人体解剖生理学：第七章-呼吸系统的结构和功能课件.ppt

第七章第七章 呼吸系统结构和功能呼吸系统结构和功能 一一. 呼吸呼吸（respiration）：）：机体与外界环境之间的气机体与外界环境之间的气体交换过程体交换过程二二. . 呼吸过程三环节：呼吸过程三环节： 1. 1. 外呼吸外呼吸( (肺呼吸肺呼吸):): 肺通气：肺与外界空气之间肺通气：肺与外界空气之间 肺换气：肺泡与肺毛细血管之间肺换气：肺泡与肺毛细血管之间 2. 2. 气体在血液中的运输气体在血液中的运输: O: O2 2, CO, CO2 2 3. 3. 内呼吸内呼吸( (组织呼吸组织呼吸):): 组织换气：组织换气： 细胞内氧化代谢：细胞内氧化代谢：呼吸的过程呼吸的过程第一节第一节 呼吸系统的组成呼吸系统的组成及基本结构及基本结构肺外呼肺外呼吸道吸道肺肺气管、主支气管气管、主支气管一、组成一、组成肺内各级支气管肺内各级支气管肺泡肺泡上呼吸道上呼吸道下呼吸道下呼吸道 二、功能二、功能 与外界进行气体交换，即吸入与外界进行气体交换，即吸入氧气，呼出二氧化碳，其中喉是发氧气，呼出二氧化碳，其中喉是发音的器官，鼻有嗅觉功能音的器官，鼻有嗅觉功能鼻、咽、喉鼻、咽、喉呼吸系统呼吸系统 呼吸系统呼吸系统包括了包括了呼吸道呼吸道和和肺肺。 呼吸道：呼吸道：分上、下两部分，分上、下两部分， 上上呼吸道由呼吸道由鼻、咽、喉鼻、咽、喉组成，组成， 下下呼吸道由呼吸道由气管及各级支气管气管及各级支气管组成。组成。 呼吸道有加温、润湿和净化空气的呼吸道有加温、润湿和净化空气的功能，有通过调节支气管平滑肌的功能，有通过调节支气管平滑肌的舒缩来改变呼吸道的口径进而影响舒缩来改变呼吸道的口径进而影响气流阻力的功能，但呼吸道不具备气流阻力的功能，但呼吸道不具备气体交换的功能。气体交换的功能。主要功能主要功能 1 1、加温湿润：、加温湿润：主要在鼻咽部（血流丰富、粘液）。主要在鼻咽部（血流丰富、粘液）。临床气管插管。临床气管插管。 PM2.5 particulate matter， 一一 呼吸道呼吸道( (一一) ) 鼻鼻鼻的分部鼻的分部 外鼻、鼻旁窦和鼻腔外鼻、鼻旁窦和鼻腔 1. 1. 外鼻外鼻 外鼻位于面的中部，分为鼻根、鼻背、鼻尖、鼻翼等部。外鼻位于面的中部，分为鼻根、鼻背、鼻尖、鼻翼等部。 鼻背的深面有鼻骨，鼻尖和鼻翼的深面有鼻软骨。鼻背的深面有鼻骨，鼻尖和鼻翼的深面有鼻软骨。 外鼻表面由皮肤覆盖，鼻尖和鼻背处皮肤较厚，富含皮脂外鼻表面由皮肤覆盖，鼻尖和鼻背处皮肤较厚，富含皮脂腺和汗腺，容易发生腺和汗腺，容易发生鼻疖和痤疮鼻疖和痤疮。 2. 鼻腔鼻腔 由骨和软骨的表面覆由骨和软骨的表面覆以粘膜或皮肤构成，以鼻以粘膜或皮肤构成，以鼻中隔为界分为左、右鼻腔。中隔为界分为左、右鼻腔。 鼻前庭鼻前庭与与固有鼻腔固有鼻腔 交界处交界处鼻阈鼻阈鼻腔的粘膜：鼻腔的粘膜：嗅部嗅部+ +呼吸部呼吸部 易出血区（易出血区（LittleLittle区区）位于）位于鼻中隔的前下方，该区域粘膜鼻中隔的前下方，该区域粘膜中有丰富的血管吻合丛，约中有丰富的血管吻合丛，约90%90%的鼻出血均发生于此处。的鼻出血均发生于此处。 鼻腔外侧壁：鼻腔外侧壁： 上上, ,中中, ,下鼻甲下鼻甲/ /鼻道鼻道 嗅区嗅区 3. 鼻旁窦鼻旁窦 额窦额窦 筛窦筛窦 蝶窦蝶窦 上颌窦上颌窦额窦额窦筛窦筛窦蝶窦蝶窦上颌窦上颌窦frontal sinus ( (二二) ) 喉喉: : 喉既是呼吸道，又是发音喉既是呼吸道，又是发音器官器官1. 1. 位置：位置： 位于颈部正中，位置位于颈部正中，位置上：上：C4C4、C5C5之间之间下：下：平平C6C6椎体下缘椎体下缘前：前：皮肤、筋膜、肌肉皮肤、筋膜、肌肉 后：后：喉咽喉咽两侧：两侧：有颈部的大血管、有颈部的大血管、 神经和甲状腺神经和甲状腺 2. 喉的结构喉的结构 1、喉软骨喉软骨 2、喉软骨连结、喉软骨连结 3、喉肌、喉肌 4、喉腔、喉腔 喉软骨喉软骨 构成喉的支架，有四种：构成喉的支架，有四种： 甲状软骨甲状软骨不成对不成对 环状软骨环状软骨 会厌软骨会厌软骨成对成对杓状软骨杓状软骨甲状软骨甲状软骨：由左、右两个四边形的由左、右两个四边形的软骨板构成。两板前缘相连形成前软骨板构成。两板前缘相连形成前角，上缘向前突出于体表的称为喉角，上缘向前突出于体表的称为喉结，成年男性常特别突出。结，成年男性常特别突出。环状软骨：环状软骨：位于甲状软骨的下方，位于甲状软骨的下方，形似戒指，前部狭低的称环状软骨形似戒指，前部狭低的称环状软骨弓，后部高而宽阔称环状软骨板。