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1、呼吸过程的三个基本环节：呼吸过程的三个基本环节：血液循环血液循环血液循环血液循环 肺肺肺肺 组织细胞组织细胞组织细胞组织细胞 OO22 OO22 COCO22 COCO22 第五章 呼 吸 respiration肺通气肺通气肺换气肺换气气体在血气体在血液中运输液中运输组织组织换气换气细胞内细胞内氧氧 化化 外呼吸外呼吸 内呼吸内呼吸 第一节第一节第一节第一节 肺通气（肺通气（肺通气（肺通气（Pulmonary VentilationPulmonary VentilationPulmonary VentilationPulmonary Ventilation）肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过
2、程肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程一一一一.肺通气的原理肺通气的原理肺通气的原理肺通气的原理(一）肺通气的动力：一）肺通气的动力：一）肺通气的动力：一）肺通气的动力：直接动力：肺内压与大气压之差直接动力：肺内压与大气压之差直接动力：肺内压与大气压之差直接动力：肺内压与大气压之差 原动力：呼吸肌舒缩引起的呼吸运动原动力：呼吸肌舒缩引起的呼吸运动原动力：呼吸肌舒缩引起的呼吸运动原动力：呼吸肌舒缩引起的呼吸运动 1.1.呼吸运动呼吸运动呼吸运动呼吸运动 （Respiratory movementRespiratory
3、movement）(1)(1)呼吸运动的过程呼吸运动的过程呼吸运动的过程呼吸运动的过程 吸气（吸气（吸气（吸气（inspirationinspiration）吸气肌：膈肌、肋间外肌吸气肌：膈肌、肋间外肌吸气肌：膈肌、肋间外肌吸气肌：膈肌、肋间外肌 辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌 膈肌收缩膈肌收缩膈肌收缩膈肌收缩膈下移膈下移膈下移膈下移胸廓上下径增大胸廓上下径增大胸廓上下径增大胸廓上下径增大肺内压下降肺内压下降肺内压下降肺内压下降 大气压大气压大气压大气压吸气吸气吸气吸气 肋间外肌收缩肋间外肌收缩肋间外肌收
4、缩肋间外肌收缩肋骨上移、下缘向外偏转肋骨上移、下缘向外偏转肋骨上移、下缘向外偏转肋骨上移、下缘向外偏转胸廓前后、左右径增大胸廓前后、左右径增大胸廓前后、左右径增大胸廓前后、左右径增大肺内压下降肺内压下降肺内压下降肺内压下降 大气压大气压大气压大气压呼气呼气呼气呼气 平静呼吸：平静呼吸：平静呼吸：平静呼吸：吸气：吸气肌吸气：吸气肌吸气：吸气肌吸气：吸气肌(膈肌、肋间外肌膈肌、肋间外肌膈肌、肋间外肌膈肌、肋间外肌)收缩收缩收缩收缩 呼气：吸气肌舒张呼气：吸气肌舒张呼气：吸气肌舒张呼气：吸气肌舒张 用力呼吸：用力呼吸：用力呼吸：用力呼吸：吸气：吸气肌及辅助吸气肌吸气：吸气肌及辅助吸气肌吸气：吸气肌及
5、辅助吸气肌吸气：吸气肌及辅助吸气肌(斜角肌、斜角肌、斜角肌、斜角肌、胸锁乳突肌胸锁乳突肌胸锁乳突肌胸锁乳突肌)收缩收缩收缩收缩 呼气：吸气肌舒张呼气：吸气肌舒张呼气：吸气肌舒张呼气：吸气肌舒张 呼气肌呼气肌呼气肌呼气肌(腹肌、肋间内肌腹肌、肋间内肌腹肌、肋间内肌腹肌、肋间内肌)收缩收缩收缩收缩 2.2.2.2.肺内压肺内压肺内压肺内压 Intrapulmonary pressureIntrapulmonary pressure吸气末、呼气末吸气末、呼气末吸气末、呼气末吸气末、呼气末肺内压肺内压肺内压肺内压=大气压大气压大气压大气压人工呼吸人工呼吸人工呼吸人工呼吸 ：大气压大气压3.3.3.3.
