呼吸生理學(xué)理論和系統(tǒng)分類

1、呼吸生理學(xué)理論和系統(tǒng)分類呼吸的概念： 機(jī)體從外界攝取O2，把CO2排出體外， 機(jī)體與外界環(huán)境之間的這種氣體交換過程，稱為呼吸。 呼吸的意義:維持機(jī)體O2和CO2含量相對穩(wěn)定 呼吸系統(tǒng)的構(gòu)成：呼吸系統(tǒng)由呼吸道和肺兩部分組成。呼吸道包括鼻、咽、喉、氣管、支氣管及終末細(xì)支氣管組成。喉以上為上呼吸道，喉以下為下呼吸道。 肺通氣 肺換氣 氣體的血液運(yùn)輸 組織換氣肺與外界的氣體交換外呼吸：肺通氣 肺換氣血液與組織細(xì)胞間氣體交換內(nèi)呼吸肺泡與血液間氣體交換第一節(jié)肺通氣一.肺通氣的動(dòng)力直接動(dòng)力：肺泡氣與大氣之間的壓力差原動(dòng)力：呼吸肌的舒縮活動(dòng)(一) 呼吸運(yùn)動(dòng)概念：呼吸肌的收縮和舒張引起的胸廓 節(jié)律性的擴(kuò)大和縮小

2、呼吸肌的分類 吸氣肌：肋間外肌，肋間內(nèi)肌的軟骨部分，膈肌 正規(guī)呼吸肌 呼氣?。河补情g的肋間內(nèi)肌 呼吸肌 輔助吸氣?。盒卮蠹?、胸小肌、斜骨肌、胸鎖乳突肌、 鋸肌的一部分 輔助呼吸肌 輔助呼氣肌：腹壁肌肉 吸氣 呼氣平靜呼吸吸氣肌收縮胸廓各徑增大(主動(dòng))吸氣肌舒張胸廓各徑減小(被動(dòng))用力呼吸吸氣肌,吸輔肌收縮, 胸廓各徑進(jìn)一步增大(主動(dòng))呼氣肌收縮, 胸廓各徑進(jìn)一步減小(主動(dòng))呼吸頻率: 每分鐘呼吸運(yùn)動(dòng)的次數(shù) 正常成人安靜時(shí) 12-18次/分(二) 胸內(nèi)壓和肺內(nèi)壓 1.胸內(nèi)壓 概念：胸膜腔內(nèi)的壓力。胸膜腔內(nèi)壓通常低 于大氣壓，習(xí)慣上稱為胸膜腔負(fù)壓。 正常值: 平靜呼吸時(shí)吸氣末-5 -10mmHg

3、呼氣末-3 -5mmHg胸膜腔負(fù)壓形成的條件：胸膜腔必須是密閉的、潛在的形成原理：胸內(nèi)壓=肺內(nèi)壓-肺回縮壓 在吸氣末或呼氣末，肺內(nèi)壓=大氣壓，胸膜腔負(fù)壓由肺 回縮壓決定。胸膜腔負(fù)壓的生理意義：維持肺泡的擴(kuò)張狀態(tài)，使肺能隨胸廓 的擴(kuò)大而擴(kuò)張促進(jìn)靜脈血和淋巴液的回流 臨床鏈接氣胸：胸膜腔的密閉性遭到破壞，空氣進(jìn) 入胸膜腔。 氣胸時(shí), 胸膜腔負(fù)壓消失肺不張胸腔積液：胸膜腔的潛在性遭到破壞，胸膜 腔負(fù)壓消失肺不張，2.肺內(nèi)壓概念：肺泡內(nèi)的壓力。吸氣時(shí)：肺內(nèi)壓大氣壓呼氣末：肺內(nèi)壓=大氣壓呼吸肌縮舒胸廓擴(kuò)大縮小肺擴(kuò)大縮小與外界形成氣壓差氣體進(jìn)或出肺胸膜腔負(fù)壓二.肺通氣阻力 肺通氣動(dòng)力必須克服通氣阻力，才能

