系統(tǒng)應用解剖和生理北京協(xié)和醫(yī)院呼吸科陸慰萱.ppt

呼吸系統(tǒng)應用解剖和生理 北京協(xié)和醫(yī)院呼吸科陸慰萱 呼吸系統(tǒng)臨床解剖和生理功能 呼吸系統(tǒng)由鼻 咽 喉 氣道和肺組成 主要功能是呼吸 即吸入O2和呼出CO2 使人體能在自然環(huán)境中生存 呼吸道以環(huán)狀軟骨為界分為上 下呼吸道 上呼吸道由鼻 鼻竇 咽 喉組成 除輸送氣體外 還有加溫 濕化和過濾空氣的作用 傳道氣道 conductingairway 鼻 咽 氣管 支氣管 段支氣管 細支氣管 終末細支氣管 呼吸區(qū) respiratoryzones 呼吸性細支氣管 肺泡管 肺泡囊 上呼吸道 占解剖死腔的50 呼吸道阻力的45 鼻腔 容積約20ml 三個鼻甲表面積達160cm2 形狀不規(guī)則 黏膜下豐富的毛細血管和黏液分泌 起加溫 濕化和過濾功能 達咽部氣體相對濕度80 以上 其內(nèi)氣體形成湍流 使異物沉落 大于15um顆?？杀磺宄?咽 是氣體進入下呼吸道門戶 也是食物必經(jīng)之路 正常咽功能可保證食物及口腔分泌物不流入呼吸道 氣管切開患者吞咽功能障礙 咽部分泌物易流入氣管內(nèi) 成為院內(nèi)獲得性肺炎的重要原因 氣管插管 氣管切開 應用呼吸機患者由于喪失上述功能 極易肺部感染 下呼吸道 自氣管向下逐漸分支 通常一分為二 每分一支 其總面積比上一級至少大20 左右 從氣管到末梢 通常分為23級 按功能分 傳道氣道 0 16級 和呼吸區(qū) 17 23級 胸外氣道和中心氣道 胸內(nèi)氣道和肺外部分主支氣管 其組織硬韌 有軟骨支撐 管徑受呼吸影響小 大氣道和小氣道 吸氣狀態(tài)下管徑小于2mm者 包括部分小支氣管和細支氣管 支氣管分支示意圖 傳導氣道 功能 傳導氣體 對吸入氣體進一步加溫濕化凈化 組織結(jié)構(gòu) 黏膜 假復層纖毛柱狀上皮 含杯狀細胞 可分泌黏液 細支氣管為單層立方上皮 杯狀細胞減少 終末細支氣管 杯狀細胞和纖毛均消失 軟骨 C 字形狀 越往下越不完全 到細支氣管則消失 平滑肌 隨支氣管分支 軟骨減少過程中 平滑肌逐漸增多 至細支氣管平滑肌最多 功能是通過口徑改變調(diào)節(jié)氣量 支氣管腺體 位于支氣管黏膜下層 中等大小支氣管中最多 分泌酸性及中性多糖 白蛋白及抗體 可直接分泌 也可由迷走反射誘發(fā) 粘液毯 內(nèi)層為稀薄的溶膠 外層為粘稠的凝膠 在纖毛波浪狀運動下 以1000 1500次 分 粘液以6 18mm的速度向喉頭推進 干燥或黏液分泌過量使纖毛運動消失 氣管及各級支氣管的結(jié)構(gòu)特點 氣管 位置C6至T5 6之間 全長10 12cm 前后徑1 5 2 0cm 左右徑2 0 2 5cm 分叉位于T5上部 胸骨角或稍下 氣管插管時應注意以上參數(shù) 氣管軟骨環(huán)14 16個 氣管切開一般在2 4軟骨環(huán)進行 主支氣管 右主支氣管短而寬 偏斜較小 氣管插管或異物易進入 左主支氣管與軸線偏斜較大 但較細而長 引流效果差而易發(fā)生支氣管擴張 氣管及各級支氣管的結(jié)構(gòu)特點 隨支氣管分支 軟骨環(huán)減少 平滑肌增多 胸內(nèi)壓對支氣管內(nèi)徑影響增加 尤其肺氣腫患者 當胸內(nèi)壓大于50cmH2O時支氣管可被壓閉 一個細支氣管分成18個一級終末細支氣管 總截面積大增 氣管截面積5cm2 至呼吸道末端達1000cm2 面積增加200倍之多 