呼吸系統(tǒng)應(yīng)用解剖和生理

1、呼吸系統(tǒng)應(yīng)用解剖和生理呼吸系統(tǒng)應(yīng)用解剖和生理 北京協(xié)和醫(yī)院呼吸科北京協(xié)和醫(yī)院呼吸科 陸慰萱陸慰萱 呼吸系統(tǒng)臨床解剖和生理功能呼吸系統(tǒng)臨床解剖和生理功能 呼吸系統(tǒng)呼吸系統(tǒng)由鼻、咽、喉、氣道和肺組成。主要功 能是呼吸，即吸入O2和呼出CO2，使人體能在自然 環(huán)境中生存。 呼吸道呼吸道以環(huán)狀軟骨為界分為上、下呼吸道。 上呼吸道上呼吸道由鼻、鼻竇、咽、喉組成，除輸送氣體 外，還有加溫、濕化和過濾空氣的作用。 傳道氣道傳道氣道（conducting airway）：鼻、咽、氣管、 支氣管、段支氣管、細(xì)支氣管、終末細(xì)支氣管。 呼吸區(qū)呼吸區(qū)（respiratory zones）：呼吸性細(xì)支氣管、 肺泡管、肺

2、泡囊。 上呼吸道上呼吸道 占解剖死腔的50，呼吸道阻力的45。 鼻腔：鼻腔：容積約20ml，三個鼻甲表面積達160cm2， 形狀不規(guī)則，黏膜下豐富的毛細(xì)血管和黏液分泌， 起加溫、濕化和過濾功能。達咽部氣體相對濕度 80以上。其內(nèi)氣體形成湍流，使異物沉落，大 于15um顆粒可被清除。 咽：咽：是氣體進入下呼吸道門戶，也是食物必經(jīng)之 路。正常咽功能可保證食物及口腔分泌物不流入 呼吸道。氣管切開患者吞咽功能障礙，咽部分泌 物易流入氣管內(nèi)，成為院內(nèi)獲得性肺炎的重要原 因。 氣管插管、氣管切開、應(yīng)用呼吸機患者由于喪失 上述功能，極易肺部感染。 下呼吸道下呼吸道 自氣管向下逐漸分支，通常一分為二，每分一支

3、， 其總面積比上一級至少大20左右。從氣管到末 梢，通常分為23級。 按功能分： 傳道氣道傳道氣道（016級）和呼吸區(qū)呼吸區(qū)（1723級） 胸外氣道胸外氣道和中心氣道中心氣道（胸內(nèi)氣道和肺外部分 主支氣管，其組織硬韌，有軟骨支撐，管徑 受呼吸影響?。?大氣道大氣道和小氣道小氣道（吸氣狀態(tài)下管徑小于2mm者， 包括部分小支氣管和細(xì)支氣管）。 支氣管分支示意圖支氣管分支示意圖 傳導(dǎo)氣道傳導(dǎo)氣道 功能：功能：傳導(dǎo)氣體，對吸入氣體進一步加溫濕化凈化。 組織結(jié)構(gòu)：組織結(jié)構(gòu)： 黏膜：黏膜：假復(fù)層纖毛柱狀上皮，含杯狀細(xì)胞，可分泌黏液；細(xì)支氣 管為單層立方上皮，杯狀細(xì)胞減少；終末細(xì)支氣管，杯狀細(xì)胞和 纖毛均消

4、失。 軟骨：軟骨：“C”字形狀，越往下越不完全，到細(xì)支氣管則消失。 平滑?。浩交。弘S支氣管分支、軟骨減少過程中，平滑肌逐漸增多，至 細(xì)支氣管平滑肌最多。功能是通過口徑改變調(diào)節(jié)氣量。 支氣管腺體：支氣管腺體：位于支氣管黏膜下層，中等大小支氣管中最多，分 泌酸性及中性多糖、白蛋白及抗體，可直接分泌，也可由迷走反 射誘發(fā)。 粘液毯：粘液毯：內(nèi)層為稀薄的溶膠，外層為粘稠的凝膠，在纖毛波浪狀 運動下（以1000-1500次/分），粘液以6-18mm的速度向喉頭推 進，干燥或黏液分泌過量使纖毛運動消失。 氣管及各級支氣管的結(jié)構(gòu)特點氣管及各級支氣管的結(jié)構(gòu)特點 氣管：氣管：位置C6至T5、6之間，全長101

