氣道粘膜的功能與麻醉期間調(diào)控

1、氣管黏膜的結構和功能氣管黏膜的結構和功能 黏膜表面為假復層纖毛柱黏膜表面為假復層纖毛柱 狀上皮，由纖毛細胞、杯狀上皮，由纖毛細胞、杯 狀細胞、基細胞、刷細胞狀細胞、基細胞、刷細胞 和彌散的神經(jīng)內(nèi)分泌細胞和彌散的神經(jīng)內(nèi)分泌細胞 等組成。等組成。 氣管黏膜的結構和功能氣管黏膜的結構和功能 1、 纖毛細胞呈柱狀，游離面有纖毛，每個細胞約有纖毛細胞呈柱狀，游離面有纖毛，每個細胞約有300根，核卵圓根，核卵圓 形，位于細胞中部。纖毛向咽側(cè)呈快速擺動，將黏液及附于其上的塵形，位于細胞中部。纖毛向咽側(cè)呈快速擺動，將黏液及附于其上的塵 粒，細菌等異物推向咽部被咳出，故纖毛細胞有凈化吸入空氣的重要粒，細菌等異物

2、推向咽部被咳出，故纖毛細胞有凈化吸入空氣的重要 作用。作用。 2、 杯狀細胞也甚多，其結構與腸道上皮的杯狀細胞相似，頂部胞質(zhì)杯狀細胞也甚多，其結構與腸道上皮的杯狀細胞相似，頂部胞質(zhì) 內(nèi)含大量黏原顆粒，細胞分泌的黏蛋白是一種大分子糖蛋白，它與管內(nèi)含大量黏原顆粒，細胞分泌的黏蛋白是一種大分子糖蛋白，它與管 壁內(nèi)腺體的分泌物在上皮表面共同構成一道黏液性屏障，粘附吸入空壁內(nèi)腺體的分泌物在上皮表面共同構成一道黏液性屏障，粘附吸入空 氣中的異物，溶解吸入的氣中的異物，溶解吸入的SO2、CO等有害氣體，隨黏液咳出。等有害氣體，隨黏液咳出。 3、 基細胞呈錐形，位于上皮深部，是一種未分化的細胞，有增殖和基細胞

3、呈錐形，位于上皮深部，是一種未分化的細胞，有增殖和 分化能力，可分化形成前述兩種細胞。分化能力，可分化形成前述兩種細胞。 4、 刷細胞呈柱狀，游離面有許多排列整齊的微絨毛，形如刷狀。刷刷細胞呈柱狀，游離面有許多排列整齊的微絨毛，形如刷狀。刷 細胞的功能尚不清楚，可能有一定吸收作用。細胞頂部可見基粒，因細胞的功能尚不清楚，可能有一定吸收作用。細胞頂部可見基粒，因 此認為它可能是一種未成熟的纖毛細胞。有的刷細胞基部可見與傳入此認為它可能是一種未成熟的纖毛細胞。有的刷細胞基部可見與傳入 纖維構成的突觸，故它還可能有感受刺激的功能。纖維構成的突觸，故它還可能有感受刺激的功能。 氣管及其以下分支的導氣部

4、管壁上皮內(nèi)還有彌散的神經(jīng)內(nèi)氣管及其以下分支的導氣部管壁上皮內(nèi)還有彌散的神經(jīng)內(nèi) 分泌細胞，細胞呈錐體形，散在于上皮深部，胞質(zhì)內(nèi)有許分泌細胞，細胞呈錐體形，散在于上皮深部，胞質(zhì)內(nèi)有許 多致密核心顆粒，故又稱小顆粒細胞。多致密核心顆粒，故又稱小顆粒細胞。 免疫細胞化學研究證明，細胞內(nèi)含有多種胺類或肽類物質(zhì)，免疫細胞化學研究證明，細胞內(nèi)含有多種胺類或肽類物質(zhì)， 如如5-羥色胺、蛙皮素、降鈣素、腦啡肽等，分泌物可能通羥色胺、蛙皮素、降鈣素、腦啡肽等，分泌物可能通 過旁分泌作用，或經(jīng)血液循環(huán)，參與調(diào)節(jié)呼吸道血管平滑過旁分泌作用，或經(jīng)血液循環(huán)，參與調(diào)節(jié)呼吸道血管平滑 肌的收縮和腺體的分泌。肌的收縮和腺體的分