小氣道為內(nèi)徑小于或等于2mm的支氣管 僅占呼吸道阻力的1 10 橫截面積大 使氣流流速變慢 均勻進入肺泡 管腔窄 壁薄 無軟骨支撐 易發(fā)生黏液阻塞 炎癥 DPB和支氣管擴張易影響此部分而導致低氧血癥 呼吸區(qū) 呼吸性細支氣管 17 19級 由細支氣管向肺泡過渡階段 上皮由立方轉(zhuǎn)為扁平 整個表面均有氣體交換功能 最后一級呼吸細支氣管可達數(shù)十萬 總截面積大增 氣流速度下降 氣體運輸主要靠彌散作用進行 肺泡管 20 22級 一個呼吸性細支氣管至少有40個肺泡管和囊 每個肺泡管約有20個肺泡 成人肺泡直徑約300um 肺泡囊 23級 最后一級分支 為盲端 肺泡 結(jié)構(gòu)和功能 全肺約3億個肺泡 總面積70m2 有擴張性和彈性 肺泡 毛細血管膜 厚度1um 通透性大 肺水腫 肺炎時因液體量增多 厚度增大 氣體交換減少 毛細血管內(nèi)皮的胞漿突起間存在裂隙 血容量增多 毛細血管流體靜脈壓增高時 裂隙可以擴張 液體外滲增加 肺泡上皮的胞漿突起間的裂隙遠較前者小 可有效防止間質(zhì)內(nèi)液體進入肺泡 通氣血流比率 4L 5L 0 8 肺泡 結(jié)構(gòu)和功能 氣體的彌散量與該氣體的彌散系數(shù) 彌散面積 氣體在不同介質(zhì)中的分壓差成正比 與氣體交換膜的厚度成反比氧氣分壓差為60mmHg 二氧化碳為5mmHg 而二氧化碳的彌散速度較氧氣快20倍 故二氧化碳較氧氣更易于排出體外 肺泡隔有孔氏小孔 直徑10 15um 肺氣腫時小孔擴大 隔組織破壞 融合成少數(shù)大肺泡 但肺泡膜面積大大減少 換氣功能下降 細支氣管與鄰近細支氣管所屬肺泡之間的通氣側(cè)支稱Lambert通路 病理情況下 細支氣管之間可能形成側(cè)支通路 稱為Martin通路 肺泡 肺泡細胞 I型肺泡細胞 扁平 覆蓋96 肺泡面積 與血管內(nèi)皮融合 II型肺泡細胞 分泌細胞 與表面活性物質(zhì)生成有關(guān) 毛細血管內(nèi)皮細胞 除氣體交換外尚有代謝功能 巨噬細胞 吞噬功能 可生成 釋放多種細胞因子 在肺部疾病發(fā)病過程中起重要作用 肥大細胞 分泌多種代謝活性物質(zhì) 肺的雙重血液供應 肺循環(huán) 由肺動脈主干及其分支 毛細血管和肺靜脈組成具有高容量 低阻力 低壓力的特點 肺動脈壓和肺血管阻力僅為周身循環(huán)的1 7 1 10 可過濾和清除血中栓塞性物質(zhì) 滅活血液中某些化學物質(zhì) 支氣管循環(huán) 包括支氣管動脈和靜脈 是肺 氣道和胸膜等的營養(yǎng)血管 支氣管動脈起自胸主動脈或肋間 鎖骨下或乳內(nèi)動脈 與支氣管伴行至呼吸性細支氣管水平 形成毛細血管網(wǎng) 支氣管動脈的血液部分經(jīng)支氣管靜脈注入體循環(huán)的靜脈而入右心房 另一部分由肺靜脈入左心房 產(chǎn)生正常的解剖性右至左分流 肺循環(huán)與支氣管循環(huán)常有潛在的交通支 能時相調(diào)節(jié)或相互補償 使兩者的血流量保持平衡 由于肺組織雙重供血 肺血管阻塞時不易梗死 肺血管床阻塞程度與其病理生理關(guān)系 肺的淋巴引流 肺淋巴管 可分淺深兩組 淺淋巴管 位于臟層胸膜深面 收納肺周圍部的淋巴 流向肺門淋巴結(jié) 深淋巴管 起于肺小葉間結(jié)締組織和小支氣管壁的淋巴毛細管網(wǎng) 收納肺深部淋巴再向肺門匯集成一些大的淋巴管入肺門淋巴結(jié) 右肺和左肺大部分淋巴通過右淋巴導管 