新生儿呼吸生理特点

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
新生儿呼吸生理
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, 称为呼吸 • 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
肺通气
肺与外环境之间进行气体交换的过程 (一) 肺通气的结构基础 呼吸道 肺泡 胸廓 (二)肺通气的原理 肺通气的动力 肺通气的阻力 呼吸功 (三) 肺通气功能的指标
比顺应性(specific compliance)
肺顺应性 比顺应性= ——————— 功能残气量 • 顺应性不仅与肺与胸壁的弹性阻力有关,而且与 肺容量大小密切相关 • 成人动态顺应性的绝对值约为9.47~12.8ml/ cmH2O, 而新生儿仅约为2.63 ml/cmH2O;动态比 顺应性,则分别为34ml/ cmH2O.L和31~33ml/ cmH2O. • 真正反映肺的弹性阻力 ,去除了肺容量增减的因 素
1) 静态肺顺应性曲线
2)弹性阻力的来源:
①弹性回缩力1/3 ②肺泡液-气界面的表面张力2/3 Laplace 定律 P = 2T / r
P : 肺泡内压力 T :肺泡表面张力 r :肺泡半径
影响新生儿肺弹性阻力的因素
• 新生儿弹性阻力增大的情况 新生儿呼吸窘迫综合征、肺炎、肺水肿,肺 不张、肺间质纤维化等,其顺应性小,故 机械通气时所需吸气峰压(PIP)较高 • 弹性阻力变小的情况 多见于肺气肿等
压力-容积曲线(P-V Loops)
• 压力—容量曲线为测定动态顺应性时,实 时动态显示每次呼吸周期吸气和呼气时测 得的压力和容积变化点相连成线,得到的 一闭合环曲线 • 该曲线肺容积变化包括:起始、转折、上 升、平移、下降、滞后 • 目前有些呼吸机配有描绘出压力-容量曲 线 的功能
压力-容量曲线
VA/Q >0.8
肺泡气CO2及O2分压与湿润的空气相等,但由于没 有血流,同样不能进行气体交换,相当于出现了无 效腔。这种无效腔称为生理无效腔。
(三)肺扩散容量
气体在单位 (1mmHg)分压差作用下,每分钟通过呼 吸膜扩散的气体ml数为肺扩散容量(diffusion capacity of lung,DL).
2.无效腔和肺泡通气量
生理无效腔 = 解剖无效腔 + 肺泡无效腔 肺泡通气量 =(潮气量-无效腔)×呼吸频 率 新生儿解剖无效腔1.5-2.5ml/kg 新生儿肺泡无效腔0-0.5ml/kg 深慢呼吸增加肺泡通气量 浅快呼吸减少肺泡通气量
第二节 肺换气和组织换气
一. 气体交换基本原理
(一) 气体的扩散 肺泡、组织与血液之间气体交换是通过扩散进行的 在海平面,空气的压力为760 mmHg, 由O2构成的压力为158.4 mmHg (760 mmHg 20.84%),简称O2分压 肺泡气中: O2分压低于空气的O2分压 CO2分压则远大于空气的CO2分压
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
影响气体分子在液体和液-气之间扩散的因素: 1.气体的分压差(P) 2.气体分子量(MW)和物理溶解度(S) 3.扩散面积(A)和距离(d) 4.温度(T) P A S T 扩散速率D = —————— d MW
(二)呼吸气体和人体不同部位气体的分压
空气 PO2159mmHg PCO20.3mmHg
DL=
V PA – PC
V:每分钟通过呼吸膜的气体容积(ml / min)
PA:肺泡气中该气体的平均分压 PC:肺毛细血管血液内该气体的平均分压
DL测定呼吸气通过呼吸膜的能力的一种指标。
• 正常人安静状态
O2的DL平均约为20ml / min CO2的 DL平均约为O2的20倍
血管活性肠肽 、神经肽Y、速激肽
Ach
调制递质的释放
血管活性肠肽 、神经肽Y、速激肽
调制对递质的反应 效应器的反应
(4)化学因素的影响:
儿茶酚胺 前列腺素 气道平滑肌舒张 E2 F2a 组胺 白三烯 气道平滑肌收缩
过敏反应肥大细胞 CO2
支气管、肺C类纤维反射性
气道上皮合成、释放内皮素
二. 肺通气功能的指标
气道阻力
