第二节 呼吸运动和肺通气

第二节肺通气

呼吸运动：由呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大与缩小的变化。

呼吸动作：指随胸扩变化肺容积也随之变化使气体进出肺的过程。

肺通气：胸廓运动的结果，其过程与肺内容积和压力变化密切相关。

一、呼吸运动（肺通气原动力）

肺通气是指肺与外界环境间的气体交换过程。气体之出入肺靠肺内外气体的压差。空气之被吸入肺内，是由于肺扩张，肺内压低于大气压；而气体之被呼出体外，则是由于肺缩小，肺内压高于大气压，肺本身不能主动地扩张和缩小，它的张缩是靠胸廓运动。呼吸运动就是肋间肌和隔等呼吸肌群的收缩和舒张，使胸廓扩大和缩小的运动，它是肺通气的动力。呼吸肌群收缩和舒张时，胸廓的变化如下：

（一）呼吸肌

属于骨骼肌，受躯体运动神经支配。

1、吸气肌

膈肌、肋间外肌膈和肋间外肌属于吸气肌。膈受膈神经支配，收缩时，其穹窿圆顶下降，使胸廓上下直径增大，同时使腹腔脏器下移，腹内压升高，腹壁向外凸出。肋间外肌受肋间神经支配，收缩时使肋骨上抬并外展，胸骨亦随之上移，使胸廓前后、左右直径增大。胸廓扩大肺容积随之扩大，肺内压下降，低于大气压，空气吸入肺内，为吸气动作。

2、呼气肌

腹壁肌、肋间内肌当膈肌和肋间外肌舒张时，膈和肋骨回位，腹腔脏器也上移回位，腹壁收敛，胸廓缩小，肺容积缩小，肺内压增加，高于大气压，肺内气体呼出，为呼气动作。这种呼气是一种被动呼气。

（二）呼吸运动分类

1、胸式呼吸和腹式呼吸

腹式呼吸呼吸运动主要由于隔肌的活动，腹壁的起落动作比较明显，称为腹式呼吸。膈肌收缩为主，腹壁起伏明显。

胸式呼吸呼吸运动主要由于肋间外肌的活动，则胸壁的起落动作比较明显。称为肠式呼吸。肋间外肌收缩为主，胸壁起伏明显，

一般情况多为混合型。当机体因某种原因如溺水，电击等，不能进行呼吸运动时，应及时采用人工呼吸以维持呼吸，人工呼吸的基本原理是采用手操作，造成胸廓的被动扩大和回流而维持肺通气或用人工呼吸仪，使将外界空气入出肺内，再流出，以进行通气维持生命。也常采用口对口的人工呼吸。

2、平静呼吸和深呼吸

机体安静时的平静呼吸，吸气动作是主动的，而呼气动作则是被动的。当机体活动或有些情况时，呼吸运动加深加快，这种呼吸称为深呼吸或用力呼吸。用力呼气时则除吸气肌舒张外，还有腹壁肌、肋间内肌等辅助呼气肌主动收缩，使胸廓进一步缩小，此时呼气动作也是主动过程。用力吸气时，除膈和肋间外肌的收缩加强外，其他辅助吸气肌如胸锁乳突肌、胸肌和背肌等也参加收缩，使胸廓更大的扩展。

二、肺内压和胸膜腔内压

（一）肺内压（P ip）

是指肺泡内的压力而言。在吸气末期或呼气末期的片刻，肺泡内压与外界大气压相等。在呼吸运动周期中，在吸气之初，肺扩张增大，肺内压低于大气压，到吸气末期，进入肺的空气已充填了扩大的肺容积，此时肺内压与大气压相等；呼气开始时，肺内压高于大气压，肺泡内气体流向外界，到呼气之末，肺内压又与大气压相等。肺内压随呼吸周期进行周期性变化。

（二）胸膜腔内压

胸膜腔是一个潜在的腔，脏层和壁层之间仅有少量浆液把它们粘附在一起，这一薄层液体，不仅起着滑润作用，减少呼吸运动时的摩擦，还由于分子间的吸附作用，使两层胸膜互相贴紧，不易因胸廓增大或肺的缩小而分开。在呼吸时，胸膜腔的容积并无增减，而只是胸膜腔内的压力发生改变。

