生理学 肺的通气换气

• ③气流的形式：层流→阻力小；湍流→阻 力大。
影响气道管径的因素：
①呼吸道管壁平滑肌的舒缩（主）：交感N兴奋 →NE →舒张；副交感N兴奋→Ach →收缩；过敏时 →组织胺﹑白三烯﹑内皮素→收缩。
②跨壁压：呼吸道管壁两側的压力； ③肺实质的纤维对气道壁的外向放射状牵引作用。
某些体液因素对呼吸道平滑肌舒缩的影响：
平静呼气末: -3～-5mmHg 平静吸气末: -5～-10mmHg 深吸气末: 负压↑ 最大吸气末: 可达-30mmHg 最大呼气末: -1mmHg
特点:
①平静呼吸时胸内压始终为负压； ②用力呼吸时胸内压也始终为负压，但负压 变动更大； ③有时可为正压(如紧闭声门用力呼气)。
（4）成因:
肺内压
1.维持肺处于扩张状态。
2.促进血液和淋巴液的回流。
跨肺压 P155
• 跨肺压-----肺泡壁两边的压力差。 • 跨肺压=肺内压—胸膜腔内压
• 气胸：胸膜腔内有气体时，称为气胸。P156
• 产生原因：①胸壁的穿通性外伤；②脏层胸膜 完整性的破坏（肺结核，穿刺损伤肺，等）。
• 气胸的危害：胸内负压可消失→肺萎陷→失去 呼吸功能；纵膈向健側移位而压迫健側肺，使 健側肺的肺通气肺换气障碍；血液和淋巴液的 回流障碍。
（2）表面活性物质 P158
( 二棕榈酰卵磷脂)
来源：肺泡Ⅱ型细胞 分泌
P158：
表面活性物质的生理功能：降低肺泡表面张力。
从而：
（1）降低吸气阻力；
（2）减少肺泡内液体生成→防肺水肿的发生
（3）在呼吸过程中，调节大小肺泡内压→稳定大小肺泡体 积→防肺泡破裂或萎缩：举例：吸气时→肺泡变大→表面 活性物质的浓度↓→降低肺泡表面张力的作用↓→肺泡表面 张力↑→防止肺泡过度膨大破裂。
②肺的回缩力﹦肺泡表面张力＋肺的弹性纤维的回缩 力
• 胸内压﹦肺内压－肺的回缩力 • 胸内压﹦大气压－肺的回缩力 • 胸内压﹦0－肺的回缩力 • 胸内压﹦－肺的回缩力
胸内负压是可变的：吸气时→肺扩大→肺回缩↑ →胸内 负压↑
呼气时→肺缩小→回缩力↓ →胸内 负压↓
（3）不同呼吸状态时的胸膜腔内压力:
(2)频率: 成人:12～18次/分 婴儿:更快
• 平静吸气（主动）：吸气肌（膈肌，肋间外肌）收缩 →胸廓扩大→肺扩张→肺内压＜大气压 →气体流入 （吸气）。
• 平静呼气（被动）：吸气肌（膈肌，肋间外肌）舒张 →胸廓回位（缩小）→肺缩小→肺内压＞大气压 →气 体流出 （呼气）。
• 用力吸气（主动） ：吸气肌（膈肌，肋间外肌）收缩 ↑＋辅助吸气肌（胸锁乳突肌，斜角肌，等）收缩→ 胸廓扩大↑ →肺扩张↑ →肺内压＜ ＜大气压 →气 体流入 ↑ （吸气↑ ）。
防肺泡破裂 (防萎陷)
• 肺弹性组织回缩力：弹力纤维，胶原纤 维，其弹性象皮筋。
P159 胸廓的弹性阻力：当胸廓在外力的作用下发生变
形时，产生弹性回位力，即弹性阻力。 ①胸廓不受外力作用(任何呼吸肌均不收缩)时，
胸廓有一自然容积(≈肺总量的67％，如平静呼气末 时胸廓的容积）。
②吸气时→胸廓扩大→胸廓的容积＞其自然容积 →产生一内向（使胸廓缩小）的回位力（吸气的阻 力）。
③用力呼气时→胸廓缩小→胸廓的容积其自然容 积→产生一外向（使胸廓扩大）的回位力（呼气的 阻力）。
P159
胸腔容积变化(△V) 胸廓顺应性＝ ──────── = 0.2L/cmH2O
跨胸壁压变化(△P)
肺和胸廓的总弹性阻力和总顺应性
P159
• 教材中说：实测成人： • 肺的顺应性=0.2L/cmH2O • 胸廓的顺应性=0.2L/cmH2O • 又说： • 肺和胸廓的总顺应性=0.1L/cmH2O ？？ • 当肺和胸廓的弹性阻力同时存在时，跨肺压或跨
胸壁压每改变1个cmH2O，肺的容积与胸廓的容 积只改变0.1L? • 仔细想想，这是匪夷所思的结论！测定肺或胸廓 的顺应性时，肺和胸廓的弹性阻力本来就同时存 在！！测出的0.2L/cmH2O本来就是总顺应性！！
• 问题在哪？
• 测定肺的顺应性（= 0.2L/cmH2O ）时，实 际测定结果是由肺的顺应性和胸廓的顺应 性共同决定的！
平静呼吸： ±1～2mmHg (较大气压) 用力呼吸（深呼吸）： 肺内压 的变化幅度增大。
3.胸内压=胸膜腔内压 P155
（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:
• 胸内负压的形成机制：肺被牵拉而扩张后产生的弹
性回缩力 • 胸膜脏层受到两种力的作用：①肺内压（≈大气压）；
肺回缩力
(大 气 压) (肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力)
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
结论：Fra Baidu bibliotek
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)胸内负压的生理意义:
• 顺应性：物体在外力的作用下发生形变的难易程度。 （容易变形→ 顺应性大）
• 顺应性＝1/弹性阻力 • 弹性阻力＝1/顺应性
• 衡量胸廓和肺的顺应性的指标：单位压力 变化（△P）所能引起的容积变化（△V）。
• 顺应性＝ △V/ △P ＝L/cmH2O • 比顺应性：单位肺容量的顺应性。
• 比顺应性＝测得的整个双肺的顺应性（升） ÷肺总量（升）
（肺换气：肺泡气与肺毛细血管血液的气体 交换）
内呼吸（组织呼吸，组织换气）：体循环毛 细血管血液与组织细胞之间的气体交换。
呼吸的生理功能：吸入O2 ，排出C O2 , 调节 酸碱平衡。
第一节 肺 通 气 P152
肺通气的概念：肺泡气与大气的气体交换（或： 气体出入肺部的过程）。
肺通气的直接动力——压力差。
• 比顺应性的意义:举例：如成人与小孩比较， 成人肺总量大→成人肺顺应性大；但成人 与小孩比较，小孩肺的比顺应性很可能比 成人大。
• 比顺应性能较好地反映肺组织的弹性（可 扩张性）。
P157 肺的弹性阻力
肺泡表面张力:2/3 肺弹性组织回缩力:1/3
（1）肺泡表面张力 产生原因：肺泡内表面的液-气界面液体分子间
临床：
●成人肺炎、肺血 栓等→表面活性物质 ↓→肺不张。
吸气
肺泡表面积↑
表面活性物质分散
(呼气) (↓) (密集)
●6～7个月胎儿才 降表面张力的作用↓ (↑) 开始分泌表面活性物
质 ， 故 早 产 儿 可 因 缺 肺泡表面张力↑ (↓)
乏表面活性物质而发 生肺不张和新生儿肺
肺泡回缩
(扩张)
透明膜病→呼吸窘迫 综合征。
功能余气量（L）
----实为多余！且不精确。
比顺应性= 平—静——吸——气—时——的——肺—顺——应——性——（—L—/—cmH2O） 功能余气量（L）+潮气量
---己
比顺应性= 平—静——呼——气—时——的——肺—顺——应——性——（—L—/—cmH2O） 功能余气量（L）
---己
即平静吸气时，比顺应性较小；平静呼气时，比顺应性较大。-----己
肺内压＜大气压， 气体经呼吸道入肺
吸气
膈肌和肋间外肌舒张， 肋骨和膈肌弹性回位
胸廓容积缩小, 肺被动缩小
肺内压＞大气压， 气体经呼吸道出肺
呼气
②用力呼吸：
用力吸气时，辅助吸气肌也参加。 用力呼气时，除吸气肌舒张外，呼气肌（肋间内 肌+腹壁肌）也收缩。
③人工呼吸:
基本原理:使肺内压与外界大气压之间产生压力差 方法:负压吸气式(压胸法) 正压吸气式( 口对口呼吸法，呼吸机)
(4)特点：
①平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。 ②用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。 ③平静呼吸时，肋间外肌所起的作用＜膈肌
（4/5）。
2.肺内压: P154
肺内压————肺内气道和肺泡内气体的压力。
呼吸过程中，肺内压 的周期性变化： 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
第五章 呼 吸
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
•概 述
P152
• 呼吸：机体与环境之间的气体交换。
• 人体呼吸的全过程（三个环节）：外呼 吸—气体运输—内呼吸。
外呼吸（肺呼吸）：指外界空气与血液在
肺部实现的气体交换。
（肺通气：肺泡气与大气的气体交换）
• 处理： ①立即堵塞创口； ②抽出空气；③用 人工呼吸机正压呼吸。
（二）肺通气的阻力 P156