弓，后部高而宽阔称环状软骨板。环状软骨弓是颈前重要的标志，其环状软骨弓是颈前重要的标志，其高度约平第高度约平第6 6颈椎。颈椎。 杓状软骨：杓状软骨：呈三棱锥体形，底呈三棱锥体形，底朝下与环状软骨板上缘构成环朝下与环状软骨板上缘构成环杓关节。由底向前方的突起有杓关节。由底向前方的突起有声韧带附着，称声带突。声韧带附着，称声带突。 会厌软骨：会厌软骨：呈叶片状，其下呈叶片状，其下端狭细附于甲状软骨前角内面，端狭细附于甲状软骨前角内面，前面稍突，对向舌根，后面略前面稍突，对向舌根，后面略凹，朝向喉前庭。凹，朝向喉前庭。 喉腔：喉腔：是由喉软骨为支是由喉软骨为支架围成的腔隙，上经喉架围成的腔隙，上经喉口与喉咽部相通，下达口与喉咽部相通，下达环状软骨下缘与气管相环状软骨下缘与气管相续。续。声襞声襞( (声带声带) )，声门裂：，声门裂： 位于左、右声襞和杓位于左、右声襞和杓状软骨之间的窄隙，是状软骨之间的窄隙，是喉腔最狭窄的部位；喉腔最狭窄的部位； 前庭襞，前庭裂前庭襞，前庭裂 喉腔喉腔 前庭襞前庭襞声襞声襞喉前庭喉前庭喉中间腔喉中间腔 喉室喉室声门下腔前庭裂前庭裂声门裂声门裂 ( (三三) ) 气管和支气管气管和支气管1.1. 气管气管 上端起自环状软骨下上端起自环状软骨下缘，向下至胸骨角平面分缘，向下至胸骨角平面分为左、右主支气管。通常为左、右主支气管。通常由由1416个气管软骨构成。个气管软骨构成。分叉处称气管杈，气管杈分叉处称气管杈，气管杈内面形成上凸的纵嵴，呈内面形成上凸的纵嵴，呈半月形，称气管隆嵴。根半月形，称气管隆嵴。根据气管的行程可分为颈、据气管的行程可分为颈、胸两段。胸两段。 2. 2. 主支气管主支气管 异物异物易于落入右主支易于落入右主支气管、右肺内气管、右肺内二二. . 肺肺 一、位置一、位置 位于胸腔内，纵隔的两侧，膈的上方，位于胸腔内，纵隔的两侧，膈的上方，肺尖高出胸廓上口。肺尖高出胸廓上口。 二、形态和结构二、形态和结构 形态：近似圆锥形形态：近似圆锥形 一尖：肺尖，一尖：肺尖，高出锁骨内侧段上方高出锁骨内侧段上方 2 23cm3cm 一底：肺底一底：肺底 两面两面 肋面：肋面： 内侧面内侧面: : 肺门肺门 前缘：左肺心切迹和左肺小舌前缘：左肺心切迹和左肺小舌 三缘三缘 后缘后缘 下缘下缘 两肺两肺 左肺：两叶左肺：两叶 右肺：三叶右肺：三叶 二二. . 肺肺 肺约呈圆锥状，具有一肺约呈圆锥状，具有一尖一底、两面和三缘。尖一底、两面和三缘。 一尖：一尖：肺尖肺尖 胸廓上口突至颈根胸廓上口突至颈根部，高出锁骨内侧部，高出锁骨内侧1/3段上段上方方23cm 一底一底：肺底（膈面）肺底（膈面） 三缘：三缘：前缘（前缘（下缘下缘 后缘后缘 两面两面 肋面肋面 内侧面（纵隔面）内侧面（纵隔面） 位于肺的内侧位于肺的内侧面中央凹陷处有主支面中央凹陷处有主支气管，肺动、静脉，气管，肺动、静脉，支气管动、静脉以及支气管动、静脉以及淋巴管，神经等进出。淋巴管，神经等进出。 出入肺门的诸结出入肺门的诸结构被结缔组织包绕而构被结缔组织包绕而成的束状结构成的束状结构 肺的导管部（支气管树，肺的导管部（支气管树，023级）级）一. 肺肺 泡泡w 人体左右肺共有人体左右肺共有6-76-7亿个，总面积约为亿个，总面积约为70-70-100100平方米。从由平方米。从由单层上皮细胞单层上皮细胞构成的肺泡构成的肺泡膜到肺毛细血管壁，是气体交换必须穿越膜到肺毛细血管壁，是气体交换必须穿越的结构，该结构称作呼吸膜，呼吸膜共有的结构，该结构称作呼吸膜，呼吸膜共有六层结构，其厚度仅为六层结构，其厚度仅为lmlm，厚度越薄，厚度越薄，气体的通透性越强。气体的通透性越强。 胸胸 膜膜是分别覆盖于左、右肺是分别覆盖于左、右肺表面，胸廓内表面，纵隔侧面和表面，胸廓内表面，纵隔侧面和膈上面的一层浆膜。膈上面的一层浆膜。脏胸膜（肺外膜）：脏胸膜（肺外膜）：被覆于肺表被覆于肺表面 并 伸 入 肺 裂 内 的 胸 膜 。面 并 伸 入 肺 裂 内 的 胸 膜 。壁胸膜：壁胸膜：被覆于胸壁内表面、膈被覆于胸壁内表面、膈上面与纵隔侧面的胸膜。上面与纵隔侧面的胸膜。胸膜腔：胸膜腔：脏、壁胸膜在肺根处相脏、壁胸膜在肺根处相互移行，在左、右两肺周围分别互移行，在左、右两肺周围分别围成左、右各一个完全密闭的呈围成左、右各一个完全密闭的呈负压负压的潜在腔隙的潜在腔隙有少量浆液有少量浆液。（肺外膜）（肺外膜）：被覆于肺表面并：被覆于肺表面并伸入肺裂内的胸膜伸入肺裂内的胸膜。 