1、概述呼吸机体与外界概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换环境之间的气体交换过程呼吸全过程呼吸全 呼吸：呼吸：2呼吸三环节呼吸三环节：1.外呼吸外呼吸(肺呼吸肺呼吸):肺通气：肺通气：肺换气：肺换气：2.气体在血液中的运输气体在血液中的运输 3.内呼吸内呼吸(组织呼吸组织呼吸):：概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全3:机体与外界环境之间的气体交换过程机体与外界环境之间的气体交换过程。血液循环血液循环肺肺组织细胞组织细胞 O2 O2 CO2 CO2 肺通气肺通气 肺换气肺换气 气体在血液气体在血液 组织组织 细胞内氧细胞内氧 中的运输中的运输 换气换气 化代谢化代谢 外呼吸外呼吸 内呼吸
2、内呼吸概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全4n呼吸系统呼吸系统包括了包括了呼吸道呼吸道和和肺泡肺泡。n呼吸道：呼吸道：分上、下两部分，上呼分上、下两部分，上呼吸道由鼻、咽、喉组成，下呼吸吸道由鼻、咽、喉组成，下呼吸道由气管及各级支气管组成。呼道由气管及各级支气管组成。呼吸道有加温、润湿和净化空气的吸道有加温、润湿和净化空气的功能，有通过调节支气管平滑肌功能，有通过调节支气管平滑肌的舒缩来改变呼吸道的口径进而的舒缩来改变呼吸道的口径进而影响气流阻力的功能，但呼吸道影响气流阻力的功能，但呼吸道不具备气体交换的功能。不具备气体交换的功能。w肺泡：肺泡：人体左右肺共有人体左右肺共有6-76-
3、7亿个，总面积约为亿个，总面积约为70-10070-100平方米。平方米。从由单层上皮细胞构成的肺泡膜到肺毛细血管壁，是气体交换从由单层上皮细胞构成的肺泡膜到肺毛细血管壁，是气体交换必须穿越的结构，该结构称作呼吸膜，呼吸膜共有六层结构，必须穿越的结构，该结构称作呼吸膜，呼吸膜共有六层结构，其厚度仅为其厚度仅为l l从从mm，厚度越薄，气体的通透性越强。厚度越薄，气体的通透性越强。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全5主要功能主要功能 1、加温湿润、加温湿润：主要在鼻咽部（血流丰富、粘：主要在鼻咽部（血流丰富、粘液）。临床气管插管。液）。临床气管插管。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交
4、换过程呼吸全6第一节肺的功能解剖n一肺泡n二肺的血液循环n三肺的神经支配概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全7概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全8一、肺泡n肺泡表面：扁平细胞n 分泌细胞（二软脂酰卵磷脂）n呼吸膜的组成：n液体层n肺泡上皮n肺泡上皮基底膜n组织间隙n毛细血管基膜n毛细血管内皮概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全9n上皮基底膜上皮基底膜 间隙间隙 毛细血管基膜毛细血管基膜n肺泡上皮肺泡上皮 毛细血管内皮毛细血管内皮n含肺泡表面含肺泡表面 红细胞红细胞n活性物质的活性物质的 n液体分子层液体分子层n 肺泡肺泡 毛细血管毛细血管n O2n CO2n n
5、 呼吸膜结构示意呼吸膜结构示意 概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全10概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全11肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质(Pulmonary surfactant)n成分成分：二棕酰卵磷脂(DPPC)n来源来源：肺泡型细胞合成并释放 n 特点特点：DPPC分子垂直排列于液-气界面，极性端插入水中，非极性端伸入肺泡气中，形成单分子层分布在液-气界面上，并随肺泡的张缩而改变其密度。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全12肺泡表面活性物质的肺泡表面活性物质的生理作用：生理作用：概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全13概述呼吸机体与外界环
6、境之间的气体交换过程呼吸全14临床临床:n成人呼吸窘迫综合征成人呼吸窘迫综合征：肺炎、肺水肿、肺血栓及吸烟等均可因DPPC减少而导致肺不张。n新生儿呼吸窘迫综合征：新生儿呼吸窘迫综合征：胎儿肺泡型细胞是逐渐发育成熟的,约在妊娠2530周,羊膜腔内才开始出现DPPC,以后逐渐增高，至分娩时(40W)突然达到高峰(为出生时自动呼吸作准备,呱呱坠地)。在25W以前出生的早产儿多半不能成活。n预防预防：抽羊水检查。延长妊娠，药物促生成 (糖皮质激素)n糖尿病患者不宜生育(胰岛素抑制DPPC的合成)概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全15二、肺的血液循环n特点:肺动脉及其分支较粗短,管壁较薄n
