積胸廓將肺拉大肺回縮胸內(nèi)負(fù)壓（4）胸內(nèi)負(fù)壓的生理意義有利于肺擴(kuò)張促進(jìn)胸腔大靜脈中的血液的回流和淋巴液的回流胸膜腔的密閉性是肺通氣進(jìn)行的必要條件

胸膜腔的密閉性破壞，就可出現(xiàn)肺通氣障礙。如氣胸?

二、肺通氣的阻力

彈性阻力70非彈性阻力30肺通氣阻力胸廓彈性阻力肺彈性阻力

氣道阻力粘滯阻力慣性阻力肺彈性回縮力:1/3肺泡表面張力：2/3常態(tài)下可忽略不計(jì)1.彈性阻力和順應(yīng)性物體對(duì)抗外力作用引起的變形能力彈性:指變形的物體在去除外力后能自動(dòng)回位的特性

肺和胸廓都有彈性，即具有變形后回縮的能力。

彈性阻力：ElasticResistance順應(yīng)性：Compliance

在外力作用下彈性組織的可擴(kuò)張性

(指物體的易擴(kuò)張性)

C=△V/△PL/cmH2O（跨壁壓的變化與其所引起容積變化的比值）

彈性阻力（R）和順應(yīng)性（C）之間呈反變關(guān)系：

C=1/R

肺容積變化(△V)

肺順應(yīng)性(CL)=───────=0.2L/cmH2O

跨肺壓變化(△P)

(1)肺的彈性阻力和順應(yīng)性肺彈性回縮力

+肺泡表面張力比順應(yīng)性（specificcompliance）

順應(yīng)性受肺總量的影響測(cè)得的肺順應(yīng)性（L/cmH2O）比順應(yīng)性=————————————————————

肺的功能殘氣量（L）1L0.5L(2).胸廓的彈性阻力和順應(yīng)性胸腔容積的變化(△V)

胸廓順應(yīng)性＝────────=0.2L/cmH2O

跨壁壓(△P)(3).肺和胸廓的總順應(yīng)性

1/TLC=1/TC+1/LC

總順應(yīng)性(TLC)=0.1L/cmH2O①胸廓處于自然位置時(shí)(肺容量≈67％)，不表現(xiàn)有彈性回縮力；②胸廓縮小時(shí)(肺容量＜67％)，胸廓的彈性回縮力向外=吸氣的動(dòng)力，呼氣的阻力；③胸廓擴(kuò)大時(shí)(肺容量＞67％)，胸廓的彈性回縮力向內(nèi)=吸氣的阻力，呼氣的動(dòng)力。（4）影響彈性阻力的因素:①肺充血、肺不張、表面活性物質(zhì)減少、肺纖維化和感染等原因→肺彈性阻力↑②肺氣腫時(shí)→肺彈性成分破壞→肺回縮力↓→肺彈性阻力↓(肺順應(yīng)性↑)→呼氣困難。故肺順應(yīng)性加大并不一定表示肺通氣功能好。③肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹內(nèi)占位病變等原因→彈性阻力↑(順應(yīng)性↓)2、非彈性阻力①慣性阻力②粘滯阻力③氣道阻力80-90%氣道阻力

產(chǎn)生：分布：影響因素：氣道阻力增加：

是氣體流動(dòng)時(shí)，氣體分子之間和氣體與呼吸道內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦而形成的阻力平靜呼吸時(shí)氣道總阻力的80%以上來自大氣道，而外周小氣道阻力（直徑小于2mm）僅占總阻力的20%以下。肺的“沉默區(qū)”（silentzone）

氣道的內(nèi)徑和長(zhǎng)度、氣道壁表面光滑程度、平滑肌張力、氣流性質(zhì)（層流、湍流）、氣體密度與粘度及肺容積水平。其中，以氣道內(nèi)徑最為重要。

管壁痙攣（如支氣管哮喘）、腫脹或纖維化；管腔被粘液、滲出物、異物等阻塞；管壁外的腫瘤壓迫等，都可使氣道內(nèi)徑痙攣或不規(guī)則，發(fā)生湍流，而致氣道阻力增加。氣道內(nèi)徑最為重要