5、2cm，前后 徑1.52.0cm，左右徑2.02.5cm，分叉位于 T5上部，胸骨角或稍下，氣管插管時應(yīng)注意以 上參數(shù)。氣管軟骨環(huán)1416個，氣管切開一般 在24軟骨環(huán)進行。 主支氣管：主支氣管：右主支氣管短而寬，偏斜較小，氣管 插管或異物易進入；左主支氣管與軸線偏斜較 大，但較細(xì)而長，引流效果差而易發(fā)生支氣管 擴張。 氣管及各級支氣管的結(jié)構(gòu)特點氣管及各級支氣管的結(jié)構(gòu)特點 隨支氣管分支，軟骨環(huán)減少，平滑肌增多，胸 內(nèi)壓對支氣管內(nèi)徑影響增加，尤其肺氣腫患者， 當(dāng)胸內(nèi)壓大于50cmH2O時支氣管可被壓閉。 一個細(xì)支氣管分成18個一級終末細(xì)支氣管，總 截面積大增，氣管截面積5cm2，至呼吸道末端 達

6、1000cm2，面積增加200倍之多。 小氣道為內(nèi)徑小于或等于2mm的支氣管，僅占 呼吸道阻力的1/10，橫截面積大，使氣流流速 變慢，均勻進入肺泡；管腔窄、壁薄、無軟骨 支撐，易發(fā)生黏液阻塞、炎癥。DPB和支氣管 擴張易影響此部分而導(dǎo)致低氧血癥。 呼吸區(qū)呼吸區(qū) 呼吸性細(xì)支氣管呼吸性細(xì)支氣管（1719級）：由細(xì)支氣管向 肺泡過渡階段，上皮由立方轉(zhuǎn)為扁平，整個表 面均有氣體交換功能。最后一級呼吸細(xì)支氣管 可達數(shù)十萬，總截面積大增，氣流速度下降， 氣體運輸主要靠彌散作用進行。 肺泡管肺泡管（2022級）：一個呼吸性細(xì)支氣管至 少有40個肺泡管和囊，每個肺泡管約有20個肺 泡，成人肺泡直徑約300u

7、m。 肺泡囊肺泡囊（23級）：最后一級分支，為盲端。 肺泡肺泡 結(jié)構(gòu)和功能：結(jié)構(gòu)和功能： 全肺約3億個肺泡，總面積70m2，有擴張性和 彈性。 肺泡毛細(xì)血管膜：厚度1um，通透性大，肺 水腫、肺炎時因液體量增多，厚度增大，氣體 交換減少。毛細(xì)血管內(nèi)皮的胞漿突起間存在裂 隙，血容量增多，毛細(xì)血管流體靜脈壓增高時， 裂隙可以擴張，液體外滲增加。肺泡上皮的胞 漿突起間的裂隙遠(yuǎn)較前者小，可有效防止間質(zhì) 內(nèi)液體進入肺泡。 通氣血流比率：4L/5L=0.8。 肺泡肺泡 結(jié)構(gòu)和功能：結(jié)構(gòu)和功能： 氣體的彌散量與該氣體的彌散系數(shù)、彌散面積、 氣體在不同介質(zhì)中的分壓差成正比，與氣體交 換膜的厚度成反比氧氣分壓差

8、為60mmHg,二氧化 碳為5mmHg，而二氧化碳的彌散速度較氧氣快20 倍，故二氧化碳較氧氣更易于排出體外。 肺泡隔有孔氏小孔，直徑1015um。肺氣腫時 小孔擴大，隔組織破壞，融合成少數(shù)大肺泡， 但肺泡膜面積大大減少，換氣功能下降。細(xì)支 氣管與鄰近細(xì)支氣管所屬肺泡之間的通氣側(cè)支 稱Lambert通路。病理情況下，細(xì)支氣管之間可 能形成側(cè)支通路，稱為Martin通路。 肺泡肺泡 肺泡細(xì)胞：肺泡細(xì)胞： I型肺泡細(xì)胞：扁平，覆蓋96肺泡面積， 與血管內(nèi)皮融合。 II型肺泡細(xì)胞：分泌細(xì)胞，與表面活性物質(zhì) 生成有關(guān)。 毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞：除氣體交換外尚有代謝 功能。 巨噬細(xì)胞：吞噬功能，可生成、釋放多

