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1、新生儿呼吸生理新生儿呼吸生理 柳国胜主讲柳国胜主讲 呼吸的概念： 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， 称为呼吸称为呼吸 呼吸是维持新陈代谢和其他功能活动所呼吸是维持新陈代谢和其他功能活动所 必需的基本过程之一必需的基本过程之一 肺通气 肺与外环境之间进行气体交换的过程肺与外环境之间进行气体交换的过程 （一）（一） 肺通气的结构基础肺通气的结构基础 呼吸道、肺泡、胸廓呼吸道、肺泡、胸廓 （二）（二）肺通气的原理肺通气的原理 肺通气的动力、肺通气的阻力、呼吸功肺通气的动力、肺通气的阻力、呼吸功 ( (三）三） 肺通气功能的指标肺通气功能的指标 肺容积和肺容量、肺容
2、积和肺容量、肺通气量和肺泡通肺通气量和肺泡通 气量气量 肺通气的结构基础肺通气的结构基础 呼吸道呼吸道 呼吸道粘膜、呼吸道平滑肌、管径呼吸道粘膜、呼吸道平滑肌、管径 肺泡肺泡 肺泡膜和表面活性物质肺泡膜和表面活性物质 胸廓胸廓 胸膜腔和呼吸肌胸膜腔和呼吸肌 肺的发育过程肺的发育过程 胚胎期：形成近端气道（胚胎期：形成近端气道（- -周）周） 腺体期：形成远端气道（腺体期：形成远端气道（- -1616周），影响肺部生周），影响肺部生 长的条件多发生该期，如膈长的条件多发生该期，如膈 疝，引起肺发育不疝，引起肺发育不 良良 微管期：形成葡萄状腺体（微管期：形成葡萄状腺体（1 1- -2 2周）气体
3、交换周）气体交换 及通气在该期末可以发生，但非常缺乏，及通气在该期末可以发生，但非常缺乏， 易易 发生发生 囊泡期：气体交换位点的增加（囊泡期：气体交换位点的增加（2 2- -3535周），周）， 仍不足，随着胎龄的增加增加，血管对缺仍不足，随着胎龄的增加增加，血管对缺 氧的收缩反应增强氧的收缩反应增强 肺泡期：表面积的增加（肺泡期：表面积的增加（3636周周- -生后生后3 3年）年） 生后适应性变化生后适应性变化 婴儿出生经过产道时胸部受到压迫婴儿出生经过产道时胸部受到压迫 出生的最初几次呼吸会引起肺内出生的最初几次呼吸会引起肺内4040- -70mmHg70mmHg负压负压 清除肺泡内的
4、液体流进间质及淋巴清除肺泡内的液体流进间质及淋巴 建立接近建立接近30ml/kg30ml/kg的功能残气量的功能残气量 缓冲肺泡气体成分改变缓冲肺泡气体成分改变 肺的扩张，肺泡氧分压的增加以及血肺的扩张，肺泡氧分压的增加以及血pHpH值的改变值的改变 都可以使肺部血管床结构发生改变，减少肺血管都可以使肺部血管床结构发生改变，减少肺血管 阻力（肺部血管保留对血管收缩刺激的反应）阻力（肺部血管保留对血管收缩刺激的反应） 新生儿肺通气的建立新生儿肺通气的建立 胸膜腔负压：扩张的肺有回缩的倾向产生了一个胸膜腔负压：扩张的肺有回缩的倾向产生了一个 弹性回缩力，胸壁有一个向外弹力弹性回缩力，胸壁有一个向外
5、弹力 新生儿胸部的弹性好有利于通过产道而不出现骨新生儿胸部的弹性好有利于通过产道而不出现骨 折，胸廓容易扩张，在病理情况下也会塌陷，尤折，胸廓容易扩张，在病理情况下也会塌陷，尤 其是早产儿其是早产儿 新生儿胸壁的高顺应性特点对潮气量有一定的限新生儿胸壁的高顺应性特点对潮气量有一定的限 制制 决定胸腔负压的其他因素如肺向内的弹性回缩力，决定胸腔负压的其他因素如肺向内的弹性回缩力， 如如RDSRDS肺顺应性降低，这就需要呼吸肌更加用力地肺顺应性降低，这就需要呼吸肌更加用力地 工作以扩张顺应性不好的肺工作以扩张顺应性不好的肺 表面活性物质（表面活性物质（pulmonary pulmonary sur