壁胸膜以衬覆部位不同可分为相互移行的四部分：壁胸膜以衬覆部位不同可分为相互移行的四部分： 覆盖于膈的上面；覆盖于膈的上面； 贴于胸壁内面；贴于胸壁内面； 膜紧贴纵隔两侧面；膜紧贴纵隔两侧面； 包裹在肺尖的周围。包裹在肺尖的周围。肋膈隐窝肋膈隐窝Costodiaphragmatic Recess ：肋胸膜与膈肋胸膜与膈胸膜返折形成呈半环形胸膜返折形成呈半环形的间隙，是胸膜腔最低的间隙，是胸膜腔最低点，即使深吸气时，肺点，即使深吸气时，肺的下缘也不能伸入其间。的下缘也不能伸入其间。胸膜炎胸膜炎渗出液常积于此。渗出液常积于此。四、纵隔四、纵隔（一）纵隔的概念和位置（一）纵隔的概念和位置 纵隔是左、右纵隔胸膜间的全部纵隔是左、右纵隔胸膜间的全部器官、结构及其间结缔组织的总称。器官、结构及其间结缔组织的总称。（二）纵隔的分部和内容（二）纵隔的分部和内容 通常以胸骨角平面，将纵隔分为通常以胸骨角平面，将纵隔分为上纵隔和下纵隔上纵隔和下纵隔。下纵隔再以心包下纵隔再以心包前、后缘为界又可分为前、后缘为界又可分为前纵隔、中前纵隔、中纵隔和后纵隔三部。纵隔和后纵隔三部。625第二节肺通气第二节肺通气肺通气：肺通气：肺与外界环境之间的气体交换肺与外界环境之间的气体交换肺肺 泡：泡：肺换气的主要场所肺换气的主要场所 胸胸 廓：廓：其节律性运动是肺通气的原动力其节律性运动是肺通气的原动力肺通气的结构肺通气的结构呼吸道呼吸道：气体进出肺的通道，加温、加湿、：气体进出肺的通道，加温、加湿、 过滤、清洁、防御反射等过滤、清洁、防御反射等一、肺通气的原理一、肺通气的原理（一）肺通气的动力（一）肺通气的动力 动力动力克服克服阻力阻力 肺通气肺通气直接动力：直接动力：肺泡气与大气之间的压力差肺泡气与大气之间的压力差原动力：原动力：呼吸肌呼吸肌收缩和舒张引起的节律性收缩和舒张引起的节律性 呼吸运动呼吸运动（1）呼吸运动的过程）呼吸运动的过程平静呼吸平静呼吸： 吸气运动吸气肌收缩吸气运动吸气肌收缩 呼气运动吸气肌舒张呼气运动吸气肌舒张用力呼吸用力呼吸： 吸气：胸锁乳突肌、胸肌、背肌也参与吸气：胸锁乳突肌、胸肌、背肌也参与 呼气：吸气肌舒张外，呼气：吸气肌舒张外，辅助呼气肌辅助呼气肌主动收缩主动收缩 （肋间内肌（肋间内肌+腹壁肌）腹壁肌）.呼吸运动（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。呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小。包括吸气运动和呼气运动。包括吸气运动和呼气运动。 膈肌膈肌收缩：收缩： 膈顶下移，膈顶下移， 胸廓上下径胸廓上下径肋间外肌肋间外肌收缩收缩：肋、胸骨上提：肋、胸骨上提, ,肋下缘向外肋下缘向外, ,胸廓前后胸廓前后、左右径左右径胸廓扩大，肺容积胸廓扩大，肺容积 肺内压大气压，肺内压大气压，气体经呼吸道入肺气体经呼吸道入肺吸吸 气气 膈肌膈肌和和肋间外肌肋间外肌舒张，舒张，胸廓上下、前后、左右径胸廓上下、前后、左右径 肺回缩，肺回缩，胸廓被牵引缩小胸廓被牵引缩小, ,胸腔、肺容积胸腔、肺容积 肺内压大气压，肺内压大气压，气体经呼吸道出肺气体经呼吸道出肺呼呼 气气（2）呼吸运动的形式）呼吸运动的形式 平静呼吸：安静状态下，吸主，呼被平静呼吸：安静状态下，吸主，呼被 肋间外肌膈肌肋间外肌膈肌 成人成人12-18 次次/分，儿童分，儿童 60-70 用力呼吸：加深加快，活动、呼吸困难时用力呼吸：加深加快，活动、呼吸困难时 腹式呼吸：婴儿、胸膜炎、胸腔积液腹式呼吸：婴儿、胸膜炎、胸腔积液（膈肌）（膈肌） 胸式呼吸：妊娠、肥胖、严重腹水、胸式呼吸：妊娠、肥胖、严重腹水、 腹腔巨大肿块、外伤等腹腔巨大肿块、外伤等（肋外）（肋外） 混合呼吸：正常成人混合呼吸：正常成人按深度按深度按参与呼吸肌按参与呼吸肌.肺内压肺内压 (intrapulmonary pressure) 指肺泡内气体的压力。指肺泡内气体的压力。 随呼吸运动呈周期性变化，造成肺内压、随呼吸运动呈周期性变化，造成肺内压、 大气压之间的压力差，推动气体进出肺。大气压之间的压力差，推动气体进出肺。 平静吸气初平静吸气初: 肺内压肺内压 大气压大气压气出肺气出肺 平静呼气末平静呼气末: 肺内压肺内压 = 大气压大气压气流停气流停( (二二) )肺内压肺内压平静吸气初平静吸气初: :肺内压肺内压 大气压大气压= =1-2mmHg 气出气出肺肺用力呼吸时用力呼吸时: :肺内压的升降变化有所增加。