第五章 呼吸
第一节 肺通气
一、肺通气原理:肺通气动力克服其阻力 ﹡(一) 肺通气动力:呼吸运动是肺通气的原动力 1. 呼吸运动
(1)吸气运动 …吸气(主动) (2)呼气运动 …呼气(被动) (3)平静呼吸和用力呼吸 平静呼吸:吸气主动,呼气被动 用力呼吸: 都是主动 2、肺内压:
吸气时:肺容积↑→肺内压↓<大气压 (-1~-2mmHg) 呼气时:肺容积↓→肺内压↑>大气压 (+1~+2mmHg)
呼吸运动造成肺内压与大气压之间的压力差,是气体进出肺的直接动力。 3、胸膜腔内压
(1)胸膜腔:由胸膜壁层与脏层围成的密闭的潜在的腔隙
结构特点:①密闭②内有少量浆液: a.润滑作用b.浆液分子的内聚力使两层胸膜不易分开 (2)胸膜腔内压:负压
平静吸气末:-5~-10mmHg
呼气末:-3~-5mmHg
胸膜腔内=大气压-肺弹性回缩力=-肺弹性回缩力(负压) ▲意义:①维持肺的扩张状态②促进胸腔内的静脉和淋巴回流 (二)肺通气阻力
弹性阻力:肺和胸廓的弹性阻力………………70% 非弹性阻力:气道阻力、惯性阻力和粘滞阻力…30% ﹡1.弹性阻力和顺应性
·弹性阻力:弹性组织在外力作用下变形时,具有对抗变形和弹性回位的力。 ·顺应性:在外力作用下弹性组织的可扩张性。 容易扩张→顺应性大,弹性阻力小
不易扩张→顺应性小,弹性阻力大
c?1容积变化(?V) 顺应性(C)? L/cmH2O R压力变化(?P)① 肺顺应性(CL)?肺容积变化(?V)=0.2 L∕cmH20
跨肺压变化(?P) (肺内压与胸膜腔内压之差) 肺弹性阻力的来源: 肺组织的弹性回缩力1/3 肺泡内液-气界面的表面张力2/3 ﹡肺泡表面张力与表面活性物质: 表面张力:肺泡内液-气界面
肺泡表面活性物质:肺泡Ⅱ型细胞合成、释放。
成分:二棕榈酰卵磷脂(dipalmitoyl phosphatidyl choline DPPC )
作用:降低表面张力
吸气时 →肺泡表面积↑(↓) →表面活性物质??????????表面张力相对↑(↓) 密集:降低表面张力的作用强呼气时 →肺泡回缩力↑(↓) →肺泡不致破裂 塌陷分散:降低表面张力的作用弱意义: a.维持大小肺泡的稳定性
b.防止肺毛细胞血管中液体渗入肺泡引起肺水肿 c.降低吸气阻力,减小吸气做功。
(2)胸廓的弹性阻力和顺应性②胸廓的顺应性
胸廓的顺应性(Cchw)?胸腔容积变化(?V) = 0.2 L/cm H2O
跨壁压变化(?P)(胸内压与大气压之差)2.非弹性阻力:
惯性阻力:气流
(1)构成 粘滞阻力:组织相对位移
气道阻力:气体分子间、气体分子与气道壁间摩擦80%~90% (2)影响因素:
①气流速度:快:阻力大。慢:阻力小。
②气流形成:层流:阻力小,湍流:阻力大 ③气流管径:管径缩小,阻力增大,反之减少。
二、基本肺容积和肺容量 (一)基本肺容积
1.潮气量:每次呼吸时吸入和呼出的气量 正、成:400~~600ml,,平均500ml 2.补吸气量:平静吸气末再用力吸气所能吸入的气量 正、成:1500~2000ml 3.补呼气量:平静呼气末再尽力呼气所能呼出的气量 正、成:900~1200ml 4.余气量(残气量):最大呼气末尚存留于肺中不能再呼出的气量 正、成:1000~1500ml (二)肺容量
1.深吸气量:从平静呼气末作最大吸气所能吸入的气量。 =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量。 =余气量+补呼气量 正、成: 2500ml ﹡3.肺活量与时间肺活量:
活量:用力吸气后再用力呼气所能呼出的最大气量。=潮气量+补吸气量+补呼气量
正、成、男:3500ml 女: 2500ml肺活量是评价肺通气功能的指标
②时间肺活量(用力呼气量):用力吸气后,再用力并以最快的速度呼气,在头几秒内所呼出
的气量占肺活量的百分数。
时间肺活量是评价肺通气功能的较好指标 4.肺总量:肺所能容纳的最大气量。 =肺活量+余气量 正、成 男:5000ml 女:3500ml ﹡三、肺通气量
(一)每分通气量和每分最大通气量
⒈每分通气量:每分钟进、出肺的气体总量 =潮气量×呼吸频率 6~9 L
⒉每分最大通气量:尽力作深快呼吸时,每分钟所能吸入或呼出的最大气量。70~120 L
反映了呼吸机能的最大潜力所能耐受的体力强度。
(二)肺泡通气量 1.无效腔:
(1)解剖无效腔:鼻→终末细支气管150ml
(2)肺泡无效腔:未与血液进行气体交换的肺泡所占容积,正常几乎为0 (3)生理无效腔:=解剖无效腔+肺泡无效腔
2.肺泡通气量:每分钟吸入肺泡的新鲜空气量。 =(潮气量-解剖无效腔)×呼吸频率
第二节 呼吸气体的交换
一、气体交换的动力:分压差 二、气体交换方式:扩散 三、影响气体交换的因素
(一)气体扩散速率:单位时间内气体扩散的容积 气体扩散速率=分压差×扩散面积×溶解度×温度 扩散距离×分子量平方根 (二)呼吸膜: (三)通气/血流 比值
概念:每分肺泡通气量(V)和每分肺血流量(Q)之比值 V/Q=4.2/5=0.84
V/Q<0.84,通气不足,血流过剩≈A-V短路 V/Q>0.84,通气过剩,血流不足,肺泡无效腔↑
第三节 气体在血液中的运输
一、气体的运输形式: 二、 氧的运输
(一)物理溶解:极少,约占物理溶解:极少,约占1.5% (二)化学结合:占98.5%
1.结合形式:
PO2高???? HbO2 Hb+O2????PO2低﹡⒉特点:
⑴ 反应快、可逆,无须酶的催化,受PO2影响 ⑵是氧合,非氧化 ⑶1分子Hb可与4分子O2可逆结合
100ml血液中,Hb+O2结合的最大量——Hb氧容量 100ml血液中,Hb+O2结合的实际量——Hb氧含量 Hb氧含量
Hb氧容量
⑷氧离曲线: 呈S形
以氧分压(PO2)值为横坐标,相应的血氧饱和度为纵坐标,称为氧解离曲线( ﹡3.氧解离曲线的特点: PO2 坡度 现象 上段 60~100mmHg 较平坦 PO2变化大时,氧饱和度变化小 中段 40~60mmHg 较陡 PO2降低能促进大量氧离,血氧饱和度下降显著。 下段 15~40mmHg 最陡 PO2稍有下降,血氧饱和度就急剧下降。 ×100%=Hb氧饱和度