6、胸膜腔内压（胸膜腔内压（胸膜腔内压（胸膜腔内压（i intrapleural pressurentrapleural pressure）胸膜腔：潜在、胸膜腔：潜在、胸膜腔：潜在、胸膜腔：潜在、密闭密闭密闭密闭的腔隙，无气体，只的腔隙，无气体，只的腔隙，无气体，只的腔隙，无气体，只 有一薄层有一薄层有一薄层有一薄层浆液浆液浆液浆液（润滑、胸膜紧贴（润滑、胸膜紧贴（润滑、胸膜紧贴（润滑、胸膜紧贴)胸膜腔内压：平静呼吸时低于大气压胸膜腔内压：平静呼吸时低于大气压胸膜腔内压：平静呼吸时低于大气压胸膜腔内压：平静呼吸时低于大气压(负压负压负压负压)。平静呼气末平静呼气末平静呼气末平静呼气末:-5:-5
7、-3mmHg-3mmHg;吸气末吸气末吸气末吸气末:-10:-10 -5mmHg -5mmHg 意义意义意义意义:1):1):1):1)有利于维持肺的扩张状态有利于维持肺的扩张状态有利于维持肺的扩张状态有利于维持肺的扩张状态;2)2)2)2)有利于静脉和淋巴回流。有利于静脉和淋巴回流。有利于静脉和淋巴回流。有利于静脉和淋巴回流。呼吸时胸内压变化呼吸时胸内压变化呼吸时胸内压变化呼吸时胸内压变化(二二二二)肺通气的阻力肺通气的阻力肺通气的阻力肺通气的阻力 ResistanceResistance 肺的弹性阻力肺的弹性阻力 占占总总弹性阻力弹性阻力 阻力阻力 胸廓的弹性阻力胸廓的弹性阻力 70%70
8、%气道阻力气道阻力 占总阻力占总阻力非弹性阻力非弹性阻力 惯性惯性阻力阻力 30%30%黏滞阻力黏滞阻力 1.1.弹性阻力和顺应性弹性阻力和顺应性弹性阻力和顺应性弹性阻力和顺应性 弹性阻力：物体弹性阻力：物体弹性阻力：物体弹性阻力：物体对抗对抗对抗对抗外力作用所引起外力作用所引起外力作用所引起外力作用所引起 的的的的变形变形变形变形的力。的力。的力。的力。弹性阻力用顺应性衡量。弹性阻力用顺应性衡量。弹性阻力用顺应性衡量。弹性阻力用顺应性衡量。顺应性顺应性顺应性顺应性Compliance Compliance：弹性体：弹性体：弹性体：弹性体外外外外力作用下力作用下力作用下力作用下 发生变形的难易
9、程度。发生变形的难易程度。发生变形的难易程度。发生变形的难易程度。C=1/R C=1/R C=C=V/V/P=L/cmHP=L/cmH2 2OO 顺应性越大，弹性阻力越小，越易变形。顺应性越大，弹性阻力越小，越易变形。顺应性越大，弹性阻力越小，越易变形。顺应性越大，弹性阻力越小，越易变形。肺弹性阻力来源肺弹性阻力来源肺弹性阻力来源肺弹性阻力来源:弹力纤维弹力纤维弹力纤维弹力纤维1/31/3；肺泡表面张力；肺泡表面张力；肺泡表面张力；肺泡表面张力2/32/3液液液液气气气气根据根据根据根据LaplaceLaplaceLaplaceLaplace公式：公式：公式：公式：P=2T/rP=2T/rP=