5、泌。 固有層結締組織中的彈性纖維較多，使管壁具有一定彈性。固有層結締組織中的彈性纖維較多，使管壁具有一定彈性。 固有層內(nèi)也常見淋巴組織，它與消化管管壁內(nèi)的淋巴組織固有層內(nèi)也常見淋巴組織，它與消化管管壁內(nèi)的淋巴組織 一樣，也有免疫性防御功能。漿細胞分泌的一樣，也有免疫性防御功能。漿細胞分泌的IgA與上皮細與上皮細 胞產(chǎn)生的分泌片結合形成分泌性胞產(chǎn)生的分泌片結合形成分泌性IgA，釋放入管腔內(nèi)，可，釋放入管腔內(nèi)，可 抑制細菌繁殖和病毒復制，減弱內(nèi)毒素的有害作用。抑制細菌繁殖和病毒復制，減弱內(nèi)毒素的有害作用。 呼吸道粘液纖毛清除防御系統(tǒng)呼吸道粘液纖毛清除防御系統(tǒng) 一、呼吸道粘液纖毛清除防御系統(tǒng)的組成一

6、、呼吸道粘液纖毛清除防御系統(tǒng)的組成 粘液纖毛清除防御系統(tǒng)（以下簡稱粘液纖毛系統(tǒng)）位粘液纖毛清除防御系統(tǒng)（以下簡稱粘液纖毛系統(tǒng)）位 于傳導性氣道上皮，分布于鼻腔的后于傳導性氣道上皮，分布于鼻腔的后2/3部分；鼻竇；鼻部分；鼻竇；鼻 咽部；氣管；支氣管；細支氣管。咽部；氣管；支氣管；細支氣管。 氣道粘液纖毛清除功能是呼吸道重要的防御機制。它氣道粘液纖毛清除功能是呼吸道重要的防御機制。它 包括柱狀上皮細胞、纖毛、粘液層、漿液層、杯狀細胞和包括柱狀上皮細胞、纖毛、粘液層、漿液層、杯狀細胞和 漿液細胞。粘膜表面由柱狀上皮細胞與杯狀細胞等緊密結漿液細胞。粘膜表面由柱狀上皮細胞與杯狀細胞等緊密結 合而成合而

7、成 ,附著于纖絲交織成的基礎上附著于纖絲交織成的基礎上 ,柱狀上皮細胞與杯狀柱狀上皮細胞與杯狀 細胞之比約為細胞之比約為 5 1,在粘膜上皮層下有不規(guī)則排列的基細在粘膜上皮層下有不規(guī)則排列的基細 胞和中間細胞組成的假復層上皮細胞。胞和中間細胞組成的假復層上皮細胞。 在纖毛上漂浮著在纖毛上漂浮著2um厚的凝膠層（也稱粘液層），主厚的凝膠層（也稱粘液層），主 要由杯狀細胞和粘液腺細胞分泌；其下有要由杯狀細胞和粘液腺細胞分泌；其下有6um后的低稠度后的低稠度 的溶膠層（也稱漿液層），由漿液腺細胞分泌的溶膠層（也稱漿液層），由漿液腺細胞分泌 。粘液層。粘液層 和漿液層構成了粘液毯。粘液層是一種有和漿液

8、層構成了粘液毯。粘液層是一種有“粘彈性粘彈性”的凝的凝 膠樣半固體，具有一定的粘度可吸附吸入的外來顆粒、病膠樣半固體，具有一定的粘度可吸附吸入的外來顆粒、病 原菌、微生物等。纖毛只在溶膠層中擺動。原菌、微生物等。纖毛只在溶膠層中擺動。 粘液纖毛系統(tǒng)的功能粘液纖毛系統(tǒng)的功能 氣道粘液纖毛清除功能氣道粘液纖毛清除功能 (MCC)是氣道的重要防御機制之是氣道的重要防御機制之 一一 ,它與許多肺疾病尤其是肺部感染存在密切關系它與許多肺疾病尤其是肺部感染存在密切關系 。 清除功能中位移作用的實現(xiàn)主要依賴柱狀纖毛細胞頂端向清除功能中位移作用的實現(xiàn)主要依賴柱狀纖毛細胞頂端向 氣道腔面伸出的纖毛。而媒介作用的