6、factantsurfactant）：）： 主要成分：主要成分：二棕榈酰卵磷脂二棕榈酰卵磷脂 分泌部位分泌部位: : 肺泡肺泡IIII型细胞分泌型细胞分泌 作用：作用：降低肺泡表面张力降低肺泡表面张力 1. 1. 维持大小肺泡的稳定性维持大小肺泡的稳定性 2. 2. 防止肺水肿防止肺水肿 3. 3. 降低吸气阻力降低吸气阻力, , 减少吸气做功减少吸气做功 肺通气的原理肺通气的原理 肺通气的动力肺通气的动力 （1 1） 呼吸运动是肺通气的原动力呼吸运动是肺通气的原动力 （2 2） 肺内压与大气压之间的压力差推动气体进出肺肺内压与大气压之间的压力差推动气体进出肺, ,是肺是肺 通气的直接动力通气
7、的直接动力 （3 3） 胸膜腔内压维持肺处于扩张状态胸膜腔内压维持肺处于扩张状态 肺通气的阻力肺通气的阻力 （1 1）弹性阻力弹性阻力 （2 2）非弹性阻力非弹性阻力 呼吸功呼吸功：克服呼吸阻力推动肺通气所作功包括弹：克服呼吸阻力推动肺通气所作功包括弹 性功、气流阻力功和惯性功性功、气流阻力功和惯性功 平静呼平静呼吸运动过程：吸运动过程： 吸气运动吸气运动 吸气肌：膈肌，肋间外肌等收缩吸气肌：膈肌，肋间外肌等收缩 呼气运动呼气运动 吸气肌：膈肌，肋间外肌舒张，胸廓减小，吸气肌：膈肌，肋间外肌舒张，胸廓减小， 肺依自身回缩力而回位肺依自身回缩力而回位 用力呼用力呼吸运动过程：吸运动过程： 吸气运
8、动吸气运动 吸气肌：吸气肌： 膈肌，肋间外肌、辅助吸气肌收缩。膈肌，肋间外肌、辅助吸气肌收缩。 呼气运动呼气运动 呼气肌：肋间内肌收缩呼气肌：肋间内肌收缩 腹肌收缩腹肌收缩 、膈肌，肋间外肌、膈肌，肋间外肌舒张舒张 新生儿胸廓的特点及呼吸肌的发育新生儿胸廓的特点及呼吸肌的发育 均影响其呼吸运动均影响其呼吸运动 胸廓呈桶状，肋骨呈水平位胸廓呈桶状，肋骨呈水平位 胸部呼吸肌发育差，不利于吸气运动胸部呼吸肌发育差，不利于吸气运动 主要靠膈肌收缩产生呼吸运动主要靠膈肌收缩产生呼吸运动 新生儿尤其是早产儿的胸壁柔软，吸气时下部肋新生儿尤其是早产儿的胸壁柔软，吸气时下部肋 骨被拉向内，不利于产生较高的吸气
9、负压骨被拉向内，不利于产生较高的吸气负压 膈肌组成中耐疲劳纤维仅占膈肌组成中耐疲劳纤维仅占25%25%，而成人则占，而成人则占 50%50%55%55%，故更易于疲劳，故更易于疲劳 长期应用呼吸机的新生儿，由于可能发生长期应用呼吸机的新生儿，由于可能发生一定程一定程 度废用性萎缩，更易疲劳，使撤机困难度废用性萎缩，更易疲劳，使撤机困难 （二）肺通气的阻力二）肺通气的阻力非弹性阻力非弹性阻力 新生儿气道阻力占全部阻力约新生儿气道阻力占全部阻力约8080，鼻腔阻力为总气，鼻腔阻力为总气 道阻力的一半道阻力的一半 气道直径、管道长度、气体粘度以及气流模式均可以气道直径、管道长度、气体粘度以及气流模式
10、均可以 对气道阻力产生影响对气道阻力产生影响 新生儿气道狭窄阻力明显高于成人，足月新生儿的气新生儿气道狭窄阻力明显高于成人，足月新生儿的气 道阻力是成人的道阻力是成人的1616倍倍 气管对气流的阻力是与管腔半径的四次方成反比气管对气流的阻力是与管腔半径的四次方成反比 支气管对于一些刺激产生的收缩也可以造成阻力增加支气管对于一些刺激产生的收缩也可以造成阻力增加 气流为层流是气流为层流是PoiseuillePoiseuille法则的前提，揣流发生时，法则的前提，揣流发生时， 产生许多局部漩涡。产生许多局部漩涡。 惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力 R 1 / rR 1 / r
