第五章呼吸.ppt

第五章 呼 吸第一节第一节 肺通气肺通气第二节第二节 气体的交换和运输气体的交换和运输第三节第三节 呼吸运动呼吸运动(yndng)(yndng)(yndng)(yndng)的调节的调节第一页，共六十一页。机体与外界环境之间的气体交换过程称为机体与外界环境之间的气体交换过程称为呼吸呼吸（respiration）。）。呼呼吸吸的的作作用用，在在于于使使得得机机体体可可以以从从外外界界环环境境中中摄摄取取新新陈陈代代谢谢所所需需要要的的O2，同同时时排排出其代谢出其代谢(dixi)所产生的所产生的CO2。一个体重一个体重70公斤的人：公斤的人：体内贮存的体内贮存的O2量大约为量大约为1,550 ml。在在基基础础状状态态下下，机机体体耗耗O2量量约约为为250 ml/min。以以此此计计算算，体体内内贮贮存存的的O2仅仅够够维维持持机机体体正正常常(zhngchng)代代谢谢6 min左右的需要。左右的需要。因因此此，呼呼吸吸是是维维持持机机体体生生命命活活动动的的基基本本生生理理(shngl)过过程程，一一旦旦呼呼吸吸停停止止，生生命命便将终结。便将终结。第二页，共六十一页。外外呼呼吸吸：包包括括肺肺通通气气（肺肺与与外外界界环环境境之之间间的的气气体体交交换换）和和肺肺换换气气（肺肺泡泡与与肺肺毛毛细细血血管管血血液液之之间间的的气气体体交换）。交换）。气气体体在在血血液液中中的的运运输输：循循环环血血液液将将O2从从肺肺运运输输到到组组织织和和将将CO2从从组组织织运输到肺的过程。运输到肺的过程。内内呼呼吸吸或或组组织织换换气气：组组织织毛毛细细血血管管血血液液与与组组织织细细胞胞之之间间的的气气体体交交换换，有有时时也也将将细细胞胞内内的的生生物物(shngw)氧氧化化过过程程包括在内。包括在内。q呼吸由三个环节呼吸由三个环节(hunji)组成，组成，彼此相互衔接并同时进行彼此相互衔接并同时进行：q由由于于肺肺通通气气是是整整个个呼呼吸吸过过程程的的基基础础(jch)，而而肺肺通通气气的的动动力力来来源源于于呼呼吸吸运运动，因而狭义的呼吸通常仅指呼吸运动。动，因而狭义的呼吸通常仅指呼吸运动。第三页，共六十一页。第一节第一节 肺通气肺通气(tng q)(tng q)肺肺通通气气是是指指气气体体经经呼呼吸吸道道进进出出肺肺的的过过程程。实实现现肺肺通通气气的的器器官官(qgun)包包括括呼吸道呼吸道、肺泡肺泡和和胸廓胸廓等。等。呼呼吸吸道道：是是肺肺通通气气时时气气体体进进出出肺肺的的通通道道。同同时时，还还具具有有加加温温、加加湿湿、过过滤滤、清清洁洁吸吸入入气气体体，以以及及引引起起防防御御反反射射(fnsh)（咳咳嗽嗽反反射射(fnsh)和和喷喷嚏嚏反反射射(fnsh)）等等作作用。用。肺泡：肺泡：是肺换气的主要场所。是肺换气的主要场所。胸胸廓廓：其其节节律律性性呼呼吸吸运运动动是是实实现现肺通气的原动力。肺通气的原动力。第四页，共六十一页。一、肺通气一、肺通气(tng q)的原理的原理 肺肺通通气气取取决决于于推推动动气气体体流流动动的的动动力力(dngl)与与阻阻止止气气体体流流动动的的阻阻力力之之间间的的相相互互作用作用动力克服了阻力，肺通气才能实现。动力克服了阻力，肺通气才能实现。（一）肺通气（一）肺通气(tng q)的动力的动力q气气体体进进出出肺肺取取决决于于肺肺泡泡内内压压力力（肺肺内内压压）与与外外界界环环境境（大大气气压压）之之间间的的压压力力差差。由由于于大大气气压压是是相相对对恒恒定定的的，这这一一压压力力差差实实际际上是由上是由肺内压肺内压决定的。决定的。q肺肺内内压压的的高高低低取取决决于于肺肺的的扩扩张张和和缩缩小小，但但肺肺本本身身不不具具主主动动扩扩张张和和缩缩小小的的能能力力，其其扩扩张张和和缩缩小小依依赖赖于于呼呼吸吸肌肌的的收收缩缩和和舒舒张张引引起起的的胸胸廓廓运运动动。因因此此，虽虽然然肺内压的变化是肺通气的肺内压的变化是肺通气的直接动力直接动力，呼吸运动才是肺通气的，呼吸运动才是肺通气的原动力原动力。第五页，共六十一页。1.呼吸呼吸(hx)运动运动q定定义义：呼呼吸吸肌肌收收缩缩和和舒舒张张引引起起的的胸胸廓廓节节律律性性扩扩大大和和缩缩小小(suxio)称称为为呼呼吸吸运动运动。其中，胸廓扩大称为。其中，胸廓扩大称为吸气运动吸气运动，而胸廓缩小称为，而胸廓缩小称为呼气运动呼气运动。q呼吸肌呼吸肌吸吸气气肌肌：主主要要为为肋肋间间外外肌肌和和膈膈肌肌。