7、血流阻力和血压:阻力小,压力低（为主P的1/8）n肺的血容量:约450ml,9%,变动大n肺循环毛细血管处的液体交换:毛细血管压7mmHg,血浆胶体渗透压25mmHg 液体吸收入毛细血管的力量大概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全16三、肺的神经支配迷走神经迷走神经兴奋乙酰胆减+M受体平滑肌收缩口径气流阻力;交感神经交感神经兴奋去甲肾上腺素+受体 平滑肌舒张口径气流阻力。临床：临床：支气管哮喘，表现为反复伴哮鸣音的呼气性的呼吸困难、胸闷或咳嗽。过敏体质的人接触抗原后易发。n 治疗治疗：n拟肾上腺药：如麻磺碱、肾上腺素、异丙肾上腺素、沙丁胺醇等。n抗胆减类药：阿托品、东莨菪碱、6542
8、等。n神经调节:交-收缩,阻力增加;迷-血管舒张n肺泡气的氧分压:低-肺血管收缩n血管活性物质:概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全17第第二二节肺节肺 通通 气气概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全18第第二二节肺节肺 通通 气气 肺通气肺通气:指肺与外界环境间的气体交换过程指肺与外界环境间的气体交换过程 肺通气结构肺通气结构 血管网血管网 粘液腺粘液腺 加湿、加温、过滤、清洁加湿、加温、过滤、清洁 纤纤 毛毛 迷走迷走NACh+MNACh+M受体受体收缩收缩气道阻力气道阻力 平滑肌平滑肌 交感交感NNE+NNE+2 2受体受体舒张舒张气道阻力气道阻力 呼吸肌：与肺通气的
9、动力有关呼吸肌：与肺通气的动力有关 胸膜腔：其负压与肺扩张有关胸膜腔：其负压与肺扩张有关 呼吸道呼吸道概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全19一一、肺通气的动力、肺通气的动力呼呼 气气肺内压肺内压大气压大气压缩缩 小小肺肺 脏脏吸吸 气气肺内压肺内压大气压大气压胸胸 廓廓呼呼 吸吸 肌肌缩缩 小小收收 缩缩舒舒 张张扩扩 张张 原动力原动力:呼吸运动呼吸运动是肺通气的原动力。是肺通气的原动力。直接动力直接动力:肺内压肺内压与外界大气压间的压与外界大气压间的压力差。力差。扩扩 张张概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全20(一一)呼吸运动呼吸运动n概念：概念：胸廓的节律性扩大和
10、缩小。它是通过呼吸肌胸廓的节律性扩大和缩小。它是通过呼吸肌的舒缩活动来实现的，构成肺的通气动力。的舒缩活动来实现的，构成肺的通气动力。n呼吸肌：呼吸肌：主要吸气肌：主要吸气肌：膈肌和肋间外肌膈肌和肋间外肌 辅助吸气肌辅助吸气肌：胸肌、斜方肌、胸锁乳突肌和背阔肌等胸肌、斜方肌、胸锁乳突肌和背阔肌等 呼气肌：呼气肌：肋间内肌和腹壁肌肋间内肌和腹壁肌概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全21n型式型式:n按呼吸深度分按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸；平静呼吸和用力呼吸；n按动作部位分按动作部位分:胸式呼吸、腹式呼吸和混胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。合式呼吸。n混合呼吸混合呼吸:正常成人。正
11、常成人。n腹式呼吸腹式呼吸:婴儿、胸膜炎及胸腔积液患者。婴儿、胸膜炎及胸腔积液患者。n胸式呼吸胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块者。严重腹水、腹腔有巨大肿块者。n频率频率:成人成人:12:121818次次/分分n婴儿婴儿:60:607070次次/分分概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全22n腹式呼吸腹式呼吸(膈式呼吸膈式呼吸)：由膈肌舒收引起由膈肌舒收引起的呼吸运动伴以腹壁的起伏。的呼吸运动伴以腹壁的起伏。（如屈体（如屈体直角动作）直角动作）n胸式呼吸胸式呼吸：由肋间肌舒收使肋骨和胸骨由肋间肌舒收使肋骨和胸骨运动所产生的呼吸运动。运动所产生的呼吸运动。肋式或胸式呼肋式或胸式呼吸如双杠
12、或地上做倒立的动作。吸如双杠或地上做倒立的动作。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全23n1.1.平静呼吸平静呼吸肺内压大气压，肺内压大气压，气体经呼吸道出肺气体经呼吸道出肺胸廓容积缩小胸廓容积缩小,肺被动缩小肺被动缩小膈肌和肋间外肌舒张，膈肌和肋间外肌舒张，肋骨和膈肌弹性回位，肋骨和膈肌弹性回位，缩小胸廓缩小胸廓上下上下、前后前后、左右径左右径肺内压大气压，肺内压大气压，气体经呼吸道入肺气体经呼吸道入肺胸廓容积扩大，胸廓容积扩大，肺在胸膜腔负压作用下被动扩张肺在胸膜腔负压作用下被动扩张(因肺无主动扩缩的组织结构因肺无主动扩缩的组织结构)膈肌收缩使膈顶下移，膈肌收缩使膈顶下移，增大胸
