呼吸生理第一節(jié)

1、第五章 呼 吸RESPIRATION深圳大學醫(yī)學部205趙瀅瀅概 述呼吸（respiration）定義：機體與外界環(huán)境間的氣體交換過程。作用：攝入O2，排出CO2，進行氣體交換，維持新陳代謝的進行和內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。呼吸道的組成鼻(口) 咽 喉(上呼吸道) 傳輸部 終末細支氣管細支氣管 支氣管氣管 (下呼吸道) 呼吸性細支氣管 肺泡管 肺泡囊、肺泡 氣體交換部圖8 肺小葉模式圖呼吸的三個環(huán)節(jié)肺 血液循環(huán) 組織細胞外界O2O2環(huán)境CO2CO2肺通氣 肺換氣組織換氣細胞氧化代謝外呼吸氣體在血液中的運輸內呼吸5 第一節(jié) 肺通氣 第二節(jié) 肺換氣和組織換氣 第三節(jié) 呼吸氣體在血液中的運輸 第四節(jié) 呼吸運動的

2、調節(jié)第一節(jié) 肺通氣(pulmonary ventilation)定義：肺與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。 由呼吸動力克服呼吸阻力實現外界環(huán)境O2CO2O2CO2肺一、肺通氣的原理（一）肺通氣動力1、呼吸運動：呼吸肌收縮及舒張引起的胸廓節(jié)律 性的擴大和縮小，包括吸氣運動和呼氣運動。膈 肌主要吸氣肌 肋間外肌吸氣肌斜角肌呼輔助吸氣肌吸 胸鎖乳突肌肌呼氣 腹肌肌肋間內肌A膈肌和腹肌收縮引起的胸腔容積變化 B 肋間肌收縮引起的胸廓變化呼吸運動的過程平靜呼吸：吸氣過程 主要吸氣肌收縮胸腔擴大肺容積擴大肺內壓降低吸氣（主動）呼氣過程 主要吸氣肌舒張胸腔縮小肺容積減小肺內壓增加呼氣（被動）用力呼吸：吸氣時：主

3、要吸氣肌收縮輔助吸氣肌收縮（主動）呼氣時：吸氣肌舒張呼氣肌收縮（主動）呼吸運動的形式按呼吸表現分：腹式呼吸(abdominal breathing)：膈肌舒縮活動為主胸式呼吸(thoracic breathing)：肋間外肌舒縮活動為主按呼吸用力程度分：平靜呼吸(eupnea) ：安靜狀態(tài)，均勻平穩(wěn)用力呼吸(forced or deep breathing) ：運動或缺氧時呼吸加深加快呼吸困難 (dyspnea)2、肺內壓 intrapulmonary pressure）： 肺內壓（指肺泡內的壓力。（一）肺通氣動力2、肺內壓的變化吸氣:肺內壓 大氣壓 氣出肺人工呼吸：用人工方法造成肺內壓與外界

4、氣體之間的壓力差，維持肺通氣。如口對口人 工呼吸、呼吸機正壓通氣。3、胸膜腔內壓壁胸膜胸膜腔臟胸膜胸膜腔(pleural cavity) 臟胸膜與壁胸膜之間是一個封閉的漿膜囊腔隙。 內含少量漿液：1 、減少呼吸過程中臟壁層胸膜之間的摩擦力；2 、分子之間的內聚力使臟層和壁層胸膜貼附在一起，使肺能隨胸廓被動地運動。 平靜呼吸時，胸膜腔內壓始終為負值一個呼吸周期內胸膜腔內壓與肺內壓變化胸膜腔內壓的產生胸膜腔內壓肺內壓肺彈性回縮力平靜呼吸末：肺內壓大氣壓若大氣壓為0：胸膜腔內壓肺彈性回縮力 負壓的生理意義1.保持肺與胸廓的聯動, 使肺處于擴張狀態(tài)2.促進血液及淋巴液的回流 病理意義: 氣胸 (pne

5、umothorax)1.引起肺泡塌陷, 不再隨胸廓運動而節(jié)律性擴張和縮小, 造成嚴重呼吸困難2.阻礙靜脈和淋巴回流氣胸（二）肺通氣的阻力表面張力 2/3 肺彈性阻力肺通氣阻力彈性阻力70%肺組織彈性胸廓彈性阻力氣道阻力-占非彈性阻力的85%1/3非彈性阻力慣性阻力30%粘滯阻力1.彈性阻力和順應性：彈性阻力（elastic resistance）：彈性組織對抗外力作用所引起的變形的力。度量：順應性在外力作用下彈性體發(fā)生變形的難易程度。 VCPL/cmH O2單位跨壁壓的變化（P）所引起的容積變化（V）順應性大 = 易擴張 = 彈性阻力小順應性小 = 不易擴張= 彈性阻力大肺的彈性阻力的產生正常

6、生理情況下，肺總是處于擴張狀態(tài)，因而總是表現有彈性回縮力肺的彈性阻力永遠是吸氣阻力永遠是呼氣動力離體肺壓力 容積曲線-充生理鹽水 充空氣.50滯后現象呼氣.25吸氣00 2 4 6 8跨肺壓(cmH O)2Why?肺的彈性阻力=表面張力2/3+肺組織彈性回縮力1/3肺泡液充氣時，肺泡內存在液-氣界面，液體分子產生表面張力，方向指向中心，使肺泡縮小，構成肺通氣的阻力。同時肺組織自身彈性成分產生的彈性阻力也參與其中。充生理鹽水時，無液-氣界面，沒有表面張力，只留下肺組織自身彈性成分產生的彈性阻力。肺泡表面張力 任何氣-液界面均會產生表面張力，其大小主要與液體性質等有關。 肺泡可看作為中空球, 在肺