1、测定方法

以一针头刺入胸膜腔中，其另端联接检压计，可测得胸膜腔内压（P pl）低于大气压，低于大气压的压力称之为负压。胸膜腔内负压随呼吸周期而变化，平静吸气末约为-1.06kPa；（即比大气压低1.06kPa，如大气压为101.08kPa，则实际应为100kPa平静呼气末约为

-0.27kPa。用力呼吸时胸膜腔内压的变化范围增大。

2、形成机制

1）胸内压胸膜腔内负压是出生后发展起来的。婴儿出生后，肺即随胸廓的扩张而增大，此时期胸膜腔内负压很小。以后由于胸廓的发育速度大于肺的发育速度，使胸廓容积大

于肺的自然容积，由于二者都具有弹性，胸廓欲向外扩大，而肺则要向内缩小，而二者又不能分开。于是胸廓的容积比其自然容积为小；而肺的容积比其自然容积大。如剪开胸腔使之与大气压相通，破坏胸膜两层之间的依从关系，发现肺向内萎缩，而胸廓则向外扩大。这也证明了胸膜腔内压低于大气压，为负压。胸膜腔内压实质上是加于胸膜表面的压力所间接形成的。在肺处于吸气末或呼气末静止状态时，作用于胸膜内层表面的压力有两种：一种是肺内压，此时肺内压等于大气压，这种压力使肺扩张；另一种是肺由于被动扩张而产生的弹性回缩力，其方向与前者正好相反。因此胸膜腔内压力实际反映了这两种作用力的关系。为两者相反力的代数和。

即胸膜腔内压=肺内压-肺泡回缩力

2）胸内负压形成的条件在吸气末或呼气末，肺内压=大气压，故胸膜腔内压正好等于肺泡回缩力的负值。肺泡扩张越大，回缩力也越大，相应胸膜腔内压的负值也大、在平静呼吸时，不论吸气期或呼气期，胸膜腔内压均低于大气压呈负压。但是，如果关闭声门或上呼吸道阻塞时，剧烈咳嗽，是一种用力呼气运动，胸膜腔内压可升高到+14.63kPa，胸膜腔内压是正压。这是由于用力呼气时，气体不能呼出，而肺又回缩，使肺内压急剧升高，造成胸膜腔内压成正压。在此时，如果用力吸气，肺容积扩大，但气体不能吸入肺内，使肺内压剧烈下降，造成胸膜腔内压负值更大。这也表明胸膜腔内压与肺内压、肺泡弹性回缩力的关系。

3）胸膜腔内负压的意义负压可以使壁薄的心房、腔静脉和胸导管等的容积也增大，使其中血压降低，有助于静脉血回流入心。负压值的增大或减小，静脉回心血流量也相应增加或减少。在气胸时，即胸膜腔与外界空气相通（胸壁贯穿性创伤或肺泡破裂）时，造成胸膜腔正压，不仅影响呼吸功能，也影响循环功能。

肺通气的动力只是肺通气的一个方面，在肺道通气过程中还有阻力，动力克服阻力之后，才能完成通气。动力，阻力这一对矛盾间的力量对比还决定了肺通气的量。

（三）肺通气的阻力

肺通气的阻力包括弹性阻力和非弹性阻力。弹性阻力是指肺和胸廓弹性物体的阻力，而非弹性阻力指呼吸过程中气管对气流的阻力和惯性阻力等，其中弹性占阻力占总阻力的70%左右，非弹性阻力约占30%。

1、弹性阻力

任何弹性物体在外力作用下变形时，具有对抗变形和回位的倾向称为弹性阻力。用同等大小的外力作用时，弹性阻力大者变形程度小；而阻力小者则变形程度大。而在实际应用时，胸廓和肺的弹性阻力的大小，则常用其在外力作用下，是否容易扩张的程度（即顺应性）的