9、實現(xiàn)主要依賴氣道上氣道腔面伸出的纖毛。而媒介作用的實現(xiàn)主要依賴氣道上 皮表面覆蓋的粘液毯。皮表面覆蓋的粘液毯。 通過一定頻率的纖毛擺動和粘液毯的更新，侵入氣道的顆通過一定頻率的纖毛擺動和粘液毯的更新，侵入氣道的顆 粒被轉(zhuǎn)運和清除，阻止了病原菌在氣道的粘附、生長與繁粒被轉(zhuǎn)運和清除，阻止了病原菌在氣道的粘附、生長與繁 殖，預防了感染的發(fā)生。粘液毯具有防止上皮脫水、離子殖，預防了感染的發(fā)生。粘液毯具有防止上皮脫水、離子 失衡、毒性物質(zhì)穿透等屏障作用。還能分泌免疫球蛋白失衡、毒性物質(zhì)穿透等屏障作用。還能分泌免疫球蛋白A、 補體、干擾素、溶菌酶等免疫活性物質(zhì)，對各種抗原起屏補體、干擾素、溶菌酶等免疫活性

10、物質(zhì)，對各種抗原起屏 障作用障作用 。使黏膜經(jīng)常保持濕潤，對吸入的氣體加溫和加。使黏膜經(jīng)常保持濕潤，對吸入的氣體加溫和加 濕。濕。 人呼吸的相關參數(shù)人呼吸的相關參數(shù) 正常成人每天要吸入正常成人每天要吸入10000-12000L空氣，鼻腔及口、咽空氣，鼻腔及口、咽 部黏膜表面積很大，部黏膜表面積很大，血液血液循環(huán)很旺盛，能使吸入空氣加溫、循環(huán)很旺盛，能使吸入空氣加溫、 加濕、或促使超過體溫的吸入氣體散熱。因而在一般情況加濕、或促使超過體溫的吸入氣體散熱。因而在一般情況 下，由于呼吸道的調(diào)節(jié)作用，無論吸入氣體的成分、性質(zhì)下，由于呼吸道的調(diào)節(jié)作用，無論吸入氣體的成分、性質(zhì) 如何，當達到肺泡時，都能被

11、轉(zhuǎn)為接近體溫如何，當達到肺泡時，都能被轉(zhuǎn)為接近體溫(37)，相對，相對 濕度為百分之百濕度為百分之百(100%)的肺泡氣。的肺泡氣。 在普通環(huán)境中，成年男性靜息時，每天從呼出氣中消耗在普通環(huán)境中，成年男性靜息時，每天從呼出氣中消耗 250ml水分及水分及1466.5J（350cal）熱量。吸入氣愈干、愈）熱量。吸入氣愈干、愈 冷，則丟失水分及熱量愈多。冷，則丟失水分及熱量愈多。 長期吸入干燥、寒冷的氣體可致呼吸道脫水、纖毛功能減長期吸入干燥、寒冷的氣體可致呼吸道脫水、纖毛功能減 退，甚至患氣管炎、支氣管炎。如吸入與體溫溫度相似含退，甚至患氣管炎、支氣管炎。如吸入與體溫溫度相似含 飽和水蒸氣的氣

12、體，就可避免水分與熱量的丟失。飽和水蒸氣的氣體，就可避免水分與熱量的丟失。 氣道粘膜功能的影響因素氣道粘膜功能的影響因素 1、氣道內(nèi)環(huán)境隨麻醉呼吸環(huán)路吸入混合氣體而發(fā)生巨大、氣道內(nèi)環(huán)境隨麻醉呼吸環(huán)路吸入混合氣體而發(fā)生巨大 的變化，氣道內(nèi)溫度和濕度的異常改變損傷氣道粘膜，高的變化，氣道內(nèi)溫度和濕度的異常改變損傷氣道粘膜，高 濃度氧氣及各種揮發(fā)性麻醉氣體也經(jīng)不同的機制損傷氣道濃度氧氣及各種揮發(fā)性麻醉氣體也經(jīng)不同的機制損傷氣道 粘膜，氣道粘膜的粘液纖毛運輸系統(tǒng)是氣管插管后機體保粘膜，氣道粘膜的粘液纖毛運輸系統(tǒng)是氣管插管后機體保 留的最重要的自然防御系統(tǒng)，可清除外來有害粒子和病原留的最重要的自然防御系