呼呼气气(h q)肌肌：主主要要为为肋肋间间内内肌肌和和腹肌腹肌。q辅辅助助吸吸气气肌肌：包包括括斜斜角角肌肌、胸锁乳突肌等。胸锁乳突肌等。呼吸肌呼吸肌左侧：左侧：示吸气肌（肋间外肌、膈肌）示吸气肌（肋间外肌、膈肌）右侧：右侧：示呼气肌（肋间内肌、腹肌）示呼气肌（肋间内肌、腹肌）第六页，共六十一页。q呼呼吸吸运运动动(yndng)的的过过程程平平静静呼呼吸吸：吸吸气气运运动动是是主主动动的的，由由主主要要吸吸气气肌肌（膈膈肌肌和和肋肋间间外外肌肌）的的收收缩缩实实现现；呼呼气气运运动动是是被被动动的的，不不由由呼呼气气肌肌收收缩缩引引起起，而而由膈肌和肋间外肌舒张所致。由膈肌和肋间外肌舒张所致。吸吸气气：膈膈肌肌收收缩缩，中中心心下下移移导导致致胸胸腔腔上上下下径径增增大大(zn d)；肋肋间间外外肌肌收收缩缩，肋肋骨骨和和胸胸骨骨上上举举，导导致致胸胸腔腔前前后后径径增增大大；同同时时，肋肋骨骨下下缘缘向向外外侧侧偏偏转转使使胸胸腔腔左左右右径径增增大。大。呼呼气气：膈膈肌肌和和肋肋间间外外肌肌舒舒张张，肺肺因因自自身身回回 缩缩 力力 回回 位位，牵牵 引引 胸胸 廓廓 使使 胸胸 腔腔(xingqing)上上下下径径、前前后后径径和和左左右右径径缩缩小。小。胸胸腔腔扩扩大大肺肺容容积积增增大大肺肺内内压压降降低低当当肺肺内内压压降降低低到到低低于于大大气气压压时时，外外界界气气体体流流入肺内。入肺内。胸胸腔腔减减小小肺肺容容积积减减小小肺肺内内压压升升高高当当肺肺内内压压升升高高到到高高于于大大气气压压时时，气气体体由由肺肺内内流出。流出。第七页，共六十一页。用力用力(yng l)呼吸：呼吸：吸气和呼气都是主动过程。吸气和呼气都是主动过程。呼呼气气：吸吸气气肌肌舒舒张张；肋肋间间内内肌肌收收缩缩(shu su)肋肋骨骨和和胸胸骨骨下下移移，肋肋骨骨向向内内侧侧旋旋转转 胸胸腔腔前前后后径径和和左左右右径径进进一一步步缩缩小小，呼呼气气增增强强；腹腹肌肌收收缩缩 压压迫迫腹腹腔腔器器官官，推推动动膈膈肌肌上上移移，同同时时牵牵拉拉下下部部肋肋骨骨向向下下向向内内移移位位 胸胸腔腔容容积积缩缩小，呼气加强。小，呼气加强。吸吸气气：膈膈肌肌和和肋肋间间外外肌肌加加强强收收缩缩；辅辅助助吸吸气气肌肌也也参参与与收收缩缩 胸胸廓廓(xingku)和和肺肺的的容容积积进进一一步步扩扩大大 吸吸气气加加强强，更更多多的气体被吸入肺内。的气体被吸入肺内。第八页，共六十一页。q呼吸运动呼吸运动(yndng)的型式的型式 根根据据参参与与活活动动的的呼呼吸吸肌肌的的主主次次、多多少少和和用用力力(yng l)程程度度不不同同，呼呼吸吸运运动动可可呈呈现不同的型式（现不同的型式（breathing pattern）。）。腹式呼吸、胸式呼吸和混合式呼吸：腹式呼吸、胸式呼吸和混合式呼吸：腹腹式式呼呼吸吸：膈膈肌肌的的收收缩缩和和舒舒张张引引起起腹腹腔腔内内器器官官位位移移，从从而而造造成成腹腹部部的的起起伏伏，这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。胸胸式式呼呼吸吸：肋肋间间外外肌肌的的收收缩缩和和舒舒张张导导致致胸胸部部的的起起伏伏，故故以以肋肋间间外外肌肌舒舒缩缩活活动为主的呼吸运动称为胸式呼吸。动为主的呼吸运动称为胸式呼吸。混混合合式式呼呼吸吸：一一般般情情况况下下，成成年年人人的的呼呼吸吸运运动动呈呈腹腹式式和和胸胸式式混混合合式式呼呼吸吸，只只有有在在胸胸部部或或腹腹部部活活动动受受限限时时才才会会出出现现某某种种单单一一的的呼呼吸吸运运动动形形式式。在在婴婴幼儿幼儿，肋骨倾斜度小，位置，肋骨倾斜度小，位置(wi zhi)趋于水平，主要呈腹式呼吸。趋于水平，主要呈腹式呼吸。第九页，共六十一页。平静呼吸、用力呼吸和呼吸困难：平静呼吸、用力呼吸和呼吸困难：平平静静呼呼吸吸：安安静静状状态态下下的的呼呼吸吸运运动动，平平稳稳而而均均匀匀，每每分分钟钟1218次次；吸吸气气为为主主动，而呼气动，而呼气(h q)是被动。是被动。用用力力呼呼吸吸：当当机机体体运运动动，或或吸吸入入气气中中的的CO2增增加加、O2减减少少，或或肺肺通通气气阻阻力力增增大大时时，呼呼吸吸运运动动加加深深加加快快，此此时时不不仅仅参参与与(cny)收收缩缩的的吸吸气气肌肌数数量量更更多多，收收缩缩更更强强，而而且且呼呼气气肌肌也也参参与与(cny)收收缩缩，称称为为用用力力呼呼吸吸或或深呼吸深呼吸。