10、2T/rP=2T/r(P(P(P(P为为为为肺肺肺肺泡泡泡泡的的的的回回回回缩缩缩缩压压压压；T T T T为为为为表表表表面面面面张张张张力力力力；r r r r为为为为肺肺肺肺泡泡泡泡半半半半径径径径),),),),大肺泡趋于胀破，小肺泡趋于萎陷大肺泡趋于胀破，小肺泡趋于萎陷大肺泡趋于胀破，小肺泡趋于萎陷大肺泡趋于胀破，小肺泡趋于萎陷气流方向气流方向r=0.01cmr=0.01cmr=0.005cmr=0.005cm 肺表面活性物质肺表面活性物质肺表面活性物质肺表面活性物质:（pulmonary surfactant)pulmonary surfactant)产生：肺泡产生：肺泡产生：肺泡
11、产生：肺泡型上皮细胞型上皮细胞型上皮细胞型上皮细胞 主要成分：二棕榈酰卵磷脂主要成分：二棕榈酰卵磷脂主要成分：二棕榈酰卵磷脂主要成分：二棕榈酰卵磷脂(DPPC)(DPPC)形成单分子层，分布在肺泡液形成单分子层，分布在肺泡液形成单分子层，分布在肺泡液形成单分子层，分布在肺泡液-气界面，气界面，气界面，气界面，其其其其密度随肺泡的张缩而改变密度随肺泡的张缩而改变密度随肺泡的张缩而改变密度随肺泡的张缩而改变。作用：降低肺泡表面张力，减小肺泡回缩力作用：降低肺泡表面张力，减小肺泡回缩力 生理意义生理意义：降低吸气阻力，减少吸气做功降低吸气阻力，减少吸气做功 维持肺泡的稳定性维持肺泡的稳定性 防止肺水
12、肿防止肺水肿 (3)(3)(3)(3)肺、胸廓的总弹性阻力和总顺应性：肺、胸廓的总弹性阻力和总顺应性：肺、胸廓的总弹性阻力和总顺应性：肺、胸廓的总弹性阻力和总顺应性：肺和胸廓两者呈串联排列肺和胸廓两者呈串联排列肺和胸廓两者呈串联排列肺和胸廓两者呈串联排列 1)1)1)1)总弹性阻力：总弹性阻力：总弹性阻力：总弹性阻力：R R R RL+chwL+chwL+chwL+chw=R R R RL L L L+R+R+R+Rchwchwchwchw 2)2)2)2)总顺应性：总顺应性：总顺应性：总顺应性：1/C1/CL+chwL+chw=1/C1/CL L+1/C+1/Cchwchw =1/0.2+1
13、/0.2 1/0.2+1/0.2=1/0.11/0.11/0.11/0.1 C CL+chwL+chw =0.1L/cmH2O0.1L/cmH2O 2.2.2.2.非弹性阻力非弹性阻力非弹性阻力非弹性阻力 惯性阻力：惯性阻力：惯性阻力：惯性阻力：黏滞阻力：黏滞阻力：黏滞阻力：黏滞阻力：气道阻力气道阻力气道阻力气道阻力：来自气体流经呼吸道时气体分子来自气体流经呼吸道时气体分子来自气体流经呼吸道时气体分子来自气体流经呼吸道时气体分子 之间和气体分子与气道壁之间的之间和气体分子与气道壁之间的之间和气体分子与气道壁之间的之间和气体分子与气道壁之间的摩擦摩擦摩擦摩擦;占非弹性阻力的占非弹性阻力的占非弹性
14、阻力的占非弹性阻力的80%80%80%80%90%90%90%90%。气流速度、气流形式、气道管径气流速度、气流形式、气道管径气流速度、气流形式、气道管径气流速度、气流形式、气道管径 R1/r R1/r R1/r R1/r4 4 4 4 交感神经兴奋交感神经兴奋交感神经兴奋交感神经兴奋、作用气道平滑肌、作用气道平滑肌、作用气道平滑肌、作用气道平滑肌2 2 2 2受体，使受体，使受体，使受体，使气道平滑肌舒张，气道管径增大，阻力降低；气道平滑肌舒张，气道管径增大，阻力降低；气道平滑肌舒张，气道管径增大，阻力降低；气道平滑肌舒张，气道管径增大，阻力降低；副交感神经兴奋副交感神经兴奋副交感神经兴奋副
