第七章呼吸生理和呼吸功能不全

《第七章呼吸生理和呼吸功能不全》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第七章呼吸生理和呼吸功能不全（184页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第七章 呼吸生理和呼吸功能不全,厚博高职学院机能教研室 凌灿,主讲教师简介,基本简历：硕士，病理生理学副教授，从事教学13年。 教学特色：热爱教学工作，注重师生互动，不断进行教学改革，因材施教，取得了较好的教学效果。 教学成果：主持校级教改课题一项，参与教改课题两项，指导校级大学生创新课题四项，发表教改科研论文十余篇。,第一节 肺 通 气,第三节 气体在血液中的运输,第四节 呼吸运动的调节,第二节 肺换气和组织换气,第五节 缺 氧,第六节 肺功能不全,教学内容,教学要求,掌握呼吸概念及其三个环节，肺通气、呼吸气体交换的原理，气体在血液中的运输，肺牵张的反射性调节，化学因素对呼吸的调节，缺氧的概

2、念、缺氧的类型和发病原因，各型缺氧时血氧变化的特点与组织缺氧的机制，呼吸功能不全和呼吸衰竭的概念与分类，呼吸衰竭的病因及发病机制。 熟悉缺氧时机体主要系统机能、代谢的代偿与失代偿变化与机制，影响机体对缺氧耐受性的因素，呼吸衰竭机体的主要代谢和功能变化。 了解氧疗与氧中毒概念，了解呼吸衰竭防治的病理生理基础。,呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。 呼吸全过程：,第一节 肺 通 气,肺通气概念 肺通气结构,血管网 粘液腺 加湿、加温、过滤、清洁 纤 毛 迷走NACh+M受体气管收缩 平滑肌 交感NNE+2受体气管舒张 呼吸肌：与肺通气的动力有关 胸膜腔：其负压与肺扩张有关,呼吸道,原动力:呼吸

3、运动是肺通气的原动力。 直接动力:肺内压与外界大气压间的压力差。,一、肺通气原理 （一）肺通气的动力,呼 气,肺内压大气压,缩 小,肺 脏,吸 气,肺内压大气压,胸 廓,呼 吸 肌,缩 小,收 缩,舒 张,扩 张,扩 张,1.呼吸运动 (1)型式: 按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸； 按动作部位分: 混合呼吸:正常成人。 腹式呼吸:婴儿、胸膜炎、胸腔积液。 胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块、 (2)频率: 成人:1218次/分 婴儿:6070次/分,妊娠、肥胖。,(3)过程： 平静呼吸：,肺内压大气压， 气体经呼吸道入肺,胸廓容积扩大，肺在胸膜腔负压作用下被动扩张,膈肌收缩使膈顶下移，增大胸

4、廓的上下径； 肋间外肌收缩使肋骨上提,扩大胸廓前后、左右径,吸 气,膈肌和肋间外肌舒张， 肋骨和膈肌弹性回位， 缩小胸廓上下、前后、左右径,胸廓容积缩小, 肺被动缩小,肺内压大气压， 气体经呼吸道出肺,呼 气,用力呼吸： 人工呼吸: (4)特点：,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。 平静呼吸时，肋间外肌所起的作用膈肌。,用力吸气时，辅助吸气肌也参加。 用力呼气时，除吸气肌舒张外，呼气肌（肋间内肌+腹壁肌）也收缩。,基本原理:使肺内与外界大气压间产生压力差 方法:负压吸气式(压胸法) 正压吸气式( 口对口呼吸法，呼吸机),2.肺内压: 肺内压是指肺内气道

5、和肺泡内气体的压力。 平静吸气初:肺内压 大气压=0.30.4kPa气出肺 平静呼气末:肺内压 = 大气压气流停,3.胸内压 （1）概念: 胸内压是指胸膜腔内的压力。 （2）测定方法: 间接法:气囊测定食管内压以间接反映胸内压 直接法:,（3）压力: 平静吸气时:胸内压 大气压=0.71.3kPa 呼气时:胸内压 大气压=0.40.7kPa,特点: 平静呼吸时胸内压始终为负压； 用力呼吸时负压变动更大； 有时可为正压(如紧闭声门用力呼吸)。,（4）成因:,两种方向相反作用力的代数和 胸内压大气压肺回缩力 胸内压0肺回缩力,迫使脏层胸膜回位,迫使脏层胸膜外移使肺扩张,(肺弹性组织回缩力和肺泡表面