4、實(shí)現(xiàn)肺通氣(一)彈性阻力1.肺回縮力 肺彈性纖維(1/3),減小不利于呼氣 肺表面張力(2/3),使肺泡回縮,不利于吸氣肺泡表面活性物質(zhì) 二軟脂酰卵磷脂(DPPC)（肺泡型細(xì)胞合成釋放） 表面活性物質(zhì)結(jié)合蛋白(SP) 降低肺表面張力,使肺易擴(kuò)張,生理作用 降低吸氣阻力，減小吸氣做功 減少間質(zhì)與肺泡組織液生成防止肺水腫 穩(wěn)定大小肺泡容積Laplace定律:肺泡回縮壓=2表面張力/肺泡半徑根據(jù)公式:肺泡半徑小,肺泡回縮壓大事實(shí):肺泡半徑小,肺泡表面活性物質(zhì)層厚, 肺泡半徑大,肺泡表面活性物質(zhì)層薄 因此,大小肺泡回縮壓相等2.2.胸廓彈性阻力平靜吸氣末胸廓回位力=0平靜呼氣末胸廓回位力向外,有利吸氣

5、不利呼氣深吸氣時(shí)胸廓回位力向內(nèi),是吸氣阻力,呼氣動(dòng)力3.肺和胸廓順應(yīng)性 與彈性阻力反比 容積/壓力 L/kpa(cmH2O)(二)非彈性阻力(主要是氣道阻力)影響因素 1.氣道口徑:氣道半徑的4次方 與氣道阻力反比 2.氣流速度:與氣道阻力正比 3.氣流形式:層流氣道阻力小 渦流氣道阻力增 大大氣道是產(chǎn)生氣道阻力的主要部位 氣管切開,氣道阻力減小小氣道是呼吸疾病好發(fā)部位 平滑肌痙攣,氣道阻力增大 炎癥,分泌物阻塞氣道阻力三.肺通氣功能的評價(jià)(一) 肺容量潮氣量：平靜呼吸時(shí)每次吸入或呼出的氣量，成人正常值約為500ml。補(bǔ)吸氣量：平靜吸氣未，再用力作最大吸氣所能吸入的氣量，正常值約1500 20

6、00ml。補(bǔ)呼氣量：平靜呼氣末，再用力作最大呼氣所能呼出的氣量，正常值約900 1200ml。殘氣量：最大呼氣末尚殘留在肺內(nèi)不能呼出的氣量，正常人約10001500ml。即功能殘氣量減去補(bǔ)呼氣量。功能殘氣量：平靜呼氣未尚殘存肺內(nèi)的氣量，正常成人值約2500ml。肺活量：最大吸氣后，作最大呼氣所能呼出的氣量，即潮氣量、補(bǔ)吸氣量和補(bǔ)呼氣量之和。它在一定意義上反映了呼吸功能的潛在能力。其正常平均值約男3500ml，女2500ml。肺總量：肺能容納最大氣量。等于肺活量與殘氣量之和。 肺活量 時(shí)間肺活量檢測方法一次最大吸氣后盡力呼氣呼出的最大氣量一次最大吸氣后盡力用最快速度呼出的最大氣量正常值正常成人男

7、3.5L 女2.5L第一秒呼出肺活量的80%以上(主要)意義反映一次呼吸最大通氣能力,是肺靜態(tài)通氣功能指標(biāo)反映肺活量的大小,反映小氣道阻力情況,是肺動(dòng)態(tài)通氣功能指標(biāo)(二) 肺通氣量1.每分通氣量:每分鐘進(jìn)或出肺的氣體總量 潮氣量呼吸頻率 500ml(1218次/分)2.肺泡通氣量:每分鐘進(jìn)入肺泡的有效氣量 (潮氣量無效腔氣量)呼吸頻率 (500ml150ml)(1218次/分) 解剖無效腔 150ml 無效腔 肺泡無效腔 正常為01.肺泡通氣量比肺通氣量更準(zhǔn)確的反映 肺的通氣情況。2.深慢呼吸比淺快呼吸通氣效率高,但同時(shí)也會(huì)增加呼吸做功。呼吸頻率 潮氣量 肺通氣量 肺泡通氣量（次/分） （ml

8、） （ml） （ml）16 500 8000 5600 1000 8000 680032 250 8000 3200 一、氣體交換的原理氣體擴(kuò)散動(dòng)力：交換膜兩側(cè)氣體的分壓差 分壓差溫度擴(kuò)散面積溶解度氣體擴(kuò)散速率= 擴(kuò)散距離分子量第二節(jié) 肺換氣與組織換氣二、氣體交換過程肺換氣 O2 肺泡 肺泡周圍毛細(xì)血管 CO2 靜脈血 動(dòng)脈血 O2組織換氣 組織毛細(xì)血管 組織細(xì)胞 CO2 動(dòng)脈血 靜脈血 (一)交換膜兩側(cè)氣體分壓差 氣體分壓差減小,氣體交換減少 高原缺氧 氣體分壓差增大,氣體交換增加 吸純氧(二)呼吸膜面積減小,厚度增加,氣體交換減少 肺氣腫,肺水腫，肺炎,肺纖維化三.影響氣體交換的因素(三)