13、廓的上下径增大胸廓的上下径肋间外肌收缩使肋骨上提肋间外肌收缩使肋骨上提,扩大胸廓前后、左右径扩大胸廓前后、左右径 吸吸 气气 呼呼 气气24特点特点：n平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。被动的。n用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。n平静呼吸时：平静呼吸时：n肋间外肌所起的作用膈肌。肋间外肌所起的作用膈肌。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全252.2.用力呼吸用力呼吸 用力吸气时，辅助吸气肌也参加，胸廓容积进用力吸气时，辅助吸气肌也参加，胸廓容积进一步扩大。一步扩大。用力呼气时，除吸气肌舒张外，呼气肌也参加用力呼
14、气时，除吸气肌舒张外，呼气肌也参加（肋间内肌（肋间内肌+腹壁肌收缩），胸廓容积进一步缩小。腹壁肌收缩），胸廓容积进一步缩小。平静呼吸与用力呼吸特点：平静呼吸与用力呼吸特点：平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。平静呼吸时，肋间外肌所起的作用膈肌。平静呼吸时，肋间外肌所起的作用膈肌。3.3.呼吸形式呼吸形式 胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸 混合呼吸混合呼吸:正常成人正常成人 腹式呼吸腹式呼吸:婴儿；婴儿；双杠或地上做倒立的动作双杠或地上做倒立的动作 胸式呼吸
15、胸式呼吸:屈体直角动作造型屈体直角动作造型 概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全26 人工呼吸人工呼吸 (Artificial respiration)(Artificial respiration)用人为的方法造成肺内压和大气压之间的压用人为的方法造成肺内压和大气压之间的压力差来维持肺通气。力差来维持肺通气。方法：方法：人工呼吸机人工呼吸机 口对口人工呼吸口对口人工呼吸 节律举臂压背或挤压胸廓节律举臂压背或挤压胸廓关键关键：保持呼吸道通畅，争取时间保持呼吸道通畅，争取时间(4(4分钟以分钟以内内)概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全27人工呼吸任务和步骤任务和步骤:nA:
16、Air way,保持呼吸道通畅(先决条件先决条件)nB:Breathing,人工呼吸nC:Circulation,建立人工循环n主要措施主要措施:人工呼吸,心脏挤压概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全28(二二)肺内压肺内压平静吸气初平静吸气初:肺内压肺内压 大气压大气压=2-3mmHg 气气出肺出肺用力呼吸时用力呼吸时:肺内压的升降变化有所增加。肺内压的升降变化有所增加。如：紧闭声门或口鼻，再用力做呼气动如：紧闭声门或口鼻，再用力做呼气动作作(憋气憋气)时，肺内压可高于大气压时，肺内压可高于大气压60-140mmHg60-140mmHg。若此时做用力吸气动作，肺内压可低至若此时做用
17、力吸气动作，肺内压可低至-30-30-lOOmmHglOOmmHg。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全29(三三)胸内压胸内压n概念：概念：胸膜腔内的压力。胸膜腔内的压力。n胸膜位于肺表面的部分为胸膜位于肺表面的部分为胸膜脏层胸膜脏层，位于胸壁内表，位于胸壁内表面的部分为面的部分为胸膜壁层胸膜壁层。这两个部分延续相连，形成。这两个部分延续相连，形成密闭的间隙，即密闭的间隙，即胸膜腔胸膜腔。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全30n胸内压特点：胸内压特点：胸内压在呼吸过程中始终低于大气压，为胸内压在呼吸过程中始终低于大气压，为负压。负压。平静呼气之末胸内压为与平静呼气之末胸
18、内压为与-5-5 -3mmHg3mmHg，平静吸气之末胸内压为，平静吸气之末胸内压为-l0-l0 -5mmHg5mmHg，用力吸气时负压可达，用力吸气时负压可达-3OmmHg-3OmmHg。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全31n胸内负压的形成原因胸内负压的形成原因：婴儿出生后，胸廓和肺发育的速度不均衡，婴儿出生后，胸廓和肺发育的速度不均衡，肺肺发育较慢，胸廓发育较快，胸廓容积大于肺发育较慢，胸廓发育较快，胸廓容积大于肺。由于胸膜壁层和脏层的紧贴不分，即使在呼气由于胸膜壁层和脏层的紧贴不分，即使在呼气之末也是如此，因而肺始终处于被动牵拉状态，之末也是如此，因而肺始终处于被动牵拉状态
19、，肺本身是有弹性的组织，肺泡又有表面张力，肺本身是有弹性的组织，肺泡又有表面张力，这两种因素使肺具有了回缩力。这两种因素使肺具有了回缩力。n所以胸膜腔内的压力应是肺的回缩力与反方向所以胸膜腔内的压力应是肺的回缩力与反方向作用于胸膜腔的肺内压作用于胸膜腔的肺内压(或大气压或大气压)之和，即：之和，即：胸内压胸内压=肺内压肺内压(或大气压或大气压)-)-肺回缩力肺回缩力 概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全32内压形成的内压形成的前提条件前提条件:有少量浆液的密闭腔；有少量浆液的密闭腔；肺和胸廓是弹性组织；肺和胸廓是弹性组织；胸廓自然容积胸廓自然容积 肺容积；肺容积；壁层胸膜紧贴于胸廓内