6、张力),肺 回 缩 力,(大 气 压),肺 内 压,(5)生理意义: 纽带作用； 维持肺处于扩张状态； 促进血液和淋巴液的回流。,结论： 胸膜腔内负压是脏层胸膜受到两个相反作用力相互抵消的代数和,经脏层胸膜间接反映在胸膜腔的压力。,（二）肺通气的阻力,弹性阻力,非弹性阻力,肺通气阻力,胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关,肺弹性阻力,气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关,粘滞阻力,惯性阻力,肺弹性回缩力: 1/3,肺泡表面张力：2/3,常态下可忽略不计,1.弹性阻力: (1)肺的弹性阻力 度量法 顺应性 =(1/弹性阻力) 顺应性：指在外力作用下弹性组织的可扩张性。,肺容积变化(V) 肺顺应性

7、(CL)= = 0.2L/cmH2O 跨肺压变化(P),测得的肺顺应性（L/cmH2O） 比顺应性= 肺总量（L）,来源： 肺的弹性阻力,.肺泡表面张力,肺泡内的液-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）方向是向中心的使肺泡缩小。,肺弹性组织回缩力:1/3,肺泡表面张力:2/3,根据Laplace定律: P(N/cm) 肺泡内压力(P): 与表面张力(T)成正比, 与肺泡半径(r)成反比。,肺泡表面张力的作用： a.肺泡回缩肺通气（吸气）阻力 b.肺泡内压不稳定肺泡破裂或萎缩 c.促肺泡内液生成产生肺水肿,2T(N/cm),r(cm),.表面活性物质 ( DPL或DPP

8、C ) 肺泡型细胞分泌 作用： a.降低肺泡表面张力降低吸气阻力； b.减少肺泡内液的生成防肺水肿的发生 c.维持肺泡内压的稳定性防肺泡破裂或萎缩,临床： 成人肺炎、肺血栓等表面活性物质肺不张。 67个月胎儿才开始分泌表面活性物质，故早产儿可因缺乏表面活性物质而发生肺不张和新生儿肺透明膜病呼吸窘迫综合征。,吸 气,肺泡表面积,DPL分散,降表面张力的作用,肺泡表面张力,肺泡回缩,防肺泡破裂,(呼气),(),(密集),(),(),(扩张),(萎陷),（2）胸廓的弹性阻力 胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成 胸廓处于自然位置时(肺容量67)，不表现有弹性回缩力； 胸廓缩小时(肺容量67)，胸

9、廓的弹性回缩力向外=吸气的动力，呼气的阻力； 胸廓扩大时(肺容量67)，胸廓的弹性回缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。,肺容量变化(P) 胸廓顺应性 = 0.2L/cmH2O 跨壁压(P),（3）影响弹性阻力的因素: 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弹性阻力 肺气肿时肺弹性成分破坏肺回缩力肺弹性阻力(肺顺应性)呼气困难。 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、腹内占位病变等原因弹性阻力(顺应性),2.非弹性阻力气道阻力 气道阻力特点: 只在呼吸运动时产生； 流速快阻力大 与气体流动形式有关： 层流阻力小 湍流阻力大 与气道半径的4次方成反比

10、： （R1r4）,影响气道阻力的因素： 跨壁压 肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用 气道管壁平滑肌舒缩活动 高气压,化学因素的影响： 儿茶酚胺气道平滑肌舒张。 PGF2气道平滑肌收缩；PGE2气道平滑肌舒张。 肥大细胞释放的组胺气道平滑肌收缩。 吸入气CO2反射性支气管收缩。 哮喘病人的气道上皮合成、释放肺内皮素气道平滑肌收缩。,四、肺通气功能的指标 (一)肺容积和肺容量,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 时间肺活量：用力吸气后再用力并快速呼出的气体量占肺活量的百分数。 注：时间肺活量是评价肺通气功能较好指标,(二) 肺通气量和肺泡通气量 每分

