医学教学课件：肺 通 气
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* 吸气和呼气都是主动的
（2）呼吸运动的形式
第一节 肺通气
❖腹式呼吸(abdominal breathing) 以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动
❖胸式呼吸(thoracic breathing) 以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动
第一节 肺通气
❖ 平静呼吸(eupnea) 吸气是主动的，呼气是被动
❖用力呼吸(forced breathing) 吸气和呼气都是主动的
在自然呼吸停止时，用人工方法建立起肺 内压与大气压之间的压力差以维持肺通气
❖ 正压法 ❖ 负压法
3. 胸膜腔内压
第一节 肺通气
Leabharlann Baidu
第一节 肺通气
浆液的作用
❖ 润滑作用减小两层胸膜间滑动的摩擦 阻力
❖ 浆液分子的内聚力使两层胸膜互相贴 附在一起，肺可以随胸廓的运动而运动
第一节 肺通气
胸膜腔内压 (intrapleural pressure)
呼吸肌
(respiratory muscles)
吸气肌：膈肌和肋间外肌 斜角肌、胸锁乳突肌
呼气肌：肋间内肌、腹肌
（1）呼吸运动的过程
①平静呼吸(eupnea)：
第一节 肺通气
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
第一节 肺通气
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
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
第一节 肺通气
Laplace定律 P=2T/r
第一节 肺通气
第一节 肺通气
肺表面活性物质(pulmonary surfactant)
来源：肺泡Ⅱ细胞 成分：二棕榈酰卵磷脂和 表面活性物质结合蛋白 作用：降低肺泡液-气界 面的表面张力
第一节 肺通气
生理意义：
❖ 降低吸气阻力，减少吸气做功 ❖ 维持肺泡的稳定性 ❖ 防止肺水肿
第一节 肺通气
(3) 胸廓的弹性阻力和胸廓顺应性
胸腔容积的变化(ΔV)
胸廓的顺应性=
(Cchw)
跨胸壁压的变化(ΔP)
(L/cmH2O)
第一节 肺通气
(4) 肺和胸廓的总弹性阻力和总顺应性
1
1
1
1
1
=
+
2. 肺内压
第一节 肺通气
第一节 肺通气
平静吸气初: 肺内压 < 大气压→气入肺
(-2~-1mmHg)
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→气出肺
(1~2mmHg)
平静呼气末: 肺内压 = 大气压→气流停
第一节 肺通气
人工呼吸 (artificial respiration)
气道阻力 (airway resistance) = 大气压与肺内压之差(cmH2O)
单位时间内气体流量(L/s)
气流速度 气流形式 气道管径：与管道半径的4次方成反比
指胸膜腔内的压力，简称胸内压
第一节 肺通气
第一节 肺通气
胸膜腔内负压的形成:
第一节 肺通气
第一节 肺通气
跨肺压=肺内压-胸膜腔内压 肺内压=大气压(吸气末或呼气末) 跨肺压=-胸膜腔内压
胸膜腔内压=肺内压+（-肺回缩压） 胸膜腔内压=大气压+（-肺回缩压） 胸膜腔内压= -肺回缩压
胸内负压的生理意义
1. 弹性阻力和顺应性
(1) 顺应性 ❖ 弹性阻力(elastic resistance)
物体对抗外力作用引起变形的力
❖ 顺应性(compliance)
外力作用下弹性组织的可扩张性，通常 用单位跨壁压(transmural pressure)所引起 的容积变化表示
C=1/R C=ΔV/ΔP(L/cmH2O)
第一节 肺通气
(1) 肺的弹性阻力与肺顺应性 1) 肺顺应性
第一节 肺通气
肺容积变化(ΔV) 肺顺应性(CL)= 跨肺压变化(ΔP) (L/cmH2O) 跨肺压= 肺内压- 胸膜腔内压
2) 肺总量对肺顺应性的影响
比顺应性(specific compliance) 单位肺容量的顺应性
第一节 肺通气
=
+
(CL+chw)
(CL)
(Cchw) 0.2
0.2
第一节 肺通气
(二) 非弹性阻力
(1) 非弹性阻力与气道阻力