20、壁壁层胸膜紧贴于胸廓内壁,大气压对其大气压对其影响极小。影响极小。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全33(1)密闭性;(2)内聚力;(3)肺的扩张性.:闭合性气胸 开放性气胸 张力性气胸概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全34两种力：两种力：肺内压肺内压 使肺扩张使肺扩张 肺的弹性回缩力肺的弹性回缩力 使肺泡回缩使肺泡回缩 胸内压胸内压=肺内压肺弹性回缩力肺内压肺弹性回缩力 胸内压胸内压=大气压肺弹性回缩力大气压肺弹性回缩力 若以大气压为0为标准,则：力学分析力学分析:概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全35胸内压的生理意义胸内压的生理意义 (1)(1)维持肺叶
21、的扩张状态维持肺叶的扩张状态(气胸气胸-肺不张肺不张)，有利于肺泡进行气体交换；有利于肺泡进行气体交换；(2)(2)有利于静脉血和淋巴液回流有利于静脉血和淋巴液回流(腔静脉腔静脉和胸导管和胸导管 临床上为了治疗目的,可入一定量的空气于一侧胸膜腔内造成局部闭所性气胸,以压缩结核性空洞.人工气胸将自行吸收。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全36二、二、肺通气的阻力肺通气的阻力弹性阻力弹性阻力(70%)-静态阻力静态阻力 肺的弹性阻力 胸廓的弹性阻力 非弹性阻力非弹性阻力(30%)-动态阻力动态阻力 气道阻力(80%)惯性阻力(10%)粘滞阻力(10%)概述呼吸机体与外界环境之间的气体交
22、换过程呼吸全37 呼吸运动产生的动力呼吸运动产生的动力,在克服肺通气所遇到的阻力后在克服肺通气所遇到的阻力后,方能实方能实现肺通气。阻力增高是临床肺通气障碍的常见原因。现肺通气。阻力增高是临床肺通气障碍的常见原因。弹性阻力弹性阻力非弹性阻力非弹性阻力肺通气阻力肺通气阻力胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关肺弹性阻力肺弹性阻力气道阻力：与气体流动形式气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关气道半径有关粘滞阻力粘滞阻力惯性阻力惯性阻力肺弹性回缩力肺弹性回缩力:1/3肺泡表面张力：肺泡表面张力：2/3常态下可忽略不计常态下可忽略不计概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过
23、程呼吸全38 肺容积变化肺容积变化(V)V)肺顺应性肺顺应性(C(CL L)=0.2L/cmH)=0.2L/cmH2 2O O 跨肺压跨肺压力力变化变化(P)P)肺内压与胸膜腔内压之差肺内压与胸膜腔内压之差(一一)弹性阻力弹性阻力:(1)(1)肺的弹性阻力肺的弹性阻力 顺应性顺应性 =(1/=(1/弹性阻力弹性阻力)顺应性：顺应性：指在外力作用下弹性组织的可扩张性。指在外力作用下弹性组织的可扩张性。顺应性大顺应性大=易扩张易扩张=弹性阻力小弹性阻力小 顺应性小顺应性小=不易扩张不易扩张=弹性阻力大弹性阻力大概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全39 测得的肺顺应性（测得的肺顺应性（L/
24、cmHL/cmH2 2O O）比顺应性比顺应性=肺总量（肺总量（L L）因肺顺应性还受肺总量的影响，所以应测单位肺容因肺顺应性还受肺总量的影响，所以应测单位肺容量下的顺应性，即比顺应性。量下的顺应性，即比顺应性。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全40来源：来源：肺的弹性阻力肺的弹性阻力1.1.肺泡表面张力肺泡表面张力 说明肺泡内液说明肺泡内液-气界面（表气界面（表面张力）是否存在，与肺的弹性面张力）是否存在，与肺的弹性阻力有着密切关系阻力有着密切关系。肺泡内的液肺泡内的液-气界面，因界面层的液体分子受气界面，因界面层的液体分子受力不均匀，表现的内聚力（表面张力）方向是力不均匀，表现
25、的内聚力（表面张力）方向是向中心的向中心的使肺泡缩小。使肺泡缩小。肺弹性组织回缩力肺弹性组织回缩力:1/3:1/3肺泡表面张力肺泡表面张力:2/3:2/3 离体肺在充气和充水时（扩张离体肺在充气和充水时（扩张肺至相同容积），可见充气所需肺至相同容积），可见充气所需的压力充水。的压力充水。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全41根据根据LaplaceLaplace定律定律:P(N/cm)P(N/cm)肺泡内压力肺泡内压力(P):(P):与表面张力与表面张力(T)(T)成正比成正比,与肺泡半径与肺泡半径(r)(r)成反比。成反比。肺泡表面张力的作用：肺泡表面张力的作用：a.a.肺泡回缩肺