肺内压的升降变化有所增加。 如：紧闭声门或口鼻，再用力做呼气动作如：紧闭声门或口鼻，再用力做呼气动作( (憋气憋气) )时，肺内压可高于大气压时，肺内压可高于大气压60-140mmHg60-140mmHg。若此时。若此时做用力吸气动作，肺内压可低至做用力吸气动作，肺内压可低至-30-30-lOOmmHg-lOOmmHg。 人工呼吸基本原理人工呼吸基本原理： 人为改变肺内压，建立肺内压与外界人为改变肺内压，建立肺内压与外界 大气压之间的压力差，以维持肺通气。大气压之间的压力差，以维持肺通气。正压通气正压通气：呼吸机、口对口：呼吸机、口对口负压通气负压通气：挤压胸廓、节律性地举臂等。：挤压胸廓、节律性地举臂等。 必须在保证呼吸道畅通的前提下进行。必须在保证呼吸道畅通的前提下进行。人工呼吸人工呼吸任务和步骤任务和步骤: : A: B: Breathing, C: Circulation , 心肺复苏术心肺复苏术 呼吸、心跳停顿时，合并使用人工呼吸呼吸、心跳停顿时，合并使用人工呼吸 、 心外按摩的一种急救技术。心外按摩的一种急救技术。 a.心前区捶击心前区捶击（在心搏骤停（在心搏骤停1分分30秒内）秒内） 右手松握空心拳，小鱼际肌朝向病人胸壁，右手松握空心拳，小鱼际肌朝向病人胸壁， 以距胸壁以距胸壁2030cm高度，垂直向下捶击心前高度，垂直向下捶击心前 区，即胸骨下段。捶击区，即胸骨下段。捶击12次，每次次，每次12秒，秒， 力量中等。力量中等。 b.口对口吹气和胸外心脏按压口对口吹气和胸外心脏按压1）胸外心脏按压）胸外心脏按压 使患者头后仰。两手平行重叠，按压胸骨下使患者头后仰。两手平行重叠，按压胸骨下13段，使胸廓段，使胸廓下陷下陷3.55cm，迅即放松，迅即放松，80100次分。次分。2）同时进行口对口吹气）同时进行口对口吹气 拇、食指捏紧病人鼻孔，深吸口气，双唇紧贴包严患者口拇、食指捏紧病人鼻孔，深吸口气，双唇紧贴包严患者口部，吹毕，立即离开，松开鼻孔，胸部下降后重吹。吹气量不部，吹毕，立即离开，松开鼻孔，胸部下降后重吹。吹气量不宜过大，量宜过大，量8001000ml，胸廓稍起伏即可。频率，胸廓稍起伏即可。频率1216次次/分。分。吹气时间吹气时间11.5秒，过长会引起急性胃扩张、胃胀气和呕吐。秒，过长会引起急性胃扩张、胃胀气和呕吐。3）吹气和按压比例）吹气和按压比例 一人时吹一人时吹2按按15；二人时吹；二人时吹1次按次按5次，吹气须在按压间歇次，吹气须在按压间歇。*.胸膜腔内压胸膜腔内压 (intrapleural pressure)胸腔内压测定方法：胸腔内压测定方法：间接法间接法: 气囊测定食管内压气囊测定食管内压直接法直接法: 检压计相连的针头刺入胸腔检压计相连的针头刺入胸腔胸膜腔：肺和胸廓间胸膜腔：肺和胸廓间 密闭的腔隙密闭的腔隙浆液的作用：浆液的作用： 润滑作用润滑作用 两层胸膜贴附两层胸膜贴附 肺随胸廓运动肺随胸廓运动成成 因因平静呼吸过程中，胸膜腔内压始终是负压。平静呼吸过程中，胸膜腔内压始终是负压。肺内压肺内压(使肺泡扩张使肺泡扩张)肺回缩压肺回缩压(肺回缩产生的压力肺回缩产生的压力,使肺泡缩小使肺泡缩小)胸内压是两种方向相反的力的代数和，即胸内压是两种方向相反的力的代数和，即胸内压肺内压肺回缩压大气压肺回缩压胸内压肺内压肺回缩压大气压肺回缩压胸内压胸内压0肺回缩压肺回缩压 平吸末：平吸末：10 5 mmHg ，平呼末：，平呼末：5 3 mmHg； 用力吸气：可降至用力吸气：可降至90 mmHg，呼气：可升至，呼气：可升至110mmHg。 胸内负压的形成原因胸内负压的形成原因： 婴儿出生后，胸廓和肺发育的速度不均衡，婴儿出生后，胸廓和肺发育的速度不均衡，肺发育肺发育较慢，胸廓发育较快，胸廓容积大于肺较慢，胸廓发育较快，胸廓容积大于肺。由于胸膜。由于胸膜壁层和脏层的紧贴不分，即使在呼气之末也是如此，壁层和脏层的紧贴不分，即使在呼气之末也是如此，因而肺始终处于被动牵拉状态，肺本身是有弹性的因而肺始终处于被动牵拉状态，肺本身是有弹性的组织，肺泡又有表面张力，这两种因素使肺具有了组织，肺泡又有表面张力，这两种因素使肺具有了回缩力。回缩力。 所以胸膜腔内的压力应是肺的回缩力与反方向作用所以胸膜腔内的压力应是肺的回缩力与反方向作用于胸膜腔的肺内压于胸膜腔的肺内压( (或大气压或大气压) )之和，即：之和，即： 胸内压胸内压= =肺内压肺内压( (或大气压或大气压)-)-肺回缩力肺回缩力 *胸腔负压的意义胸腔负压的意义1. 