13、統(tǒng)，可清除外來有害粒子和病原 微生物。微生物。 2、粘液纖毛運輸系統(tǒng)是依靠細胞層，液體層，粘彈性、粘液纖毛運輸系統(tǒng)是依靠細胞層，液體層，粘彈性 凝膠層之間協(xié)調(diào)關系，任一層成分的改變對粘液纖毛運輸凝膠層之間協(xié)調(diào)關系，任一層成分的改變對粘液纖毛運輸 系統(tǒng)的功能都有直接影響，其中纖毛細胞擺動頻率對運系統(tǒng)的功能都有直接影響，其中纖毛細胞擺動頻率對運 輸系統(tǒng)起主要作用，液體層深度變化及粘液的粘彈性改變輸系統(tǒng)起主要作用，液體層深度變化及粘液的粘彈性改變 均影響纖毛擺動頻率均影響纖毛擺動頻率(CBF)。 麻醉藥物對氣道粘膜的影響麻醉藥物對氣道粘膜的影響 已知吸入麻醉劑抑制氣道粘膜的粘液纖毛運輸功能，吸已知吸

14、入麻醉劑抑制氣道粘膜的粘液纖毛運輸功能，吸 入氟烷或安氟醚時產(chǎn)生劑量依賴的、可逆的粘液纖毛運輸入氟烷或安氟醚時產(chǎn)生劑量依賴的、可逆的粘液纖毛運輸 的抑制，的抑制，3MAC的氟烷、安氟醚和異氟醚均使人鼻纖毛上的氟烷、安氟醚和異氟醚均使人鼻纖毛上 皮皮纖毛擺動頻率（纖毛擺動頻率（CBF）明顯下降。七氟醚對支氣管）明顯下降。七氟醚對支氣管 粘膜纖毛粘液轉(zhuǎn)運率有明顯的與吸入濃度相關的抑制作用粘膜纖毛粘液轉(zhuǎn)運率有明顯的與吸入濃度相關的抑制作用 異丙酚靜脈麻醉不抑制相反加快了支氣管粘液運輸速度，異丙酚靜脈麻醉不抑制相反加快了支氣管粘液運輸速度， 依劑量增加纖毛擺動頻率，故有保護氣道粘膜的作用。依劑量增加纖

15、毛擺動頻率，故有保護氣道粘膜的作用。 瑞芬太尼臨床用藥濃度可以降低纖毛擺動頻率，其作用隨瑞芬太尼臨床用藥濃度可以降低纖毛擺動頻率，其作用隨 瑞芬太尼的濃度增加而加大。舒芬太尼、芬太尼對纖毛擺瑞芬太尼的濃度增加而加大。舒芬太尼、芬太尼對纖毛擺 動頻率無影響。動頻率無影響。 控制通氣對氣道的影響控制通氣對氣道的影響 干冷氣體直接進入下呼吸道，可損傷氣道粘膜上皮細胞，干冷氣體直接進入下呼吸道，可損傷氣道粘膜上皮細胞， 粘膜粘液分泌和纖毛運動受影響，氣道自凈能力降低或消粘膜粘液分泌和纖毛運動受影響，氣道自凈能力降低或消 失；失； 影響咳嗽功能；影響咳嗽功能； 氣道失水增多（氣道失水增多（800-100

16、0ml/d），分泌物易變粘稠而形），分泌物易變粘稠而形 成痰栓阻塞氣道，影響通氣功能；成痰栓阻塞氣道，影響通氣功能； 肺泡表面活性物質(zhì)受到破壞，肺順應性下降，引起或加重肺泡表面活性物質(zhì)受到破壞，肺順應性下降，引起或加重 炎癥、缺氧；炎癥、缺氧； 易誘發(fā)支氣管痙攣；易誘發(fā)支氣管痙攣； 易發(fā)生肺部感染等。易發(fā)生肺部感染等。 溫度對氣道的影響溫度對氣道的影響 1、氣道內(nèi)環(huán)境溫度濕度的變化偏離核心體溫氣道內(nèi)環(huán)境溫度濕度的變化偏離核心體溫3737和和100100 相對濕度越大，則氣道粘膜損傷越大，對粘液纖毛運輸系相對濕度越大，則氣道粘膜損傷越大，對粘液纖毛運輸系 統(tǒng)的影響也越大。統(tǒng)的影響也越大。 2 2

17、、氣道內(nèi)絕對濕度達到、氣道內(nèi)絕對濕度達到33mgH2O/L33mgH2O/L的國際標準才是安全的國際標準才是安全 的，但對于臨床常規(guī)麻醉環(huán)路系統(tǒng)，吸入低溫干燥的氣體的，但對于臨床常規(guī)麻醉環(huán)路系統(tǒng)，吸入低溫干燥的氣體 后，氣道內(nèi)溫度濕度范圍均遠離這個標準，因此，對麻醉后，氣道內(nèi)溫度濕度范圍均遠離這個標準，因此，對麻醉 環(huán)路必須采取濕化措施。環(huán)路必須采取濕化措施。 3 3、氣體流量設置變化和使用人工鼻均是可利用的濕化措、氣體流量設置變化和使用人工鼻均是可利用的濕化措 施，可增加氣道內(nèi)溫度和濕度。施，可增加氣道內(nèi)溫度和濕度。 麻醉機呼吸環(huán)路氣體低流量可以增加氣道內(nèi)的溫度和麻醉機呼吸環(huán)路氣體低流量可以

