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第六章呼吸呼吸:机体与外界环境之间的气体交换过程.第一节肺通气一.肺通气原理肺通气:肺与外界环境之间的气体交换过程。参与的器官有呼吸道、肺泡和胸廓肺通气的动力：气体进出肺源于肺泡和大气之间的压力差，此压力差来源于肺容积的变化。呼吸运动导致肺容积的变化。呼吸运动是肺通气的原动力。1.呼吸运动（Respiratorymovement)过程：膈肌收缩中心腱下移胸廓上下径扩大；平静吸气时，膈肌下移1-2cm,增大容积相当总通气量的4/5。肋间外肌收缩肋骨上举胸腔前后,左右径增大。（2）呼气运动：膈肌和肋间外肌舒张肺因本身的回缩力而回位胸腔和肺容积缩小。平静吸气时，呼气为被动过程。2.呼吸型式：（1）腹式呼吸和胸式呼吸腹式呼吸,胸式呼吸,混合呼吸，不论那一种形式的呼吸，吸气运动均为主动过程；（2）平静呼吸和用力呼吸：平静呼吸：平稳均匀（12-18次/分）；吸气主动呼气被动。用力呼吸：呼吸加深加快；参与的吸气肌和呼气肌增多，吸气和呼气均为主动。呼吸困难：呼吸大大加深，鼻翼煽动，主观上不舒服等。2.肺内压(intrapulmonarypressure)指肺泡内的压力。呼吸暂停时，应与大气压相等。平静吸气：开始低于大气压1～2mmHg,吸气末等于大气压。平静呼气：开始高于大气压1～2mmHg,,呼气末等于大气压。呼吸过程中，肺内压的周期性交替升降，造成肺内压与大气之间的压力差，为推动气体进出肺的直接动力。3.胸膜腔和胸内压胸膜腔解剖：特点：1.密闭2.有少量液体:a.润滑,b.分子吸附作用作用:使肺脏能够随着胸廓的运动而运动.胸内压:指胸膜腔内的压力。与大气压相比较为负值。胸内负压的成因:有两种力通过胸膜脏层作用于胸膜腔：肺内压使肺泡扩张，肺的弹性回缩力使肺泡缩小。胸膜腔内压实际上是两种作用相反力的代数和。胸内压=肺内压－肺回缩力吸气末与呼气末（肺内压？）：胸内压＝－肺回缩力（约-5mmHg）胸膜腔负压是肺的弹性纤维回缩力造成。吸气时，肺扩张，肺的弹性回缩力增大，胸膜腔内压更负；呼气时，肺缩小，肺的弹性回缩力缩小，胸膜腔内压减少。平静吸气末：-10～-5mmHg,用力吸气末可达-90mmHg。平静呼气末：-5～-3mmHg,用力呼气末可达110mmHg。胸膜腔负压的生理意义：1.作用于肺，使肺处于扩张状态，有利与肺通气；当胸膜腔密闭性遭到破坏时（气胸），肺因弹性回缩而塌陷。肺通气功能障碍。（插图2－10）2.作用于胸腔内其他脏器如壁薄而可扩性大的腔静脉、胸导管等，影响静脉血和淋巴液的回流。(二）肺通气的阻力:分类:弹性阻力:肺,胸廓非弹性阻力:惯性阻力、粘滞阻力、气道阻力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，产生的对抗变形和回位的力。在同样大小外力作用下，弹性阻力越大，变形程度越小；弹性阻力越小，变形程度越大。顺应性：用于度量弹性阻力的大小。指在外力作用下弹性组织的可扩张性。易扩张者，弹性阻力小，顺应性大。顺应性与弹性阻力成反变关系。C=1/R（弹性阻力）比顺应性：排除个体间肺总容量的差别肺弹性阻力的来源:·肺组织的弹性回缩力：肺组织具弹力和胶原纤维，肺扩张牵拉时产生弹性阻力。·肺泡内衬液与肺泡气之间夜－气界面产生的表面张力肺泡上皮的表面,有一薄层液体分子层,它与肺泡内气体形成了液－气界面.由于液体分子之间存在着吸引力,因而产生了使液体表面趋于缩小的力,这种力称为表面张力.它可使肺泡回缩,萎陷.实验表明不存在表面张力时（冲满生理盐水的肺），肺的弹性阻力仅占肺总弹性阻力的1/3。根据Laplace定律:P=2T/rP－肺泡回缩力，r－肺泡半径，T－表面张力假设大小肺泡的表面张力一样，肺泡内压将随肺泡的半径而变化。小肺泡大压力，大肺泡小压力。表面活性物质：来源：肺泡II型上皮细胞合成和释放主要成份：二软酯酰卵磷脂作用：降低肺泡表面张力，防止肺泡因回缩而塌陷；维持各种大小不一的肺泡容量的稳定性；（因其密度随肺泡半径变化而变化）防止肺泡毛细血管中的液体渗入肺泡。（减弱表面张力对肺毛细血管中液体的吸引作用）2.非弹性阻力惯性阻力:粘滞阻力:气道阻力:来自气流经呼吸道时气体分子间和气体分子与气道壁之间的摩擦.为非弹性阻力的主要成份.(80-90%)气道阻力可用单位时间内推动一定量气体流动所需的压力表示.