呼吸生理学 PPT课件

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二、肺通气阻力
呼吸运动产生的动力,在克服肺通气所遇到的阻 力后,方能实现肺通气。阻力增高是临床肺通气障碍 的常见原因。
弹 胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关
性
阻 肺力 通
肺弹性阻力
肺泡表面张力：2/3 肺弹性回缩力: 1/3
气
阻 非 气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关
力弹
性 粘滞阻力
阻
常态下可忽略不计
说明肺泡内液-气界面（表 面张力）是否存在，与肺的弹性
阻力有着密切关系。
肺泡内的液-气界面，因界面层的液体分子受力不均匀，表 现的内聚力（表面张力）方向是向中心的→使肺泡缩小。
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肺泡表面活性物质与肺泡表面张力
肺泡表面张力 肺泡表面液体分子之间的吸引力 P = 2T/r 表面活性物质：脂蛋白复合体
呼吸肌
收缩
舒张
胸廓
扩张
缩小
肺脏
扩张
缩小
原动力:呼吸运动是 肺内压＜大气压 肺内压＞大气压 肺通气的原动力。
直接动力:肺内压与 外界大气压间的压力
吸气
呼气
差。
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（一）呼吸运动
形式:
按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸； 按动作部位分:胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。
混合呼吸: 正常成人。 腹式呼吸: 婴儿、胸膜炎、胸腔积液。 胸式呼吸: 严重腹水、腹腔有巨大肿块、
最大通气量（maximal voluntary ventilation)
尽力作深、快呼吸时，每分钟所能吸入或呼出的作大气体量。
反映单位时间内充分发挥全部通气能力所能达到的通气量，是
评估一个人能进行多大运动量的生理指标 70-120升
通气储备百分比（最大通气量－每分通气量）×100％
＞93%
最大通气量
平静吸气末再尽力吸气，所能增加的吸入气量
补呼气量 (ERV expiratory reserve volume)
平静呼气末再尽力呼气，能增加的呼出气量
余气量 (RV residual volume )
最大呼气后，肺内仍残留不能呼出的气量
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肺容量
是基本肺容积中两项或两项以上的组合气量. 1 深吸气量：从平静呼气末做最大吸气使所能吸
‖
肺内压与胸膜腔内压之差
因肺顺应性还受肺总量的影响，所以应测单位肺容量下的 顺应性，即比顺应性。
比顺应性=测—得——的——肺—顺——应——性—（——L—/—c—m—H——2O— ） 功能余气量（L）
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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②来源： 肺的弹性阻力
肺弹性组织回缩力:1/3 肺泡表面张力:2/3
Ⅰ.肺泡表面张力
离体肺在充气和充水时（扩 张肺至相同容积），可见充气所 需的压力＞充水。
left primary bronchus left lung
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气管树
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呼呼吸吸道道
上呼吸道： 鼻、咽、喉 下呼吸道： 气管 支气管 细支气管 终末细支气管等
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肺泡（alveoli）
Transmit zone Respiratory zone
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呼吸道口径的控制
神经调节
➢ 迷走N→乙酰胆碱+M受体→收缩→气道阻力↑ (故哮喘病人夜间发作较多)
平静呼吸 500X12=6000
(500- 150)X12=4200
浅快呼吸 250X24=6000
(250- 150)X24=2400
深慢呼吸 1000X6=6000
(1000- 150)X6=5100
力 惯性阻力
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1.呼吸器官的弹性阻力:
(1)肺的弹性阻力 ①度量法：=顺应性 =(1/弹性阻力)
顺应性：指在外力作用下弹性空腔器官变形的难易程度。 顺应性大= 易扩张 =弹性阻力小 顺应性小=不易扩张=弹性阻力大
肺容积变化(△V)
肺顺应性(CL)= ─────── 跨肺压变化(△P)
=
0.2L/cmH2O
支气管哮喘病人：呼气比吸气更为困难
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呼吸功
在一次呼吸过程中呼吸肌为实现肺通 气所做的功。
克服肺和胸廓的弹性和非弹性阻力。 用一次呼吸过程中的跨壁压变化×肺容
积变化。
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三、肺通气能力的评价
肺容积
肺内气体的容积 潮气量 (TV tidal volume)
平静呼吸时每次吸入或呼出的气量
补吸气量 (IRV inspiratory reserve volume)
c.维持肺泡内压的稳定性→防肺 泡破裂或萎缩；
Story of
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（2）胸廓的弹性阻力
胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成。 胸廓的弹性阻力的作用方向，则视胸廓扩大的程度 而异:
①胸廓处于自然位置时(肺容量≈67％)，不表 现有弹性回缩力；
②胸廓缩小时(肺容量＜67％)，胸廓的弹性回 缩力向外=吸气的动力，呼气的阻力；
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（3）影响弹性阻力的因素: ①肺充血、肺不张、表面活性物质减少、肺纤维
化和感染等原因→肺弹性阻力↑(肺顺应性↓)→吸 气困难。
②肺气肿时→肺弹性成分破坏→肺回缩力↓→肺 弹性阻力↓(肺顺应性↑)→呼气困难。
故肺顺应性加大并不一定表示肺通气功能好。 ③肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹内占位病变等 原因→弹性阻力↑(顺应性↓)→但引起通气障碍的 情况较少。
反映每次通气最大能力, 个体差异大.