呼呼吸吸困困难难：在在缺缺O2、CO2增增多多、或或肺肺通通气气阻阻力力增增大大较较严严重重的的情情况况下下，可可出出现现呼呼吸吸困困难难，表表现现为为呼呼吸吸运运动动显显著著加加深深，鼻鼻翼翼扇扇动动，同同时时还还会会出出现现胸胸部部(xin b)困压的感觉。困压的感觉。第十页，共六十一页。胸胸膜膜(xingm)腔腔：由由胸胸膜膜壁壁层层和和脏层脏层所围成所围成潜在的密闭潜在腔室潜在的密闭潜在腔室。2.胸胸 膜膜(xingm)腔腔 和和 胸胸 膜膜(xingm)腔内压腔内压q胸胸膜膜(xingm)腔腔的的构构成成及及其其作用作用胸胸膜膜腔腔内内的的浆浆液液及及其其作作用用：腔腔内内没没有有气气体体，仅仅有有少少量量厚厚约约10 m的的浆浆液液。作作用用在在于于：在在两两层层胸胸膜膜之之间间起起润润滑滑作作用用，减减小小呼呼吸吸运运动动过过程程中中两两胸胸膜膜层层互互相相滑滑动动的的摩摩擦擦阻阻力力；浆浆液液分分子子的的内内聚聚力力使使两两胸胸膜膜层层互互相相紧紧紧紧地地贴贴附附在在一一起起，不易分开。不易分开。胸胸膜膜腔腔的的作作用用：密密闭闭的的胸胸膜膜腔腔将将肺肺和和胸胸廓廓两两个个弹弹性性体体连连接接在在一一起起，使使不不具具有有主动张缩能力的肺能够随着胸廓容积的变化而扩大和缩小。主动张缩能力的肺能够随着胸廓容积的变化而扩大和缩小。第十一页，共六十一页。q胸胸膜膜腔腔内内压压：胸胸膜膜腔腔内内的的压压力力即即为为胸胸膜膜腔内压。腔内压。q胸胸膜膜腔腔内内压压的的测测定定方方法法：可可采采用用直直接接(zhji)法和间接法进行测定。法和间接法进行测定。直直接接法法：将将与与检检压压计计相相连连接接的的注注射射针针头头斜斜刺刺入入胸胸膜膜腔腔内内，直直接接 测测 定定 胸胸 膜膜 腔腔 内内 压压；缺缺 点点(qudin)是是有有刺刺破破胸胸膜膜脏脏层层和和肺而导致肺而导致气胸气胸的危险。的危险。间间接接法法：让让受受试试者者吞吞下下带带有有薄薄壁壁气气囊囊的的导导管管至至下下胸胸段段食食管管，通通过过测测定定(cdng)食食管管内内压压来来间间接接获获得得胸胸膜膜腔腔内内压压（因因为为食食管管介介于于肺肺和和胸胸壁壁之之间间，且且壁薄而软，故其内压的变化与胸膜腔内压的变化基本一致）。壁薄而软，故其内压的变化与胸膜腔内压的变化基本一致）。第十二页，共六十一页。q呼吸过程呼吸过程(guchng)中胸膜腔内压的变化中胸膜腔内压的变化平平静静呼呼吸吸时时：胸胸膜膜腔腔内内压压始始终终(shzhng)低低于于大大气气压压，即即为为负负压压。与与肺肺内内压压一一样样，胸胸膜膜腔腔内内压压也也随随呼呼吸吸运运动动发发生生周周期期性性波波动动。平平静静呼呼气气末末胸胸膜膜腔腔内内压压为为-5 -3 mm Hg，平平静静吸气末吸气末为为-10 -5 mm Hg。第十三页，共六十一页。q胸胸膜膜腔腔内内负负压压(f(f y)y)的的形形成成原原因因：肺肺内内压压；肺肺和和胸胸廓廓都都是是弹弹性性组组织织，具有弹性回缩力具有弹性回缩力。这两方面原因使得胸膜腔受到两个相反的力作用：。这两方面原因使得胸膜腔受到两个相反的力作用：肺肺的的内内向向回回位位力力：由由于于两两层层胸胸膜膜紧紧紧紧贴贴在在一一起起，肺肺被被牵牵引引而而始始终终处处于于(chy)(chy)扩扩张张状状态态，扩扩张张的的肺肺产产生生的的回回位位力力向向内内牵牵引引胸胸廓廓，使使胸胸廓廓容容积积缩缩小小；同同时时，该该回回位位力力使使肺泡缩小，引起肺泡缩小，引起肺回缩压肺回缩压的变化。的变化。胸胸廓廓的的外外向向回回位位力力：当当胸胸廓廓的的容容积积因因肺肺的的回回位位力力牵牵拉拉而而小小于于其其自自然然容容积积时时，胸胸廓廓将将产产生生(chnshng)(chnshng)向向外外扩扩展展的的回回位位力力，使使胸胸廓廓的的容容积积趋趋于于扩扩大大，以以回回到其自然容积位置；同时，该回位力使肺泡扩张，引起到其自然容积位置；同时，该回位力使肺泡扩张，引起肺内压肺内压的变化。的变化。肺内向回位力肺内向回位力 胸廓外向回位力胸廓外向回位力第十四页，共六十一页。可见可见(kjin)(kjin)，胸膜腔内压为，胸膜腔内压为肺内压肺内压和和肺回缩压肺回缩压两种相反作用力的代数和：两种相反作用力的代数和：胸膜胸膜(xingm)腔内压腔内压 =肺内压肺内压（-肺回缩压）肺回缩压）在在吸吸气气末末或或呼呼气气末末，呼呼吸吸道道内内气气流流(qli)停停止止，且且与与外外界界环环境境相相通通，此此时时肺内压等于大气压。