1、呼吸过程的基本环节：血液循环血液循环 肺肺 组织细胞组织细胞 O2 O2 CO2 CO2 第五章 呼 吸 respiration肺通气肺通气肺换气肺换气气体在血气体在血液中运输液中运输组织组织换气换气细胞内细胞内氧氧 化化 外呼吸外呼吸 内呼吸内呼吸1学习幻灯一、肺通气的原理一、肺通气的原理(一一)肺通气的动力肺通气的动力 1.1.呼吸运动呼吸运动 Respiratory movement 1)1)吸气吸气 inspiration 肋间外肌收缩肋间外肌收缩肋骨上移肋骨上移胸廓前胸廓前 后径和左右径增大后径和左右径增大肺内压下降肺内压下降 大大 气压气压气体入肺泡气体入肺泡吸气吸气2学习幻灯 吸
2、气吸气呼气呼气3学习幻灯膈肌收缩膈肌收缩膈下移膈下移胸胸廓上下径增廓上下径增大大肺内压肺内压下降下降 大气压大气压肺泡气体流出肺泡气体流出呼气。呼气。*平静呼吸时平静呼吸时,因膈肌收缩而增加的胸因膈肌收缩而增加的胸 腔容积约占总通气量腔容积约占总通气量4/54/5。所以。所以膈肌膈肌 收缩在肺通气中收缩在肺通气中起重要作用起重要作用 呼吸运动是肺通气的呼吸运动是肺通气的原动力原动力,由此由此造成的肺内压与大气压的压差是推动造成的肺内压与大气压的压差是推动气体进出肺的气体进出肺的直接动力直接动力。5学习幻灯3)3)呼吸运动的形式呼吸运动的形式(1)(1)平静呼吸平静呼吸eupnea:吸气主动吸气
3、主动,呼气被动呼气被动;用力呼吸用力呼吸forced breathing:吸气、呼吸气、呼 气均为主动气均为主动;呼吸困难呼吸困难dyspnea临床的表现临床的表现:呼吸深大，呼吸深大，鼻翼扇动，胸部困压感等。鼻翼扇动，胸部困压感等。(2)(2)胸式和腹式呼吸胸式和腹式呼吸thoracic&abdominal breathing 临床诊断中的意义临床诊断中的意义6学习幻灯 2.2.肺内压肺内压Intrapulmonary pressure 存在于肺泡内存在于肺泡内 的压力。的压力。人工呼吸人工呼吸 artificial respiration大气压大气压7学习幻灯 3.3.胸膜腔内压胸膜腔内压
4、 Intrapleural pressure 胸内压胸内压:存在于胸膜腔内的压力。存在于胸膜腔内的压力。测定方法测定方法:直接法；间接直接法；间接(测食管内压测食管内压)法法 胸内压胸内压=大气压大气压-肺回缩力肺回缩力=-肺回缩力肺回缩力 平静呼气末平静呼气末:-5-3mmHg;吸气末吸气末:-10-5mmHg 意义意义:1):1)有利于维持肺的扩张状态有利于维持肺的扩张状态;2)2)有利于静脉和淋巴回流。有利于静脉和淋巴回流。8学习幻灯吸气吸气呼气呼气肺内压肺内压胸内压胸内压-4cmH2O-7cmH2O9学习幻灯大气压大气压10学习幻灯pneumothorax 气胸气胸11学习幻灯人工气胸
5、的临床应用人工气胸的临床应用12学习幻灯 肺的弹性阻力肺的弹性阻力 占占总总弹性阻力弹性阻力 阻力阻力 胸廓的弹性阻力胸廓的弹性阻力 70%70%气道阻力气道阻力 占总阻力占总阻力非弹性阻力非弹性阻力 惯性惯性阻力阻力 30%30%粘滞阻力粘滞阻力 13学习幻灯1.弹性阻力和顺应性：弹性阻力和顺应性：elastic resistance&compliance *弹性阻力弹性阻力:弹性物体对抗外力作用引起弹性物体对抗外力作用引起 变形的力。变形的力。*顺应性顺应性:指指外外力作用下弹性物体的可扩展力作用下弹性物体的可扩展 性性(即即顺应外力引起变形的难易程度顺应外力引起变形的难易程度)。阻力小者
6、易变形，顺应性大阻力小者易变形，顺应性大,故故:C=1/R *顺应性顺应性以单位跨壁压以单位跨壁压(跨跨肺压、跨胸壁肺压、跨胸壁 压压)所引起的容积变化来表示：所引起的容积变化来表示：C=V/P =N L/cmH2O 14学习幻灯 肺的弹性阻力肺的弹性阻力:肺扩张时产生的回缩力肺扩张时产生的回缩力 CLung=V/P =0.2 L/cmH2O P跨肺压跨肺压(为为肺内压与胸膜腔内压之差肺内压与胸膜腔内压之差)1)1)肺静态顺应性曲线肺静态顺应性曲线15学习幻灯肺顺应性受肺总量的影响：肺顺应性受肺总量的影响：肺总量大，顺应性大；肺总量小，顺应性小肺总量大，顺应性大；肺总量小，顺应性小肺比顺应性：