总气道阻力=△P/V/t影响因素:跨壁压,肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用，自主神经活动，化学因素的影响。（插图2－16）1－3种因素随呼吸运动发生周期性变化，气道阻力也随之变化。吸气时？呼气时？•弹性阻力占总阻力的70%,非弹性阻力占总阻力的30%.•二.肺容积和肺容量（一）肺容积:包括四个互不重叠的基本容积。全部相加等于肺的最大容量。1.潮气量:平静呼吸时每次吸入或呼出的气体量.•500ml,运动时2.补吸气量:平静吸气末再尽力吸气所能吸入的气•体量.1500-2000ml3.补呼气量:平静呼气末再尽力呼气所能呼出的气•体量.900-1200ml4.余气量：最大呼气末尚留存于肺中不能再呼出的余气量。只能间接测定。1000-1500ml(二）肺容量基本肺容量中两项或两项以上的联合气体量1.深吸气量:平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量.深吸气量=潮气量+补吸气量.2.功能余气量:平静呼气末肺内所留存的气体量.•=余气量+补呼气量.肺气肿病人（三）肺活量和时间肺活量1.肺活量:最大吸气后再用力呼气所能呼出的气量.=潮气量+补吸气量+补呼气量男:3500ml,:2500ml2.时间肺活量（用力肺活量）:最大吸气后再用力并以最快的速度呼气,在头几秒钟内所呼出的气体量占肺活量的百分数.正常成人:1秒:83%,2秒:96%,3秒:99%.意义:动态指标,不仅反映肺活量容量大小,也反映阻力变化.是评价肺功能的较好指标.3.肺总量:肺所能容纳的最大气量.=肺活量+余气量.男:5L,女:3.5L三.肺通气量(一）每分通气量每分通气量:每分钟进或出肺的气体总量.每分通气量=潮气量x呼吸频率平静呼吸时,正常成人:500mlx12-18,6-9L每分最大通气量:以最快的速度和尽可能深的幅度进行呼吸时,所得到的每分通气量.正常成人可达70-120L最大通气量－平静呼吸时每分通气量通气储量百分比：——————————————————————X%最大通气量意义:了解通气功能的贮备能力.测定人体所能从事体力劳动强度的最大限度.（二）无效腔和肺泡通气量:生理无效腔：解剖无效腔:150ml肺泡无效腔:0正常人生理无效腔接近解剖无效腔计算真正的有效的气体交换，须采用肺泡通气量肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)x呼吸频率潮气量和呼吸频率对肺通气和肺泡通气都有影响。例:每分通气量肺泡通气量16x500=8000(500-150)x16=56008x1000=8000(1000-150)x8=680032x250=8000(250-150)x32=3200从气体交换角度而言，浅而快的呼吸是不利的。第二节呼吸气体的交换一.气体交换原理(一）气体的扩散气体扩散:气体分子从分压高处向分压低处发生的净移动.单位时间内气体扩散的容积称气体扩散速率.气体扩散速率的影响因素:1.气体的分压差(△P):△P大，扩散快；2.气体的分子量和溶解度(MW,S):与MW平方根呈反比；与Ｓ呈正比。S/MW为扩散系数。3.扩散面积和距离(A,d):扩散速率与A呈正比；与d呈反比。4.温度(T):扩散速率与T呈正比。扩散速率与上述诸因素的关系:△P•T•A•SD——————d•MW（二）呼吸气和人体不同部位气体的分压1.呼吸气和肺泡气的成份和分压（略）2.血液气体和组织气体的分压(张力)肺泡气动脉血混合静脉血组织PO210490-1004030PCO240404650二。气体在肺的交换(肺换气）（一）交换过程（插图）扩散速度极快，0。3秒便可达到平衡。血液流经肺毛细血管的时间为0。7秒。前1/3已基本完成气体交换过程。（二）影响肺部气体交换的因素（膜的因素）1.呼吸膜的厚度:与扩散速率呈反比。由六层结构组成，总厚度为1M。2.呼吸膜的面积:与扩散速率呈正比。总扩散面积70m2安静状态下呼吸时扩散面积为40m2。3.通气/血流比值（ventilation/perfusionratio)的影响指每分钟肺泡通气量(VA)与每分钟肺血流量(Q)之间分比值。正常成人安静时:350x12/5,000=0.84VA/Q比值增大，通气过剩而血流不足；VA/Q比值减小，通气不足而血流过剩；VA/Q增大或减小都妨碍气体交换，导致缺O2或CO2潴留。