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肺生理学肺生理学呼吸第一节：肺通气第一节：肺通气n n定义：肺与外界环境之间的气体交换过程。其功能是维持肺泡气中一定的氧分压和二氧化碳分压，以确保肺换气的正常进行。一：肺通气基本结构及功能一：肺通气基本结构及功能n n呼吸道：是气体进出肺的通道。n n肺泡：是气体交换的主要场所。n n胸廓：胸廓节律性运动是实现肺通气的原动力。n n胸膜腔：偶联两个弹性结构。一：肺通气基本结构及功能一：肺通气基本结构及功能n n呼吸道包括上呼吸道和下呼吸道呼吸道包括上呼吸道和下呼吸道n n上呼吸道：鼻、咽、喉。上呼吸道：鼻、咽、喉。n n下呼吸道：气管至终末呼吸性细支气管，将直径下呼吸道：气管至终末呼吸性细支气管，将直径小于小于2mm2mm的细支气管称小气道，是呼吸系统疾病的细支气管称小气道，是呼吸系统疾病常见患病部位。常见患病部位。n n气管至终末呼吸性细支气管都有平滑肌，细支气气管至终末呼吸性细支气管都有平滑肌，细支气管最为丰富，受迷走神经（乙酰胆碱管最为丰富，受迷走神经（乙酰胆碱-M-M受体：收受体：收缩、管径缩小、阻力增大）及交感神经（去甲肾缩、管径缩小、阻力增大）及交感神经（去甲肾上腺素上腺素-B2-B2受体：舒张、气道管径增大、减少气流受体：舒张、气道管径增大、减少气流阻力）支配。阻力）支配。一：肺通气基本结构及功能一：肺通气基本结构及功能n n通气功能。n n调节吸入气体温度、湿度、净化作用。n n对机体具有保护功能的防御反射等二：肺通气的原理二：肺通气的原理n n气体经呼吸道进出肺取决于：一是推动肺通气气气体经呼吸道进出肺取决于：一是推动肺通气气体流动的动力；二是肺通气气体流动所遇到的阻体流动的动力；二是肺通气气体流动所遇到的阻力，前者必须克服后者，方能实现肺通气。力，前者必须克服后者，方能实现肺通气。1：肺通气的动力：肺通气的动力n n肺通气的动力：依靠肺内压与大气压之间压力差来推动流动；呼吸运动是肺通气的原动力。压力差是推动气体进出肺的直接动力。（1）呼吸运动）呼吸运动n n定义：由呼吸肌舒缩引起的胸廓节律性扩大与缩小。平静定义：由呼吸肌舒缩引起的胸廓节律性扩大与缩小。平静呼吸频率呼吸频率12-1812-18次次/分。平静呼吸主要是由膈肌和肋间外肌分。平静呼吸主要是由膈肌和肋间外肌舒缩引起舒缩引起n n吸气、呼气：膈肌收缩下移；肋间外肌收缩，肋骨、胸骨吸气、呼气：膈肌收缩下移；肋间外肌收缩，肋骨、胸骨上提，胸廓扩大，通过密闭胸膜腔偶联作用，肺扩张，肺上提，胸廓扩大，通过密闭胸膜腔偶联作用，肺扩张，肺容积增大，肺内压下降（小于大气压容积增大，肺内压下降（小于大气压1-2mmHg1-2mmHg），外界气），外界气体进入肺。反之，为呼气。体进入肺。反之，为呼气。n n平静呼吸时，膈肌收缩增加的胸腔容积约占总通气量的平静呼吸时，膈肌收缩增加的胸腔容积约占总通气量的4/54/5，所以，膈肌收缩在肺通气中起重要作用。，所以，膈肌收缩在肺通气中起重要作用。n n用力呼吸（深呼吸）：呼、吸都是主动过程，消耗能量较用力呼吸（深呼吸）：呼、吸都是主动过程，消耗能量较多。多。（1）呼吸运动）呼吸运动n n呼吸困难：病理状态下，呼吸加深、加快，而且呼吸困难：病理状态下，呼吸加深、加快，而且出现鼻翼煽动等现象，同时有喘不过气的主观感出现鼻翼煽动等现象，同时有喘不过气的主观感觉。觉。n n腹式呼吸：以膈肌舒缩为主，伴以明显腹壁起伏腹式呼吸：以膈肌舒缩为主，伴以明显腹壁起伏的呼吸运动。胸部病变时及婴幼儿。的呼吸运动。胸部病变时及婴幼儿。n n胸式呼吸：以肋间肌舒缩为主，伴以明显胸壁起胸式呼吸：以肋间肌舒缩为主，伴以明显胸壁起伏的呼吸运动。腹部病变及怀孕。伏的呼吸运动。腹部病变及怀孕。n n正常人为混合型呼吸。