呼吸解剖與生理

關(guān)于呼吸解剖與生理第2頁,共77頁，2024年2月25日，星期天呼吸過程第3頁,共77頁，2024年2月25日，星期天一、呼吸道與肺泡

第4頁,共77頁，2024年2月25日，星期天（一）呼吸道主干氣道（區(qū)）：氣管——支氣管——細支氣管…16級細小支氣管——終末細支氣管（解剖無效腔150ml）。用于呼吸的氣道（6-7級）呼吸性細支氣管——肺泡管——肺泡——肺泡囊，氣體交換僅在此區(qū)域進行。第5頁,共77頁，2024年2月25日，星期天呼吸道分級示意圖:肺的傳導部肺的呼吸部第6頁,共77頁，2024年2月25日，星期天正常肺小葉結(jié)構(gòu)

第7頁,共77頁，2024年2月25日，星期天肺泡第8頁,共77頁，2024年2月25日，星期天（二）肺泡呈多面形囊泡狀，是肺進行物質(zhì)交換的場所，內(nèi)覆肺泡上皮，由I型和II型肺泡細胞組成。（1）I型肺泡細胞：扁平狀，覆蓋肺泡壁的大部分。EM：各種細胞器較少，有較多的吞飲小泡。功能：參與構(gòu)成氣血屏障。第9頁,共77頁，2024年2月25日，星期天肺泡結(jié)構(gòu)模式圖第10頁,共77頁，2024年2月25日，星期天氣血屏障（呼吸膜）的結(jié)構(gòu)：肺泡表面活性物質(zhì)液體層I型肺泡上皮與基膜間質(zhì)層毛細血管基膜層毛細血管內(nèi)皮層第11頁,共77頁，2024年2月25日，星期天（2）II型肺泡細胞呈立方形，分散在I型細胞之間。EM：細胞表面有微絨毛，胞質(zhì)內(nèi)含嗜鋨性板層小體。功能：分泌肺泡表面活性物質(zhì)，并可轉(zhuǎn)化為I型肺泡細胞。第12頁,共77頁，2024年2月25日，星期天II型肺泡細胞第13頁,共77頁，2024年2月25日，星期天肺泡表面活性物質(zhì)二棕櫚酰卵磷脂作用：保持肺泡表面張力，防止肺不張。第14頁,共77頁，2024年2月25日，星期天（三）血管和血流由于肺部毛細血管網(wǎng)的形成，盡管大量血液從右心流向肺血管系統(tǒng)，肺循環(huán)阻力卻很小。主干氣道和終末細支氣管由支氣管循環(huán)供血，血液直接回到動脈循環(huán)。第15頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第16頁,共77頁，2024年2月25日，星期天（四）清除吸入的微粒大的微粒在鼻腔被濾過，沉積在主干呼吸道的細小微粒被纖毛和粘液清除，至會厭部后被吞咽。肺泡內(nèi)沒有纖毛，微粒被巨噬細胞吞噬，進入淋巴系統(tǒng)。第17頁,共77頁，2024年2月25日，星期天二、呼吸運動與肺通氣第18頁,共77頁，2024年2月25日，星期天一、呼吸運動胸廓體積改變呼吸肌收縮——胸腔容積變化——肺容積變化——肺內(nèi)壓變化——肺泡與大氣壓力差——肺通氣。呼吸肌：吸氣?。弘跫　⒗唛g外肌。斜角肌、胸鎖乳突肌。呼氣肌：腹壁肌、肋間內(nèi)肌。第19頁,共77頁，2024年2月25日，星期天胸式呼吸：肋骨和胸骨運動腹式呼吸：膈肌舒縮活動平和呼吸：膈肌、肋間外肌。第20頁,共77頁，2024年2月25日，星期天吸氣主動，呼氣被動第21頁,共77頁，2024年2月25日，星期天1.（1）胸膜腔：胸膜臟層和壁層之間的腔。（2）胸內(nèi)負壓：胸內(nèi)壓=大氣壓－肺回縮力胸內(nèi)壓=－肺回縮力二、肺內(nèi)壓與胸內(nèi)壓的變化第22頁,共77頁，2024年2月25日，星期天