维持肺泡扩张状态，并随胸廓运动而张缩，保证维持肺泡扩张状态，并随胸廓运动而张缩，保证 肺通气和肺换气肺通气和肺换气2. 降低中心静脉压，促进胸腔淋巴液和静脉血回流降低中心静脉压，促进胸腔淋巴液和静脉血回流气胸气胸 (pneumothorax)： 胸膜腔与大气相通，肺塌陷胸膜腔与大气相通，肺塌陷- 肺通气功能受限肺通气功能受限 血液、淋巴回流受阻血液、淋巴回流受阻临床上为了治疗目的临床上为了治疗目的, ,可入一定量的空气于一侧胸膜腔内造成局部闭锁性可入一定量的空气于一侧胸膜腔内造成局部闭锁性气胸气胸, ,以压缩结核性空洞以压缩结核性空洞. .人工气胸将自行吸收。人工气胸将自行吸收。（二）肺通气的阻力（二）肺通气的阻力肺通气的阻力肺通气的阻力弹性阻力弹性阻力70%非弹性阻力非弹性阻力30%肺弹性阻力：肺弹性回缩力肺弹性阻力：肺弹性回缩力1/3 肺泡表面张力肺泡表面张力2/3胸廓弹性阻力：胸廓所处位置有关胸廓弹性阻力：胸廓所处位置有关气道阻力：气道阻力：8090%。气体分子间及气。气体分子间及气 体分子与气道壁摩擦产生体分子与气道壁摩擦产生惯性阻力惯性阻力组织粘滞阻力组织粘滞阻力可忽略不计可忽略不计肺弹性阻力肺弹性阻力弹性阻力：弹性阻力：是指弹性组织受外力作用变形时对抗是指弹性组织受外力作用变形时对抗 变形的力。用变形的力。用顺应性顺应性度量度量 顺应性（顺应性（compliance）：）： 是指外力作用下弹性组是指外力作用下弹性组 织可扩张性织可扩张性, 容易扩张顺应性大容易扩张顺应性大, 不易不易 扩张顺应性小。扩张顺应性小。 C= 1/R ，顺应性越大，弹性阻力越小，顺应性越大，弹性阻力越小 1. 肺弹性阻力：肺弹性阻力： 肺扩张时产生弹性回缩力，方向肺扩张时产生弹性回缩力，方向 与肺扩张方向相反，是吸气的阻力与肺扩张方向相反，是吸气的阻力 肺顺应性肺顺应性肺容积的变化肺容积的变化V / 跨肺压的变化跨肺压的变化 P 正常成人正常成人 0.2L/cmH2O 与肺总量有关，肺总量大，顺应性大。与肺总量有关，肺总量大，顺应性大。 比顺应性：比顺应性：单位肺容量的顺应性单位肺容量的顺应性 = 肺顺应性肺顺应性 / 肺总量肺总量 肺组织本身的弹性回缩力（弹性肺组织本身的弹性回缩力（弹性f、胶原、胶原f)，1/3 肺泡内液体分子层气肺泡内液体分子层气-液平面产生的表面张力液平面产生的表面张力,2/3阻力来源阻力来源P2 = 2T/ rLaplace定律：定律：P = 2T / RP是肺泡内压力是肺泡内压力T是表面张力是表面张力R是肺泡半径是肺泡半径P1 = 2T/R肺泡表面张力：肺泡表面张力：肺泡内壁表面肺泡内壁表面液体分子的内聚力液体分子的内聚力, 指向球心。指向球心。12002400*肺表面活性物质肺表面活性物质(pulmonary surfactant)肺泡肺泡型细胞合成、释放，复型细胞合成、释放，复杂的脂蛋白混合物，主要成分杂的脂蛋白混合物，主要成分是是二软脂酰卵磷脂二软脂酰卵磷脂DPPC、表表面活性物质结合蛋白面活性物质结合蛋白。作用：作用：降低肺泡液降低肺泡液-气界面气界面的表面张力，使肺泡回缩力的表面张力，使肺泡回缩力变小。变小。意义意义. 维持大小肺泡的稳定性；维持大小肺泡的稳定性；. 减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿. 降低弹性阻力，降低吸气阻力，减少吸气做功降低弹性阻力，降低吸气阻力，减少吸气做功早产儿早产儿、肺炎肺炎、肺血栓等肺血栓等 （2 2）胸廓的弹性阻力胸廓的弹性阻力 胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成。胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视胸廓扩大的程度而胸廓的弹性阻力的作用方向，则视胸廓扩大的程度而异异: : 胸廓处于自然位置时胸廓处于自然位置时( (肺容量肺容量6767) )，不表现，不表现有弹性回缩力；胸廓缩小时有弹性回缩力；胸廓缩小时( (肺容量肺容量6767) )，胸廓，胸廓的弹性回缩力向外的弹性回缩力向外= =吸气的动力，呼气的阻力；胸廓吸气的动力，呼气的阻力；胸廓扩大时扩大时( (肺容量肺容量6767) )，胸廓的弹性回缩力向内，胸廓的弹性回缩力向内= =吸气吸气的阻力，呼气的动力。的阻力，呼气的动力。 肺充血、肺不张、表面活性物质减少、肺充血、肺不张、表面活性物质减少、肺纤维化和感染等原因肺纤维化和感染等原因肺弹性阻力肺弹性阻力( (肺肺顺应性顺应性)吸气困难。