26、泡回缩肺通气（吸气）阻力肺通气（吸气）阻力 b.b.肺泡内压不稳定肺泡内压不稳定肺泡破裂或萎缩肺泡破裂或萎缩 c.c.促肺泡内液生成促肺泡内液生成产生肺水肿产生肺水肿 2T(N/cm)2T(N/cm)r(cm)r(cm)概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全42（2 2）胸廓的弹性阻力胸廓的弹性阻力 肺容量变化肺容量变化(P)P)胸廓顺应性胸廓顺应性 =0.2L/cmH =0.2L/cmH2 2O O 跨壁压跨壁压(P)P)胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视胸廓扩大成。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视胸廓扩大的程
27、度而异的程度而异:胸廓处于自然位置时胸廓处于自然位置时(肺容量肺容量6767)，不表现有弹性回缩力；胸廓缩小时，不表现有弹性回缩力；胸廓缩小时(肺容肺容量量6767)，胸廓的弹性回缩力向外，胸廓的弹性回缩力向外=吸气的动力，吸气的动力，呼气的阻力；胸廓扩大时呼气的阻力；胸廓扩大时(肺容量肺容量6767)，胸，胸廓的弹性回缩力向内廓的弹性回缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。吸气的阻力，呼气的动力。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全43 肺充血、肺不张、表面活性物质减少、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纤维化和感染等原因肺弹性阻力肺弹性阻力(肺肺顺应性顺应性)吸
28、气困难。吸气困难。肺气肿时肺气肿时肺弹性成分破坏肺弹性成分破坏肺回缩力肺回缩力肺弹性阻力肺弹性阻力(肺顺应性肺顺应性)呼气困难。呼气困难。故肺顺应性加大并不一定表示肺通气功能好。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、腹内占肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹内占位病变等原因位病变等原因弹性阻力弹性阻力(顺应性顺应性)但但引起通气障碍的情况较少。引起通气障碍的情况较少。影响影响弹性弹性阻力的因素阻力的因素：概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全44(二二)非弹性阻力非弹性阻力气道阻力气道阻力n 推动气体流动的压力n气道阻力=n 单位时间内气体流量概述呼吸机体与外界环境
29、之间的气体交换过程呼吸全45 气道阻力特点气道阻力特点:只在呼吸运动时产生；只在呼吸运动时产生；流速快流速快阻力大阻力大 与气体流动形式有关：与气体流动形式有关：层流层流阻力小阻力小 湍流湍流阻力大阻力大 与气道半径的与气道半径的4 4次方成反比：次方成反比：（R1R1r r4 4）概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全46影响气道阻力的因素影响气道阻力的因素：n跨壁压：呼吸道内压力高跨壁压：呼吸道内压力高跨壁压大跨壁压大管管径被动扩大径被动扩大阻力阻力。n肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用：肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用：小气道的弹性组织对无软骨支持的细支气管小气道的弹性组织对无
30、软骨支持的细支气管保持通畅。保持通畅。n气道管壁平滑肌舒缩活动：迷走气道管壁平滑肌舒缩活动：迷走NAch+NAch+M M受体受体收缩收缩气道阻力气道阻力；交感；交感NNE+NNE+2 2受体受体舒张舒张气道阻力气道阻力；非；非NENE非非AchAch共存递共存递质的调制质的调制(如神经肽）如神经肽）n高气压：如深潜水环境下高气压：如深潜水环境下,由于气体密度增由于气体密度增大大,气道阻力增大气道阻力增大,呼吸减慢加深呼吸减慢加深,增加了呼吸增加了呼吸肌作功和能量消耗。肌作功和能量消耗。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全47化学因素的影响：化学因素的影响：n儿茶酚胺儿茶酚胺气道平滑
31、肌舒张气道平滑肌舒张nPGFPGF22气道平滑肌收缩；气道平滑肌收缩；PGEPGE2 2气道平气道平滑肌舒张。滑肌舒张。n过敏反应时肥大细胞释放的组胺过敏反应时肥大细胞释放的组胺气道气道平滑肌收缩。平滑肌收缩。n吸入气吸入气COCO2 2反射性支气管收缩。反射性支气管收缩。n哮喘病人的气道上皮合成、释放肺内皮哮喘病人的气道上皮合成、释放肺内皮素素气道平滑肌收缩。气道平滑肌收缩。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全48 (一一)肺容量肺容量机能余气量余气量补呼气量 肺总容量肺活量余气量 肺活量补吸气量潮气量补呼气量 正常值：t1末=83，t2末=96,t3末=99。时间肺活量=用力吸气