9、通氣(肺泡通氣量)/血流(心輸出量) 正常 比值增加,氣體交換減少 相當(dāng)出現(xiàn)肺泡無效腔比值下降,氣體交換減少 相當(dāng)出現(xiàn)A-V短路一、O2的運(yùn)輸 1、物理溶解 占1.5% 2、O2化學(xué)結(jié)合 過程： Hb+O2 HbO2 特點(diǎn)：1.是氧合,不是氧化;不需酶促進(jìn)； 結(jié)合、解離均非常迅速。 2.結(jié)合還是解離取決于PO2 3.氧合Hb鮮紅色,去氧Hb暗紅色PO2PO2第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸 Hb量減少,運(yùn)氧減少,機(jī)體缺氧 貧血 Hb質(zhì)劣, 運(yùn)氧減少, 機(jī)體缺氧 球形,鐮狀紅細(xì)胞 紅細(xì)胞中Fe+變?yōu)镕e+ 臨床鏈接發(fā)紺每一升血液中去氧血紅蛋白含量達(dá)50g以上，則口唇、甲床、粘膜等淺表毛細(xì)血管豐富的部位

10、，可呈青紫色，稱為發(fā)紺。提示缺氧。但貧血嚴(yán)重者 Hb50g/L，不缺氧，發(fā)紺CO中毒 HbCO呈櫻紅色，故患者缺氧但不發(fā)紺 CO中毒CO與Hb親和力是O2的250倍, HbCO喪失運(yùn)氧能力導(dǎo)致機(jī)體缺氧。 氧容量：每100ml血液中血紅蛋白所可能結(jié)合的最大O2量氧含量：每100ml血液的實(shí)際含O2量血氧飽和度 =（氧含量/氧容量）100% 二、血氧飽和度 三 氧解離曲線特點(diǎn)及意義PO260-100mmHg間曲線平坦，PO2在此范圍內(nèi)變化，血氧飽和度變化不大。有利于機(jī)體供氧。但輕度缺氧不易早期發(fā)現(xiàn)PO240-60mmHg間曲線較陡，有利于安靜時(shí)組織供氧PO215-40mmHg間曲線陡直, PO2在

11、此范圍內(nèi)稍有變化，血氧飽和度有很大變化。有利于代謝增強(qiáng)時(shí)組織供氧氧解離曲線右移, Hb與O2親和力下降,有利組織供氧。氧解離曲線左移, Hb與O2親和力增加,不利組織供氧。影響氧離曲線的因素：PH降低，PCO2升高，溫度升高，2，3-DPG（二磷酸甘油酸）濃度升高，均使氧離曲線右移，促進(jìn)O2的釋放。CO與Hb的親和力是O2的250倍，即意味著極低的PCO下，CO就可以從HbO2中取代O2 。此外，CO與Hb分子中一個(gè)血紅素結(jié)合后，將增加其余3個(gè)血紅素對O2的親和力，使氧離曲線左移，妨礙O2的釋放。四、CO2的運(yùn)輸1、物理溶解：占5%左右2、化學(xué)結(jié)合 碳酸氫鹽形式 占88% 氨基甲酸血紅蛋白形式 占7% CO2的化學(xué)結(jié)合運(yùn)輸?shù)谒墓?jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié) 自主調(diào)節(jié)隨意調(diào)節(jié)一.呼吸中樞基本中樞:延髓 共同作用維持正常呼吸調(diào)整中樞:腦橋大腦皮層:呼吸運(yùn)動(dòng)隨意調(diào)節(jié)二、呼吸反射調(diào)節(jié)(一)肺牽張反射支氣管細(xì)支氣管壁牽張感受器(+)延髓吸氣N元(-)呼氣N元(+)吸氣停呼氣始深吸氣迷走N生理意義：使吸氣及時(shí)向呼氣轉(zhuǎn)化，與腦橋 共同調(diào)節(jié)呼吸頻率與深度 (二)化學(xué)感受器反射血CO2增加外周化感器(+)中樞化感器(+)