❖ 惯性阻力 (inertial resistance) ❖ 粘滞阻力 (viscous resistance) ❖ 气道阻力 (airway resistance)
80%~90%
第一节 肺通气
❖ 呼吸道 ❖ 肺泡 ❖ 胸廓
第一节 肺通气
一、肺通气的原理
(一) 肺通气的动力
直接动力： 肺泡气与外界大气之间的压力差
原动力： 呼吸肌的收缩和舒张所引起的胸廓节律
性扩张和缩小，即呼吸运动
1.呼吸运动
第一节 肺通气
呼吸运动 (respiratory movement)
呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大 和缩小
平静呼吸时的肺顺应性(L/cmH2O)
比顺应性=
功能余气量(L)
第一节 肺通气
3) 肺弹性阻力的来源
肺弹性组织回缩力:1/3
肺的弹性阻力
lung recoil force
肺泡表面张力:2/3
alveolar surface tension
第一节 肺通气
肺泡表面张力(alveolar surface tension)
RESPIRATION
呼吸(respiration)
机体与外界环境之间的气体交换过程
呼吸过程的 三个环节
外呼吸 气体运输
内呼吸
第一节 肺 通 气
PULMONARY VENTILATION
第一节 肺通气
肺通气 (pulmonary ventilation)
肺与大气之间进行气体交换的过程
实现肺通气的器官
胸廓容积扩大，肺在胸膜 肺弹性回缩力的作用，
腔负压作用下被动扩张
肺容积缩小
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
* 吸气是主动的，呼气是被动的
第一节 肺通气
②用力呼吸(forced breathing)：
❖ 吸气
由膈肌、肋间外肌和辅助吸气肌收 缩引起
❖ 呼气
由膈肌和肋间外肌舒张及肋间内肌 和腹肌收缩引起
第一节 肺通气
❖ 维持肺处于扩张状态 ❖ 促进血液和淋巴液的回流
气胸 (pneumothorax)
第一节 肺通气
(二) 肺通气阻力
第一节 肺通气
弹性阻力 （70%）
胸廓弹性阻力 肺泡表面张力：2/3
肺弹性阻力 肺弹性回缩力: 1/3
非弹性阻力 （30%）
气道阻力 粘滞阻力 惯性阻力
第一节 肺通气
（2）呼吸运动的形式
第一节 肺通气
❖腹式呼吸(abdominal breathing) 以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动
❖胸式呼吸(thoracic breathing) 以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动
第一节 肺通气
❖ 平静呼吸(eupnea) 吸气是主动的，呼气是被动
❖用力呼吸(forced breathing) 吸气和呼气都是主动的
在自然呼吸停止时，用人工方法建立起肺 内压与大气压之间的压力差以维持肺通气
❖ 正压法 ❖ 负压法
3. 胸膜腔内压
第一节 肺通气
Leabharlann Baidu
第一节 肺通气
浆液的作用
❖ 润滑作用减小两层胸膜间滑动的摩擦 阻力
❖ 浆液分子的内聚力使两层胸膜互相贴 附在一起，肺可以随胸廓的运动而运动
第一节 肺通气
胸膜腔内压 (intrapleural pressure)
呼吸肌
(respiratory muscles)
吸气肌：膈肌和肋间外肌 斜角肌、胸锁乳突肌
呼气肌：肋间内肌、腹肌
（1）呼吸运动的过程
①平静呼吸(eupnea)：
第一节 肺通气
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
第一节 肺通气
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
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
第一节 肺通气
Laplace定律 P=2T/r
第一节 肺通气
第一节 肺通气
肺表面活性物质(pulmonary surfactant)
来源：肺泡Ⅱ细胞 成分：二棕榈酰卵磷脂和 表面活性物质结合蛋白 作用：降低肺泡液-气界 面的表面张力
第一节 肺通气
生理意义：
❖ 降低吸气阻力，减少吸气做功 ❖ 维持肺泡的稳定性 ❖ 防止肺水肿
第一节 肺通气
(3) 胸廓的弹性阻力和胸廓顺应性