32、后再用力并快速呼出的气体量占肺活量的百分数。意义：反映肺活量容量的大小、呼吸所遇阻力的变化，是评价肺通气功能较好指标，阻塞性肺疾患的时间肺活量。三三、肺容量和肺通气量、肺容量和肺通气量概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全49肺容积：（基本的有四个，互不重叠肺容积：（基本的有四个，互不重叠1、潮气量、潮气量：(tidal volume,TV)概念、正常值(平静时：400600 ml，运动时增大。)2、补吸气量吸气储备量：、补吸气量吸气储备量：(inspiratory reserve volume,IRV)概念、正常值(15002000 ml)。3、补呼气量呼气储备量补呼气量呼气储备量：
33、(expiratory reserve volume,ERV)概念、正常值(9001200 ml)。4、余气量残气量余气量残气量：(residual volume,RV)概念：最大呼气末，尚存留于肺中不能再呼出的气量。正常值(10001500 ml)。支气管哮喘和肺气肿患者，余气量增加。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全50n 补补n 吸吸n 气气 肺肺 深深n 量量 肺肺 吸吸n 潮潮 活活 气气 n 气气 总总 量量n 量量 量量n 补补 量量n 呼呼 功功n 气气 能能n 量量 残残n 残残 气气n 气气 量量n 量量n 概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全51 概
34、念概念：平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量。等效：等效：潮气量补吸气量 或 肺活量补呼气量 生理意义生理意义：衡量最大通气潜力 临床临床：胸廓、胸膜、肺组织和呼吸肌等的病变，可使深吸气量减少而降低最大通气潜力。1、深吸气量：、深吸气量：概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全52平静呼气末尚存留于肺内的气量余气量补呼气量 正常值：成人约2500ml：缓冲呼吸过程中肺泡气和动脉血中氧和二氧化碳分压（PO2和PCO2的过度变化,以利于气体交换。(稀释作用)：肺气肿、支气管哮喘、支气管阻塞患者以及老年人等功能余气量增加。而实质性病变(肺纤维化等),功能余气量降低。Functional res
35、idual capacity,FRC)概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全53n肺活量肺活量(Forced vital capacity FVC)概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全54 影响因素：影响因素：性别、年龄、体表面积、胸廓性别、年龄、体表面积、胸廓大小、呼吸肌发达程度以及肺和胸壁的弹大小、呼吸肌发达程度以及肺和胸壁的弹性等因素有关，而且有较大的个体差异。性等因素有关，而且有较大的个体差异。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全55概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全56n 4 n 3 n 2 第第1秒秒 n肺肺 1n 0 n容容 0 1 2 3
36、 4 5 6 7 Sn 4 n量量 3 n 2 第第1秒秒n 1n 0 n 0 1 2 3 4 5 6 7 S概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全57概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全58（二）、肺通气量（二）、肺通气量(Pulmonary ventilation)n概念：概念：每分钟进或出肺的气体总量，包括无效腔和肺泡内的气量，每分通气量 呼吸频率潮气量。n正常成人正常成人：1218次 500ml 69Ln 影响因素：影响因素：性别、年龄、身材、活动量。一般测定基础条件下每平方米体表面积的每分通气量。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全59n 概念概念：尽量作
37、深快呼吸时，每分钟所不能吸入或呼出的气量。n 生理意义：生理意义：是估计一个人能进行多大运动量的生理指标之一；n 测定方法：测定方法：106 或154，70120Ln 通气功能的储备能力通气功能的储备能力：以通气储备百分比表示，正常值大于或等于93%(P161).n 影响因素影响因素:年龄、身材、性别和被试者的合作程度。n 临床：临床：肺或胸廓顺应性降低，呼吸道阻力增加、呼吸肌收缩力降低、呼吸中枢病变等，均可导致最大通气量降低。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全60n无效腔气量：无效腔气量：每次吸入气中未能进行气体交换的气量。n生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔n解剖无效腔：解剖无效腔
