2022年医学专题—第七章-呼吸.ppt

第五章 呼 吸,第一节 肺 通 气,第三节 气 体 运 输,第四节 呼吸(hx)运动的调节,第二节 气 体 交 换,概 述,第一页，共九十二页。,概 述呼吸(hx)：机体与外界环境之间的气体交换过程。,第二页，共九十二页。,第一节肺 通 气,第三页，共九十二页。,一、肺通气(tng q)原理（一）肺通气的动力,呼 气,肺内压大气压,缩 小,肺 脏,吸 气,肺内压大气压,胸 廓,吸 气 肌,缩 小,收 缩,舒 张,扩 张,原动力:呼吸运动直接动力(dngl):肺内压与大气压间的压力差。,扩 张,第四页，共九十二页。,1.呼吸运动(1)型式 按呼吸深度分:平静呼吸 用力呼吸；按动作部位分:胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。(2)频率(pnl)(平静呼吸)成人:1218次/分 婴儿:6070次/分,第五页，共九十二页。,(3)过程(guchng)平静呼吸(eupnea),肺内压大气压，气体(qt)经呼吸道出肺,胸廓容积(rngj)缩小,肺被动缩小,膈肌和肋间外肌舒张，缩小胸廓上下、前后、左右径,肺内压大气压，气体经呼吸道入肺,胸廓容积扩大，肺被动扩张,膈肌收缩，胸廓上下径肋间外肌收缩使胸廓前后、左右径,吸 气,呼 气,第六页，共九十二页。,用力呼吸(forced breathing)用力呼吸时，参与呼吸的肌肉增加，胸廓容积 进一步扩大。人工呼吸(artificial respiration)基本原理:使肺内与大气压间产生压力差 方法:负压(f y)吸气式(压胸法)正压吸气式(口对口呼吸法，呼吸机)(4)特点 平静呼吸:吸气为主动，呼气为被动。用力呼吸：吸气和呼气均为主动。,第七页，共九十二页。,2.肺内压(intrapulmonary pressure)肺内压即肺泡内的压力。吸气初 肺内压 大气压气出肺呼气末 肺内压=大气压气流停用力(yng l)呼吸时:肺内压的 升降变化有所增加。,第八页，共九十二页。,平静(pngjng)呼吸时肺内压、胸内压及的变化,第九页，共九十二页。,3.胸内压(intrapleural pressure)（1）胸内压:指胸膜腔内的压力。（2）测定方法 间接法:气囊测定(cdng)食管内压以间接反映胸内压 直接法:,第十页，共九十二页。,（3）压力 平静吸气(x q)时:胸内压 大气压=0.71.3kPa 平静呼气时:胸内压 大气压=0.40.7kPa,特点(tdin):平静呼吸时胸内压始终为负压；用力呼吸时负压变动更大；有时可为正压(如紧闭声门用力呼吸)。,第十一页，共九十二页。,形成(xngchng)因素,两个方向(fngxing)相反的力代数和胸内压大气压肺回缩力胸内压0肺回缩力,迫使(psh)脏层胸膜回位,脏层胸膜外移使肺扩张,(肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力),肺 回 缩 力,(大 气 压),肺 内 压,第十二页，共九十二页。,(5)生理意义 维持肺处于(chy)扩张状态；促进血液和淋巴液的回流。,结论 胸膜(xingm)腔内负压是肺回缩力引起的,第十三页，共九十二页。,（二）肺通气(tng q)的阻力,弹性(tnxng)阻力,非弹性(tnxng)阻力,肺通气阻力,胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关,肺弹性阻力,气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关,粘滞阻力,惯性阻力,肺弹性回缩力:1/3,肺泡表面张力：2/3,常态下可忽略不计,第十四页，共九十二页。,1.弹性(tnxng)阻力(1)肺的弹性阻力 度量法：顺应性(compliance)=(1/弹性阻力)指在外力作用下弹性组织的可扩张性。顺应性大=易扩张=弹性阻力小 顺应性小=不易扩张=弹性阻力大,肺容积(rngj)变化(V)肺顺应性(CL)=0.2L/cmH2O 跨肺压变化(P)肺内压与胸膜腔内压之差,肺顺应性（L/cmH2O）比顺应性=肺总量（L）,第十五页，共九十二页。