吸气困难。 肺气肿时肺气肿时肺弹性成分破坏肺弹性成分破坏肺回缩力肺回缩力肺弹性阻力肺弹性阻力( (肺顺应性肺顺应性)呼气困难。呼气困难。 故肺顺应性加大并不一定表示肺通气功能好。故肺顺应性加大并不一定表示肺通气功能好。 肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹内占肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹内占位病变等原因位病变等原因弹性阻力弹性阻力( (顺应性顺应性)但但引起通气障碍的情况较少。引起通气障碍的情况较少。 影响弹性阻力的因素：影响弹性阻力的因素：( (二二) )非弹性阻力非弹性阻力气道阻力气道阻力 大气压与肺内压之差（大气压与肺内压之差（cmH2O) 气道阻力气道阻力= 单位时间内气体流量单位时间内气体流量 气道阻力特点气道阻力特点: : 只在呼吸运动时产生；只在呼吸运动时产生； 流速快流速快阻力大阻力大 与气体流动形式有关：与气体流动形式有关： 层流层流阻力小阻力小 湍流湍流阻力大阻力大 与气道半径的与气道半径的4 4次方成反比：次方成反比： （R1R1r r4 4） 影响气道阻力的因素影响气道阻力的因素：呼吸道内压力高呼吸道内压力高跨壁压大跨壁压大管径被动扩管径被动扩大大阻力阻力。小气道的小气道的弹性组织对无软骨支持的细支气管保持通畅。弹性组织对无软骨支持的细支气管保持通畅。迷走迷走NAch + MNAch + M受体受体收缩收缩气道阻力气道阻力；交感；交感NNE +NNE +2受体受体舒张舒张气气道阻力道阻力；非；非NENE非非AchAch共存递质的调制共存递质的调制( (如神经肽）如神经肽）如深潜水环境下如深潜水环境下, ,由于气体密度增大由于气体密度增大, ,气道气道阻力增大阻力增大, ,呼吸减慢加深呼吸减慢加深, ,增加了呼吸肌作功和能量增加了呼吸肌作功和能量消耗。消耗。 l儿茶酚胺儿茶酚胺气道平滑肌舒张气道平滑肌舒张lPGFPGF22气道平滑肌收缩；气道平滑肌收缩；PGEPGE2 2气道平滑肌舒张。气道平滑肌舒张。l过敏反应时肥大细胞释放的组胺过敏反应时肥大细胞释放的组胺气道平滑肌收气道平滑肌收缩。缩。l吸入气吸入气COCO2 2反射性支气管收缩。反射性支气管收缩。l哮喘病人的气道上皮合成、释放肺内皮素哮喘病人的气道上皮合成、释放肺内皮素气气道平滑肌收缩。道平滑肌收缩。二、肺通气功能的评价指标二、肺通气功能的评价指标（一）肺容量、肺活量（一）肺容量、肺活量二二. . 肺通气功能的评价肺通气功能的评价(lung capacity)是指肺内气体的容积是指肺内气体的容积,基本的有四种基本的有四种,互不重叠互不重叠,全部相加等于全部相加等于肺总量肺总量肺容积肺容积：（：（基本的有基本的有四个，互不重叠四个，互不重叠：(tidal volume,TV) 概念、正常值概念、正常值 (平静时：平静时：400600 ml，运动时增大。运动时增大。)inspiratory reserve volume,IRV) 概念、正常值概念、正常值(15002000 ml)。expiratory reserve volume,ERV) 概念、正常值概念、正常值(9001200 ml)。residual volume,RV) 概念：概念：最大最大呼气末，尚存留于肺中不能再呼出的气量。呼气末，尚存留于肺中不能再呼出的气量。 正常值正常值(10001500 ml)。支气管哮喘和肺气肿患者，支气管哮喘和肺气肿患者，余气量增加。余气量增加。 补补 吸吸 气气 肺肺 深深 量量 肺肺 吸吸 潮潮 活活 气气 气气 总总 量量 量量 量量 补补 量量 呼呼 功功 气气 能能 量量 残残 残残 气气 气气 量量 量量 概念：概念：平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量。平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量。 等效：等效：潮气量补吸气量潮气量补吸气量 或或 肺活量补呼气量肺活量补呼气量 生理意义：生理意义：衡量最大通气潜力衡量最大通气潜力 临床：临床：胸廓、胸膜、肺组织和呼吸肌等的病变，可使胸廓、胸膜、肺组织和呼吸肌等的病变，可使深吸深吸气量减少而降低气量减少而降低最大通气潜力。最大通气潜力。