38、：通道、净化、加温、湿润n肺泡无效腔：肺泡无效腔：正常人接近于零，肺A栓塞、肺A脉管炎、过度通气，肺泡无效腔增大概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全61肺通气量：肺通气量：每分通气量每分通气量潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率(次次/分分)最大通气量最大通气量=最大限度潮气量最大限度潮气量最快呼吸频率最快呼吸频率(次次/分分)通气贮存量百分比通气贮存量百分比=2.2.肺泡通气量肺泡通气量(潮气量潮气量-无效腔量无效腔量)呼吸频率呼吸频率 解剖无效腔解剖无效腔：无气体交换能力的腔（从上呼吸道：无气体交换能力的腔（从上呼吸道呼吸性细支气管）。呼吸性细支气管）。肺泡无效腔肺泡无效腔：因无血流通过
39、而不能进行气体交换因无血流通过而不能进行气体交换的肺泡腔。的肺泡腔。生理无效腔生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔解剖无效腔肺泡无效腔 最大通气量最大通气量最大通气量最大通气量-每分通气量每分通气量100%100%93%(93%(反映通气贮备能力反映通气贮备能力)=6=68 L/min8 L/min=70=70120 120 L/minL/min=4.2=4.26.3 L/min6.3 L/min概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全62n肺泡通气量肺泡通气量(Alveolar ventilation)n概念：概念：每分钟吸入肺泡的新鲜空气量，等于(潮气量-无效腔气量)呼吸频率n呼吸频率 潮
40、气量 肺通气量 肺泡通气量n (次/min)(ml)(ml/min)(ml/min)n 16 500 8000 5600n 8 1000 8000 6800n 32 250 8000 3200n结论：结论：深而慢深而慢的呼吸比浅而快浅而快的呼吸效率高概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全63 一、气体交换一、气体交换 原理：扩散。原理：扩散。动力：膜两侧的气体分压差。动力：膜两侧的气体分压差。条件：气体的理化特性、膜通透性和面积、分压差。条件：气体的理化特性、膜通透性和面积、分压差。速率：速率：扩散速率（扩散速率（D D）扩散速率与分压差、温度、气体溶解度、扩散面积呈扩散速率与分压差、
41、温度、气体溶解度、扩散面积呈正比；与扩散距离、分子量的平方根呈反比。正比；与扩散距离、分子量的平方根呈反比。气体的溶解度气体的溶解度/分子量的平方根之比为分子量的平方根之比为扩散系数扩散系数。扩散系数大，扩散速率快扩散系数大，扩散速率快。扩散距离扩散距离分子分子量量分压差温度气体溶解度扩散面积分压差温度气体溶解度扩散面积=第第三三节气体交换节气体交换和运输和运输概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全64肺换气与组织换气肺换气与组织换气 换气动力换气动力：分压差分压差 换气方向换气方向：分压高分压高分压低分压低 换气结果换气结果：肺血肺血 组织血组织血 血血 血血(一)气体交换过程概述呼
42、吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全65（二二）、影响气体交换的因素）、影响气体交换的因素 1、气体扩散速率气体扩散速率 O O2 2、COCO2 2扩散速率（扩散速率（D D）的比较）的比较 分子量分子量 血浆溶解度血浆溶解度 肺泡气肺泡气 A A血血 V V血血 D D O O2 2 32 21.4 13.9 13.3 5.3 1 32 21.4 13.9 13.3 5.3 1 COCO2 2 44 515.0 5.3 5.3 6.1 2 44 515.0 5.3 5.3 6.1 2 COCO2 2的扩散系数是的扩散系数是O O2 2的的2020倍倍,在同等条件下，在同等条件下，COC
43、O2 2的的扩散速率是扩散速率是O O2 2的的2020倍；但在肺中，由于肺泡气和倍；但在肺中，由于肺泡气和V V血血间分压差的不同，间分压差的不同，COCO2 2的扩散速率实际约为的扩散速率实际约为O O2 2的的2 2倍。倍。肺功能衰竭患者往往缺肺功能衰竭患者往往缺O O2 2显著，显著，COCO2 2潴留不明显。潴留不明显。(ml/L)(ml/L)（KPaKPa）（KPaKPa）（KPaKPa）概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全662.2.呼吸膜呼吸膜n正常呼吸膜非常正常呼吸膜非常薄，平均厚度不薄，平均厚度不到到1m1m，通透性，通透性与面积极大与面积极大(70-(70-10