因此，上式可写成：肺内压等于大气压。因此，上式可写成：胸膜腔内压胸膜腔内压 =大气压大气压（-肺回缩压）肺回缩压）胸膜腔内压胸膜腔内压=-肺回缩压肺回缩压在在呼呼吸吸过过程程中中，肺肺始始终终处处于于被被扩扩张张状状态态并并总总是是倾倾向向于于回回缩缩，故故平平静静呼呼吸吸时时，胸胸膜膜腔腔内内压压始始终终为为负负值值。吸气时：吸气时：肺扩张程度增大，肺回缩压增大，胸膜腔内负压更大。肺扩张程度增大，肺回缩压增大，胸膜腔内负压更大。呼气时：呼气时：肺扩张程度减小，肺回缩压降低，胸膜腔内负压减小。肺扩张程度减小，肺回缩压降低，胸膜腔内负压减小。若以大气压为若以大气压为0，则：，则：q胸胸膜膜腔腔内内负负压压的的形形成成原原因因：肺肺内内压压；肺肺和和胸胸廓廓都都是是弹弹性性组组织织，具具有有弹弹性性回回缩力缩力。这两方面原因使得胸膜腔受到两个相反的力作用：。这两方面原因使得胸膜腔受到两个相反的力作用：第十五页，共六十一页。可可维维持持肺肺的的扩扩张张状状态态。外外伤伤或或疾疾病病导导致致胸胸壁壁或或肺肺破破裂裂时时，胸胸膜膜腔腔密密闭闭性性丧丧失失，空空气气自自外外界界或或肺肺泡泡进进入入胸胸膜膜腔腔内内，形形成成气气胸胸。气气胸胸时时，胸胸膜膜腔腔内内压压等等于于大大气气压压，肺肺内内向向回回缩缩而而塌塌陷陷，丧失呼吸功能。丧失呼吸功能。可可作作用用于于壁壁薄薄而而扩扩张张性性大大的的腔腔静静脉脉和和胸胸导导管管，使使它它们们扩扩张张而而有有利利于于静静脉脉血血和和淋淋巴巴液液的的回回流流。因因此此，气气胸胸时时不不仅仅呼呼吸吸功功能能障障碍碍，血血液液(xuy)和和淋淋巴巴回回流也减少。流也减少。肺通气原理和动力的总结：呼呼吸吸肌肌的的收收缩缩和和舒舒张张引引起起胸胸廓廓的的扩扩大大和和缩缩小小，为为肺肺通通气气提提供供原原动动力力。由由于于胸胸膜膜腔腔和和肺肺的的结结构构和和功功能能特特征征(tzhng)，肺肺随随胸胸廓廓的的张张缩缩而而张张缩缩，肺肺容容积积也也随随之之发发生生变变化化，从从而而建建立立肺肺内内压压与与大大气气压压之之间间的的压压力力差差，为为肺肺通通气气提提供供直直接接动动力力，推推动动气气体体进进出于肺，实现肺通气。出于肺，实现肺通气。q胸膜胸膜(xingm)腔内负压的生理意义腔内负压的生理意义第十六页，共六十一页。q肺内压：肺内压：即肺泡内的压力即肺泡内的压力(yl)。在呼吸运动过程中呈。在呼吸运动过程中呈周期性波动周期性波动。3.肺内压肺内压吸吸气气时时：肺肺容容积积增增大大，肺肺内内压压下下降降(xijing)并并低低于于大大气气压压（若若以以大大气气压压为为0，则则肺肺内内压压为为负负值值）外外界界气气体体被被吸吸入入肺肺泡泡 随随着着肺肺内内气气体体增增加加，肺肺内内压压逐逐渐渐升升高高，吸吸气气末末升升高高到到与与大大气气压相等压相等 气流停止。气流停止。呼呼气气时时：肺肺容容积积减减小小，肺肺内内压压升升高高并并超超过过大大气气压压（为为正正值值）气气体体由由肺肺内内呼呼出出 随随着着肺肺内内气气体体减减少少，肺肺内内压压逐逐渐渐降降低低(jingd)，至至呼呼气气末末降降低低(jingd)到与大气压相等到与大气压相等 气流停止。气流停止。第十七页，共六十一页。肺肺通通气气的的过过程程(guchng)中中所所遇遇到到的的阻阻力力为为肺肺通通气气的的阻阻力力。肺肺通通气气的的动动力力须须克克服服肺肺通气的阻力才能实现肺通气。通气的阻力才能实现肺通气。肺通气的阻力分为肺通气的阻力分为弹性阻力弹性阻力和和非弹性阻力非弹性阻力：（二）肺通气（二）肺通气(tng q)的阻力的阻力弹性阻力：弹性阻力：包括包括肺泡表面张力（肺泡表面张力（2/3）和和肺的弹性回缩力（肺的弹性回缩力（1/3）。非非弹弹性性阻阻力力：包包括括气气道道阻阻力力、惯惯性性阻阻力力和和组组织织的的粘粘滞滞(zhn zh)阻阻力力，其其中中以气道阻力为主。以气道阻力为主。肺通气阻力增大是临床上肺通气障碍的最常见原因。肺通气阻力增大是临床上肺通气障碍的最常见原因。第十八页，共六十一页。二、肺通气二、肺通气(tng q)(tng q)的阻力的阻力弹弹性性(tnxng)阻阻力力非非弹弹性性(tnxng)阻阻力力肺肺通通气气阻阻力力胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关：与胸廓所处的位置有关肺弹性阻力肺弹性阻力气道阻力气道阻力：与气体流动形式：与气体流动形式+气道半径有关气道半径有关粘滞阻力粘滞阻力惯性阻力惯性阻力肺弹性回缩力肺弹性回缩力:1/3肺泡表面张力肺泡表面张力：2/3常态下可忽略不计常态下可忽略不计第十九页，共六十一页。