深吸气量：深吸气量：平静呼气末尚存留于肺内的气量平静呼气末尚存留于肺内的气量余气量补呼气量余气量补呼气量 正常值：成人约正常值：成人约2500ml：缓冲呼吸过程中肺气泡和动脉血中氧和二氧化碳缓冲呼吸过程中肺气泡和动脉血中氧和二氧化碳分压（分压（PO2和和PCO2的过度变化的过度变化,以利于气体交换。以利于气体交换。(稀释作稀释作用用)：肺气肿、支气管哮喘、支气管阻塞患者以及老年人等肺气肿、支气管哮喘、支气管阻塞患者以及老年人等功能余气量增加。功能余气量增加。 而实质性病变而实质性病变(肺纤维化等肺纤维化等),功能余气量降低。功能余气量降低。Functional residual capacity, FRC) 肺活量肺活量(Forced vital capacity FVC) 影响因素：影响因素：性别、年龄、体表面积、胸廓大性别、年龄、体表面积、胸廓大小、呼吸肌发达程度以及肺和胸壁的弹性等因小、呼吸肌发达程度以及肺和胸壁的弹性等因素有关，而且有较大的个体差异。素有关，而且有较大的个体差异。 4 3 2 第第1秒秒 肺肺 1 0 容容 0 1 2 3 4 5 6 7 S 4 量量 3 2 第第1秒秒 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 S（二）肺通气量、肺泡通气量（二）肺通气量、肺泡通气量1.每分通气量每分通气量：每分钟吸入或呼出的气体总量，等：每分钟吸入或呼出的气体总量，等于潮气量乘以呼吸频率。平静时于潮气量乘以呼吸频率。平静时6-9L2.最大随意通气量最大随意通气量：在尽力做深快呼吸时，每分钟：在尽力做深快呼吸时，每分钟 所能吸入或呼出的最大气体量。所能吸入或呼出的最大气体量。 70120L -运动量的重要指标运动量的重要指标通气贮量百分比通气贮量百分比最大通气量每分平静通气量最大通气量每分平静通气量最大通气量最大通气量100%正常值正常值93%解剖无效腔：解剖无效腔： 每次吸入的气体中留在鼻或口与每次吸入的气体中留在鼻或口与 终末细支气管之间的呼吸道内，不参与肺泡终末细支气管之间的呼吸道内，不参与肺泡 与血液之间的气体交换的空腔。与血液之间的气体交换的空腔。 150ml肺泡通气量：肺泡通气量：潮气量潮气量解剖无效腔。解剖无效腔。每分肺泡通气量：每分肺泡通气量：每分钟吸入肺泡新鲜空气量每分钟吸入肺泡新鲜空气量 （潮气量无效腔气量）（潮气量无效腔气量）呼吸频率呼吸频率3.3.无效腔、肺通气量无效腔、肺通气量 不同呼吸频率和潮气量时的通气量不同呼吸频率和潮气量时的通气量 呼吸频率呼吸频率 潮气量潮气量 肺通气量肺通气量 肺泡通气量肺泡通气量 （次（次/分）分） （ml） （ ml/min） （ml/min） 16 500 8 1000 32 250 肺泡无效腔：肺泡无效腔：每次进入肺泡的气体中未能发生每次进入肺泡的气体中未能发生交交 换的肺泡容量。换的肺泡容量。生理无效腔：生理无效腔：肺泡无效腔解剖无效腔肺泡无效腔解剖无效腔 正常时，正常时， 肺泡无效腔肺泡无效腔=解剖无效腔解剖无效腔第三节肺换气和组织换气第三节肺换气和组织换气一、肺换气、组织换气的基本原理一、肺换气、组织换气的基本原理（一）气体扩散：（一）气体扩散： 气体分子从分压高处向分压低处发生净转移。气体分子从分压高处向分压低处发生净转移。 扩散方向取决于两个区域该气体的分压差，不受扩散方向取决于两个区域该气体的分压差，不受其它气体及其分压的影响。其它气体及其分压的影响。 海平面上海平面上O2和和CO2分压（分压（P） （mmHg)吸入气吸入气呼出气呼出气肺泡气肺泡气（平均）（平均）动脉血动脉血（平均）（平均）静脉血静脉血（平均）（平均）POPO2 2PCOPCO2 21491490.30.312012027271021024040100100404040404646组织换气中组织换气中CO2的扩散的扩散肺换气中肺换气中O2的扩散的扩散 扩散速率（扩散速率（D） 扩散系数扩散系数 扩散系数大，扩散速率快。扩散系数大，扩散速率快。 血浆中血浆中 CO2 ：O2 = 7.8 ：0.38 20 ：1扩散距离扩散距离分子量分子量分压差分压差温度温度气体溶解度气体溶解度扩散面积扩散面积=（二）气体扩散速率及影响因素（二）气体扩散速率及影响因素： 单位时间内气体扩散的容积称扩散速率。单位时间内气体扩散的容积称扩散速率。二、肺换气与组织换气二、肺换气与组织换气（一）气体交换过程（一）气体交换过程换气动力：换气动力： 分压差分压差换气方向：换气方向： 分压高分压高分压低分压低换气结果：换气结果： 肺血肺血 组织血组织血 血血 血血 （二）影响肺换气的因素（二）影响肺换气的因素 1. 