44、0m100m2 2)。n安静状态时仅有安静状态时仅有40m40m2 2参与气体交参与气体交换换n故呼吸膜有相当故呼吸膜有相当大的贮备面积大的贮备面积 概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全67呼吸膜呼吸膜正常呼吸膜通透性与面积极大正常呼吸膜通透性与面积极大(70-80m(70-80m2 2)。血液流经肺毛细血管全长约需血液流经肺毛细血管全长约需0.7s0.7s，而完成气体交换时，而完成气体交换时间仅需间仅需0.3s(0.3s(前前1/31/3段段)=)=气体交换的时间储备；气体交换的时间储备；安静状态时仅有安静状态时仅有40m40m2 2参与气体交换参与气体交换=气体交换的面积储备气体
45、交换的面积储备1.1.厚度厚度：肺纤维化、尘肺、肺水肿肺纤维化、尘肺、肺水肿呼吸膜厚度呼吸膜厚度通透性通透性气体交换气体交换；特别在运动时，特别在运动时，耗氧量耗氧量肺血流速肺血流速=气体交换时间气体交换时间），呼），呼吸膜厚度吸膜厚度气体交换气体交换 。2.2.面积面积：肺气肿、肺不张、肺叶切除肺气肿、肺不张、肺叶切除呼吸膜面积呼吸膜面积气体交换气体交换。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全683.3.通气通气/血流比值血流比值n指每分钟肺泡通气量指每分钟肺泡通气量(V(VA A)和每分钟肺毛细血管血流和每分钟肺毛细血管血流量量(Q(Qc c)之比值，简写为之比值，简写为V VA
46、A/Q/Qc c。安静时：安静时：V VA A/Q/Qc c比值比值(4200/5000)(4200/5000)=0.84=0.84。小于小于0.840.84，意味着通气不足；，意味着通气不足；大于大于0.840.84，意味着通气过剩，血流不足，意味着通气过剩，血流不足 。4.4.局部器官血流量局部器官血流量概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全69通气通气/血流比值血流比值 每分肺通气量（每分肺通气量（V VA A）/每分肺血流量（每分肺血流量（Q Q）1.1.V VA A/Q/Q肺通气肺通气或肺血流或肺血流增大生理无增大生理无效腔效腔换气效率换气效率(如心衰、肺动脉栓塞如心衰、肺动
47、脉栓塞)2.2.V VA A/Q/Q肺通气肺通气增大功能性增大功能性A-VA-V短路短路换换气效率气效率（如支哮、肺气肿、支气管栓塞）（如支哮、肺气肿、支气管栓塞）(5L/min(5L/min 0.84)0.84)(4.2L/min)4.2L/min)概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全70几点说明几点说明：V VA A/Qor/Qor换气效率换气效率缺缺O O2 2和和COCO2 2潴留潴留的症状的症状;但以缺但以缺O O2 2为主，原因：为主，原因：A-VA-V血间血间POPO2 2PCOPCO2 2 功能性功能性A-VA-V短路时，短路时，A A血血POPO2 2的程度的程度V
48、 V血血PCOPCO2 2；COCO2 2的扩散系数是的扩散系数是O O2 2的的2020倍，倍，COCO2 2的扩散的扩散速速O O2 2，不易出现不易出现COCO2 2潴留的症状；潴留的症状；AA血血POPO2 2和和PCOPCO2 2时，可刺激呼吸，增时，可刺激呼吸，增加肺泡通气量，有助于加肺泡通气量，有助于COCO2 2的排出，而几乎无的排出，而几乎无助于助于O O2 2的摄取（的摄取（O O2 2和和COCO2 2解离曲线的特点所决定解离曲线的特点所决定的）。的）。概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全71 整个肺脏的整个肺脏的VA/Q=0.84,VA/Q=0.84,是衡量肺
49、换气功能是衡量肺换气功能的指标；但因肺脏各局部的肺泡通气量和血的指标；但因肺脏各局部的肺泡通气量和血流量的不均性，故临床上更应测肺脏各局部流量的不均性，故临床上更应测肺脏各局部的的VA/QVA/Q：人体直立时肺局部的人体直立时肺局部的VA/Q VA/Q 肺上区肺上区 肺下区肺下区 VAVA（L/minL/min）0.24 0.82 0.24 0.82 Q Q（L/minL/min）0.07 1.29 0.07 1.29 VA/Q 3.4 0.64VA/Q 3.4 0.64概述呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸全72*肺扩散容量（肺扩散容量（D DL L）概概 念念：指气体在单位分压差作用
50、下每分钟通过指气体在单位分压差作用下每分钟通过呼吸膜扩散的体积。呼吸膜扩散的体积。意意 义义：肺扩散容量是测定呼吸气通过呼吸膜的肺扩散容量是测定呼吸气通过呼吸膜的能力的一种指标。能力的一种指标。正常值正常值：O O2 2的的D DL=L=21mLmin21mLmin-1-1mmHgmmHg-1-1 剧烈运动时剧烈运动时O O2 2的的D DL L可增加到可增加到60mLmin60mLmin-1-1mmHgmmHg-1-1。因为：肺血流量因为：肺血流量原关闭状态的肺泡毛细血管原关闭状态的肺泡毛细血管开放开放换气面积换气面积换气量换气量；肺通气量肺通气量肺泡的通气肺泡的通气-血流变得更加匹血流变得
