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1、第五章 第一节,1,第五章 呼 吸,*呼吸的全过程,*呼吸的意义： 提供氧气排出二氧化碳维持内环境的稳定,respiration,第五章 第一节,2,Pulmonary ventilation,External respiration,internal respiration,组织 呼吸,Gases exchange,组织 呼吸,返回,3,第一节 肺 通 气,一、肺通气的原理,肺通气：Pulmonary ventilation,呼吸道和肺,膈,第五章 第一节,4,呼吸道的功能：,*气体进出肺的通道，调节气道阻力 *保护功能：,加温湿润 过滤清洁 防御反射,上呼吸道鼻、咽、喉 下呼吸道气管、支气
2、管、细支气管终末细支气管 （呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊）,呼吸道,第五章 第一节,5,肺 泡(和型上皮细胞）,功能：完成气体交换（型上皮细胞）,第五章 第一节,6,第五章 第一节,7,肺通气的动力直接动力：大气与肺内压（intrapulmonary pressure）之间的压力差原动力：呼吸肌收缩与舒张,一、肺通气的原理,(一) 肺通气的动力：,第五章 第一节,8,吸气（inspiration）,呼气（expiration）,9,1. 呼吸运动（respiratory movement）,呼吸肌 respiratory muscle,吸气肌主要：膈肌（diaphragm muscle）肋间
3、外肌（external intercostal muscle）,inspiratory muscle,胸廓,肋骨 胸骨 胸椎,弹性结构,软组织 呼吸肌,第五章 第一节,10,呼气肌：肋间内肌（internal intercostal muscle）腹壁肌（abdominal muscles）,expiratory muscle,辅助：斜角肌（scalenus）胸锁乳突肌（sternocleidomastoid）,第五章 第一节,11,第五章 第一节,12,平静呼吸：吸气-膈肌（主要）、肋间外肌收缩 主动过程呼气-膈肌、肋间外肌舒张被动过程,第五章 第一节,13,用力呼吸：吸气-膈肌、肋间外肌与
4、辅助吸气肌收缩 主动过程呼气-肋间内肌、腹壁肌等收缩膈肌、肋间外肌舒张主动过程,abdominal breathing,thoracic breathing,腹式呼吸,胸式呼吸,forced breathing,呼吸困难dyspnea,第五章 第一节,14,第五章 第一节,15,2. 肺内压（intrapulmonary pressure）,肺泡内的压力,平静吸气：-1-2mmHg 平静 呼气：+12mmHg 吸气末与呼气末：大气压,第五章 第一节,16,肺内压的影响因素 人工呼吸(artificial respiration),第五章 第一节,17,3. 胸膜腔内压（intrapleural
5、 pressure）,*胸膜腔的特点：,没有气体,少量浆液,潜在的腔隙,*润滑作用 *内聚力使两层胸膜贴附在一起,（pleural cavity）,第五章 第一节,18,*胸膜腔内压（intraplerual pressure）的测量,直接测量,间接测量 食管内压,胸膜腔内为负压（胸内负压）,第五章 第一节,19,肺和胸廓自然容积的差异 跨肺压=肺内压-胸膜腔内压 跨肺压=大气压-胸膜腔内压 胸膜腔内压 肺内压 - 肺回缩压 - 肺回缩压,*胸内负压的形成原因：,胸膜腔内压：,吸气末：105 mmHg,呼气末：53 mmHg,平静呼吸,第五章 第一节,20,*胸内负压的意义：有利于肺的扩张影响
6、静脉血和淋巴液的回流,*气胸 (pneumothorax),把胸廓和肺的运动耦联在一起,第五章 第一节,21,肺通气的过程：,呼吸肌的舒缩(原动力),胸廓的运动,肺内压的变化(直接动力),气体进出肺泡,肺组织的扩张和缩小,胸膜腔,第五章 第一节,22,（二 ）肺通气的阻力,*弹性阻力,肺弹性阻力 胸廓弹性阻力,气道阻力 惯性阻力 粘滞阻力,*非弹性阻力,70%,30%,静态阻力,动态阻力,第五章 第一节,23,1 弹性阻力和顺应性,弹性阻力（R）elastic resistance 顺应性（C）compliance 单位跨壁压所引起的容积变化,C=1/R,（1）肺的弹性阻力和肺的静态顺应性(s
7、tatic compliance)（CL),肺容积变化（ V）,跨肺压的变化（ P）,*肺的顺应性（CL)=,C=,V, P,L/cmH2o,第五章 第一节,24,跨肺压肺内压胸膜腔内压,正常值： 0.2 L/cmH2O,第五章 第一节,25,*曲线中段斜率最大,*滞后现象 hysteresis,*肺顺应性受肺总量的影响,第五章 第一节,26,比顺应性（specific compliance） =肺顺应性（L/cmH2O）/肺的功能余气量（L）,用于比较不同大小个体的肺组织弹性阻力,（2）比顺应性,第五章 第一节,27,（3）肺弹性阻力的来源：,肺组织的弹性回缩力（1/3）,弹力纤维、胶原纤维
8、,肺泡内液气界面的表面张力（2/3）,第五章 第一节,28,第五章 第一节,29,* 肺表面活性物质(pulmonary surfactant),主要成分：,二棕榈酰卵磷脂（dipalmitoyl phosphatidyl choline DPPC),*维持大小不一的肺泡的稳定 *减小表面张力对肺泡毛细血管中液体的吸引防止肺水肿 *降低吸气阻力。,降低表面张力,功能：,肺泡II型细胞,分泌细胞：,第五章 第一节,30,31,（2）胸廓的弹性阻力和顺应性(compliance of chest wall，Cchw）,*胸廓的位置与弹性阻力的关系：,肺容量/肺总量 胸廓位置 弹性阻力 作 用=67