肺肺泡泡的的表表面面张张力力：该该表表面面张张力力使使肺肺泡泡缩缩小小，为为肺肺扩扩张张的的弹弹性性(tnxng)阻阻力力。在在离离体体实实验验，用用生生理理盐盐水水扩扩张张肺肺比比用用气气体体扩扩张张肺肺需需要要的的跨跨肺肺压压小小，就就是是因因为为生生理理盐盐水水使使该该界界面面消消失失，肺肺弹弹性性(tnxng)阻阻力力仅仅由由肺肺组组织织的弹性的弹性(tnxng)成分所决定。成分所决定。q肺的弹性阻力的来源和特点肺的弹性阻力的来源和特点肺弹性阻力的来源：肺弹性阻力的来源：肺的弹性回缩力；肺的弹性回缩力；肺泡肺泡(fipo)的表面张力。的表面张力。肺肺的的弹弹性性阻阻力力：由由肺肺组组织织弹弹力力纤纤维维和和胶胶原原纤纤维维等等构构成成。肺肺扩扩张张时时，这这些些纤纤维维被被牵拉而倾向于回缩；而且，肺扩张越大，其回缩力和弹性阻力越大。牵拉而倾向于回缩；而且，肺扩张越大，其回缩力和弹性阻力越大。用用气气体体(qt)扩扩张张肺肺需需要要比比用用生生理理盐盐水水扩扩张张肺肺约约大大3倍倍的的跨跨肺肺压压，说说明明表表面面张张力力约约占占肺肺弹弹性性阻阻力力的的2/3，而而肺肺组组织织弹弹性性成成分分所所产产生生的的弹弹性性阻阻力力仅仅占占肺肺弹弹性性阻阻力力的的1/3。因因此此，表表面面张张力力的的大大小对肺的顺应性起着重要作用。小对肺的顺应性起着重要作用。第二十页，共六十一页。q肺表面活性物质肺表面活性物质(wzh)（pulmonary surfactant）的来源和作用）的来源和作用来来源源：是是肺肺泡泡II型型细细胞胞分分泌泌的的一一种种脂脂蛋蛋白白混混合合物物，主主要要成成分分是是二二棕棕榈榈(zngl)酰酰卵卵磷磷脂脂（DPPC）和和表表面面活活性性物物质质结结合合蛋蛋白白（SP）。）。特特点点：分分子子的的一一端端是是疏疏水水的的非非极极性性脂脂肪肪酸酸，另另一一端端是是极极性性基基团团。因因此此，分分子子垂垂直直排排列列于于肺肺泡泡的的液液-气气界界面面，极极性性端端插插入入液液体体层层，非非极极性性端端朝朝向向肺肺泡泡腔腔，以以单单分分子子层层分分布布在在肺肺泡泡 液液-气气 界界 面面 上上，其其 密密 度度(md)随肺泡的张缩而改变随肺泡的张缩而改变。无表面活性物质无表面活性物质有表面活性物质有表面活性物质第二十一页，共六十一页。作用和生理意义：作用和生理意义：1.降降低低(jingd)肺肺的的弹性阻力。弹性阻力。2.减减少少肺肺组组织织液液的的生成，防止肺水肿生成，防止肺水肿胎胎儿儿肺肺泡泡II型型细细胞胞在在六六个个月月后后才才开开始始合合成成和和分分泌泌肺肺表表面面活活性性物物质质，之之后后分分泌泌量量逐逐渐渐增增加加，至至分分娩娩时时达达高高峰峰。因因此此，早早产产儿儿容容易易因因缺缺乏乏(quf)肺肺表表面面活活性性物物质质而而出出现现新新生生儿儿呼呼吸吸窘窘迫迫综综合征合征，发生死亡。，发生死亡。成成人人患患肺肺炎炎、肺肺血血栓栓等等疾疾病病时时，也也可可因因肺肺表表面面活活性性物物质质减减少发生少发生肺不张肺不张。第二十二页，共六十一页。2、肺的弹性肺的弹性(tnxng)(tnxng)回缩力回缩力 弹性阻力弹性阻力:弹性组织受到外力作用弹性组织受到外力作用(wi l zu yn)发生变形时所产生的对抗变形的力发生变形时所产生的对抗变形的力.顺应性顺应性(compliance):在外力作用下弹性组织的可扩张性在外力作用下弹性组织的可扩张性.顺应性顺应性=弹性弹性(tnxng)阻力阻力1肺顺应性反映了肺扩张的难易程度，与弹性阻力成反比，肺顺应性反映了肺扩张的难易程度，与弹性阻力成反比，肺顺应性大，肺易扩张：肺顺应性小，肺不易扩张。肺顺应性大，肺易扩张：肺顺应性小，肺不易扩张。第二十三页，共六十一页。非非弹弹性性阻阻力力主主要要指指气气道道阻阻力力来来自自气气体体流流经经呼呼吸吸道道时时气气体体分分子子(fnz)之之间间以以及及气气体分子体分子(fnz)与气道壁之间的摩擦，是非弹性阻力的主要成分（约占与气道壁之间的摩擦，是非弹性阻力的主要成分（约占80%90%）。）。气气道道管管径径：流流体体的的阻阻力力与与管管道道半半径径的的4次次方方成成反反比比，即即R 1/r4。