9、種細(xì) 胞因子，在肺部疾病發(fā)病過程中起重要作用。 肥大細(xì)胞：分泌多種代謝活性物質(zhì)。 肺的雙重血液供應(yīng)肺的雙重血液供應(yīng) 肺循環(huán)：肺循環(huán)：由肺動脈主干及其分支、毛細(xì)血管和肺靜脈組成 具有高容量、低阻力、低壓力的特點。肺動脈壓和肺血管阻力 僅為周身循環(huán)的1/71/10。 可過濾和清除血中栓塞性物質(zhì)、滅活血液中某些化學(xué)物質(zhì)。 支氣管循環(huán)支氣管循環(huán)：包括支氣管動脈和靜脈，是肺、氣道和胸膜等 的營養(yǎng)血管。 支氣管動脈起自胸主動脈或肋間、鎖骨下或乳內(nèi)動脈，與支氣 管伴行至呼吸性細(xì)支氣管水平，形成毛細(xì)血管網(wǎng)。 支氣管動脈的血液部分經(jīng)支氣管靜脈注入體循環(huán)的靜脈而入右 心房，另一部分由肺靜脈入左心房，產(chǎn)生正常的解剖

10、性右至左 分流。 肺循環(huán)與支氣管循環(huán)常有潛在的交通支，能時相調(diào)節(jié)或相互補 償，使兩者的血流量保持平衡。 由于肺組織雙重供血，肺血管阻塞時不易梗死。 肺血管床阻塞程度與其病理生理關(guān)系肺血管床阻塞程度與其病理生理關(guān)系 肺的淋巴引流肺的淋巴引流 肺淋巴管：可分淺深兩組。 淺淋巴管：位于臟層胸膜深面，收納肺周圍部的淋 巴，流向肺門淋巴結(jié)。 深淋巴管：起于肺小葉間結(jié)締組織和小支氣管壁的 淋巴毛細(xì)管網(wǎng)，收納肺深部淋巴再向肺門匯集成一 些大的淋巴管入肺門淋巴結(jié)。 右肺和左肺大部分淋巴通過右淋巴導(dǎo)管，左肺部分 淋巴通過胸導(dǎo)管到達鎖骨下和頸內(nèi)靜脈交叉點進入 全身靜脈系統(tǒng)。氣管旁淋巴結(jié)的淋巴引流可達鎖骨 上淋巴結(jié)

11、。 肺內(nèi)淋巴組織對肺泡壁顆粒的清除、感染的播散和 腫瘤的轉(zhuǎn)移有重要臨床意義。 肺的神經(jīng)分布肺的神經(jīng)分布 支氣管及肺接受內(nèi)臟運動內(nèi)臟運動和內(nèi)臟感覺內(nèi)臟感覺神經(jīng)支配 內(nèi)臟運動神經(jīng)內(nèi)臟運動神經(jīng) 包括胸26交感神經(jīng)節(jié)的纖維和迷走神經(jīng)，主要調(diào)節(jié)氣管、支 氣管與血管平滑肌收縮及腺體分泌； 交感神經(jīng)興奮能使支氣管擴張、血管收縮和抑制腺體分泌。 迷走神經(jīng)興奮使支氣管收縮、血管擴張和增加腺體分泌。 內(nèi)臟感覺神經(jīng)內(nèi)臟感覺神經(jīng) 分布于氣管、支氣管粘膜上皮、血管外膜以及臟層胸膜，接受 這些部位的感覺性沖動。 肺牽張感受器可通過迷走神經(jīng)傳入纖維向中樞傳導(dǎo)神經(jīng)沖動， 控制呼吸運動。 胸膜胸膜 胸膜為單層間皮細(xì)胞覆蓋在結(jié)締

12、組織上的結(jié)構(gòu)。 胸膜血供胸膜血供： 臟層胸膜血供來自肺動脈 壁層胸膜可分為肋、縱隔和橫膈部分。肋胸膜的血供 來自肋間動脈，縱隔胸膜的血供來自心包-膈動脈， 膈肌部分胸膜也接受肋間動脈、上隔動脈和膈肌動 脈的血液。 胸膜神經(jīng)分布胸膜神經(jīng)分布： 壁層胸膜有感覺神經(jīng)末梢分布，臟層胸膜無痛覺神經(jīng)分 布，因此胸部疼痛由壁層胸膜發(fā)生病變或受刺激 引起。 胸膜腔胸膜腔：正常情況下為潛在的腔隙，含有微量液體， 呼吸時起潤滑作用。 呼吸系統(tǒng)的主要功能 呼吸功能： 防御功能： 1、物理防御：鼻腔過濾；粘液毯；上皮 屏障；噴嚏、咳嗽；1-抗胰蛋白酶。 2、吞噬細(xì)胞防御：顆粒；微生物；遞呈 抗原至淋巴細(xì)胞。 3、免疫