胸膜內(nèi)層的壓力有兩個：其一是肺內(nèi)壓，使肺泡擴張，其二是肺的回縮力，使肺泡縮小。因此胸膜腔內(nèi)的壓力實際上是這兩種方向相反的力的代數(shù)和，即：

胸內(nèi)壓=肺內(nèi)壓-肺回縮力在吸氣末和呼氣末，肺內(nèi)壓等于大氣壓

。若以大氣壓力為零位標準，

胸內(nèi)壓=-肺回縮力

可見，胸內(nèi)負壓是由肺的回縮力造成的第23頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第24頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第25頁,共77頁，2024年2月25日，星期天（一）肺容量

1.潮氣量(TV)：平和呼吸時，每次氣體進出肺的氣量，平靜呼吸時，潮氣量為400-600ml，平均為500ml。

2.補吸氣量和深吸氣量：

補吸氣量(IRV)：平和呼吸后，盡力吸氣所吸入的氣量，正常成年人為1500-2000ml。

深吸氣量：潮氣量和補吸氣量之和。

3.補呼氣量(ERV)

：平和呼吸后，盡力呼氣所呼出的氣量，正常成年人為900-1200ml

。

三、肺容量與肺通氣量

第26頁,共77頁，2024年2月25日，星期天肺容量與肺通氣量4.肺活量和時間肺活量：肺活量(VC)：最大吸氣后，盡力呼氣所呼出的氣量,正常成年男性平均為3500ml，女性為2500ml。時間肺活量：最大深吸氣后，一定時間內(nèi)盡力呼氣所呼出的氣量。

5.肺總?cè)萘浚?/p>

肺所能容納的最大氣量為肺總量，為肺活量和殘氣量之和，成年男性平均為5000ml，女性為3500ml。第27頁,共77頁，2024年2月25日，星期天肺容量圖示:

潮氣量補吸氣量和深吸氣量補呼氣量肺活量和時間肺活量肺總?cè)萘繜o效腔第28頁,共77頁，2024年2月25日，星期天（二）肺通氣量

1.每分通氣量

每分通氣量=潮氣量×呼吸頻率（次/min）

2.肺泡通氣量

生理無效腔=解剖無效腔+肺泡無效腔肺泡通氣量=（潮氣量-生理無效腔）×呼吸頻率（次/min）第29頁,共77頁，2024年2月25日，星期天（三）、肺通氣阻力呼吸道阻力：呼吸道中對氣流的反作用力。包括：

1.彈性阻力

胸廓的彈性阻力肺的彈性阻力

2.非彈性阻力

氣道阻力組織粘滯性阻力慣性阻力

第30頁,共77頁，2024年2月25日，星期天1彈性阻力（1）主要分布與肺組織和可擴展的小氣道。一般用順應(yīng)性來衡量彈性阻力，順應(yīng)性（C）與彈性阻力（R）成反比關(guān)系

C=1/RC=ΔV/ΔP（L/cmH2O第31頁,共77頁，2024年2月25日，星期天順應(yīng)性用來描述肺的可擴張性。順應(yīng)性高指肺容易擴張，肺順應(yīng)性低是指肺組織很緊密。肺部總順應(yīng)性=肺順應(yīng)性+胸廓順應(yīng)性。下列情況胸廓順應(yīng)性減小：肥胖，脊柱后側(cè)凸，硬皮病，胸廓損傷，膈肌麻痹。下列情況肺順應(yīng)性減?。悍闻蛎洸蝗窝?，肺水腫，胸膜滲出，肺纖維化，氣胸。第32頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第33頁,共77頁，2024年2月25日，星期天肺泡表面活性物質(zhì)的生理作用