,来源(liyun)肺的弹性阻力,.肺泡表面张力(biominzhngl)离体肺在充气和充水时，可见充气所需的压力充水。,肺弹性(tnxng)组织回缩力:1/3,肺泡表面张力:2/3,第十六页，共九十二页。,根据Laplace定律 P(N/cm)肺泡内压力(P):与表面张力(biominzhngl)(T)成正比,与肺泡半径(r)成反比。,肺泡(fipo)表面张力的作用 a.肺泡回缩肺通气（吸气）阻力 b.肺泡内压不稳定肺泡破裂 或萎缩 c.促肺泡内液生成产生 肺水肿,2T(N/cm),r(cm),第十七页，共九十二页。,.表面活性物质来源：肺泡型细胞分泌成分:二软脂酰卵磷脂(DPL 或DPPC)作用 a.降低肺泡表面张力降低 吸气(x q)阻力 b.减少肺泡内液的生成 防肺水肿的发生 c.维持肺泡内压的稳定性 防肺泡破裂或萎缩,第十八页，共九十二页。,临床 成人肺炎、肺血栓等表面活性物质肺不张。67个月胎儿才开始分泌表面活性物质，故早产儿可发生呼吸(hx)窘迫综合征。,吸 气,肺泡(fipo)表面积,DPL分散(fnsn),降表面张力的作用,肺泡表面张力,肺泡回缩,防肺泡破裂,(呼气),(),(密集),(),(),(扩张),(防萎陷),第十九页，共九十二页。,第二十页，共九十二页。,（2）胸廓的弹性阻力 胸廓处于自然位置时(肺容量67)，不 表现有弹性回缩力 缩小(suxio)时(肺容量67)，胸廓的弹性回缩力 向外=吸气的动力，呼气的阻力；扩大时(肺容量67)，胸廓的弹性回缩力 向内=吸气的阻力，呼气的动力。,肺容量变化(binhu)(P)胸廓顺应性=0.2L/cmH2O 跨壁压(P),第二十一页，共九十二页。,（3）影响弹性阻力的因素 肺充血、肺不张、表面活性物质减少、肺纤 维化和感染等原因肺弹性阻力(肺顺应 性)吸气困难(kn nn)肺气肿时肺弹性成分破坏肺回缩力 肺弹性阻力(肺顺应性)呼气困难 故肺顺应性加大并不一定表示肺通气功能好 肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹内占位病变 等原因弹性阻力(顺应性),第二十二页，共九十二页。,2.非弹性阻力气道阻力 气道阻力特点 只在呼吸(hx)运动时产生 流速快阻力大 与气体流动形式有关 层流阻力小 湍流阻力大 与气道半径的4次方成反比（R1r4）,第二十三页，共九十二页。,影响气道阻力的因素 跨壁压 跨壁压大,阻力 肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用 气道管壁平滑肌舒缩活动 迷走NAch+M受体收缩气道阻力 交感NNE+2受体舒张气道阻力 高气压 如深潜水环境下,由于气体密度增大,气道阻力 增大,呼吸(hx)减慢加深,增加了呼吸(hx)肌作功和能量消耗。,第二十四页，共九十二页。,化学因素的影响(yngxing)儿茶酚胺气道平滑肌舒张 PGF2气道平滑肌收缩 PGE2气道平滑肌舒张。过敏反应时肥大细胞释放的组胺气道平滑肌收缩 吸入气CO2反射性支气管收缩 哮喘病人的气道上皮合成、释放内皮素气道 平滑肌收缩,第二十五页，共九十二页。,四、肺容量(rngling)和肺通气量(一)肺容量,第二十六页，共九十二页。,机能余气量余气量补呼气(h q)量肺总容量肺活量余气量 肺活量补吸气量潮气量补呼气量 时间肺活量=用力吸气后再用力并快速呼出的气体量 占肺活量的百分数。正常值：t1末=83，t2末=96,t3末=99。意义：是评价肺通气功能较好指标,第二十七页，共九十二页。,(二)肺通气量(ventilation volume)每分通气量潮气量呼吸频率(次/分)最大通气量=最大限度潮气量最快呼吸频率(次/分)2.肺泡(fipo)通气量(alveolar ventilation)每分钟吸入肺泡的新鲜空气量(潮气量-无效腔量)呼吸频率 解剖无效腔 从上呼吸道呼吸性细支气管 肺泡无效腔 不能进行气体交换的肺泡腔 生理无效腔 解剖无效腔肺泡无效腔,=68 L/min,=70120 L/min,第二十八页，共九十二页。