7、单位肺容量下的肺顺应性。肺比顺应性：单位肺容量下的肺顺应性。=用于比较不同大小个体的肺组织弹性阻力用于比较不同大小个体的肺组织弹性阻力平静呼吸时测得的肺顺应性平静呼吸时测得的肺顺应性(L/cmH(L/cmH2 2O)O)肺的功能残气量肺的功能残气量(L)(L)16学习幻灯17学习幻灯4)4)表面张力：在表面张力：在液液-气界面由于水分子气界面由于水分子之间的引力作用而产生的使界面的表之间的引力作用而产生的使界面的表面积趋于缩小力。面积趋于缩小力。根据根据Laplace公式：公式：P=2T/r (P为肺泡的回缩压；为肺泡的回缩压；T为表面张力；为表面张力；r为肺泡半径为肺泡半径),将发生：将发生
8、：18学习幻灯r=0.01cmr=0.005cm气流方向气流方向大肺泡趋于胀破，小肺泡趋于萎陷大肺泡趋于胀破，小肺泡趋于萎陷19学习幻灯20学习幻灯分泌部位分泌部位:肺泡肺泡型细胞分泌型细胞分泌;主要成分主要成分:二软脂酰卵磷脂二软脂酰卵磷脂(DPPC)Dipamitoyl phosphatidyl choline 表面活性物质结合蛋白表面活性物质结合蛋白(SP)Surfactant-associated protein 生理作用生理作用:降低肺泡液降低肺泡液-气界面表面张力气界面表面张力.这种作用的生理意义这种作用的生理意义:有助于维持大小肺泡的稳定性有助于维持大小肺泡的稳定性 21学习幻灯
9、增大顺应性，维持肺扩张，降低增大顺应性，维持肺扩张，降低 吸气吸气 阻力，阻力，减少吸气作功。减少吸气作功。防止肺水肿。防止肺水肿。22学习幻灯(2)(2)胸廓的弹性阻力和顺应性：胸廓的弹性阻力和顺应性：1)1)肺容量肺容量/肺总量肺总量=67%(67%(平静吸气末平静吸气末)胸廓处于自然位置，不表现弹性阻力胸廓处于自然位置，不表现弹性阻力；2)2)肺容量肺容量/肺总量肺总量67%(67%(深吸气深吸气)胸廓扩大，弹力向内，吸气阻力，呼气动力胸廓扩大，弹力向内，吸气阻力，呼气动力；4)4)Cchest wall=V/P =0.2 L/cmH2O V:胸腔容积的变化胸腔容积的变化 P:跨胸壁压跨
10、胸壁压(为为胸膜腔内压与大气压之差胸膜腔内压与大气压之差)23学习幻灯(3)(3)肺、肺、胸廓的总弹性阻力和总顺应性：胸廓的总弹性阻力和总顺应性：肺和肺和胸廓两者呈串联排列胸廓两者呈串联排列 1)1)总弹性阻力：总弹性阻力：RL+ch w=RL+Rch W 2)2)总顺应性：总顺应性：1/CL+ch w=1/CL+1/Cch W =1/0.2+1/0.2 CL+ch w=0.1 L/cmH2O24学习幻灯2.非弹性阻力非弹性阻力non-elastic resistance (1)(1)惯性惯性阻力阻力:气流在发动、变速、换向时，气流在发动、变速、换向时，因因气流气流和和组织的惯性组织的惯性所产
11、生的阻力所产生的阻力.(2)(2)粘滞阻力粘滞阻力:来自呼吸时来自呼吸时组织相对位移组织相对位移所发所发 生的生的摩擦摩擦;(3)(3)气道阻力气道阻力:来自气体流经呼吸道时来自气体流经呼吸道时气体分气体分 子之间子之间和和气体分子与气道壁之间气体分子与气道壁之间的的摩擦摩擦;占占 非弹性阻力的非弹性阻力的80%80%90%90%。气道阻力的表示：维持单位时间内气体流气道阻力的表示：维持单位时间内气体流量所需的压力差。即量所需的压力差。即:大气压与肺内压之差大气压与肺内压之差(cmH(cmH2 2O)O)气道阻力气道阻力=单位时间内气体流量单位时间内气体流量(L/s)(L/s)25学习幻灯 (