11、通气量潮气量呼吸频率(次/分) 最大通气量=最大限度潮气量最快呼吸频率(次/分) 通气贮存量百分比= 2.肺泡通气量(潮气量-无效腔量)呼吸频率 生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔,最大通气量,最大通气量-每分通气量,100%,第二节 肺换气和组织换气 一、肺换气和组织换气的基本原理 动力：膜两侧的气体分压差。 速率：= 扩散速率（D） 气体的溶解度/分子量的平方根之比为扩散系数。扩散系数大，扩散速率快。,扩散距离分子量,分压差温度气体溶解度扩散面积,=,二、肺换气与组织换气,换气动力：分压差 换气方向： 分压高分压低 换气结果： 肺血 组织血 血 血,O2,CO2的运输,O2的运输,肺换气过程,

12、组织换气过程,三、影响气体交换的因素 (一)气体扩散速率,O2、CO2扩散速率（D）的比较 分子量 血浆溶解度 肺泡气 A血 V血 D O2 32 21.4 13.9 13.3 5.3 1 CO2 44 515.0 5.3 5.3 6.1 2 ,在同等条件下，CO2的扩散速率是O2的20倍；但在肺中，由于肺泡气和V血间分压差的不同，CO2的扩散速率实际约为O2的2倍。,(ml/L) （KPa） （KPa） （KPa）,1.厚度6层1m厚：呼吸膜厚度气体交换 2.面积：呼吸膜面积气体交换。,(二)呼吸膜,CO2,O2,(三)通气/血流比值 每分肺通气量（VA）/每分肺血流量（Q） 1.VA/Q肺

13、通气或肺血流增大生理无效腔换气效率(如心衰、肺动脉栓塞) 2.VA/Q肺通气增大功能性A-V短路换气效率（如支哮、肺气肿、支气管栓塞）,几点说明： VA/Qor换气效率缺O2和CO2潴留的症状;但以缺O2为主，原因： A-V血间PO2PCO2 功能性A-V短路时，A血PO2的程度V血PCO2； CO2 的扩散系数是O2的20倍，CO2的扩散速O2，不易出现CO2潴留的症状； A血PO2和PCO2时，可刺激呼吸，增加肺泡通气量，有助于CO2的排出，而几乎无助于O2的摄取（O2和CO2解离曲线的特点所决定的）。,整个肺脏的VA/Q=0.84,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流

14、量的不均性，故临床上更应测肺脏各局部的VA/Q：,人体直立时肺局部的VA/Q 肺上区 肺下区 VA（L/min）0.24 0.82 Q（L/min）0.07 1.29 VA/Q 3.4 0.64,第三节 气体在血液中的运输 一、氧和二氧化碳在血液中存在的形式: （一）物理溶解:气体直接溶解于血浆中。 特征:量小； 溶解量与分压呈正比： （二）化学结合:气体与某些物质进行化学结合。 特征:量大,主要运输形式。,化学结合,动态平衡,物理溶解,二、氧的运输 (一)物理溶解：(1.5%) (二)化学结合:(98.5%) O2与Hb的可逆性结合:Hb + O2,当表浅毛细血管床血液中去氧Hb达5g/100ml以上，呈蓝紫色称紫绀（一般是缺O2的标志）。,PO2(氧合),PO2(氧离),HbO2,鲜红色,暗红色,1分子Hb可与4分子O2可逆结合 Hb+O2结合的最大量氧容量 100ml血 Hb+O2结合的实际量氧含量 氧含量氧容量的%氧饱和度,2. O2与Hb结合的特征: 反应快、可逆、受PO2的影响、不需酶的催化； 是氧合，非氧化,PO2 (氧合),PO2 (氧离), Hb+O2的结合或解离曲线呈S形,机制：与Hb 的变构有关： 氧合Hb 为疏松型（R型） 去氧Hb 为紧密型（T型） R型的亲O2