气气道道管管径径缩缩小时，气道阻力显著增加。因此，小时，气道阻力显著增加。因此，气道管径的大小是影响气道阻力的主要因素气道管径的大小是影响气道阻力的主要因素2.非弹性非弹性(tnxng)阻力阻力 自自主主神神经经系系统统对对气气道道管管壁壁平平滑滑肌肌舒舒缩缩活活动动的的调调节节作作用用：呼呼吸吸道道平平滑滑肌肌受受交交感感和和副副交交感感双双重重(shungchng)神神经经支支配配，两两者者均均有有紧紧张张性性作作用用。交交感感神神经经活活动动加加强强时时，气气道道平平滑滑肌肌舒舒张张，气气道道管管径径变变大大，气气道道阻阻力力减减小小；副副交交感感神神经经作作用用相相反。反。临床上常用临床上常用拟肾上腺素能药物拟肾上腺素能药物解除支气管痉挛，缓解呼吸困难。解除支气管痉挛，缓解呼吸困难。第二十四页，共六十一页。二二、肺肺容容量量(rngling)和和肺肺通通气气量量肺容积肺容积(rngj)和和肺容量肺容量是评价肺通气功能的基础和指标。是评价肺通气功能的基础和指标。肺肺量量计计(lin j)：测测定定肺肺容容积积和和肺肺容容量量的装置。的装置。肺肺容容量量：肺肺容容纳纳气气体体量量称称为为肺肺容容量量第二十五页，共六十一页。（1）潮潮气气量量：每每次次呼呼吸吸时时吸吸入入或或呼呼出出的的气气体体(qt)量量。正正常常成成人人平平静静呼呼吸吸时时潮潮气气量量为为400600 ml（平均约为（平均约为500 ml）（2）补补吸吸气气量量：平平静静(pngjng)吸吸气气末，末，再尽力吸气所能吸入的气体量。再尽力吸气所能吸入的气体量。正常成人补吸气量为正常成人补吸气量为1,500 2,000 ml第二十六页，共六十一页。（3）补补呼呼气气量量：平平静静呼呼气气末末，再再尽尽力力呼呼气气所所能能呼呼出出的的气气体体量量。正正常常(zhngchng)成成人人补补呼气量为呼气量为900 1,200 ml，（4）残气量：）残气量：最大呼气末尚存留于最大呼气末尚存留于肺内不能再呼出的气体量。正常成肺内不能再呼出的气体量。正常成人余气量为人余气量为1,000 1,500 ml。功能功能残气量：残气量：平静呼气末尚存留于肺内平静呼气末尚存留于肺内的的气气体体量量，等等于于(dngy)余余气气量量与与补补呼呼气气量量之和，正常成人约为之和，正常成人约为2,500 ml。第二十七页，共六十一页。（5）肺肺活活量量：尽尽力力吸吸气气后后，从从肺肺内内所所能能呼呼出出的的最最大大气气体体量量，是是潮潮气气量量、补补吸吸气气量量和和补补呼呼气气量量之之和和。肺肺活活量量有有较较大大的的个个体体差差异异（与与身身材材、性性别别、年年龄龄、体体位位、呼呼吸吸肌肌强强弱弱等等有有关关），正正常常 成成 年年(chngnin)男男 性性平平 均均 约约 为为3,500 ml，女性女性约为约为2,500 ml。肺肺活活量量测测定定简简单单，重重复复性性好好，可可反反映映一一次次通通气气的的最最大大能力能力(nngl)，是测定肺功能的常用指标。，是测定肺功能的常用指标。用用力力呼呼气气量量：指指一一次次最最大大吸吸气气后后再再尽尽力力(jn l)尽尽快快呼呼气气，在在一一定定时时间间内内所所能能呼出的气体量。是评价肺通气功能的较好指标呼出的气体量。是评价肺通气功能的较好指标第二十八页，共六十一页。（6）肺肺总总量量：肺肺所所能能容容纳纳的的最最大大气气体体量量。肺肺总总量量等等于于肺肺活活量量与与余余气气量量之之和和，其其大大小小因因性性别别、年年龄龄(ninlng)、身身材材、运运动动锻锻炼炼情情况况和和体体位位改改变变而而异异，成成年年男男性性平平均均约约为为5,000 ml6，000 ml，女性约为，女性约为3,500 ml4,500 ml。在临床肺功能(gngnng)测定中：主主要要指指标标：包包括括肺肺活活量量、余余气气量量、功功能能余余气气量量、肺肺总总量量。在在这这些些指指标标中中，肺肺活活量量低低于于正正常常为为异异常常；而而余余气气量量、功功能能余余气气量量、肺肺总总量量低低于于或或高高于于正正常常皆为异常。皆为异常。辅辅助助(fzh)指指标标：包包括括潮潮气气量量、深深吸吸气气量量和和补补吸吸气气量量，一一般般不不用用作作肺容量异常的依据。肺容量异常的依据。第二十九页，共六十一页。定定义义和和正正常常值值：每每分分钟钟吸吸入入或或呼呼出出的的气气体体总总量量称称为为肺肺通通气气量量，为为潮潮气气量量与与呼呼吸吸频频率率的的乘乘积积。