①防止肺萎縮塌陷，降低吸氣阻力。②維持肺泡容積的相對穩(wěn)定

。③減少肺間質(zhì)和肺泡內(nèi)的組織液生成，防止肺水腫發(fā)生

。

由于肺泡表面活性物質(zhì)降低了肺泡表面張力，減弱了表面張力對肺毛細血管中液體的吸引作用，防止液體滲入肺間質(zhì)和肺泡內(nèi)，使肺泡得以保持“干燥”。第34頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第35頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第36頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第37頁,共77頁，2024年2月25日，星期天3.呼吸過程中的能量轉(zhuǎn)換呼吸過程中的功是指肺和胸壁運動所需的功，以單位時間內(nèi)壓力變化乘以容積變化表示，單位是kg.m。吸氣做功對抗彈性阻力和非彈性（磨擦）阻力。50%的能量用于對抗摩擦力，以熱能的形式消耗了。對抗彈性阻力的能量部分轉(zhuǎn)化為勢能。第38頁,共77頁，2024年2月25日，星期天監(jiān)測呼吸功WOB有重要意義：正常人WOB呼吸功為0.3~0.6J/L,占全身氧耗的1%~2%，在氣道阻力增加，順應(yīng)性降低時，呼吸功可增加50倍，重度ARDS病人呼吸氧耗可占總氧耗的50%。

WOB<0.75J/L,脫機多能成功

WOB0.85~1.15J/L,呼吸肌運動負荷增加

WOB>1.25J/L,導致呼吸肌嚴重疲勞第39頁,共77頁，2024年2月25日，星期天三、呼吸氣體的交換第40頁,共77頁，2024年2月25日，星期天一、呼吸氣體的分壓和溶解度混合氣的總分壓=各氣體的分壓的總和第41頁,共77頁，2024年2月25日，星期天二、氣體在肺和組織的交換第42頁,共77頁，2024年2月25日，星期天換氣中的區(qū)域性差異：在自主呼吸患者，吸入氣體由于胸廓的抬升和膈肌的降低導入，肺外圍部及肺底部擴張更好。在使用呼吸機的患者，吸入氣體由正壓通過氣管進入肺部，肺尖部和最接近氣管的部分擴張更好。第43頁,共77頁，2024年2月25日，星期天氣體彌散與通過氣血屏障由被動彌散進行氣體轉(zhuǎn)換，無須耗能。

第44頁,共77頁，2024年2月25日，星期天氣體交換肺部:肺泡氣中O2的分壓大于肺毛細血管O2

的分壓,O2

進入血管.

肺泡氣中CO2

的分壓小于肺毛細血管CO2的分壓,CO2進入肺泡.

組織:組織中O2的分壓小于毛細血管O2

的分壓,O2進入組織.

組織中CO2

的分壓大于毛細血管CO2的分壓,CO2進入血管.

第45頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第46頁,共77頁，2024年2月25日，星期天三、肺泡通氣與血流量的相互關(guān)系第47頁,共77頁，2024年2月25日，星期天（一）肺泡通氣量決定因素單位壓力作用下，胸廓和肺容積變化是臨床上用以反映肺和胸廓彈性的指標，肺泡局部順應(yīng)性改變影響肺泡接受氣體量；氣道阻力的變化影響肺泡接受氣體量的速率。

第48頁,共77頁，2024年2月25日，星期天肺血流量受重力影響分上中下，分別為0.6L/min、2.0L/min、3.4L/min肺尖下無血流量，無氣體交換；逐漸過渡為間歇性，吸氣時有血流量，呼氣時無血流量；下肺區(qū)持續(xù)有血流量。

第49頁,共77頁，2024年2月25日，星期天V/Q比值上、中、下區(qū)分別為1.7、0.9、0.18大部分肺區(qū)V/Q比值接近1.0

第50頁,共77頁，2024年2月25日，星期天通氣-血流匹配通氣-血流匹配指適量的肺通氣量與血流量的匹配，換氣效率最高。肺通氣量不足或血流量不足均使通氣量和血流量匹配不當時，導致氣體交換不充分。兩類VQ匹配不當（1）功能性動-靜脈短路（分流灌注）：肺血流量過剩，如肺通氣量不足（如肺萎陷）（2）通氣無效腔：通氣過剩，如肺血流量不足（如肺栓塞）。第51頁,共77頁，2024年2月25日，星期天四、氣體在血液中的運輸氧和二氧化碳在血液中存在的形式

物理溶解化學結(jié)合第52頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第53頁,共77頁，2024年2月25日，星期天一、氧的運輸Hb與O2結(jié)合特征：

Hb+O2=HbO2變構(gòu)效應(yīng)：

緊密型(T型)+O2

疏松型(R型)

