肺通气肺换气

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肺内压与大气压的压力差。 • 肺通气的阻力包括弹性阻力和非弹性阻力。
肺泡表面活性物质能降低肺泡表面张力增 加肺的顺应性。 • 评价肺通气功能较好的指标是用力肺活量, 评价肺通气效率较好的指标是肺泡通气量。
肺通气(pulmonary ventilation): 肺与外界环境之间进行气体交换的过程
一、肺通气的原理 (一)肺通气的动力 1、呼吸运动(respiratory movement)
(二)呼吸节律形成的机制
1.基本呼吸节律形成的起源部位 早已肯定是在延髓,近代研究发现延髓头端前包 钦格复合体是其关键部位。
体分子与气道壁之间的摩擦.是非弹性 阻力的主要成分, 约占80%--90%。 影响因素: 气流速度 气流形式 气道半径
二、肺通气功能的指标
(一)肺容积和肺容量 1、肺容积(pulmonary volume)
• 潮气量 (tidal volume TV) • 补吸气量(inspiratory reserve volume IRV) • 补呼气量(exspiratory reserve volume ERV) • 残气量 (residual volume RV)
• 胸廓的顺应性 单位跨壁压引起的肺容积的改变
肺容量变化(△P) 胸廓顺应性= ───────= 0.2L/cmH2O
跨壁压(△P)
• 胸廓的弹性阻力与顺应性呈反变
非弹性阻力(non elastic resistance)
• 惯性阻力 • 粘滞阻力 • 气道阻力 气体流经呼吸道时,气体分子间和气
PO2 氧离
PO2 氧合
去氧Hb 为紧密型(T型)
• R型的亲O2力为T型的数百倍 • 即当Hb某亚基与O2结合或解离后→Hb变构→其他亚基的
亲O2力↑or↓→Hb4个亚基的协同效应便呈现S形的氧离曲 线特征。
(三)氧解离曲线
1.上段:坡度较平坦。 表明:PO2变化大 时,血氧饱 和度变化小。
意义:保证低氧分压时的高载氧能力。
• 气体在血液中以物理溶解和化学结合两种方式运 输。O2运输的主要形式使HbO2;CO2运输的主 要形式是碳酸氢盐和氨基甲酸血红蛋白。
一、基本原理
动力:膜两侧的气体分压差。
方向:分压高
分压低
速率:= 扩散速率(D)
分压差×温度×气体溶解度×扩散面积 =
扩散距离×√分子量
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。
3、2,3-二磷酸甘油酸
• 缺氧→RBC无氧代谢↑ →DPG↑→氧离曲线右移 →氧离易
• 大量输入冷冻血→ 血中RBC无氧代谢停止, DPG↓→氧离曲线左移→氧离难
4、其他因素
• Hb本身的性质
Hb的Fe2+→Fe3+:Hb失去结合O2的能力(如亚硝酸盐)
异常Hb:Hb的运o2能力↓(如地中海贫血)
二、组织换气
三、肺换气
影响因素
• 呼吸膜的厚度和面积
•通气血流比(ventilation/perfusion ratio)
每分肺通气量(VA)/每分肺血流量(Q) • VA/Q↑ 肺通气↑或肺血流↓→增大生理无效腔→换气效率↓ (如心衰、肺动脉栓塞)
• 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)
第四节 呼吸运动的调节
本节要点
• 最基本的呼吸中枢是延髓。 • 呼吸运动受CO2 PO2和H+ 的调节及机械感
受性反射的调节
一、呼吸中枢与呼吸节律的形成
(一)呼吸中枢(respiratory center) 1、脊髓 2、低位脑干 ----脑桥和延髓
延髓是呼吸基本中枢,脑桥是呼吸调整中 枢。 3、高位脑
HHbNHCOOH+O2
在肺脏
• 反应特征:
①反应迅速且可逆,无需酶催化;
②C O2与Hb的结合较为松散; ③反应方向主要受氧合作用的调节:
④虽不是主要运输形式,却是高效率运输形式,
⑤带满O2的Hb仍可带C O2 。
在 组 织 氧 与 二 氧 化 碳 运 输 形 式
在 肺 脏 氧 与 二 氧 化 碳 运 输 形 式
成分:二棕榈酰卵磷脂 意义: • 降低肺泡表面张力,减小回缩力,增大顺应性 • 减少组织液的生成,保持肺泡干燥 • 稳定肺泡回缩压,增加肺泡的稳定性 临床联系:新生儿呼吸窘迫综合症(NRDS)
肺的顺应性(compliance) 定义:单位跨肺变化引起的肺容积的变化
肺容积变化(△V) 肺顺应性(CL)= ─────── =0.2L/cmH2O
• 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
通气/血流比值变化时对气体交换的影响
意义:①在肺脏促进氧合 ②在组织促进氧离。
2 、温度

T↑→H+的活度↑→ 曲线右移→氧离易
Hb与O2亲和力↓→Hb释放O2→
氧离
如:组织代谢↑→局部 氧离易
T↑+CO2↑H+↑→曲线
右移→
• 曲T↓线→左H移+→的氧活离度难↓→Hb与O2亲和力↑→Hb结合O2 →氧离
如:低温麻醉时,应防组织缺O2 冬天,末梢循环↓+氧离难→局部红、易冻伤
跨肺压变化(△P) 相关因素:
肺体积的大小 呼吸时相 体位 肺组织疾病 及 表面活性物质异常
2、胸廓的弹性阻力及顺应性
• 胸廓的弹性阻力来自胸廓的弹性组织 自然位 生理位
胸廓处于自然位置时 不表现有弹性回缩力; 胸廓缩小时 胸廓的弹性回缩力向外=吸气的动力,呼气的阻力; 胸廓扩大时 胸廓的弹性回缩力向内=吸气的阻力,呼气的动力.
一、氧和二氧化碳在血液中的存在形式
物理溶解:气体直接溶解于血浆中。 特征:①量小; ②溶解量与分压呈正比:
化学结合:气体与某些物质进行化学结合。 特征: ①量大; ②主要运输形式。
动态平衡
物理溶解
化学结合
二、氧的运输
(一) 物理溶解 1、5% (二)化学结合 98、5% 1、Hb的分子结构
2、Hb与O2结合的特征
第五章 呼吸 respiration
概述 第一节 肺通气 第二节 肺换气和组织换气 第三节 气体在血液中的运输 第四节 呼吸运动的调节 本章小结 复习题
概述
呼吸:机体与体外环境之间的气体交换过程
肺通气
外呼吸
呼吸全过程
肺换气
血液运输
内呼吸
图示:呼吸全过程
第一节 肺通气
本节要点: • 肺通气的原动力是呼吸运动,直接动力是
碳酸酐酶
CO2+H2O
H2CO3
HCO3-+H+
• 反应特征:
①极快且可逆,反应方向取决PCO2差; ②转RB移C维膜持上电有平Cl衡-和,促HC进OC3O-特2化异学转结运合载的体运,输Cl;③需酶催化; ④在RBC内反应, 在血浆内运输。
⒉氨基甲酸血红蛋白的形式:7%
• 反应过程:
在组织
HbNH2O2+H++CO2
• 反应快、可逆、受PO2的影响、不需酶的催化; • 是氧合,非氧化 • 1分子Hb可与4分子O2可逆结合
氧容量
Hb+O2结合的最大量/100ml血
氧含量
100ml血 Hb+O2结合的实际量
氧饱和度 氧含量⁄氧容量的%
• 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)
吸气 呼气
(二)肺通气量和肺泡通气量
1、肺通气量(pulmonary ventilation)
每分吸入或呼出的气体总量
2、无效腔和肺泡通气量
解刨无效腔
• 生理无效腔
(dead space)
肺泡无效腔
• 肺泡通气量 (alveolar ventilation): 每分吸入肺泡的新鲜空气量
(潮气量-无效腔)x呼吸频率
3、胸膜腔内压
• 胸膜腔有两层胸膜组成:紧贴于肺表面的脏层和 紧贴于胸膜内壁的壁层。
• 胸膜腔密闭,仅有少量浆液。其作用: 1、润滑 减小摩擦阻力 2、使两层胸膜贴附在一起
• 气胸 空气进入胸膜腔,两层胸膜分开, 肺因弹性回缩而塌陷,肺通气功能严重障碍.