呼吸膜的厚度呼吸膜的厚度 2.呼吸膜的面积呼吸膜的面积 3.通气通气/血流比值血流比值1）厚度厚度: 薄，薄，6层层1m。 肺纤维化，肺水肿等厚度肺纤维化，肺水肿等厚度 气体交换量气体交换量2）面积：面积：大，大， 70m2 。 储备大，安静时储备大，安静时40m2, 运动时运动时 肺不张，肺实变，肺气肿，血管阻塞等，面积肺不张，肺实变，肺气肿，血管阻塞等，面积1. 呼吸膜（呼吸膜（respiratory membrane）CO2O22. 通气通气/血流比值：血流比值： 成人成人0.84 每分肺通气量（每分肺通气量（VA）/每分肺血流量（每分肺血流量（Q） 1）VA/Q：通气不足，血流过剩（功能性：通气不足，血流过剩（功能性A-V短路短路) 换气效率换气效率（支哮、肺气肿、支气管栓塞、窒息）（支哮、肺气肿、支气管栓塞、窒息） 2）VA/Q：肺通气：肺通气或肺血流或肺血流生理无效腔生理无效腔 换气效率换气效率(心衰、肺动脉栓塞心衰、肺动脉栓塞)（三）（三） 肺扩散容量（肺扩散容量（DL） 概概 念：念：气体在气体在1mmHg单位分压差作用下，每分钟单位分压差作用下，每分钟 通过呼吸膜扩散的体积。通过呼吸膜扩散的体积。 意意 义义：测定呼吸气通过呼吸膜能力的一种指标。测定呼吸气通过呼吸膜能力的一种指标。 正常值正常值：O2的的DL = 21 ml / minmmHg CO2的的DL = 400450 ml / minmmHg 运动时运动时DL，因为参与肺换气的呼吸膜面积，因为参与肺换气的呼吸膜面积 和肺毛细血管血流量的增加，以及通气、血流的和肺毛细血管血流量的增加，以及通气、血流的分布得到改善。分布得到改善。第四节气体在血液中的运输第四节气体在血液中的运输一、一、O2 和和CO2 在血液中的存在形式在血液中的存在形式 （一）物理溶解（一）物理溶解: 气体直接溶解于血浆中气体直接溶解于血浆中 特征特征: 量小；量小； 与分压和溶解度呈正比，温度成反比与分压和溶解度呈正比，温度成反比（二）化学结合（二）化学结合: 气体分子转化为其它化合物气体分子转化为其它化合物 特征特征: 量大量大, 主要运输形式主要运输形式化学结合化学结合动态平衡动态平衡物理溶解物理溶解物理溶解：物理溶解：1.5 %化学结合化学结合: 98.5 %， 主要运输工具是血红蛋白主要运输工具是血红蛋白(Hb) 结合形式是氧合血红蛋白结合形式是氧合血红蛋白(HbO2 ) 紫绀：紫绀：当表浅毛细血管床血液中去氧当表浅毛细血管床血液中去氧Hb达达5g/100ml 以上，皮肤、粘膜呈浅蓝色（缺以上，皮肤、粘膜呈浅蓝色（缺O2的标志）的标志）PO2(氧合氧合)PO2(氧离氧离)鲜红色鲜红色HbO2Hb+O2暗红色暗红色二、氧的运输二、氧的运输O2与与Hb可逆性结合可逆性结合:Hb+O2结合的最大量结合的最大量Hb的氧容量的氧容量Hb+O2结合的实际量结合的实际量Hb的氧含量的氧含量氧含量氧含量氧容量的氧容量的%Hb的氧饱和度的氧饱和度 (一一) O2与与Hb结合的特征结合的特征: 反应快、可逆、受反应快、可逆、受PO2的影响、不需酶的影响、不需酶 是氧合，非氧化：是氧合，非氧化：Fe2+与与O2结合后仍为二价结合后仍为二价 1分子分子Hb可与可与4分子分子O2结合结合PO2 (氧合氧合)PO2 (氧离氧离)100ml血血 Hb与与O2的结合时的变构效应的结合时的变构效应 氧合氧合Hb为疏松型（为疏松型（R型）型） 去氧去氧Hb为紧密型（为紧密型（T型）型）R型的亲型的亲O2力为力为T型的型的500倍倍 当当Hb一个亚单位与一个亚单位与O2结合或解离后结合或解离后Hb变构变构其它亚单位的亲其它亚单位的亲O2力力orHb4个亚单位的协同效个亚单位的协同效应应-呈呈S形形1.上段上段: PO2 60-100mmHgHb与与O2结合的部分结合的部分比较平坦比较平坦表明表明PO2的变化对血氧的变化对血氧饱和度影响不大饱和度影响不大低氧分压时（不低于低氧分压时（不低于60）仍有高载氧能力（）仍有高载氧能力（90%以上）以上）（二）氧解离曲线特征及生理意义（二）氧解离曲线特征及生理意义表示血液表示血液PO2与与Hb氧饱和度关系的曲线氧饱和度关系的曲线 2. 中段中段: PO2 40-60mmHgHbO2 释放释放O2的部分的部分坡度较陡坡度较陡PO2 能促进大量氧离能促进大量氧离100ml血释放血释放5mlO2保证安静时组织需氧量保证安静时组织需氧量3.下段下段: PO2 15-40mmHg