,第二节气体交换一、气体交换的原理 原理：扩散 动力：膜两侧的气体分压差 条件(tiojin)：气体理化特性、膜通透性和面积、分压差 速率：=扩散速率（D）气体的溶解度/分子量的平方根之比为扩散系数。,扩散距离分子量,分压差(y ch)温度气体溶解度扩散面积,=,第二十九页，共九十二页。,1.肺活量反映一次呼吸的最大通气量，可了解呼吸功能贮备量的大小(dxio)。2.用力呼气量反映呼吸肌的力度及所遇阻力的变化，是动态指标，能较好地评价肺通气功能。3.肺通气量反映单位时间内肺的通气效率。4.肺泡通气量反映单位时间内真正有效的通气量，是肺换气功能的基本条件。,肺活量与用力呼气量、肺通气量与肺泡(fipo)通气量在检测肺通气功能中意义有何不同,第三十页，共九十二页。,二、肺换气(hun q)与组织换气(hun q),换气动力 分压差换气方向 分压高分压低换气结果(ji gu)肺血 组织血 血 血,CO2,O2,第三十一页，共九十二页。,肺换气(hun q)过程,第三十二页，共九十二页。,组织换气(hun q)过程,第三十三页，共九十二页。,三、影响(yngxing)气体交换的因素(一)气体扩散速率,O2、CO2扩散速率（D）的比较 分子量 血浆(xujing)溶解度 肺泡气 A血 V血 D O2 32 21.4 13.9 13.3 5.3 1CO2 44 515.0 5.3 5.3 6.1 2,CO2的扩散系数是O2的20倍,在同等条件下，CO2的扩散速率是O2的20倍；但在肺中，由于肺泡气和V血间分压差的不同，CO2的扩散速率实际约为O2的2倍。肺功能衰竭患者往往(wngwng)缺O2显著，CO2潴留不明显,分压差温度气体溶解度扩散面积,扩散距离分子量,=,(ml/L)（KPa）（KPa）（KPa）,第三十四页，共九十二页。,1.厚度 肺纤维化、尘肺、肺水肿 呼吸膜厚度通透性 气体交换 2.面积 肺气肿、肺不张、肺叶(fiy)切除 呼吸膜面积气体交换,6层1m厚,(二)呼吸(hx)膜 呼吸膜非常薄，通透性与面积大(70-80m2)。,CO2,O2,第三十五页，共九十二页。,(三)通气/血流比值(bzh)每分肺通气量（VA）/每分肺血流量（Q）1.VA/Q肺通气或肺血流增大生理无效腔 换气效率(如心衰、肺动脉栓塞)2.VA/Q肺通气增大功能性A-V短路换气效 率（如支哮、肺气肿、支气管栓塞）,(5L/min 0.84),(4.2L/min),第三十六页，共九十二页。,整个肺脏的VA/Q=0.84,是衡量肺换气功能(gngnng)的指标。,人体(rnt)直立时肺局部的VA/Q 肺上区 肺下区 VA/Q 0.24 0.82 VA/Q 0.07 1.29 VA/Q 3.4 0.64,第三十七页，共九十二页。,（四）肺扩散容量（DL）概 念：气体在单位分压差作用下每分钟通过 呼吸膜扩散的体积 意 义：测定呼吸气通过呼吸膜能力的一种指标 正常值：O2的DL=21mLmin-1mmHg-1 剧烈运动时O2的DL可增加到60mLmin-1mmHg-1 1.肺血流量原关闭状态的肺泡毛细血管开放(kifng)换气面积换气量；2.肺通气量肺泡的通气-血流变得更加匹配 换气效率。,CO2的DL=400450mLmin-1mmHg-1每分耗氧量为21mLmin-1mmHg-111mmHg=230mLmin-1,第三十八页，共九十二页。,作业名词解释:肺通气;顺应性;潮气量;肺活量;用力呼气量;生理无效腔;功能残气量;胸膜腔内压;每分通气量;肺泡通气量;问答题:1.何谓(hwi)胸膜腔内负压试述其形成的原理及其生理意义。2.试述肺泡表面张力和肺表面活性物质的概念及其生理作用？3.肺活量与用力呼气量、肺通气量与肺泡通气量在检测肺通气功能中意义有何不同？,第三十九页，共九十二页。,第三节气 体 运 输一、运输形式（一）物理溶解:气体直接(zhji)溶解于血浆中（二）化学结合:气体与某些物质进行化学结合。物理溶解,化学(huxu)结合,动态平衡,1atm：O2物理溶解(rngji)量=0.3ml3atm：O2物理溶解量=6.3ml（即20倍，是高压氧治疗的理论基