胸膜腔内压的产生
吸气或呼气末 若以大气压为0
过程
吸气 膈肌与肋间外肌收缩 肺内压 < 大气压
呼气 膈肌与肋间外肌舒张,肺弹性归位
肺内压 > 大气压
形式:
按呼吸深度分:平静呼吸(eupnea)和用力呼吸 (forced breathing);
按动作部位分:
• 混合呼吸:正常成人。 • 腹式呼吸(abdominal breathing):
婴儿、胸膜炎、胸腔积液。 • 胸式呼吸(thoracic breathing) :
• 非弹性阻力 粘滞阻力
(non elastic resistance)
惯性阻力
弹性阻力(elastic resistance)
1、肺的弹性阻力与顺应性
阻力来源:
• 肺弹性组织的回缩力 1/3
• 肺泡表面张力
2/3
液气界面的存在
肺泡表面活性物质
肺泡表面活性物质
(pulmonary surfactant)
• Pco Pco↑ →曲线左移→氧离难 机制:① CO与Hb的结合位点与O2相同; ②CO与Hb亲和力 > O2与Hb亲和力 250倍; ③CO与Hb的某亚基结合后,将增加其余三亚 基对O2的亲和力 。
三、二氧化碳的运输
一、二氧化碳的运输形式
(一) 物理溶解 5% (二)化学结合 95%
⒈ HCO3-的形式:88% • 反应过程:
三、呼吸功(work of breathing)
• 在一次呼吸过程中呼吸肌为实现肺通气 所作的功。
•表示方法:一次呼吸过程中的跨壁压变化

以肺容积变化。
•正常人平静呼吸时,每一次呼吸做的功很 小,仅约0.2焦
第二节 肺换气和组织换气
本节要点 • 肺换气的交换速率与气体分压差、温度、溶解度、
肺泡膜面积成正比,与肺泡膜的厚度、气体分子 量的平方根成反比。肺泡通气量还必须与每分肺 血流量相匹配才能保证肺换气的正常。
严重腹水、腹腔有巨大肿块
2、肺内压(intrapulmonary pressure) 肺内压:肺泡内的压力
• 平静吸气初:肺内压 < 大气压 • 平静吸气末:肺内压 = 大气压 • 平静呼气初:肺内压 > 大气压 • 平静呼气末:肺内压 = 大气压
气入肺 气流停 气出肺 气流停
• 人工呼吸----用人为的方法改变肺内压,建立肺内 压与大气压之间的压力差,维持肺的通气
胸膜腔内压=肺内压 -肺回缩压 肺内压=大气压
胸膜腔内压= -肺回缩压
胸膜腔内压
平静呼气末-3~-5mmHg 平静吸气末-5~-10mmHg
一 侧 气 胸 时 肺 的 情 况
ห้องสมุดไป่ตู้
(二)肺通气的阻力
• 弹性阻力
肺的弹性阻力 弹性纤维 表面张力
(elastic resistance)
胸廓的弹性阻力
气道阻力
2、肺容量(pulmonary capacity) • 深吸气量(inspiratory capacity IC) • 功能残气量(functional residual capacity FRC) • 肺活量(vital capacity VC) • 用力肺活量(forced vital capacity FVC) • 用力呼气量(forced experatory volume FEV) • 肺总量(total lung capacity TLC)
2.中段: 坡度较陡。
PO2 能促进大量氧离 意义:维持正常时组织氧
供。
3.下段: 坡度更陡。 PO2稍有下降,血氧饱和
度就急剧下降。
意义:维持活动时组织氧 供。
(四)影响氧离曲线的因素
1、PH和PCO2
• Pco2↑PH↓→氧离曲线右移 • Pco2↓PH↑→氧离曲线左移
这种酸度对Hb与o2亲和力的影响,称为波尔 效应(Bohr effect)
(二)C O2解离曲线
CO2解离曲线是表示血液中CO2含量与PCO2间关系的曲线
从图中可以看出: • 血液中C O2含量随PC O2的↑而↑,几乎成线性关
系(非S形曲线),且无饱和点。 • V血A点C O2的含量为52ml/100ml,而A血B点C
O2的含量降为48ml/100ml,说明血液流经肺脏 时,每100ml血液释放出4mlC O2 。 • 当血P O2 ↑时, CO2解离曲线下移。
(三)肺扩散容量 (diffusing capacity of lung DL)
• 概 念:指气体在单位分压差作用下每分钟通过 呼吸膜扩散的体积。
• 意 义:肺扩散容量是测定呼吸气通过呼吸膜的 能力的 一种指标。
• 正常值:O2的DL=21mL·min-1·mmHg-1
第三节 气体在血液中的运输
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