第54頁,共77頁，2024年2月25日，星期天（一）氧的化學結(jié)合

1.氧合：血紅蛋白與氧的結(jié)合方式

2.氧容量：每100ml血液的血紅蛋白化學結(jié)合氧的量（20.8ml），稱為血紅蛋白的氧容量

3.血紅蛋白氧含量：每100ml血液的血紅蛋白實際結(jié)合氧的量，稱為血紅蛋白氧含量。

4.氧飽和度：血紅蛋白氧含量所占血紅蛋白的氧容量的百分數(shù)稱為血紅蛋白氧飽和度。

第55頁,共77頁，2024年2月25日，星期天氧的化學結(jié)合

Hb+O2=HbO2第56頁,共77頁，2024年2月25日，星期天（二）氧離曲線及其影響因素氧離曲線：表達氧分壓與氧飽和度之間的關(guān)系的曲線。上段：血氧高飽和度中段：組織細胞中，氧分壓稍有變化，即可釋放氧。第57頁,共77頁，2024年2月25日，星期天氧-血紅蛋白的親和與解離決定于PaO2水平。在機體組織中，PaO2較低，O2與Hb親和力低，O2更容易釋放到組織中。在肺內(nèi)，PaO2較高，O2與Hb親和力強，Hb更容易獲取肺內(nèi)的O2。第58頁,共77頁，2024年2月25日，星期天影響氧離曲線的因素

1.CO2和pH的影響

2.溫度的影響

3.2,3-DPC的影響第59頁,共77頁，2024年2月25日，星期天二、二氧化碳的運輸（一）二氧化碳的化學結(jié)合

1.碳酸氫鹽形式

2.氨甲酰血紅蛋白（二）二氧化碳的運輸與酸堿平衡第60頁,共77頁，2024年2月25日，星期天靜脈血中PCO2=46mmHg(6.1kPa);動脈血中PCO2=40mmHg(5.3kPa);靜脈血中CO2含量=52ml/100ml；動脈血中CO2含量=48ml/100ml；何爾登效應(yīng)，去氧血紅蛋白比氧合血紅蛋白結(jié)合更多的CO2。第61頁,共77頁，2024年2月25日，星期天五、呼吸的調(diào)節(jié)第62頁,共77頁，2024年2月25日，星期天一、各級呼吸中樞及其相互關(guān)系

1、腦干各級呼吸中樞

第63頁,共77頁，2024年2月25日，星期天呼吸中樞:

延髓基本呼吸中樞：調(diào)整呼吸節(jié)律腦橋呼吸調(diào)整中樞：長吸氣中心呼吸調(diào)整中樞長吸氣中心位于低位腦橋，負責啟動吸氣。呼吸調(diào)整中樞位于腦橋上部，負責啟動呼氣。第64頁,共77頁，2024年2月25日，星期天呼吸神經(jīng)元:

吸氣神經(jīng)元呼氣神經(jīng)元跨時相神經(jīng)元第65頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第66頁,共77頁，2024年2月25日，星期天2、大腦皮層對呼吸運動的調(diào)節(jié)①通過腦橋和延髓對呼吸中樞的作用，調(diào)節(jié)呼吸的節(jié)律②通過皮質(zhì)脊髓束和黑質(zhì)紅核脊髓束，下傳直接支配呼吸肌的運動神經(jīng)元，調(diào)節(jié)其活動。意義：意識性呼吸，即控制隨意性呼吸，如自控過度換氣，屏氣。第67頁,共77頁，2024年2月25日，星期天二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)第68頁,共77頁，2024年2月25日，星期天1、肺牽張反射①肺擴張反射肺擴張——支氣管和細支氣管中牽張感受器興奮——迷走神經(jīng)傳入纖維——抑制吸氣中樞，引起呼氣。②肺縮反射肺萎縮——支氣管和細支氣管中牽張感受器興奮——迷走神經(jīng)傳入纖維——興奮吸氣中樞，引起吸氣。③意義：肺擴張反射有利防止吸氣過深過長，加速由吸氣向呼氣轉(zhuǎn)換。肺縮反射有利阻止呼氣過深，防止肺過度萎縮。第69頁,共77頁，2024年2月25日，星期天2、呼吸的本體感受性反射感受器為肌梭——