15、交感神经兴奋，M M M M受体，使气道平滑肌收缩受体，使气道平滑肌收缩受体，使气道平滑肌收缩受体，使气道平滑肌收缩 二、肺通气功能的评价二、肺通气功能的评价（一）肺容积和肺容量（一）肺容积和肺容量 1.1.肺容积（肺容积（pulmonary volume):pulmonary volume):潮气量潮气量(TV)(TV)：400 400600ml600ml 补吸气量补吸气量(IRV)(IRV)：1500 15002000ml2000ml 补呼气量补呼气量(ERV)(ERV)：900 9001200ml1200ml 余气量余气量(RV)(RV)：1000 10001500ml1500ml肺容积
16、肺容积肺容积肺容积和和和和肺容量肺容量肺容量肺容量图解图解图解图解肺肺总总量量肺肺活活量量功功能能残残气气量量残残气气量量补补吸吸气气量量深深吸吸气气量量补补呼呼气气量量潮气量潮气量吸吸呼呼呼呼吸吸 最大随意通气量最大随意通气量最大随意通气量最大随意通气量 定义定义定义定义:尽力作尽力作尽力作尽力作深、快深、快深、快深、快呼吸时，每分钟吸入或呼呼吸时，每分钟吸入或呼呼吸时，每分钟吸入或呼呼吸时，每分钟吸入或呼 出的最大气体量。约为出的最大气体量。约为出的最大气体量。约为出的最大气体量。约为150L/min150L/min150L/min150L/min 通气贮量百分比通气贮量百分比通气贮量百分
17、比通气贮量百分比 =100%100%100%100%等于或大于等于或大于等于或大于等于或大于93%93%93%93%最大通气量最大通气量最大通气量最大通气量(150L150L150L150L)每分通气量每分通气量每分通气量每分通气量(6L6L6L6L)最大通气量最大通气量最大通气量最大通气量(150L150L150L150L)解剖无效腔：解剖无效腔：解剖无效腔：解剖无效腔：鼻鼻鼻鼻终末细支终末细支终末细支终末细支 气管气管气管气管肺泡无效腔：肺泡无效腔：肺泡无效腔：肺泡无效腔：血流在肺分布血流在肺分布血流在肺分布血流在肺分布 不均引起不均引起不均引起不均引起生理无效腔生理无效腔生理无效腔生理无
18、效腔2.肺泡通气量肺泡通气量(alveolar ventilation)定义定义:每分钟吸入肺泡的新鲜气量。每分钟吸入肺泡的新鲜气量。与血液进行真正有效气体交换的气量与血液进行真正有效气体交换的气量 肺泡通气量肺泡通气量=（潮气量无效腔）（潮气量无效腔）呼吸频率呼吸频率 =（500-150）12 =4.2L/min 每次吸入肺泡的新鲜气量约每次吸入肺泡的新鲜气量约350ml350ml。每次呼吸肺泡内气体更新每次呼吸肺泡内气体更新1/71/7左右。左右。（三）呼吸功（三）呼吸功（work of breathing)work of breathing)在一次呼吸过程中呼吸肌为实现肺通气在一次呼吸过程中呼吸肌为实现肺通气所做的功。所做的功。正常一次平静呼吸作功仅正常一次平静呼吸作功仅0.25J0.25J。劳劳动动、运运动动及及疾疾病病致致肺肺弹弹性性及及非非弹弹性性阻阻力增大时，呼吸功增加。力增大时，呼吸功增加。