用力肺活量（forced vital capacity)：
尽力深吸气后，尽力尽快呼气所呼出的最大气体量
用力呼气量(forced expiratory capacity，时间肺活量) 在一次尽力吸气后，尽力、尽快呼气，在特定的时间段所 呼出的气量。头三秒钟内所呼出的气量占肺活量的百分数, 正常值为80%、96%、99% 反映肺活量和通气速度, 是评价肺通气功能好的动态指标
入的气体量。（衡量肺最大通气潜力） =潮气量 +补吸气量 2 功能余气量：平静呼气末尚存留于肺内的气体 量。 =补呼气量+余气量 缓冲呼吸过程中肺泡气氧和二氧化碳分压的变化 幅度。
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最大吸气
补 吸 气 量
补
呼
气
最大呼气
量
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肺活量
尽力深吸气后，所能呼出的肺内气体总量
肺活量=补吸气量+潮气量+补呼气量
③胸廓扩大时(肺容量＞67％)，胸廓的弹性回 缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。
肺容量变化(△P)
胸廓顺应性＝ ──────── 跨壁压(△P)
=
0.2L/cmH2O
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胸廓弹性阻力
指胸廓的弹性回缩力，其方向随胸廓的位置而改变。当 胸廓处于自然位置时（67% 肺总量），其弹性阻力为零。 当胸廓小于自然位置时，其弹性阻力向外。当胸廓大于 自然位置时，其弹性阻力向内。
妊娠、肥胖。
频率:
成人:12～18次/分 婴儿:60～70次/分
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呼吸过程：平静呼吸
膈肌收缩使膈顶下移， 增大胸廓的上下径
肋间外肌收缩使肋骨上提,扩大胸廓前 后、左右径
膈肌和肋间外肌舒张， 肋骨和膈肌弹性回位 缩小胸廓上下、前后、左右径
胸廓容积扩大， 肺在胸膜腔负压作用下被动扩张 (因肺无主动扩缩的组织结构)
特点: ①平静呼吸时胸内
压始终为负压； ②用力呼吸时负压
变动更大； ③有时可为正压(如
紧闭声门用力呼吸)。
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（4）成因: 前提条件:
①有少量浆液的密闭腔； ②肺和胸廓是弹性组织； ③胸廓自然容积>肺容积； ④壁层胸膜紧贴于胸廓内壁, 大 气压对其影响极小。
形成因素:
肺内压
肺回缩力
(大 气 压) (肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力)
如：故意闭住声门而作剧烈呼吸运动。
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（三）胸膜腔内压（intrapleural pressure）
（1）概念: 胸内压是指胸膜腔内的压力。 （2）测定方法:
间接法:气囊测定食管内压以间接反映胸内压 直接法:
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（3）压力: 平静吸气时:胸内压 < 大气压=0.7～1.3kPa 呼气时:胸内压 < 大气压=0.4～0.7kPa
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2. 非弹性阻力
惯性阻力 粘滞阻力 气道阻力: 占80%-90%
气体流速、气流形式、气体密度、管径
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气道阻力
呼吸道阻力
R(呼吸道阻力)=
推动力(cmH2O) 流量(L/s)
影响因素
气流流速 气流形式 管径大小
交感神经使平滑肌舒张，管径变大，阻 力降低；呼气时相反，气道口径变小， 通气阻力增大。
胸廓容积缩小, 肺被动缩小
肺内压＜大气压， 气体经呼吸道入肺
肺内压＞大气压， 气体经呼吸道出肺
吸气
呼气
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（二）肺内压（intrapulmonary pressure）:
肺内压是指肺泡内气体的压力。 平静吸气初:肺内压 < 大气压 1～2mmHg →气入肺 平静吸气末:肺内压 = 大气压──────→气流停 平静呼气初:肺内压 > 大气压 1～2mmHg →气出肺 平静呼气末:肺内压 = 大气压──────→气流停 用力呼吸时:肺内压的升降变化有所增加。
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肺泡通气量 (Alveolar ventilation)
每分钟吸入肺泡，并能与血液进行有效气体交换的新 鲜气体量
（潮气量－无效腔气量）x 呼吸频率
为真正有效的通气量 每分肺泡通气量=(潮气量—解剖无效腔容量) 呼吸
频率
问题：深而慢的呼吸比浅而快的呼吸效率高
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三种呼吸形式的比较
呼吸形式 每分通气量(ml/min) 每分肺泡通气量(ml/min)