18、增加氣道內(nèi)的溫度和 濕度，人工鼻能補償氣體中、高流量時氣道內(nèi)吸入氣溫度濕度，人工鼻能補償氣體中、高流量時氣道內(nèi)吸入氣溫度 和濕度的降低。臨床采用低流量麻醉技術和人工鼻對保護和濕度的降低。臨床采用低流量麻醉技術和人工鼻對保護 病人氣道粘膜有利。病人氣道粘膜有利。 人工氣道人工氣道 人工鼻又稱溫濕交換過人工鼻又稱溫濕交換過 濾器（濾器（HME），是由數(shù)層），是由數(shù)層 吸水材料及親水化合物制吸水材料及親水化合物制 成的細孔網(wǎng)紗結構的過濾成的細孔網(wǎng)紗結構的過濾 裝置，它能模擬鼻的功能，裝置，它能模擬鼻的功能， 將呼出氣體中的熱和水氣將呼出氣體中的熱和水氣 收集并保留下來，吸氣時收集并保留下來，吸氣時

19、氣體經(jīng)過人工鼻，以溫熱、氣體經(jīng)過人工鼻，以溫熱、 濕化的狀態(tài)帶入氣道內(nèi)，濕化的狀態(tài)帶入氣道內(nèi)， 保證氣道獲得有效、適當保證氣道獲得有效、適當 的濕化；同時，它對細菌的濕化；同時，它對細菌 有一定的過濾作用，能降有一定的過濾作用，能降 低管路被細菌污染的危險低管路被細菌污染的危險 性。性。 理想的濕化器特點理想的濕化器特點 吸入氣管的氣體溫度為吸入氣管的氣體溫度為32-36，含水量，含水量33-43g/m3， （43g/m3即即37時濕度為時濕度為100%） 在較大非為的氣體流量內(nèi)，氣體的濕度和溫度不受影響，在較大非為的氣體流量內(nèi)，氣體的濕度和溫度不受影響， 特別是高流量氣體通氣時特別是高流量氣

20、體通氣時 容易使用和保養(yǎng)容易使用和保養(yǎng) 多種成分混合的氣體都可以濕化多種成分混合的氣體都可以濕化 自主呼吸和控制通氣都可以使用自主呼吸和控制通氣都可以使用 具有自身安全機制和報警裝置，防止溫度過高、過度脫水具有自身安全機制和報警裝置，防止溫度過高、過度脫水 和觸電和觸電 本身的阻力、順應性和死腔不會對自主呼吸造成負面影響本身的阻力、順應性和死腔不會對自主呼吸造成負面影響 吸入的氣體能保持無菌吸入的氣體能保持無菌 謝謝 謝謝 大大 家家 人呼吸的相關參數(shù)人呼吸的相關參數(shù) 正常成人每天要吸入正常成人每天要吸入10000-12000L空氣，鼻腔及口、咽空氣，鼻腔及口、咽 部黏膜表面積很大，部黏膜表面積很大，血液血液循環(huán)很旺盛，能使吸入空氣加溫、循環(huán)很旺盛，能使吸入空氣加溫、 加濕、或促使超過體溫的吸入氣體散熱。因而在一般情況加濕、或促使超過體溫的吸入氣體散熱。因而在一般情況 下，由于呼吸道的調(diào)節(jié)作用，無論吸入氣體的成分、性質(zhì)下，由于呼吸道的調(diào)節(jié)作用，無論吸入氣體的成分、性質(zhì) 如何，當達到肺泡時，都能被轉(zhuǎn)為接近體溫如何，當達到肺泡時，都能被轉(zhuǎn)為接近體溫(37)，相對，相對 濕度為百分之百濕度為百分之百(100%)的肺泡氣。的肺泡氣。 在普通環(huán)境中，成年男性靜息時，每天從呼出氣中消耗在普通環(huán)境中，成年男性靜息時，每天從呼出氣中消耗 250ml水分及水分及1