生理學 呼吸 第一節(jié)課件

1、第五章 呼 吸Respiration 本章知識框架 呼吸三環(huán)節(jié)呼吸運動的調(diào)節(jié)：外呼吸肺通氣（用力呼氣量、每分肺泡通氣量）肺換氣 （通氣/血流比值）氣體在血液中的運輸 （氧解離曲線）內(nèi)呼吸組織換氣 四過程 評價指標pH PCO2 PO2 引起的化學感受性反射使呼吸加深加快 呼 吸 系 統(tǒng) 概 圖 呼吸的概念:機體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程呼吸過程由三個環(huán)節(jié)組成:(相互銜接,同時進行)外呼吸(肺呼吸)肺通氣肺與外界環(huán)境之間的氣體交換過程肺換氣肺泡與肺毛細血管血液之間的氣體交換過程氣體在血液中的運輸內(nèi)呼吸(組織呼吸)組織換氣組織毛細血管血液與組織細胞之間的氣體交換過程呼 吸 全 過 程-三個環(huán)節(jié)第

2、一節(jié) 肺 通 氣Pulmonary ventilation是指肺與外界環(huán)境之間的氣體交換過程概念:一、肺通氣原理呼 氣肺內(nèi)壓大氣壓縮 小肺 臟胸 廓呼 吸 肌縮 小收 縮舒 張擴 張肺內(nèi)壓與外界大氣壓間的壓力差。直接動力:原動力:呼吸肌收縮和舒張引起的呼吸運動 肺內(nèi)壓大氣壓 吸 氣擴 張1、呼吸運動(respiratory movement )概念：呼吸肌收縮舒張引起的胸廓擴大 和縮小，包括吸氣運動、呼氣運動主要吸氣?。豪唛g外肌，膈肌主要呼氣?。豪唛g內(nèi)肌，腹肌輔助吸氣?。盒劓i乳頭肌、斜角肌等(1)呼吸運動的過程:(2)呼吸運動的形式1）腹式呼吸和胸式呼吸：腹式呼吸：以膈肌舒縮活動為主的呼吸運動

3、如：嬰兒、胸膜炎、胸腔積液等患者胸式呼吸：以肋間外肌舒縮活動為主的呼吸 運動如：肥胖、婦女妊娠、嚴重腹水等混合呼吸：正常人兼有腹式（為主）和 胸式 (為輔）的呼吸吸氣過程的變化 呼氣過程的變化膈肌和肋間外肌收縮膈肌和肋間外肌舒張胸腔和肺的容積擴大胸腔和肺的容積縮小肺內(nèi)氣壓低于大氣壓肺內(nèi)氣壓高于大氣壓空氣進入肺泡空氣流出肺泡（主動）（被動）除同上外, 胸鎖乳突肌、斜角肌、脊肌、前鋸肌甚至鼻翼肌也參與收縮除同上外,肋間內(nèi)肌、腹肌也收縮（主動）（主動）2)平靜呼吸和用力呼吸平靜呼吸用力呼吸肺內(nèi)壓的升降變化有所增加。用力呼吸時:如：故意閉住聲門而作劇烈呼吸運動。 人工呼吸: 基本原理: 使肺內(nèi)與外界大

4、氣壓間產(chǎn)生壓力差 正壓吸氣式 (口對口呼吸法，呼吸機)負壓吸氣式(壓胸法)方 法:3.胸膜腔內(nèi)壓（1）胸膜腔：由臟層胸膜和壁層胸膜構(gòu)成的一個密閉的、潛在的腔隙無氣體，僅少量漿液特點：2）使肺隨胸廓運動而運動作用：1）潤滑，減少摩擦胸膜腔內(nèi)的壓力（2）胸膜腔內(nèi)壓（胸內(nèi)負壓）：胸內(nèi)負壓正常值：平靜吸氣末: -10-5mmHg 平靜呼氣末: -5-3mmHg 胸內(nèi)負壓特點: 平靜呼吸時胸內(nèi)壓始終為負壓； 用力呼吸時負壓變動更大； 有時可為正壓(如緊閉聲門用力呼氣)。胸內(nèi)負壓的形成機制: 肺 內(nèi) 壓 肺 回 縮 壓 (肺彈性組織回縮力和肺泡表面張力)迫使臟層胸膜外移使肺擴張迫使臟層胸膜回位兩種方向相反