12、4)(4)影响气道阻力的因素影响气道阻力的因素:气流速度气流速度 气流形式气流形式 层流阻力小，涡流阻力大层流阻力小，涡流阻力大 气道管径气道管径 阻力与半径阻力与半径4 4次方成反比次方成反比:a a.跨壁压跨壁压:气道内压高气道内压高,跨壁压跨壁压管径管径,R,R b b.肺组织对气道外向放射状牵引肺组织对气道外向放射状牵引；c c.副交感使气道平滑肌收缩副交感使气道平滑肌收缩，交感作用相反交感作用相反；d d.化学因素化学因素:PGF:PGF2 2、组胺组胺、白三烯等使气白三烯等使气 道平滑肌收缩道平滑肌收缩；CACA、PGEPGE2 2使之舒张。使之舒张。26学习幻灯27学习幻灯肺容积
13、肺容积和和肺容量肺容量图解图解肺肺总总量量肺肺活活量量功功能能残残气气量量残残气气量量补补吸吸气气量量深深吸吸气气量量补补呼呼气气量量潮气量潮气量吸吸呼呼呼呼吸吸28学习幻灯 肺通气功能的测定及意义肺通气功能的测定及意义 1.1.深吸气量深吸气量:是衡量最大通气潜力的指标之一。是衡量最大通气潜力的指标之一。胸廓、胸膜、肺、呼吸肌病变此量减少。胸廓、胸膜、肺、呼吸肌病变此量减少。2.2.功能残气量功能残气量:缓冲呼吸过程中肺泡气缓冲呼吸过程中肺泡气PO O2 2和和 PCOCO2 2变化幅度，维持肺换气的稳定。变化幅度，维持肺换气的稳定。3.3.肺活量肺活量:尽力吸气后尽力吸气后，从肺内所能呼出
14、的最大，从肺内所能呼出的最大 气量。反映了肺一次通气的最大能力。气量。反映了肺一次通气的最大能力。4.4.用力肺活量用力肺活量:一次最大吸气后，一次最大吸气后，尽力尽快尽力尽快呼气呼气 所能呼出的最大气量。正常所能呼出的最大气量。正常 肺活量。肺活量。5.5.用力呼气量用力呼气量(时间肺活量时间肺活量):一次最大吸气后再一次最大吸气后再 尽力尽快尽力尽快呼气时呼气时,在在一定时间内一定时间内所能呼出的气量所能呼出的气量.以它以它占用力肺活量的百分数占用力肺活量的百分数表示表示:1s=80%,2s=96%,:1s=80%,2s=96%,3s=99%3s=99%。是。是衡量肺通气功能的最佳指标衡量
15、肺通气功能的最佳指标。29学习幻灯 1.每分肺通气量每分肺通气量 minute ventilation volume 定义定义:每分钟吸入或呼出的气体总量每分钟吸入或呼出的气体总量(基础状态下测定基础状态下测定)。每分通气量每分通气量=潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率 =500ml12次次/min=6L/min 2.最大随意通气量最大随意通气量maximal voluntary ventilation 定义定义:尽力作尽力作深、快深、快呼吸时，呼吸时，每分钟吸入或呼出的最大每分钟吸入或呼出的最大气体量。约为气体量。约为150L/min 最大通气量最大通气量(150L)每分通气量每分通气量(6L)3
16、.通气贮量百分比通气贮量百分比=100%最大通气量最大通气量(150L)93%30学习幻灯解剖无效腔：解剖无效腔：鼻鼻终末细支终末细支 气管气管肺泡无效腔：肺泡无效腔：血流在肺分布不血流在肺分布不均引起均引起4.生理无效腔生理无效腔Physiological dead space31学习幻灯5.肺泡通气量肺泡通气量 Alveolar ventilation 定义定义:每分钟吸入肺泡的新鲜气量，是与血液每分钟吸入肺泡的新鲜气量，是与血液 进行真正有效气体交换的气量。进行真正有效气体交换的气量。=(潮气量潮气量无效腔气量无效腔气量)呼吸频率呼吸频率 =(500-150)12=350 12=4.2 L/min 浅浅而而快快呼吸呼吸:(250-150)24=100 24=2.4 L/min 深深而而慢慢呼吸呼吸:(1000-150)6=850 6=5.1 L/min32学习幻灯 呼吸肌收缩克服弹性及非弹性阻力实现肺通呼吸肌收缩克服弹性及非弹性阻力实现肺通气所作的功。气所作的功。W=VP =N L/cmH2O V:肺容积的变化；肺容积的变化；P:跨壁压跨壁压 1J=10.2 L/cmH2O 正常一次平静呼吸作功仅正常一次平静呼吸作功仅0.25J。劳动、运动及疾病致肺劳动、运动及疾病致肺弹性及非弹性阻力增弹性及非弹性阻力增 大时，呼吸功增加。大时，呼吸功增加。33学习幻灯