（脂质中主要为二棕榈酰卵磷脂） 防止肺泡萎陷，有利于肺扩张 维持大小肺泡容积的稳定 避免肺水肿的发生
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表面活性物质
来源：肺泡Ⅱ型细胞分泌，单 分子层分布于肺泡液-气界面上， 其密度随肺泡的张缩而改变。
成分:二棕榈酰卵磷脂( DPL或 DPPC )。
作用： a.降低肺泡表面张力→降低吸气 阻力；
b. 减 少 肺 泡 内 液 的 生 成 → 防 肺 水肿的发生;
I型肺泡上皮细胞 扁平状上皮细胞，覆盖95%肺泡表层 呼吸膜基本部分
II型肺泡上皮细胞 分泌上皮细胞，覆盖5%肺泡表层 分泌肺泡表面活性物质
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呼吸膜呼吸膜
➢表面活性物质层 ➢肺泡上皮层 ➢上皮基底膜层 ➢组织间隙层 ➢毛细血管基底膜层 ➢毛细血管内皮细胞层
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第二节 肺通气原理
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一、肺通气动力
覆盖于肺表面的脏层胸膜与紧贴于胸廓内面的 壁层胸膜形成的密闭的间隙。
脏层胸膜
壁层胸膜
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呼吸道和肺（respiratory track and lungs）
pharynx
Trachea right primary bronchus right dialpuhnrgagm
Nasal cavity External nares (nostrils) larynx
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第一节 呼吸器官的功能结构
一、胸廓与肺：
胸廓： 胸膜腔：密闭的腔，内仅有少量浆液
肺表面的脏层 胸廓壁的壁层 肺：支气管、肺泡和毛细血管网络
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胸廓（thorax）
胸廓由肋骨、胸骨和胸椎 形成的骨架以及附着的软 组织构成其四壁、由膈肌 封闭其底部而形成的。
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胸膜腔（pleural cavity）：
➢ 交感N→去甲肾上腺素+β2受体→舒张→气道阻力↓ (拟交感药物治疗哮喘)
体液调节
➢ 舒张：肾上腺素、PGE2 ➢ 收缩：组胺、5-羟色胺、缓激肽、PGF2 、内皮素
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肺泡
吸入气体与血液进行交换的场所
双肺共三亿多个肺泡 肺泡大小不一，平均0.25mm 70m2气体交换面积
两种肺泡上皮细胞
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无效腔(dead space)
从鼻到肺泡无气体交换功能的管腔
解剖无效腔 (anatomical dead space)
鼻到呼吸性细支气管这部分的呼吸道的容积。
肺泡无效腔( dead space)
未能发生气体交换的肺泡容量。
生理无效腔（physiological dead space) 肺泡无效腔+解剖无效腔
肺总量(total lung capacity)：肺最大扩张时所能容纳 的最大气体量
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FEV1用于鉴别限制型和阻塞型肺疾病
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四、肺通气量
一定时间内出入呼吸系统的气体量 每分通气量(pulmonary ventilation)
每分钟内吸入或呼出肺的气体总量
每分通气量=潮气量呼吸频率
成人：6-9 L
迫使脏层胸膜外移使肺扩张 迫使脏层胸膜回位 两种方向相反作用力的代数和 胸内压＝大气压－肺回缩力 胸内压＝0－肺回缩力
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结论： 胸膜腔内负压是脏层胸膜受到两个相反作用力相
互抵消的代数和,经脏层胸膜间接反映在胸膜腔的压 力。
(5)生理意义:
肺通气与呼吸运动纽带； 维持肺处于扩张状态； 促进血液和淋巴液的回流(使腔静脉和胸导管扩张)。
第五章 呼 吸
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概述
呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。 呼吸全过程：
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气体在血液中的运输 呼吸运动的调节
呼吸器官的功能结构
呼吸
肺通气的原理 气体交换
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呼吸系统功能
1. 气体交换,并辅助体内酸碱平衡。 2. 防卫, 排除异物, 加温加湿,过滤清洁。 3. 内分泌功能(AngI AngII)。 4. 传送气体, 说话、唱歌。