5、作用力的代數(shù)和胸膜腔內(nèi)壓=肺內(nèi)壓（肺回縮壓） 呼氣末或吸氣末，肺內(nèi)壓 =大氣壓胸膜腔內(nèi)壓=大氣壓（肺回縮壓）大氣壓=0胸膜腔內(nèi)壓 = 肺回縮壓 胸膜腔內(nèi)壓 （intrapleural pressure）開放性氣胸(1) 吸氣 (2) 呼氣 張力性氣胸 患男，46歲，因車禍急診入院，患者面色蒼白，呼吸困難、紫紺。查體：右側(cè)胸壁飽滿，肋間隙變平，呼吸動度明顯減弱，叩診為高度鼓音，聽診呼吸音消失。脈搏細弱，血壓80/52mmHg，氣管向左側(cè)偏移，右側(cè)胸部、頸部和上腹部有皮下氣腫，捫之有捻發(fā)音。X線胸片顯示胸腔大量積氣，肺萎縮成小團，縱隔明顯向左側(cè)移位。1.診斷及發(fā)病機制？2.請思考胸內(nèi)負壓的形成機制

6、及生理意義？3.面對這樣的患者，你應(yīng)該采取什么樣的急救措施？彈性阻力 非彈性阻力肺 通 氣 阻 力胸廓彈性阻力：與胸廓所處的位置有關(guān)肺彈性阻力氣道阻力：與氣體流動形式+氣道半徑有關(guān)粘滯阻力慣性阻力肺彈性回縮力: 1/3肺泡表面張力：2/3常態(tài)下可忽略不計（二）肺通氣的阻力 （Resistance of pulmonary ventilation）易 擴 張 者：順應(yīng)性大，彈性阻力小 不易擴張者：順應(yīng)性小，彈性阻力大1、彈性阻力和順應(yīng)性物體對抗外力作用所引起的變形的力。是指彈性體在外力作用下發(fā)生變形的難易程度。用單位跨壁壓變化所引起的器官容積變化來表示。彈性阻力(elastic resistan

7、ce, R)順應(yīng)性(compliance, C)：二者的關(guān)系：C=1/R C=V/P（L/cmH2O）肺容積變化(V) 肺順應(yīng)性(CL)= = 0.2L/cmH2O 跨肺壓變化(P) （正常成年人平靜呼吸時） 肺內(nèi)壓與胸膜腔內(nèi)壓之差 平靜呼吸時的肺順應(yīng)性（L/cmH2O） 比順應(yīng)性= 功能余氣量（L） 因肺順應(yīng)性還受肺總量的影響，所以應(yīng)測單位肺容量下的順應(yīng)性，即比順應(yīng)性。(1)肺的彈性阻力和順應(yīng)性肺的彈性阻力.肺泡表面張力 肺泡內(nèi)的液-氣界面，因界面層的液體分子受力不均勻，表現(xiàn)的內(nèi)聚力（表面張力）方向是向中心的使肺泡縮小。肺彈性組織回縮力:1/3肺泡表面張力:2/3肺彈性阻力的來源：根據(jù)Lap

8、lace定律: P(N/cm)2T(N/cm)r(cm)肺泡液氣界面壓強(P): 若表面張力系數(shù)不變,與肺泡半徑(r)成反比即小肺泡回縮力大，大肺泡回縮力小肺泡表面張力的作用： a.降低肺順應(yīng)性吸氣阻力 b.肺泡內(nèi)壓不穩(wěn)定肺泡破裂或萎縮 c.促肺泡內(nèi)液生成產(chǎn)生肺水腫 大肺泡進一步膨脹；小肺泡進一步塌陷結(jié)果: 早產(chǎn)兒，出生后8小時出現(xiàn)呼吸困難，逐漸加重，伴呻吟。呼吸不規(guī)則，間有呼吸暫停。面色灰白，供氧不能使之減輕。體征有鼻翼搧動，胸廓開始時隆起，隨后下陷，以腋下較明顯。吸氣時胸廓軟組織凹陷，以肋緣下、胸骨下端最明顯。肺呼吸音減低，吸氣時可聽到細濕羅音。 X線示兩側(cè)肺野普遍性透亮度減低，內(nèi)有均勻分

9、布的細小顆粒和網(wǎng)狀陰影。臨床案例1.診斷？發(fā)病原因及機制？2.試述肺泡表面活性物質(zhì)的作用？.肺泡表面活性物質(zhì):來源：肺泡型細胞分泌 分布：單分子層分布于肺泡液-氣界面上， 其分布密度隨肺泡的張縮而改變 成分:二棕櫚酰卵磷脂(DPPC ) 表面活性物質(zhì)結(jié)合蛋白 肺泡表面活性物質(zhì)的作用:降低吸氣阻力,減少吸氣作功有助于維持肺泡的穩(wěn)定性減少肺組織液生成，防止肺水腫 降低肺泡表面張力 降低肺泡表面張力肺泡表面活性物質(zhì)的作用:1維持肺泡的穩(wěn)定性肺泡表面活性物質(zhì)的生理意義：肺泡狀態(tài) 效 應(yīng) 結(jié) 果肺泡表面積 DPPC等密度 避免肺泡脹破 （吸氣 ） 降低表面張力作用 肺泡回縮力 肺泡表面積 DPPC等密度