13、防御：淋巴組織；IgA等。 肺的非 呼吸系統(tǒng)影像解剖呼吸系統(tǒng)影像解剖 肺段命名 右肺 尖段S1 上葉 后段S2 前段S3 中葉 外側(cè)段S4 內(nèi)側(cè)段S5 尖（上）段S6 內(nèi)側(cè)（心）底段S7 下葉 前底段S8 外側(cè)底段S9 后底段S10 左肺 尖段S1 后段S2 上葉 前段S3 上舌段S4 下舌段S5 尖（上）段S6 內(nèi)側(cè)底段S7 下葉 前底段S8 外側(cè)底段S9 后底段S10 尖后段S12 內(nèi)前底段S78 氣管、支氣管氣管、支氣管 氣管、支氣管 氣管、支氣管氣管、支氣管 氣管、支氣管氣管、支氣管 氣管、支氣管氣管、支氣管 肺葉（右）肺葉（右） 肺葉（左）肺葉（左） 肺段（右上葉）肺段（右上葉） 肺

14、段（右中葉）肺段（右中葉） 肺段（右下葉）肺段（右下葉） 肺段（左上葉）肺段（左上葉） 肺段（左下葉）肺段（左下葉） 肺段（肺段（CTCT） 肺段（肺段（CTCT） 肺段（肺段（CTCT） 肺段（肺段（CTCT） 肺段（肺段（CTCT） 肺段（肺段（CTCT） 肺段（肺段（CTCT） 肺段（肺段（CTCT） 肺段（肺段（CTCT） 肺段（肺段（CTCT） 肺段（肺段（CTCT） 肺段（肺段（CTCT） 縱隔（縱隔（CTCT） 縱隔（縱隔（CTCT） 縱隔（縱隔（CTCT） 縱隔（縱隔（CTCT） 縱隔（縱隔（CTCT） 縱隔（縱隔（CTCT） 縱隔（縱隔（CTCT） 呼吸生理呼吸生理 肺通氣

15、肺換氣 呼吸的調(diào)控 胸廓的機械運動胸廓的機械運動 由胸椎、胸骨、肋骨、肋間肌、膈肌組成，在神經(jīng)支配 下隨意有規(guī)律進行呼吸運動。 肋間?。豪唛g?。和饧∈湛s肋骨上舉，內(nèi)肌收縮肋骨下垂。吸氣 時外肌收縮，內(nèi)肌弛緩；平靜呼氣時外肌弛緩，內(nèi)肌 并不收縮；用力呼氣時內(nèi)肌收縮。 吸氣?。何鼩饧。弘跫?、肋間外肌。 呼氣肌：呼氣?。豪唛g內(nèi)肌、腹外斜肌、腹內(nèi)斜肌、腹直肌。 膈?。弘跫。浩届o呼吸時膈肌移動度1cm左右，深呼吸可達7cm。 如呼吸運動主要由于膈肌活動，則腹壁的起落動作顯 著，成為腹式呼吸。 用力吸氣時，除加強肋間外肌和膈肌收縮外，輔助吸氣 ?。ㄐ劓i乳突肌、斜角?。┮矃⒓邮湛s。用力呼氣時， 肋間內(nèi)肌和腹

