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1、2018/10/22,1,第 五 章 呼 吸,主讲： 葛 凤,2018/10/22,2,呼吸:,机体与外界环境之间的气体交换过程。,呼吸的全过程:,气体运输,外呼吸 （肺呼吸）,内呼吸 （组织换气）,2018/10/22,3,第一节 肺 通 气,一、肺通气的原理,肺通气肺与外界环境之间的气体交换过程。,二、肺通气功能的指标,（一）肺通气的动力,（二）肺通气的阻力,呼吸道、肺泡、胸廓,2018/10/22,4,一、肺通气的原理,（一）肺通气的动力,原动力：,呼吸肌的收缩舒张,胸廓、肺的张缩,肺泡与大气间的压力差 （肺内压）,直接动力：,2018/10/22,5,1、呼吸运动（respirator
2、y movement）,由呼吸肌收缩、舒张引起的胸廓节律性 扩大与缩小（包括吸气运动和呼气运动）。,吸气肌：膈肌、肋间外肌,呼气肌：肋间内肌、腹肌,辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌,2018/10/22,6,吸气运动（主动过程）,膈肌收缩：增大胸腔上下径 (占4/5),肋间外肌收缩：增大胸腔前后径、左右径,呼气运动,平静呼吸（被动过程）： 吸气肌舒张,（1）呼吸运动的过程,（用力吸气时，吸气肌加强收缩，辅助吸气肌也参与收缩）,2018/10/22,7,（2）呼吸运动的形式,平静呼吸和用力呼吸,腹式呼吸（abdominal breathing）：以膈肌舒缩活动为主的（伴腹部起伏）呼吸运动。,腹式呼
3、吸和胸式呼吸,胸式呼吸（thoracic breathing）：以肋间外肌舒缩活动为主的（伴胸部起伏）呼吸运动。,2018/10/22,8,平静呼吸,在缺O2、CO2增多或通气阻力增大较严重 时出现，不仅呼吸大大加深，可出现鼻 翼扇动和主观上的胸部困压感。,用力呼吸 （深呼吸）,呼吸困难,安静状态下平稳而均匀的呼吸运动。 （吸气主动，呼气被动，1218次/分钟）,当机体运动或吸入气中CO2含量增加而O2 含量减少或通气阻力增大时，呼吸运动 将加深、加快。,2018/10/22,9,2、肺内压（intrapulmonary pressure),肺泡内的压力（随呼吸发生周期性变化）,吸气初 ： 大
4、气压； 吸气末： 大气压。 呼气初 ： 大气压； 呼气末： 大气压。,2018/10/22,10,2018/10/22,11,实现肺通气的条件：,肺内压与大气压之间产生差值（动力）,保持呼吸道通畅,人工呼吸（正压、负压）:用人为的方法改变肺内 压，建立肺内压和大气压 之间压力差来维持肺通气。,2018/10/22,12,3、胸膜腔内压（intrapleural pressure),胸膜腔内的压力（随呼吸而变化）,（1）测定：,直接法,间接法,平静呼吸时 吸气末 10 5mmHg,呼气末 5 3mmHg,紧闭声门用力呼吸时 吸气末 90 mmHg,呼气末 110 mmHg,胸内负压,2018/1
5、0/22,13,2018/10/22,14,（2）胸内负压的成因：,胸内压肺回缩压,（3）胸内负压的意义：,牵引肺扩张,促进静脉血和淋巴液的回流,即：,2018/10/22,15,气胸：,胸膜腔破裂，胸膜腔与大气相通，空气将立即进入 胸膜腔内，肺回缩而塌陷，形成气胸。,危害： 肺功能降低；血液、淋巴回流受阻；纵隔移位。,2018/10/22,16,（二）肺通气的阻力,弹性阻力（70%）,非弹性阻力（30%）,气道阻力（为主） 惯性阻力 粘滞阻力,胸廓的弹性阻力,肺的弹性阻力,（静态阻力）,（动态阻力）,2018/10/22,17,1、弹性阻力和顺应性：,弹性阻力（R）,物体对抗外力作用所引起的