• 肺通气的阻力----肺通气过程中所遇到的阻 力 （需要克服的的阻力），称为肺通气的 阻力。
弹 胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关
性
阻
肺泡表面张力：2/3
肺力 通
肺弹性阻力 肺弹性回缩力: 1/3
气
肺容积变化（ △V ）
肺顺应性(CL)=
─────── = 跨肺压变化(△P)
0.2L/cmH2O
比顺应性测= 得—的—肺—顺—应—性—（—L—/c—mH—2O—）— 肺总量（L）
(作最大吸气时)
(8版 P157)：
比顺应性= 平—静——呼——吸—时——的——肺—顺——应——性——（—L—/—cmH2O）
• 用力呼气（主动） ：吸气肌（膈肌，肋间外肌）舒张 ＋呼气肌（肋间内肌，腹壁肌）收缩→胸廓缩小↑ → 肺缩小↑ →肺内压＞ ＞大气压 →气体流入 ↑ （呼 气↑ ）。
(3)过程：
①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
胸廓容积扩大，肺在胸膜 腔负压作用下被动扩张
阻
力
非 气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关
弹
性 粘滞阻力
阻
常态下可忽略不计
力 惯性阻力
• 肺通气的阻力：肺通气时必须克服的的阻力。 • 临床上，肺通气阻力↑→可致肺通气障碍。 • 弹性阻力：物体对抗外力作用所引起的变形的力。
（举例：薄纸片，黑板擦。同样的力，薄纸片变形大 →说明薄纸片的弹性阻力小；黑板擦变形小→说明黑 板擦的弹性阻力大）
P159
非弹性阻力：气道阻力（主）＋惯性阻力＋粘滞 阻力 气道阻力：气流通过呼吸道时，气体分子间及气 体分子与呼吸道管壁间的摩擦阻力。（80%～90%）
• 影响气道阻力的主要因素：
• ①气道的管径(主)：气道阻力与气道半径 的4次方成反比： R∝1／r4
•
如哮喘。
• ②气流的速度：流速快→阻力大 。
• 测定胸廓的顺应性（= 0.2L/cmH2O ）时， 实际测定结果也是由肺的顺应性和胸廓的 顺应性共同决定的！
• 即： 0.2L/cmH2O就是肺和胸廓的总顺应性
• 什么呼吸状态时，胸廓的容积称为胸廓的自然容 积？
• 胸廓的自然容积应该是指既没有吸气肌收缩，也 没有呼气肌收缩时胸廓的容积。即吸气肌与呼气 肌全都处于舒张状态时胸廓的容积。如平静呼气 末时。
呼吸道（气道）：上呼吸道——鼻→咽→ 喉。 下呼吸道——气管→支气管→小支气管→细支 气管→呼吸性细支气管→肺泡管 →肺泡囊。
呼吸道的主要功能：1.气体出入肺部的通道（主 要功能）；2.调节气道阻力；3.加温加湿空气； 4.过滤清洁作用；5.防御性呼吸反射（喷嚏， 咳嗽，等）。
一、肺通气的原理
P153
• 8版P159,倒数第4行：“吸气末，胸廓回到其自然 位置，”----是否正确？
• 例如，人死了，呼吸停止了，胸廓能回到其“自 然位置”吗？
影响弹性阻力的因素：
①肺气肿、肺充血、肺不张、表面活性物质减 少、 肺纤维化和肺部感染等→肺弹性阻力↑ (肺的 顺应性↓)
②肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹内占位病变 等原因→胸廓的弹性阻力↑(胸廓的顺应性↓)
的吸引力。 力的方向：指向肺泡腔的中心。 力的作用：使肺泡缩小。
根据Laplace定律:
P＝———2—T———— r
肺泡回缩力(P): 与表面张力(T)成正比, 与肺泡半径(r)成反比。
即：表面张力越大，肺泡回缩力越大；肺 泡半径越小，肺泡回缩力越大。 肺泡回缩力是吸气的阻力。 肺泡回缩力是呼气的动力。
（一）肺通气的动力
肺通气的直接动力——肺内 压与外界大气压间的压力 差。
肺通气的原动力——呼吸运 动。
呼吸运动——由呼吸肌的收 缩和舒张造成胸廓的扩大 和缩小，称为呼吸运动。
• 1.呼吸运动: 吸气，呼气。 (1)型式:
按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸（深呼吸）； 按动作部位分:
混合呼吸:正常成人（腹式呼吸占80%）。 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、妊娠晚期。