• 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, 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
细支气管平滑肌受副交感神经 和交感神经 双重支配
影响气道口径的因素
(1)跨壁压:指呼吸道内外的压力差 呼吸道内压力高,跨壁压增大 管径被动扩大,阻力变小 (2)肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用 小气道 弹性纤维 胶原纤维 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
• 吸气运动 吸气肌:膈肌,肋间外肌等收缩 • 呼气运动 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
用力呼吸运动过程:
吸气运动 吸气肌: 膈肌,肋间外肌、辅助吸气肌收缩。
呼气运动 呼气肌: 肋间内肌收缩 腹肌收缩 、膈肌,肋间外肌舒张
新生儿胸廓的特点及呼吸肌的发育 均影响其呼吸运动
(1)每分通气量 (minute ventilation volume) 指每分钟进或出肺的气体总量 每分通气量 = 潮气量×呼吸频率 足月新生儿一般为200~300ml/kg 是机体通气功能的指标,受呼吸深浅的影响 不能准确反映机体实际的有效通气水平 呼吸衰竭早期可高于正常 严重呼吸衰竭时则大多低于正常
2.非弹性阻力
惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力 R ∝ 1 / r4
气道阻力:
用维持单位时间内气体流量所需的压力差表示。
压力差 气道阻力 大气压-肺泡压(cmH2O) ———————————— 流速(L/S)
= ————— =
流速
• 正常新生儿总气道阻力为20~40 cmH2O/L.S • 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 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 包括气管插管阻力在内
PO2 104mmHg CO240mmHg
肺泡
PO2 40mmHg
血液
CO246mmHg
二、肺换气 (一)肺换气过程
O2与CO2在血液和肺泡间扩散迅速, 0.3s内可达平衡。 血液流经肺毛细血管时间约0.7s, 1/3时已完成肺换气。
(二)影响肺换气的因素
呼吸膜的厚度、呼吸膜的面积和通气/血流比值
(一)肺容积和肺容量
1.肺容积 四种基本肺容积 (1)潮气量 (tidal volume): 每次呼吸时吸入或呼出的气体量 足月儿潮气量一般为6~8ml/kg 早产儿俯卧位及仰卧位的潮气量分别为 5.4±0.2ml/kg和4.7±0.2ml/kg,
(2)补吸气量或吸气储备量 足月新生儿一般为20-25ml/kg (3)补呼气量或呼气储备量 足月新生儿一般为5-10ml/kg (4)残气量 : 最大呼气末尚存留于肺中不能呼出的气体 量,足月新生儿残气量一般为20ml/kg
1.呼吸膜的厚度
肺泡内气体与肺泡壁毛细血管之间共有6层结构 (<1 m),构成呼吸膜(respiratory membrane)。
1) 2) 3) 4) 5) 6) 肺泡内表面的液体层及其表面的表面活性物质; 肺泡上皮细胞; 上皮基底膜; 弹力纤维和胶原纤维构成的网状间隙; 毛细血管基底膜; 毛细血管内皮细胞。
肺顺应性: CL
用单位跨肺压的变化所导致的肺容积变化。
CL=
△V
△P
( 0.2 L/cmH2O)
△V:肺容积变化
△P:跨肺压
(肺内压-胸内压)
压力变化
(1)肺的弹性阻力和顺应性:
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 儿约为19-39 mmHg/L.S 表面张力: 在液-气界面上,由于液体分子之间的吸引 力大于气体分子之间的吸引力,而使表面 积趋向于缩小的力
3.通气/血流比值
概念: 是指每分种肺泡通气量(VA)和每分肺血流 量(Q)之间的比值,简写为VA/Q。 正常成年人安静时约为0.84 新生儿初生时为1,24小时后为0.7-0.8
VA/Q <0.8
肺泡气CO2及O2分压很快与静脉血的CO2及O2分压 达到平衡,流经肺泡的静脉血相当于未进行气体交 换就回到心脏,犹如发生了动-静脉短路。