當(dāng)氣流為層流時(shí)：

當(dāng)氣流為湍流時(shí)：

根據(jù)泊肅葉定律R=8ηL/πr4

氣道阻力（R）與氣體粘滯度（η）、氣道的長(zhǎng)度（L）成正比，與氣道的內(nèi)半徑（r）四次方成反比。

氣流阻力比層流時(shí)明顯增加，一般認(rèn)為與氣道內(nèi)徑的五次方成反比。

氣流性質(zhì)（層流、湍流）氣道阻力流速快、湍流、管徑小氣道阻力大流速慢、層流、管徑大氣道阻力小影響氣道阻力的因素：①跨壁壓增大，管徑擴(kuò)大，阻力下降②肺實(shí)質(zhì)對(duì)氣道壁的外向放射狀牽引作用③自主神經(jīng)系統(tǒng)的作用：交感神經(jīng)興奮：平滑肌舒張阻力減小副交感神經(jīng)興奮：平滑肌收縮阻力增大化學(xué)因素的影響：

兒茶酚胺→氣道平滑肌舒張。

PGF2α→氣道平滑肌收縮；PGE2→氣道平滑肌舒張。

肥大細(xì)胞釋放的組胺→氣道平滑肌收縮。

吸入氣CO2↑→反射性支氣管收縮。

哮喘病人的氣道上皮合成、釋放肺內(nèi)皮素↑→氣道平滑肌收縮。

三、肺通氣的功能指標(biāo)㈠肺容積（Pulmonaryvolume）潮氣量（TidalVolume，TV）補(bǔ)吸氣量（InspiratoryReserveVolume，IRV）補(bǔ)呼氣量（ExpiratoryReserveVolume，ERV）殘氣量

（residualvolume，RV）補(bǔ)吸氣量補(bǔ)呼氣量最大吸氣最大呼氣肺容積的定義和容量指標(biāo)定義容量(ml)潮氣量補(bǔ)吸氣量補(bǔ)呼氣量余氣量每次呼吸呼入或呼出的氣體量平靜吸氣后再最大吸氣所吸入的氣體量平靜呼氣后再最大呼氣所呼出的氣體量最大呼氣后殘余在肺內(nèi)的氣體量5001500-2000900-12001000-1500㈡、肺容量（pulmonarycapacity）1、深吸氣量（inspiratorycapacity,IC）2、功能余氣量（functionalresidualcapacity,FRC）3、肺總?cè)萘浚╰otallungcapacity,TLC）4、肺活量（vitalcapacity,VC）5、用力肺活量（forcedvitalcapacity,FVC）6、用力呼氣量（forcedexpiratoryvolume,FEV）7、每分通氣量（minuteventilationvolume,FEV）8、最大隨意通氣量（maximalvoluntaryventilation）9、肺泡通氣量（alveolarventilation）3、肺總?cè)萘?肺活量+余氣量 男性為5000ml，女性為3500ml6、用力呼氣量（舊稱時(shí)間肺活量

Timedvitalcapacity）定義：一次最大吸氣后再盡力盡快呼氣時(shí),在一定時(shí)間內(nèi)所能呼出的氣體量,通常以它所占用力肺活量的百分?jǐn)?shù)表示正常值：第一秒末占80％(83％)

第二秒末占96％第三秒末占99％意義：反映了肺活量容量的大小，又反映了呼氣時(shí)所遇阻力的變化。評(píng)價(jià)通氣功能的較好指標(biāo)8、每分通氣量

=潮氣量×呼吸頻率 正常值：約為6~9L

（正常成人安靜時(shí)呼吸頻率約為12－18次／min）9、最大隨意通氣量

定義：

意義：以最快的速度和盡可能深的幅度進(jìn)行呼吸時(shí)，所得到的每分通氣量。代表單位時(shí)間內(nèi)肺或呼吸器官發(fā)揮了最大潛力后，所能達(dá)到的通氣量。=(潮氣量－無效腔氣量)×呼吸頻率

=（500-150）X12=4200（ml

）10、肺泡通氣量每分鐘吸入肺泡的新鮮空氣量（能與血液進(jìn)行氣體交換的量）它反映的是真正有效氣體交換量，是衡量肺通氣效率高低的指標(biāo)。無效腔（DeadSpace）定義：不能與血液進(jìn)行氣體交換的氣道空間和肺泡容量。解剖無效腔肺泡無效腔生理無效腔深而慢的呼吸還是淺而快的呼吸有利？呼吸頻率潮氣量肺通氣量肺泡通氣量

(次/min)(ml)(ml/min)