正正常常成成人人平平静静呼呼吸吸时时，呼呼吸吸频频率率为为每每分分钟钟12 18次次，潮潮气气量量为为500 ml，故肺通气量为，故肺通气量为6 9 L。最最大大通通气气量量：劳劳动动或或运运动动时时，肺肺通通气气量量增增大大。在在尽尽力力作作深深、快快呼呼吸吸时时，每每分分钟钟所所能能吸吸入入或或呼呼出出的的最最大大气气体体量量为为最最大大通通气气量量。最最大大随随意意通通气气量量反反映映单单位位时时间间内内充充分分发发挥挥全全部部通通气气能能力力所所能能达达到到的的通通气气量量，是是估估计计一一个个人人能能进进行行多多大大运运动动量量的的生生理理指指标标(zhbio)之之一一。最最大大通通气气量量一一般般可可达达150 L，能能反反映映肺肺通通气功能的贮备能力气功能的贮备能力（二）肺通气（二）肺通气(tng q)量量1每分通气每分通气(tng q)量量第三十页，共六十一页。2无效无效(wxio)腔和肺泡通气量腔和肺泡通气量 无无效效腔腔：每每次次吸吸入入的的气气体体，一一部部分分将将留留在在鼻鼻、口口和和终终末末细细支支气气管管之之间间的的呼呼吸吸道道内内，不不参参与与(cny)肺肺泡泡与与血血液液之之间间的的气气体体交交换换，这这部部分分呼呼吸吸道道的的容容积积称称为为无无效效腔腔。解解剖剖无无效效腔腔与与体体重重相相关关，约约为为2.2 ml/kg，故故一一个个体体重重70 kg成人的解剖无效腔约为成人的解剖无效腔约为150 ml。q肺肺泡泡通通气气量量：由由于于无无效效腔腔的的存存在在，每每次次吸吸入入的的新新鲜鲜空空气气不不能能都都到到达达肺肺泡泡与与血血液液(xuy)进进行行气气体体交交换换。因因此此，为为了了计计算算真真正正有有效效的的气气体体交交换换量量，应应以以肺泡通气量为准。肺泡通气量为准。肺泡通气量是指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量肺泡通气量是指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量，即：，即：肺泡通气量肺泡通气量（潮气量（潮气量-无效腔量）无效腔量）呼吸频率呼吸频率第三十一页，共六十一页。显显然然，对对肺肺换换气气而而言言，浅浅而而快快的的呼呼吸吸是是不不利利的的，深深而而慢慢的的呼呼吸吸虽虽然然(surn)可可以增加肺泡通气量，但同时也会增加呼吸做功。以增加肺泡通气量，但同时也会增加呼吸做功。呼吸状态呼吸状态呼吸频率（次（次/min）潮气量（ml）肺通气量（ml/min）肺泡通气量（ml/min）正常平静正常平静1650080005600深而慢深而慢8100080006800浅而快浅而快3225080003200第三十二页，共六十一页。第二节第二节 气体气体(qt)(qt)的交换和运输的交换和运输一、气体一、气体(qt)的交换的交换（一）气体（一）气体(qt)交换的动力交换的动力 气气体体分分子子不不停停地地进进行行着着无无定定向向的的运运动动，当当不不同同区区域域存存在在分分压压差差时时，气气体体分分子子将将从从分分压压高高处处向向分分压压低低处处发发生生净净转转移移，这这一一过过程程称称为为气气体体的的扩扩散散，肺换气和组织换气就是以（单纯）扩散方式进行的。肺换气和组织换气就是以（单纯）扩散方式进行的。动 脉 血混合静脉血组 织PO212.9 13.3(97 100)5.3(40)4.0(30)PCO25.3(40)6.1(46)6.7(50)第三十三页，共六十一页。静静脉脉血血的的PCO2（46 mm Hg）肺肺泡泡气气的的PCO2（40 mm Hg），CO2从从血血液液向向肺肺泡泡扩扩散散(kusn)并接近肺泡气的并接近肺泡气的PCO2。PO2=40 mm HgPCO2=46 mm HgPO2=102 mm HgPCO2=40 mm HgPO2=100 mm HgPCO2=40 mm Hg（一一）肺肺换换气气(hun q)的的过程过程二、肺换气二、肺换气(hun q)静静脉脉血血流流经经肺肺毛毛细细血血管管时时，由由于于PO2（40 mm Hg）肺肺泡泡气气的的PO2（102 mm Hg），O2借借分分压压差差向向血血液液扩扩散散，使使血血液液的的PO2逐逐渐渐上上升升，最最后后接接近近肺肺泡泡气气的的PO2，达达到到100 mm Hg（体体循循环环动动脉脉血血的的PO2稍稍低低于于肺肺静静脉脉血血，是是因因为为混混入入了了少少量量来来自自支支气气管静脉的去氧血）。