左肺部分淋巴通過胸導管到達鎖骨下和頸內(nèi)靜脈交叉點進入全身靜脈系統(tǒng) 氣管旁淋巴結(jié)的淋巴引流可達鎖骨上淋巴結(jié) 肺內(nèi)淋巴組織對肺泡壁顆粒的清除 感染的播散和腫瘤的轉(zhuǎn)移有重要臨床意義 肺的神經(jīng)分布 支氣管及肺接受內(nèi)臟運動和內(nèi)臟感覺神經(jīng)支配內(nèi)臟運動神經(jīng)包括胸2 6交感神經(jīng)節(jié)的纖維和迷走神經(jīng) 主要調(diào)節(jié)氣管 支氣管與血管平滑肌收縮及腺體分泌 交感神經(jīng)興奮能使支氣管擴張 血管收縮和抑制腺體分泌 迷走神經(jīng)興奮使支氣管收縮 血管擴張和增加腺體分泌 內(nèi)臟感覺神經(jīng)分布于氣管 支氣管粘膜上皮 血管外膜以及臟層胸膜 接受這些部位的感覺性沖動 肺牽張感受器可通過迷走神經(jīng)傳入纖維向中樞傳導神經(jīng)沖動 控制呼吸運動 胸膜 胸膜為單層間皮細胞覆蓋在結(jié)締組織上的結(jié)構(gòu) 胸膜血供 臟層胸膜血供來自肺動脈壁層胸膜可分為肋 縱隔和橫膈部分 肋胸膜的血供來自肋間動脈 縱隔胸膜的血供來自心包 膈動脈 膈肌部分胸膜也接受肋間動脈 上隔動脈和膈肌動脈的血液 胸膜神經(jīng)分布 壁層胸膜有感覺神經(jīng)末梢分布 臟層胸膜無痛覺神經(jīng)分布 因此胸部疼痛由壁層胸膜發(fā)生病變或受刺激引起 胸膜腔 正常情況下為潛在的腔隙 含有微量液體 呼吸時起潤滑作用 呼吸系統(tǒng)的主要功能 呼吸功能 防御功能 1 物理防御 鼻腔過濾 粘液毯 上皮屏障 噴嚏 咳嗽 1 抗胰蛋白酶 2 吞噬細胞防御 顆粒 微生物 遞呈抗原至淋巴細胞 3 免疫防御 淋巴組織 IgA等 肺的非 呼吸系統(tǒng)影像解剖 肺段命名 右肺尖段S1上葉后段S2前段S3中葉外側(cè)段S4內(nèi)側(cè)段S5尖 上 段S6內(nèi)側(cè) 心 底段S7下葉前底段S8外側(cè)底段S9后底段S10 左肺尖段S1后段S2上葉前段S3上舌段S4下舌段S5尖 上 段S6內(nèi)側(cè)底段S7下葉前底段S8外側(cè)底段S9后底段S10 尖后段S1 2 內(nèi)前底段S7 8 氣管 支氣管 氣管 支氣管 氣管 支氣管 氣管 支氣管 氣管 支氣管 肺葉 右 肺葉 左 肺段 右上葉 肺段 右中葉 肺段 右下葉 肺段 左上葉 肺段 左下葉 肺段 CT 肺段 CT 肺段 CT 肺段 CT 肺段 CT 肺段 CT 肺段 CT 肺段 CT 肺段 CT 肺段 CT 肺段 CT 肺段 CT 縱隔 CT 縱隔 CT 縱隔 CT 縱隔 CT 縱隔 CT 縱隔 CT 縱隔 CT 呼吸生理 肺通氣肺換氣呼吸的調(diào)控 胸廓的機械運動 由胸椎 胸骨 肋骨 肋間肌 膈肌組成 在神經(jīng)支配下隨意有規(guī)律進行呼吸運動 肋間肌 外肌收縮肋骨上舉 內(nèi)肌收縮肋骨下垂 吸氣時外肌收縮 內(nèi)肌弛緩 平靜呼氣時外肌弛緩 內(nèi)肌并不收縮 用力呼氣時內(nèi)肌收縮 吸氣肌 膈肌 肋間外肌 呼氣肌 肋間內(nèi)肌 腹外斜肌 腹內(nèi)斜肌 腹直肌 膈肌 平靜呼吸時膈肌移動度1cm左右 深呼吸可達7cm 如呼吸運動主要由于膈肌活動 則腹壁的起落動作顯著 成為腹式呼吸 用力吸氣時 除加強肋間外肌和膈肌收縮外 輔助吸氣肌 胸鎖乳突肌 斜角肌 也參加收縮 用力呼氣時 肋間內(nèi)肌和腹壁肌肉收縮 