胸腔容积的变化(ΔV)
胸廓的顺应性=
(Cchw)
跨胸壁压的变化(ΔP)
(L/cmH2O)
第一节 肺通气
(4) 肺和胸廓的总弹性阻力和总顺应性
1
1
1
1
1
=
+
2. 肺内压
第一节 肺通气
第一节 肺通气
平静吸气初: 肺内压 < 大气压→气入肺
(-2~-1mmHg)
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→气出肺
(1~2mmHg)
平静呼气末: 肺内压 = 大气压→气流停
第一节 肺通气
人工呼吸 (artificial respiration)
气道阻力 (airway resistance) = 大气压与肺内压之差(cmH2O)
单位时间内气体流量(L/s)
气流速度 气流形式 气道管径：与管道半径的4次方成反比
指胸膜腔内的压力，简称胸内压
第一节 肺通气
第一节 肺通气
胸膜腔内负压的形成:
第一节 肺通气
第一节 肺通气
跨肺压=肺内压-胸膜腔内压 肺内压=大气压(吸气末或呼气末) 跨肺压=-胸膜腔内压
胸膜腔内压=肺内压+（-肺回缩压） 胸膜腔内压=大气压+（-肺回缩压） 胸膜腔内压= -肺回缩压
胸内负压的生理意义
1. 弹性阻力和顺应性
(1) 顺应性 ❖ 弹性阻力(elastic resistance)
物体对抗外力作用引起变形的力
❖ 顺应性(compliance)
外力作用下弹性组织的可扩张性，通常 用单位跨壁压(transmural pressure)所引起 的容积变化表示
C=1/R C=ΔV/ΔP(L/cmH2O)
第一节 肺通气
(1) 肺的弹性阻力与肺顺应性 1) 肺顺应性
第一节 肺通气
肺容积变化(ΔV) 肺顺应性(CL)= 跨肺压变化(ΔP) (L/cmH2O) 跨肺压= 肺内压- 胸膜腔内压
2) 肺总量对肺顺应性的影响
比顺应性(specific compliance) 单位肺容量的顺应性
第一节 肺通气
=
+
(CL+chw)
(CL)
(Cchw) 0.2
0.2
第一节 肺通气
(二) 非弹性阻力
(1) 非弹性阻力与气道阻力
❖ 惯性阻力 (inertial resistance) ❖ 粘滞阻力 (viscous resistance) ❖ 气道阻力 (airway resistance)
80%~90%
第一节 肺通气
❖ 呼吸道 ❖ 肺泡 ❖ 胸廓
第一节 肺通气
一、肺通气的原理
(一) 肺通气的动力
直接动力： 肺泡气与外界大气之间的压力差
原动力： 呼吸肌的收缩和舒张所引起的胸廓节律
性扩张和缩小，即呼吸运动
1.呼吸运动
第一节 肺通气
呼吸运动 (respiratory movement)
呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大 和缩小
平静呼吸时的肺顺应性(L/cmH2O)
比顺应性=
功能余气量(L)
第一节 肺通气
3) 肺弹性阻力的来源
肺弹性组织回缩力:1/3
肺的弹性阻力
lung recoil force
肺泡表面张力:2/3
alveolar surface tension
第一节 肺通气
肺泡表面张力(alveolar surface tension)
RESPIRATION
呼吸(respiration)
机体与外界环境之间的气体交换过程
呼吸过程的 三个环节
外呼吸 气体运输
内呼吸
第一节 肺 通 气
PULMONARY VENTILATION
第一节 肺通气
肺通气 (pulmonary ventilation)
肺与大气之间进行气体交换的过程
实现肺通气的器官
胸廓容积扩大，肺在胸膜 肺弹性回缩力的作用，
腔负压作用下被动扩张
肺容积缩小
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
* 吸气是主动的，呼气是被动的
第一节 肺通气
②用力呼吸(forced breathing)：
❖ 吸气
由膈肌、肋间外肌和辅助吸气肌收 缩引起
❖ 呼气
由膈肌和肋间外肌舒张及肋间内肌 和腹肌收缩引起
第一节 肺通气
❖ 维持肺处于扩张状态 ❖ 促进血液和淋巴液的回流
气胸 (pneumothorax)
第一节 肺通气
(二) 肺通气阻力
第一节 肺通气
弹性阻力 （70%）
胸廓弹性阻力 肺泡表面张力：2/3
肺弹性阻力 肺弹性回缩力: 1/3
非弹性阻力 （30%）
气道阻力 粘滞阻力 惯性阻力
第一节 肺通气