正常人为混合型呼吸。n n人工呼吸：用人工方法维持肺通气，基本原理为人工呼吸：用人工方法维持肺通气，基本原理为人为造成肺内压与外界气压间压力差。人为造成肺内压与外界气压间压力差。（2）呼吸过程中肺内压和胸内压的）呼吸过程中肺内压和胸内压的变化变化n n肺内压：前述。n n胸内压：胸膜腔是潜在而密闭的腔隙，胸内压=-肺回缩力，一般为负值。在平静呼吸时，吸气、呼气胸内压都为负压，吸气胸内负压-5至-10mmHg；呼气-3至-5mmHg。其意义在于保持肺扩张状态；促进静脉血和淋巴液回流。1：肺通气的阻力：肺通气的阻力n n肺通气的动力必须克服肺通气的阻力，才能使气体进出肺，肺通气的阻力分为弹性阻力和非弹性阻力。弹性阻力是平静呼吸的主要阻力，约占总阻力的70%，非弹性阻力（气道阻力、惯性阻力和组织的粘滞阻力）约占30%，其中又以气道阻力为主，80-90%（非弹性阻力），总阻力的24-27%。（1）弹性阻力）弹性阻力弹性阻力包括肺弹性阻力和胸廓弹性阻力。弹性阻力与顺应弹性阻力包括肺弹性阻力和胸廓弹性阻力。弹性阻力与顺应弹性阻力包括肺弹性阻力和胸廓弹性阻力。弹性阻力与顺应弹性阻力包括肺弹性阻力和胸廓弹性阻力。弹性阻力与顺应性关系：顺应性性关系：顺应性性关系：顺应性性关系：顺应性=1/=1/弹性阻力。弹性阻力。弹性阻力。弹性阻力。1、肺弹性阻力：A：肺泡表面张力（2/3）。肺泡表面张力：使肺泡缩小的力；肺表面活性物质，是降低肺泡表面张力。B：肺弹性纤维的弹性回缩力（1/3）：用弹性纤维来解释，肺扩张越大，回缩力就越大；反之则小。肺弹性回缩力：肺扩张越大，弹性阻力越大；反之则小。肺弹性回缩力是肺吸气阻力，呼气的动力。（1）弹性阻力）弹性阻力n n2、胸廓弹性阻力：自然位置时，胸廓弹性回缩力为0，小于自然容积状态下，弹性回缩力向外，是吸气的动力，呼气阻力；大于自然容积状态下，向内，吸气阻力，呼气动力。胸廓畸形、胸膜肥厚、肥胖等患者，胸廓弹性阻力增大，肺顺应性减小。（2）非弹性阻力）非弹性阻力n n非弹性阻力：气道阻力、惯性阻力和组织的粘滞阻力。严重通气不良的患者作气管切开术，可以大大减小气道阻力，有利于改善肺通气。三：肺通气功能评定三：肺通气功能评定 1 1：肺容量定义：肺内容纳的气体量。主要反肺容量定义：肺内容纳的气体量。主要反映肺的静态功能。由潮气量、补吸气量与深吸气映肺的静态功能。由潮气量、补吸气量与深吸气量、补呼气量、余气量与功能余气量、肺总容量。量、补呼气量、余气量与功能余气量、肺总容量。n n潮气量：平静呼吸时每次吸入或呼出的气体量。潮气量：平静呼吸时每次吸入或呼出的气体量。400-500ml400-500ml。n n补吸气量与深吸气量：补吸气量：是指平静吸气补吸气量与深吸气量：补吸气量：是指平静吸气末，再用力吸入的最大气量。正常末，再用力吸入的最大气量。正常1500-1800ml1500-1800ml，表示吸气储备能力。深吸气量：等于潮气量与补表示吸气储备能力。深吸气量：等于潮气量与补吸气量之和，与肺活量成平行关系吸气量之和，与肺活量成平行关系三：肺通气功能评定三：肺通气功能评定n n补呼气量：是指平静呼气末，再用力呼入的最大补呼气量：是指平静呼气末，再用力呼入的最大气量。正常人为气量。正常人为900-1200ml900-1200ml，表示呼气储备能力。，表示呼气储备能力。n n余气量与功能余气量：余气量为最大呼气后，肺余气量与功能余气量：余气量为最大呼气后，肺内残留的气体量。正常人：男性内残留的气体量。正常人：男性1500ml1500ml，女性，女性1000ml1000ml。功能余气量是指平静呼气末存留于肺内。功能余气量是指平静呼气末存留于肺内的气体量。是余气量和补呼气量之和。男性的气体量。是余气量和补呼气量之和。男性2500ml2500ml，女性，女性2000ml2000ml。功能余气量具有缓冲呼吸。