9、% 自然 无 无67% 扩大 向内 呼气的动力，吸气的阻力,胸廓顺应性正常值：0.2L/cmH2O,Cchw=,胸腔容积的变化,跨胸壁压的变化,67%（肺容量/肺总量）：平静吸气末,40%（肺容量/肺总量）：平静呼气末,第五章 第一节,32,跨胸壁压胸膜腔内压胸壁外大气压,第五章 第一节,33,总顺应性正常值：0.1L/cmH2O,（3）肺和胸廓的总弹性阻力和顺应性,第五章 第一节,34,2 非弹性阻力nonelastic resistance,气道阻力：气流速度、气流形式、气道管径,airway resistance,惯性阻力 inertial resistance,粘滞阻力 viscous
10、 resistance,8090,平静呼吸时总气道阻力为13 cmH2O/(L/s),单位时间内气体流量（L/s）,气道阻力,大气压与肺内压之差(cmH2O）,=,主要部位：鼻（50）,第五章 第一节,35,*跨壁压*肺实质对气道壁的外向放射状牵拉*自主神经对气道平滑肌的作用* 化学因素,气道管径：,第五章 第一节,36,二、肺通气功能的评价,限制性通气不足（restrictive hypoventilation）,阻塞性通气不足（obstructive 和hypoventilation),第五章 第一节,37,二、肺通气功能的评价,（一）肺容积 pulmonary volume和肺容量pul
11、monary capacity,潮气量 tidal volume TV 500 mL 补吸气量 inspiratory reserve volume IRV 15002000mL 补呼气量 expiratory reserve volume ERV 9001200mL 余气量 residual volume RV 10001500mL,1.肺容积：不同状态下肺所能容纳的气体量,第五章 第一节,38,第五章 第一节,39,2. 肺容量 pulmonary capacity,*深吸气量 inspiratory capacity IC,*功能余气量 functional residual capac
12、ity FRC,*肺活量 vital capacity VC,2500mL生理意义：缓冲肺泡气压力的 变化,男性 3500mL 女性 2500mL,尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气体量,第五章 第一节,40,*用力肺活量 forced vital capacity FVC,*用力呼气量 forced expiratory volume FEV,*肺总量 total lung capacity TLC,-尽力最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气量,-指尽力最大吸气后再尽力尽快呼气时，在一定时间内所能呼出的气量，以它所占用力肺活量的百分数表示。FEVt/FVC%,FEV1/FVC% 83%,
13、FEV2/FVC% 96%,FEV3/FVC% 99%,第五章 第一节,41,第五章 第一节,42,（二）肺通气量和肺泡通气量,1.肺通气量（pulmonary ventilation）,最大（随意）通气量 maximal voluntary ventilation,通气贮量百分比=,=潮气量*呼吸频率,69L,最大通气量-每分通气量,最大通气量,93%,第五章 第一节,43,2. 肺泡通气量,解剖无效腔（anatomical dead space ） 150mL,肺泡无效腔（alveolar dead space）,生理无效腔（physiological dead space ）,每次吸入的
14、气体，一部分将留在鼻或口与终末细支气管之间的呼吸道内，不参与气体的交换。,进入肺泡内的气体，因血流分布不均匀而未与血液进行气体交换的量,第五章 第一节,44,肺泡通气量 alveolar ventilation,潮气量=500ml, 无效腔=150ml, 呼吸频率16,=(潮气量-无效腔气量）呼吸频率,第五章 第一节,45,（三）最大呼气流速容积曲线(自学）,（四）呼吸功（work of breathing）（自学),第五章 第一节,46,第二节 肺换气和组织换气,*肺换气 *组织换气,一、气体交换的基本原理,（一）气体的扩散（diffusion）,第五章 第一节,47,气体的分压差， 保证了
15、在肺和 组织的换气,第五章 第一节,48,*气体的分压差（P）： *气体的分子量（MW）和溶解度（S）扩散系数=*扩散面积（A）和距离（d） *温度（T）,扩散速率（diffusion rate D）,（diffusion coefficient）,第五章 第一节,49,（二）呼吸气体和人体不同部位气体的分压,二、肺换气,（一）肺换气过程,第五章 第一节,50,（二）影响肺部气体交换的因素 呼吸膜的厚度：六层结构，小于1微米 呼吸膜的面积：近70平方米 通气/血流比值（V/Q） ：0.84,第五章 第一节,51,通气/血流比值 V/Q(ventilation/perfusion ratio),-每分钟肺泡通气量和每分肺血流量之间的比值 4.2/5=0.84,V/Q0.84 肺泡无效腔增大V/Q0.84 动-静脉短路,结果： 血液缺氧、二氧化碳潴留,第五章 第一节,52,第五章 第一节,53,（三）肺扩散容量（diffusing capacity of lung DL）,三、组织换气（自学）,DL衡量呼吸气体通过呼吸膜能力的一种指标,肺部疾病时，DL可因有效扩散面积减小或扩散距离增加而减小,