6、变形的力。（回位倾向）,顺应性（compliance；C）,在外力作用下弹性体发生变形的难易程度。（单位压力变化引起的单位容积变化）,2018/10/22,18,（1）肺的弹性阻力和顺应性：,肺的弹性阻力（肺的回缩力）：使肺趋于缩小是吸气的阻力,2018/10/22,19,1）肺静态顺应性曲线：,平静呼吸时，肺的顺应性（CL）= 0.2 LcmH2O,2018/10/22,20,2）比顺应性 ( specific compliance ),比顺应性 单位肺容量下的肺顺应性,比顺应性 = 平静呼吸时的肺顺应性（LcmH2O）肺的功能余气量(L),肺顺应性受肺总量的影响：肺总量大，顺应性大；肺总量
7、小，顺应性小。,意义：排除肺总量的影响,2018/10/22,21,3）肺弹性阻力的来源：,肺组织的弹性回缩力：弹性纤维、胶原纤维,测定方法：离体肺的顺应性曲线（分别充气、充水）,充盐水时：消除了液-气界面，不存在表面张力，仅肺组织的弹性回缩力起作用。,充气所需压力 = 3倍充盐水所需的压力,肺组织的弹性回缩力1/3,肺泡表面张力2/3,（肺弹性阻力）,（肺组织的弹性回缩力）,2018/10/22,22,2018/10/22,23,肺泡表面张力肺泡内壁的液体层与肺泡气之间的液-气界面所产生的回缩力。,表面张力的方向指向肺泡中心、使肺泡趋于缩小,2018/10/22,24,Laplace定律,计
8、算肺泡液-气界面的压强（肺泡回缩力）,2018/10/22,25,2018/10/22,26,肺表面活性物质（pulmonary surfactant）,主要成分：,合成分泌：,肺泡型细胞,作 用：,降低肺泡表面张力， 减少肺泡的回缩力。,生理意义：,维持大小肺泡的稳定性；,防止肺水肿；,减小吸气阻力,维持肺扩张。,二棕榈酰卵磷脂（DPPC）、 表面活性物质结合蛋白（SP）,2018/10/22,27,(2)胸廓的弹性阻力和顺应性,A：肺容量 = 67%肺总量时，无弹性回缩力,B：肺容量 67%肺总量时，弹性回缩力向外,C：肺容量 67%肺总量时，弹性回缩力向内,（与胸廓所处位置有关）,（胸内
9、压与大气压之差）,2018/10/22,28,(3)肺和胸廓的总弹性阻力和顺应性,总弹性阻力：是肺和胸廓的弹性阻力之和。,R = RL + Rchw,2018/10/22,29,2、非弹性阻力（动态阻力）,（1）惯性阻力,气体在发动、变速、换向时，因气流和组织的惯性所产生的阻力。,（2）粘滞阻力,呼吸时 ，胸廓、肺等组织相对位移摩擦形成的阻力(1020%),（3）气道阻力（airway resistance） （占8090%）,气体流经呼吸道时，气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦。,2018/10/22,30,气道阻力的计算,可用维持单位时间内气体流量所需的压力差表示：,平静呼吸时，约为
10、13 cmH2Os/L,气道阻力的形成,鼻部50% 声门25% 气管支气管15% 细支气管以下10%,2018/10/22,31,气道阻力的影响因素,气流形式：层流、湍流（气流快、气道不规则）,气流速度：正变关系,跨壁压,肺实质对气道壁的外向放射状牵引,神经调节（交感和副交感神经）,化学因素的影响,影响气道口径的因素：,周 期 性 影 响,2018/10/22,32,二、肺通气功能的指标,1、肺容积（pulmonary volume）,（1）潮气量（tidal volume；TV）,400600ml,（4）余气量（residual volume；RV）,10001500ml,（2）补吸气量（i
11、nspiratory reserve volume；IRV）（吸气储备量）,15002000ml,（3）补呼气量（expiratory reserve volume；ERV）（呼气储备量）,9001200ml,（一）肺容积和肺容量,2018/10/22,33,2018/10/22,34,2、肺容量 ( pulmonary capacity ),（1）深吸气量（inspiratory capacity，IC）,（2）功能余气量（functional residual capacity，FRC）,用力肺活量（forced vital capacity，FVC）,1秒用力呼气量（forced exp