功能余气量具有缓冲呼吸过程中肺泡气过程中肺泡气PO2PO2和和PCO2PCO2过度变化的作用，以保过度变化的作用，以保证肺换气平稳进行。老年人和肺气肿患者，肺弹证肺换气平稳进行。老年人和肺气肿患者，肺弹性回缩力减小，功能余气量增加；肺纤维化时，性回缩力减小，功能余气量增加；肺纤维化时，弹性阻力增大，功能余气量减小。弹性阻力增大，功能余气量减小。三：肺通气功能评定三：肺通气功能评定n n肺总容量是指肺内所能容纳的最大气体量，是潮气量、补吸气量、补呼气量、余气量之和。正常人为5000ml（男），3500ml（女）。三：肺通气功能评定三：肺通气功能评定 2 2：肺活量与用力呼气量。：肺活量与用力呼气量。n n肺活量：是指最大吸气后，再尽力呼气所能呼出肺活量：是指最大吸气后，再尽力呼气所能呼出的最大气体量。包括潮气量、补吸气量和补呼气的最大气体量。包括潮气量、补吸气量和补呼气量之和。男量之和。男3500ml3500ml，女，女2500ml2500ml。大小反映一次呼。大小反映一次呼吸时肺能达到的最大通气量，肺通气功能指标之吸时肺能达到的最大通气量，肺通气功能指标之一。一。n n用力呼气量（时间肺活量）：是指最大吸气后，用力呼气量（时间肺活量）：是指最大吸气后，再尽力以最快的速度呼出气体时，第再尽力以最快的速度呼出气体时，第1 1、2 2、3 3秒呼秒呼出的气体量分别占肺活量的百分数，分别为出的气体量分别占肺活量的百分数，分别为83%83%、96%96%、99%99%，它不仅反映肺活量的大小，而且能，它不仅反映肺活量的大小，而且能反映呼吸阻力的变化，是肺通气功能较好指标，反映呼吸阻力的变化，是肺通气功能较好指标，为慢性阻塞性肺疾病诊断指标之一。为慢性阻塞性肺疾病诊断指标之一。三：肺通气功能评定三：肺通气功能评定n n3：肺通气量与肺泡通气量n n每分通气量：是指每分钟进或出肺的气体总量，等于潮气量（500ml）X1218次/分=60009000mln n每分最大通气量：是指尽力作深快呼吸时，每分钟吸入或呼出的最大气量（测定15秒X4）可达70-120L/分。三：肺通气功能评定三：肺通气功能评定n n肺泡通气量：是指每分钟吸入肺泡的实际能与血液进行气体交换的有效通气量。解剖无效腔约150ml，鼻、咽、喉、气管、支气管。肺泡无效腔（有气体进入肺泡，但未与血液进行交换），合称生理无效腔。当解剖无效腔增大（如支气管扩张）或肺泡无效腔增大（肺动脉栓塞）都可以降低肺换气效率。每分钟肺泡通气量=（潮气量-无效腔气量）X呼吸频率，约4.2L。三：肺通气功能评定三：肺通气功能评定不用呼吸深度、频率时每分钟通气量和肺泡通气量不用呼吸深度、频率时每分钟通气量和肺泡通气量不用呼吸深度、频率时每分钟通气量和肺泡通气量不用呼吸深度、频率时每分钟通气量和肺泡通气量潮气量潮气量（mlml）呼吸频率呼吸频率（次（次/min/min）每分钟通气量每分钟通气量（ml/minml/min）肺泡通气量肺泡通气量（ml/minml/min）平静呼吸平静呼吸50050012126000600042004200浅快呼吸浅快呼吸25025024246000600024002400深慢呼吸深慢呼吸100010006 66000600051005100 谢 谢！第二节：呼吸气体的交换第二节：呼吸气体的交换n n包括肺换气和组织换气n n肺换气是指肺泡与肺毛细血管血液之间O2和CO2的交换。n n组织换气是指组织细胞与血液之间O2和CO2的交换。一一:气体交换的原理气体交换的原理n n（一）呼吸气体交换方式和动力：肺换气和组织换气的原理相同，都是通过物理扩散方式来实现的，取决于换气组织两侧该气体的分压差。分压：用P表示。溶解的气体分子从液体中逸出的力，称为张力，也可以说，气体的张力就是气体在液体中的分压一一:气体交换的原理气体交换的原理n n（二）气体扩散速率