10、 （呼氣 ） 降低表面張力作用 避免肺泡塌陷 肺泡回縮力 3降低吸氣阻力，減少吸氣作功2防止肺水腫 早產(chǎn)兒，出生后8小時出現(xiàn)呼吸困難，逐漸加重，伴呻吟。呼吸不規(guī)則，間有呼吸暫停。面色灰白，供氧不能使之減輕。體征有鼻翼搧動，胸廓開始時隆起，隨后下陷，以腋下較明顯。吸氣時胸廓軟組織凹陷，以肋緣下、胸骨下端最明顯。肺呼吸音減低，吸氣時可聽到細濕羅音。 X線示兩側(cè)肺野普遍性透亮度減低，內(nèi)有均勻分布的細小顆粒和網(wǎng)狀陰影。1.診斷？發(fā)病原因及機制？2.試述肺泡表面活性物質(zhì)的作用？臨床案例臨床： 成人肺炎、肺血栓等表面活性物質(zhì)肺不張。 67個月胎兒才開始分泌表面活性物質(zhì)，故早產(chǎn)兒可因缺乏表面活性物質(zhì)而發(fā)生肺

11、不張和新生兒肺透明膜病呼吸窘迫綜合征（NRDS）。1. 正常情況下，存在于肺泡內(nèi)側(cè)液氣界面的肺表面活性物質(zhì)有助于：（2009）A、降低吸氣阻力，減少吸氣做功B、呼氣阻力降低，減少呼氣做功C、維持大小肺泡容積和壓力的穩(wěn)定性D、防止肺水腫的發(fā)生2.下列選項中，能使肺的靜態(tài)順應(yīng)性降低的因素是(2008)A肺氣腫 B肺表面活性物質(zhì)缺乏C氣道阻力增加 D慣性阻力增加 3.下列關(guān)于肺表面活性物質(zhì)的敘述，正確的有(2007)A.防止液體滲人肺泡 B.保持大小肺泡的穩(wěn)定性C.成年人患肺炎時，可因此物減少而發(fā)生肺不張D.新生兒可因缺乏此物可發(fā)生“呼吸窘迫綜合征”（2）胸廓的彈性阻力（自學） 胸廓的彈性阻力則是由

12、胸廓的彈性組織所形成。胸腔容積變化(P) 胸廓順應(yīng)性 = 0.2L/cmH2O 跨胸壁壓(P)=胸膜腔內(nèi)壓與大氣壓之差胸廓的彈性阻力的作用方向，則視胸廓擴大的程度而異:胸廓處于自然位置時(肺容量67)，胸廓縮小時(肺容量67)，胸廓的彈性回縮力向外不表現(xiàn)有彈性回縮力吸氣的動力，呼氣的阻力胸廓擴大時(肺容量67)，胸廓的彈性回縮力向內(nèi)吸氣的阻力，呼氣的動力肺容量占 肺總?cè)萘堪俜直刃乩獜椥曰匚涣π乩莘e67 無自然容積 67 向內(nèi) （吸氣阻力）大于自然容積 67 向外 （吸氣動力）小于自然容積40 向外 （大小肺回縮力）小于自然容積 （3）影響彈性阻力的因素:肺充血、肺不張、表面活性物質(zhì)減少、肺纖

13、維化和感染等原因肺彈性阻力(肺順應(yīng)性)吸氣困難肺氣腫時肺彈性成分破壞肺回縮力肺彈性阻力(肺順應(yīng)性)呼氣困難 故肺順應(yīng)性加大并不一定表示肺通氣功能好 肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹內(nèi)占位病變等原因彈性阻力(順應(yīng)性)但引起通氣障礙的情況較少2.非彈性阻力氣道阻力氣道阻力特點: 只在呼吸運動時產(chǎn)生；（動態(tài)阻力） 流速快阻力大與氣體流動形式有關(guān)：層流阻力小 湍流阻力大與氣道半徑的4次方成反比：（主要因素） （R1r4）影響氣道阻力的因素：跨壁壓：呼吸道內(nèi)壓力高跨壁壓大管徑 被動擴大阻力 肺實質(zhì)對氣道壁的牽引：小氣道與肺泡彈性纖維穿插，對氣道壁牽引，保持無軟骨支持的細支氣管通暢。 自主神經(jīng)系統(tǒng)對氣道管壁平