管静脉的去氧血）。第三十四页，共六十一页。O2和和CO2在在血血液液和和肺肺泡泡间间的的扩扩散散都都极极为为迅迅速速，不不到到0.3 s即即可可达达到到平平衡衡。通通常常(tngchng)血血液液流流经经肺肺毛毛细细血血管管的的时时间间约约为为0.7 s，当当血血液液流流经经肺肺毛毛细细血血管管全全长长约约1/3时时，已已经经基基本本上上完完成成肺肺换换气气过过程程，表表明明肺肺换换气气有有很很大大的的贮贮备能力备能力。经经过过肺肺换换气气，肺肺毛毛细细血血管管血血液液的的O2含含量量由由每每100 ml血血液液15 ml升升至至20 ml，CO2含含量量则则由由52 ml降降至至48 ml。正正常常成成人人安安 静静 状状 态态 下下，心心 输输 出出 量量 为为5,000 ml/min，故故流流经经肺肺毛毛细细血血管管的的血血流流每每分分钟钟可可从从肺肺泡泡摄摄取取250 ml O2和和释释放放200 ml CO2。B：排出排出(pi ch)CO2A：摄取摄取(shq)O2第三十五页，共六十一页。二、组织二、组织(zzh)换气换气气气体体交交换换界界面面不不同同：换换气气的的机机制制和和影影响响因因素素与与肺肺换换气气相相似似(xin s)，不不同同的的是是气气体体的的交交换换发发生生于于液液相相介介质质（血血液液-组织液组织液-细胞内液）之间。细胞内液）之间。气气体体扩扩散散的的方方向向不不同同：由由于于细细胞胞的的有有氧氧代代谢谢，使使得得组组织织的的PO2 动动脉脉血血，故故动动脉脉血血液液流流经经组组织织毛毛细细血血管管时时，O2从从血血液液向向组组织织液液和和细细胞胞扩扩散散，CO2则则由由组组织织液液和和细细胞胞向向血血液液扩扩散散，动动脉脉血血因因失失去去O2和和得得到到CO2而而变变成成静静脉血脉血。PO2=100 mm HgPCO2=40 mm HgPO2=30 mm HgPCO2=50 mm Hg与与肺肺换换气气相相比比较较，组组织织换换气气有有如如下下(rxi)特特点：点：PO2=40 mm HgPCO2=46 mm Hg第三十六页，共六十一页。（三）影响（三）影响(yngxing)肺换气的因素肺换气的因素1.呼吸膜的厚度呼吸膜的厚度(hud)和面积和面积呼呼吸吸膜膜（肺肺泡泡-毛毛细细血血管管膜膜）是是肺肺泡泡气气体体与与血血液液气气体体进进行行交交换换(jiohun)的的界界面面。由由六六层层结结构构组组成成：含含肺肺表表面面活活性性物物质质的的液液体体层层、肺肺泡泡上上皮皮细细胞胞层层、上上皮皮基基底底膜膜、肺肺泡泡上上皮皮和和毛毛细细血血管管膜膜之之间间的的间间隙隙（基基质质层层）、毛毛细细血血管的基膜、管的基膜、毛细血管内皮细胞层。毛细血管内皮细胞层。第三十七页，共六十一页。呼呼吸吸膜膜很很薄薄，平平均均总总厚厚度度约约为为0.6 m，有有的的部部位位只只有有0.2 m，气气体体易易于于扩扩散散通过。通过。整整个个肺肺的的呼呼吸吸膜膜面面积积很很大大，约约为为70 m2，而而肺肺毛毛细细血血管管总总血血量量只只有有60 140 ml，因因而而血血液液层层很很薄薄，非非常常有有利利于于气气体体交换。交换。肺肺毛毛细细血血管管平平均均直直径径约约为为5 m，红红细细胞胞（直直径径约约7 8 m）需需要要挤挤过过肺肺毛毛细细血血管管，故故红红细细胞胞膜膜与与毛毛细细血血管管壁壁接接触触得得很很好好，使使O2和和CO2不不必必经经过过大大量量的的血血浆浆层层就就可可到到达达红红细细胞胞或或进进入入肺肺泡泡(fipo)，气气体体交交换换的的速速度很快。度很快。但是：但是：任任何何使使呼呼吸吸膜膜增增厚厚或或扩扩散散距距离离增增加加的的疾疾病病，都都会会降降低低气气体体扩扩散散速速率率，减减少少扩扩散散量量（如如肺肺纤纤维维化化、肺水肿等）。肺水肿等）。运运 动动 时时，血血 流流 加加 速速，气气 体体 在在 肺肺 部部 的的 交交 换换(jiohun)时时间间缩缩短短，所所以以呼呼吸吸膜膜的的厚厚度度或或扩扩散散距距离的改变对肺换气的影响也很显著。离的改变对肺换气的影响也很显著。第三十八页，共六十一页。2扩散面积扩散面积(min j)：呼吸膜的面积：呼吸膜的面积(min j)正正常常成成人人，两两肺肺约约有有3亿亿个个肺肺泡泡，总总扩扩散散面面积积达达70 m2。安安静静状状态态下下，用用于于气气体体扩扩散散的的呼呼吸吸膜膜面面积积约约40 m2，因此