12、iratory volume，FEV1）,FEV1/ FVC=80% （ 2秒 96%、 3秒 99%）,（4）肺总量（total lung capacity，TLC）,男：5000ml；女：3500ml,（3）肺活量（vital capacity，VC）,男：3500ml；女：2500ml,2500ml,2018/10/22,35,用 力,用力呼气量（时间肺活量）,2018/10/22,36,（二）肺通气量和肺泡通气量,1、肺通气量 ( pulmonary ventilation ),每分钟吸入或呼出的气体总量（69L/min)。,每分通气量 = 潮气量呼吸频率,最大随意通气量（maxima
13、l voluntary ventilation),尽力作深、快呼吸时每分钟吸入或呼出的最大气量。（70 150 L/min),反映通气功能的储备能力（正常93%）,2018/10/22,37,2、无效腔和肺泡通气量,解剖无效腔（anatomical dead space ）上呼吸道至终末细支气管（约150ml）,肺泡无效腔（alveolar dead space）进入肺泡未实现交换,生理无效腔（physiological dead space）,肺泡通气量（alveolar ventilation）,= 解剖无效腔+肺泡无效腔,=（潮气量无效腔气量）呼吸频率,每次吸入肺泡的新鲜空气 = 500
14、150 = 350 ml,占功能余气量（2500ml）的 17,2018/10/22,38,深而慢的呼吸与浅而快 的呼吸相比哪种更有效？,P143表5-1,思考题：,2018/10/22,39,（四）呼吸功（work of breathing）,呼吸时，呼吸肌为实现肺通气而克服弹性阻力 和非弹性阻力所作的功。,（三）最大呼气流速-容积曲线（maximum expiratory flow volume，MEFV）,最大呼气流速随肺容积变化而变化的关系曲线。,2018/10/22,40,2.胸内负压的形成原因及其生理意义。,3.为什么深而慢的呼吸效率高于浅而快的呼吸?,4.肺泡表面活性物质有哪些生
15、理作用?,1.概念：呼吸、肺通气、胸膜腔内压、肺泡表面活性物质、肺顺应性、潮气量、肺活量、用力呼气量、解剖无效腔、每分通气量、肺泡通气量、最大随意通气量,第一节 肺 通 气 （复 习）,2018/10/22,41,第 五 章 呼 吸,主讲： 葛 凤,2018/10/22,42,2.胸内负压的形成原因及其生理意义。,3.为什么深而慢的呼吸效率高于浅而快的呼吸?,4.肺泡表面活性物质有哪些生理作用?,1.概念：呼吸、肺通气、胸膜腔内压、肺泡表面活性物质、肺顺应性、潮气量、肺活量、用力呼气量、解剖无效腔、每分通气量、肺泡通气量、最大随意通气量,第一节 肺 通 气 （复 习）,2018/10/22,4
16、3,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,二、肺换气,三、组织换气,2018/10/22,44,一、肺换气和组织换气的基本原理,(一) 气体的扩散,换气方式：,扩散,气体扩散的动力：气体的分压差,气体扩散速率（diffusion rate , D ）：单位时间内气体扩散的容积。,2018/10/22,45,1、气体的分压差（P）,气体的分压P=总压力该气体的容积百分比,2、气体的分子量（MW）和溶解度（S）,3、扩散面积（A）和距离（d）,4、温度（T）,血浆中CO2的S为51.5； O2的S为2.14 （相差24倍）,2018/10/22,46,(二)呼吸气体和人体不同部位气体的分压,1、呼吸气和肺泡气的成分和分压,海平面各呼吸气体的容积百分比（ml%）和分压（mmHg）,