7、泡氣-肺泡內壁液層界面上的表面張力產生向心 回縮壓力PP =2T/r (Laplace公式)T為表面張力系數r為肺泡半徑25肺泡表面活性物質(pulmonary surfactant) 來源：肺泡型細胞分泌，單分子層分布于肺泡液-氣界面上，其密度隨肺泡的張縮而改變。 成分:二棕櫚酰卵磷脂( DPPC )和表面活性物質結合蛋白，屬雙嗜性分子。其親水端與肺泡液相吸，疏水端朝向肺泡氣，在肺泡的液-氣界面形成一個單分子層，使下面的 肺泡液不能與肺泡氣接觸，能降低肺泡表面張力。新生兒呼吸窘迫綜合征Neonatal respiratory distresssyndrome, NRDS抵抗肺彈性阻力的物質肺

8、泡表面活性物質生理作用：（1）有助于維持肺泡的穩(wěn)定性；（2）減少肺組織液的生成，防止肺水腫；（3）降低吸氣阻力，減少吸氣做功。新生兒呼吸窘迫綜合征Neonatal respiratory distress syndrome, NRDS妊娠30周左右，胎兒肺泡內開始出現表面活性物質，在此之前出生的早產兒可因表面活性物質缺乏出現肺不張妨礙氣體交換。肺通氣的阻力彈性阻力：是平靜呼吸時的主要阻力，70 來自氣體流經呼吸道時氣體分子間和氣氣道阻力 體分子與氣道壁之間的摩擦，約占80% 90%。非彈性阻力：30慣性阻力氣流在發(fā)動、變速、換向時因氣流和組織的慣性所產生的阻止肺通氣的力。粘滯阻力呼吸時組織相對

9、位移所發(fā)生的摩擦氣道阻力鼻50%聲門25%分布氣管支氣管15%細支氣管及以下10%二、肺通氣功能的評價（一）肺容積和肺容量肺容積(pulmonary volume)肺容量(pulmonary capacity)肺容積潮氣量（tidal volume，TV）：每次呼吸時吸入或呼出的氣量，平靜呼吸約500 ml。補吸氣量（inspiratory reserve volume，IRV）：平靜吸氣末盡力吸氣所能吸入的氣量，約1500-2000ml。補呼氣量（expiratory reserve volume，ERV）：平靜呼氣末盡力呼氣所能呼出的氣量，900-1200 ml。余氣量（reserve v

10、olume，RV）：最大呼氣末仍殘留在肺內不能呼出的氣量，約10001500 ml。肺氣腫、支氣管哮喘時增大。肺容積和肺容量肺容量 深吸氣量 (inspiratory capacity, IC)平靜呼氣末做最大吸氣時所能吸入的氣體 深吸氣量 = 潮氣量 + 補吸氣量 功能余氣量 (functional residual capacity, FRC)平靜呼氣末留于肺內的氣體量 (2500ml) 功能余氣量 = 補呼氣量 + 余氣量 肺活量 (vital capacity, VC)盡力吸氣后, 從肺內所能呼出的最大氣體量(2500-3500ml)肺活量 = 補吸氣量 + 潮氣量 + 補呼氣量 肺總

11、量 (total lung capacity, TLC) 肺總量 = 肺活量 + 余氣量35用力肺活量（forced vital capacity，FVC）：盡力吸氣后盡力盡快呼氣，從肺內所能呼出的最大氣量。反映肺組織的彈性狀態(tài)和氣道通暢程度正常時，用力肺活量與肺活量相近氣道阻力增加時，用力肺活量低于肺活量用力呼氣量（forced expriratory volume，FEV）：盡力吸氣后盡力盡快呼氣，分別記錄第1、2、3s末呼出的氣量占用力肺活量的百分數。正常值分別為 83%、96%、99%。臨床用以鑒別限制性肺疾病和阻塞性肺疾病。 限制性通氣不足 (restrictive hypo-ven

12、tilation) : 呼吸肌麻痹, 胸廓變形, 氣胸等 阻塞性通氣不足 (obstructive hypo-ventilation) : 支氣管痙攣, 氣道內異物, 分泌物過多, 腫瘤等（二）肺通氣量肺通氣量：每分鐘吸入或呼出的氣量總量，平靜呼吸約69L/min，與體表面積成正比。肺通氣量=潮氣量呼吸頻率最大隨意通氣量：盡力深快呼吸，每分鐘所能吸入或呼出的最大氣量。150L/min。生理無效腔解剖無效腔肺泡無效腔有通氣無氣體交換區(qū)域解剖無效腔：從鼻到呼吸性支氣管之間氣道不能進行氣體交換，其容納氣量，約 150ml。(呼吸道傳導區(qū))肺泡無效腔：即使是進入肺泡內氣體也可能由于肺泡周圍血流不足而沒有發(fā)生氣 體交換，此肺泡容積為肺泡無效腔。(無血流灌注區(qū)）肺泡通氣量肺泡通氣量(alveolar ventila