14、滑肌舒縮活動的作用：副交感神經(jīng)ACh + M受體收縮氣道阻力交感神經(jīng)NE +2受體舒張氣道阻力化學因素：兒茶酚胺、PGE2舒張PGF2、組胺、白三烯、內(nèi)皮素、CO2收縮平靜呼吸時每次吸入或呼出的氣體量正常值：400 600ml ，平均約500ml二、肺通氣功能的評價1、肺容積（pulmonary volume）（1）潮氣量（tidal volume，TV）：（2）補吸氣量或吸氣儲備量（inspiratory reserve volume，IRV）平靜吸氣末再盡力吸氣，所能吸入的氣體量，正常值：1500 2000ml （一）肺容積和肺容量平靜呼氣末再盡力呼氣，所能呼出的氣體量 ，正常值： 900

15、 1200ml(3)補呼氣量或呼氣儲備量（expiratory reserve volume，ERV） 最大呼氣末尚存留在肺內(nèi)不能呼出的氣體量，正常值： 1000 1500ml (4)余氣量（residual volume ，RV）意義:是衡量最大通氣潛力的一個重要指標 2、肺容量（pulmonary capacity）（1）深吸氣量（ inspiratory capacity ，IC）從平靜呼氣末作最大吸氣時所能吸入的氣量IC = 潮氣量+補吸氣量平靜呼氣末尚存留于肺內(nèi)的氣體量（2）功能余氣量(functional residual capacity,FRC）FRC= 余氣量+ 補呼氣量正常

16、值：約2500ml生理意義：緩沖呼吸過程中肺泡氣PO2和 PCO2的變化幅度（3）肺活量、用力肺活量和用力呼氣量肺活量（vital capacity，VC）盡力吸氣后，從肺內(nèi)所能呼出的最大氣體量VC=潮氣量+補吸氣量+補呼氣量正常值：女性：2500ml 男性：3500ml意義：反映肺一次通氣的最大能力，是肺功能測定的常用指標。用力肺活量（forced vital capacity ，F(xiàn)VC） 指一次最大吸氣后，盡力盡快呼氣所能呼出的最大氣體量 指盡力最大吸氣后再盡力盡快呼氣時，在一定時間內(nèi)所能呼出的氣量。通常用FEV所占用力肺活量的百分數(shù)來表示。用力呼氣量（timed vital capaci

17、ty，F(xiàn)EV）第1秒末（ FEV1 /FVC ）：80% 第3秒末（ FEV3 /FVC ）：99%第2秒末（ FEV2 /FVC ）：96%（臨床上用于鑒別限制性肺疾病和阻塞性肺疾病）意義：是評價肺通氣功能較好的指標正常值： 女性： 3500ml 男性： 5000ml （4）肺總量（total lung capacity ，TLC）肺所能容納的最大氣量TLC= 肺活量+余氣量（二）肺通氣量和肺泡通氣量1.肺通氣量（pulmonary volume）指每分鐘吸入或呼出肺的氣體總量= 潮氣量 x 呼吸頻率正常值：6 9L/min意義：反映呼吸深度和頻率最大隨意通氣量（maximal volunt

18、ary ventilation） 在盡力作深而快的呼吸時，每分鐘所能吸入或呼出的最大氣體量，也稱最大通氣量意義：用于評價一個人所能進行多大運動量的生理指標之一。 = 最大通氣量最大通氣量-每分平靜通氣量 100% 通氣儲量百分比正常值： 93%意義：反映通氣功能貯備能力 2.無效腔和肺泡通氣量解剖無效腔（anatomical dead space）：無氣體交換能力的腔（從上呼吸道終末細支氣管）,約150ml肺泡無效腔（alveolar dead space ）進入肺泡氣體未能與血液進行氣體交換的肺泡容積生理無效腔（physiological dead space ）：解剖無效腔 +肺泡無效腔肺泡通氣量（ alveolar ventilation）指每分鐘吸入肺泡的新鮮空氣量= （潮氣量 無效腔氣量）x 呼吸頻率意義：反映肺通氣的實際效能被測者肺泡通氣量 (毫升/分) 呼吸頻率 (次/分)肺通氣量 (毫升/分) 潮氣量 (毫升)正常安靜168000500淺快呼吸250 32 80003200深慢呼吸1000 8 80006800560