(3)自主神经系统对气道管壁平滑肌的调节
①双重神经支配: 副交感神经: 递质:ACh 受体:M型 作用:气道平滑肌收缩,管径减小,阻力增加 交感神经: 递质:NE 受体:β型 作用:气道平滑肌舒张,管径增大, 气道阻力减小. 临床应用拟肾上腺素能药物
②非肾上腺素非乙酰胆碱(NANC)共存递质的调制: 神经肽(血管活性肠肽 、神经肽Y、速激肽)
肺容积和肺容量
肺通气量和肺泡通气量
肺通气的结构基础
呼吸道 呼吸道粘膜(下呼吸道粘膜上皮细胞还有纤毛) 呼吸道平滑肌(迷走-M型,交感-β型 肺泡 肺泡膜 表面活性物质 胸廓 胸膜腔 呼吸肌
表面活性物质(pulmonary surfactant):
主要成分:二棕榈酰卵磷脂 分泌部位: 肺泡II型细胞分泌 作用:降低肺泡表面张力 1. 维持大小肺泡的稳定性 2. 防止肺水肿 3. 降低吸气阻力, 减少吸气做功
(2)胸廓的弹性阻力和顺应性
胸廓顺应性 = 胸廓容积的变化/跨壁压的变化
总顺应性
1 / C总 = 1 / CL + 1 / C chw • 新生儿特别是早产儿肋骨为软骨,胸廓极易变 形,上述公式中的1/ 胸壁顺应性接近于零 • 可认为新生儿的总顺应性和肺顺应性相等
静态和动态顺应性
• 静态顺应性 代表肺和胸壁的弹性阻力 测定操作较烦琐 • 动态顺应性 根据吸气峰压(PIP)和呼气末压(PEEP)之间的压差, 计算出的顺应性 反映肺和胸壁的弹性阻力外,还包括克服气道阻力 通常动态顺应性比静态顺应性小10~20% 新生儿肺的动态顺应性约为1~2ml/ cmH2O.kg,俯卧可 达到3.38±0.16ml/ cmH2O.kg 机械通气过程中连续监测顺应性,有助于早期识别肺过 度扩张,指导呼吸机参数适时调节,可避免引起气压伤
• • • • 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 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 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25%,而成人则占 50%~55%,故更易于疲劳 • 长期应用呼吸机的新生儿,由于可能发生一定程 度废用性萎缩,更易疲劳,使撤机困难
(3)肺活量(vital capacity,VC) :
概念:一次最大吸气后从肺内所能呼出的最大 气体量 肺活量 = 潮气量 + 补吸气量 + 补呼气量
正常值:足月新生儿肺活量一般为35~40ml/kg 意义:反映了肺一次通气的最大能力 可作为肺通气功能的指标
(二) 肺通气量和肺泡通气量 1.肺通气量
肺通气的原理
肺通气的动力
(1) 呼吸运动是肺通气的原动力 (2) 肺内压与大气压之间的压力差推动气体进出肺,是肺通 气的直接动力
(3) 胸膜腔内压维持肺处于扩张状态
肺通气的阻力
(1)弹性阻力 (2)非弹性阻力
呼吸功: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
平静呼吸运动过程:
2.肺容量 两项或两项以上的肺容积相加,为肺容量,足月新生 儿肺总量一般为55~60 ml/kg 。 (1)深吸气量 :
平静呼气末 作最大吸气时所能吸入的气量 深吸气量 = 潮气量+补吸气量 足月儿一般为30ml/kg
(2)功能残气量:
残气量 +补呼气量:足月儿功能残气量一般为25~30ml/kg 生理意义: 缓冲呼吸过程中肺泡气氧和二氧化碳分压
• 肺内压:
指肺泡内的压力 平静呼吸:±5cmH2O左右
• 胸内压: 胸膜腔内的压力
形成:
胸内压 = 肺内压 - 肺回缩力 = 大气压 - 肺回缩力 = - 肺回缩力 意义: 维持肺的扩张状态; 促进静脉和淋巴回流
(二)肺通气的阻力
弹性阻力65%
肺通气的阻力
非弹性阻力35%
1. 弹性阻力和顺应性(compliance)
呼吸膜厚度增加一倍,气体扩散速率即降低一倍。
2.呼吸膜的面积
• 正常成年人呼吸膜总面积达70 m2, 安静状态时 仅有40 m2参与气体交换,很大的储备面积。足 月新生儿呼吸膜总面积为成人的3%,储备功能 不足 • 运动,毛细血管开放数量、程度增加,面积 • 肺不张、肺气肿、肺叶切除等情况下呼吸膜面 积减少。
相关文档
最新文档