16、壁肌肉收縮。 胸內(nèi)壓和肺內(nèi)壓變化胸內(nèi)壓和肺內(nèi)壓變化 胸內(nèi)負(fù)壓：胸內(nèi)負(fù)壓：平均6.7cmH2O，隨呼吸周期變化。直立位 時，由于肺的重力作用，胸膜腔頂端的負(fù)壓大于底部， 差距約5.3cmH2O，對靜脈、淋巴回流及右心充盈有 影響，以上壓力梯度也是氣胸好發(fā)于上肺的原因。 肺內(nèi)壓：肺內(nèi)壓： 正常人呼吸暫停、聲帶開放、氣道通暢時，肺內(nèi)壓 （肺泡內(nèi)壓）與大氣壓相等。 吸氣時，胸內(nèi)負(fù)壓增加，牽引肺擴張，肺容量增加， 肺內(nèi)壓下降，與大氣壓產(chǎn)生壓力梯度，使空氣進入肺 泡。 呼氣時，胸內(nèi)負(fù)壓減少，肺回縮，肺容量減小，肺內(nèi) 壓升高，氣體排出。 呼吸阻力呼吸阻力 彈性阻力彈性阻力 來自肺、胸廓彈性成分和肺泡表面張力

17、。 肺彈性阻力始終趨于回縮。 胸廓彈性阻力與不同呼吸狀態(tài)有關(guān)。 大小用順應(yīng)性表示，順應(yīng)性是彈性阻力的倒數(shù)。 順應(yīng)性（C）容量變化（V）/壓力變化（P） 非彈性阻力非彈性阻力 主要來自氣道，少部分來自組織阻力。 氣道阻力與其長度、直徑、氣流速度、氣流狀態(tài)有關(guān)。 小氣道正常狀態(tài)下不占阻力主要成分，但管徑變化大， 病理狀態(tài)下小氣道阻力是產(chǎn)生呼吸困難的主要原因。 靜態(tài)肺容量靜態(tài)肺容量 潮氣量（潮氣量（V VT T）：平靜呼吸時每次吸入或呼出的容量。 約400500ml。 深吸氣量（深吸氣量（ICIC）：平靜呼氣末所能吸入的最大氣量。 補吸氣量（補吸氣量（IRVIRV）：平靜吸氣末所能吸入的最大氣量。

18、補吸氣量（補吸氣量（ERVERV）：平靜呼氣末所能呼出的最大氣量。 功能殘氣量（功能殘氣量（FRCFRC）：平靜呼氣末肺內(nèi)殘留的氣體量。 殘氣量（殘氣量（RVRV）：最大呼氣末肺內(nèi)殘留的氣體量。 肺活量（肺活量（VCVC）：最大吸氣末緩慢而完全呼出的最大氣 體量。VCIRVVTERV。 肺活量（肺活量（TLCTLC）：最大吸氣末肺內(nèi)所含的氣體量。 TLC VCRV。 肺容量測量及組成肺容量測量及組成 動態(tài)肺容量動態(tài)肺容量 用力肺活量（用力肺活量（FVCFVC）：深吸氣后用力呼氣在最短時間內(nèi)將全部肺 活量呼出為FVCFVC ，第1、2、3秒呼出的氣量為時間肺活量。FVC與 呼吸速度和時間有關(guān)。常

19、用FEV1及FEV1/FVC%，可鑒別阻塞性與限 制性通氣功能障礙。 最大呼氣中期流速（最大呼氣中期流速（MMEFMMEF25%-75% 25%-75%） ）：一次用力呼氣過程中，呼氣在 VC水平的呼氣流速。 MMEF25%-75%與用力無關(guān)，主要反映肺泡彈性 回縮力和氣道阻力。 流速容積曲線（流速容積曲線（F-VF-V）: :流量為縱軸，容積為橫軸，記錄一次用 力呼氣過程中不同肺活量水平的呼氣流速。V25、V50、V75分別代表 25、50%、75%VC水平的呼氣流速， V25、V50可作為反映小氣道 病變的敏感指標(biāo)。 最大通氣量（最大通氣量（MVVMVV）：以最快頻率和最大幅度呼吸1分鐘的通氣量. 反映呼吸肌和體力強弱、胸廓、氣道、肺組織的狀態(tài)。 每分靜息通氣量（每分靜息通氣量（MVMV）：靜息狀態(tài)下每分出入肺的氣量。MV=VT f。 通氣功能的臨床應(yīng)用通氣功能的臨床應(yīng)用 VCMVVFEV1.0%RVRV/TLC 阻塞性N或 限制性 或NN或N或 混合性不等不等 F-VF-V曲線臨床意義曲線臨床意義 正常正常 咳嗽咳嗽 輕度阻塞輕度阻塞 重度阻塞重度阻塞限制性通氣障礙限制性通氣障礙 肺泡通氣和無效腔肺泡通氣和無效腔 每分肺泡