11、4 4 气道阻力：气道阻力： 用维持单位时间内气体流量所需的压力差表示用维持单位时间内气体流量所需的压力差表示 压力差压力差 大气压肺泡压（大气压肺泡压（cmH2O） 气道阻力气道阻力 = = 流速流速 流速（流速（L/S） 正常新生儿总气道阻力为正常新生儿总气道阻力为202040 cmH2O/L40 cmH2O/LS S 流速可用流速仪测知流速可用流速仪测知 压力差为口腔与肺泡的压差，要在呼吸过程中以气流压力差为口腔与肺泡的压差，要在呼吸过程中以气流 阻断器短暂阻断气流的瞬间测量阻断器短暂阻断气流的瞬间测量 应用呼吸机的患儿带有气管插管，所测得的阻力值还应用呼吸机的患儿带有气管插管，所测得的
12、阻力值还 包括气管插管阻力在内包括气管插管阻力在内 气道阻力气道阻力 主要存在于主支气管等大气道主要存在于主支气管等大气道 细支气管、终末细支气管尽管口径很小，细支气管、终末细支气管尽管口径很小， 但数量极多，因而总阻力很小但数量极多，因而总阻力很小 在疾病情况下细支气管对气道阻力影响很大在疾病情况下细支气管对气道阻力影响很大 细支气管平滑肌受副交感神经细支气管平滑肌受副交感神经 和交感神经双重支配和交感神经双重支配 影响气道口径的因素影响气道口径的因素 （1 1）跨壁压）跨壁压: :指呼吸道内外的压力差指呼吸道内外的压力差 呼吸道内压力高，呼吸道内压力高，跨壁压增大跨壁压增大 管径被动扩大，
13、管径被动扩大，阻力变小阻力变小 （2 2）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 小气道小气道 弹性纤维弹性纤维 胶原纤维胶原纤维 对气道壁的牵拉作用对气道壁的牵拉作用 保持没有软骨组织支持的细支气管的通畅保持没有软骨组织支持的细支气管的通畅 （3）自主神经系统对气道管壁平滑肌的调节自主神经系统对气道管壁平滑肌的调节 双重神经支配双重神经支配： 副交感神经副交感神经： 递质：递质：AChACh 受体：受体：M M型型 作用：气道平滑肌收缩，管径减小，阻力增加作用：气道平滑肌收缩，管径减小，阻力增加 交感神经交感神经： 递质：递质：NENE 受体：受体：型型 作用
14、：气道平滑肌舒张，管径增大，作用：气道平滑肌舒张，管径增大， 气道阻力减小气道阻力减小. . 临床应用拟肾上腺素能药物临床应用拟肾上腺素能药物 （4 4）化学因素的影响）化学因素的影响： 儿茶酚胺儿茶酚胺 气道平滑肌舒张气道平滑肌舒张 前列腺素前列腺素 E2 F2a 过敏反应肥大细胞过敏反应肥大细胞 组胺组胺 白三烯白三烯 气道平滑肌收缩气道平滑肌收缩 CO2 支气管、肺支气管、肺C类纤维反射性类纤维反射性 气道上皮合成、释放内皮素气道上皮合成、释放内皮素 肺顺应性：肺顺应性： C CL L 用单位跨肺压的变化所导致的肺容积变化用单位跨肺压的变化所导致的肺容积变化。 C CL L V V P P V:肺容积变化肺容积变化 P P：跨肺压跨肺压 （肺内压胸内压）（肺内压胸内压） 压力变化压力变化 (1)(1)肺的弹性阻力和顺应性：肺的弹性阻力和顺应性： 肺弹性阻力的来源：肺弹性阻力的来源： 肺组织弹性回缩力及表面张力，足月新生儿肺组织弹性回缩力及表面张力，足月新生儿 约为约为19