胸內(nèi)壓和肺內(nèi)壓變化 胸內(nèi)負壓 平均 6 7cmH2O 隨呼吸周期變化 直立位時 由于肺的重力作用 胸膜腔頂端的負壓大于底部 差距約 5 3cmH2O 對靜脈 淋巴回流及右心充盈有影響 以上壓力梯度也是氣胸好發(fā)于上肺的原因 肺內(nèi)壓 正常人呼吸暫停 聲帶開放 氣道通暢時 肺內(nèi)壓 肺泡內(nèi)壓 與大氣壓相等 吸氣時 胸內(nèi)負壓增加 牽引肺擴張 肺容量增加 肺內(nèi)壓下降 與大氣壓產(chǎn)生壓力梯度 使空氣進入肺泡 呼氣時 胸內(nèi)負壓減少 肺回縮 肺容量減小 肺內(nèi)壓升高 氣體排出 呼吸阻力 彈性阻力來自肺 胸廓彈性成分和肺泡表面張力 肺彈性阻力始終趨于回縮 胸廓彈性阻力與不同呼吸狀態(tài)有關(guān) 大小用順應性表示 順應性是彈性阻力的倒數(shù) 順應性 C 容量變化 V 壓力變化 P 非彈性阻力主要來自氣道 少部分來自組織阻力 氣道阻力與其長度 直徑 氣流速度 氣流狀態(tài)有關(guān) 小氣道正常狀態(tài)下不占阻力主要成分 但管徑變化大 病理狀態(tài)下小氣道阻力是產(chǎn)生呼吸困難的主要原因 靜態(tài)肺容量 潮氣量 VT 平靜呼吸時每次吸入或呼出的容量 約400 500ml 深吸氣量 IC 平靜呼氣末所能吸入的最大氣量 補吸氣量 IRV 平靜吸氣末所能吸入的最大氣量 補吸氣量 ERV 平靜呼氣末所能呼出的最大氣量 功能殘氣量 FRC 平靜呼氣末肺內(nèi)殘留的氣體量 殘氣量 RV 最大呼氣末肺內(nèi)殘留的氣體量 肺活量 VC 最大吸氣末緩慢而完全呼出的最大氣體量 VC IRV VT ERV 肺活量 TLC 最大吸氣末肺內(nèi)所含的氣體量 TLC VC RV 肺容量測量及組成 動態(tài)肺容量 用力肺活量 FVC 深吸氣后用力呼氣在最短時間內(nèi)將全部肺活量呼出為FVC 第1 2 3秒呼出的氣量為時間肺活量 FVC與呼吸速度和時間有關(guān) 常用FEV1及FEV1 FVC 可鑒別阻塞性與限制性通氣功能障礙 最大呼氣中期流速 MMEF25 75 一次用力呼氣過程中 呼氣在VC水平的呼氣流速 MMEF25 75 與用力無關(guān) 主要反映肺泡彈性回縮力和氣道阻力 流速 容積曲線 F V 流量為縱軸 容積為橫軸 記錄一次用力呼氣過程中不同肺活量水平的呼氣流速 V25 V50 V75分別代表25 50 75 VC水平的呼氣流速 V25 V50可作為反映小氣道病變的敏感指標 最大通氣量 MVV 以最快頻率和最大幅度呼吸1分鐘的通氣量 反映呼吸肌和體力強弱 胸廓 氣道 肺組織的狀態(tài) 每分靜息通氣量 MV 靜息狀態(tài)下每分出入肺的氣量 MV VT f 通氣功能的臨床應用 F V曲線臨床意義 正常 咳嗽 輕度阻塞 重度阻塞 限制性通氣障礙 肺泡通氣和無效腔 每分肺泡通氣量 VA 每分鐘進入呼吸性細支氣管和肺泡的氣量 只有這部分氣體才參與氣體交換 死腔通氣或無效通氣 VD 未參與氣體交換的通氣 解剖死腔和肺泡死腔 解剖死腔 指終末細支氣管以上氣道 肺泡死腔 指進入終末呼吸單位而沒有參加氣體交換的部分 生理死腔 解剖死腔 肺泡死腔 PTE時 肺泡死腔增加可達100 200ml VD VT 表明呼吸效率的重要指標 正常 36 肺換氣 通氣血流比值 V Q 正常0 8 V Q正常 見于正常狀態(tài)或運動后 也見于病理狀態(tài) 如氣胸 V Q增大 造成無效腔通氣 見于肺動脈結(jié)扎 肺血流中