《生理学》第五章呼吸

按照小亮手写笔记制作的思维导图

呼吸

• 肺通气（肺泡与外界交换）
  • 一、 肺通气动力
    • (1) 原动力：呼吸肌（肋间外肌、膈肌）舒缩 直接动力：肺泡与外界大气压强差
      • 平静吸气时： （主动过程）
        • 1. 膈肌、肋间外肌收缩
        • 2. 胸廓和肺容积扩张
        • 3. 肺内压＜大气压
        • 4. 气体入体内
        • 用力吸气时：辅助吸气肌参与：胸锁乳突肌、斜角肌
      • 平静呼气时： （被动过程）
        • 1. 膈肌、肋间外肌舒张
        • 2. 胸廓和肺容积缩小
        • 3. 肺内压＞大气压
        • 4. 气体排除体外
        • 用力呼气时：外加肋间内肌、腹肌收缩
    • (2) 胸膜腔内压：密闭、无气体、少量液体 （胸廓舒缩与肺舒缩的桥梁）
      • 胸膜腔内压等于＝－肺回缩压
        • 涉及考点
          • 1. 呼吸运动
            • 吸气→肺扩张→肺回缩压变大→胸膜腔内压更大（更负）→静脉回心血量增多
            • 呼气→肺缩小→肺回缩压变小→胸膜腔内压更小→静脉回心血量减小
          • 2. 其生理意义 （3个扩张＋三个有利于）
            • 肺扩张————有利于肺换气
            • 气管扩张————降低气道助力
            • 腔静脉、淋巴导管扩张————有利于血液、淋巴液回流
          • 3. 临床意义 （胸膜腔密闭性消失）
            • 密闭性消失→胸膜腔负压消失→肺痿缩＋血液、淋巴液回流障碍→呼吸困难，严重时循环衰竭
  • 二、 肺通气阻力
    • 1. 弹性阻力（主要）
      • 肺的弹性阻力（主要） 吸气的阻力，呼气的动力
        • 肺本身的弹性回缩力：弹力纤维、胶原纤维 1／3
        • 肺泡液—气表张力（主要） 2／3
          • 1. P＝2T／r
            • 小肺泡大 大肺泡小
          • 2. 肺泡表面活性物质
            • Ⅱ型上皮细胞分泌、10%蛋白子＋90%脂质（二棕榈酰卵磷脂）
            • 生理意义
              • 维持大小肺泡的稳定性
              • 降低吸气阻力，有利于吸气或降低呼气动力，不利于呼气（降低弹性阻力）
              • 防止肺水肿，减少组织液产生（降低表面张力对肺cap的抽吸作用）
      • 胸廓的弹性阻力
    • 2. 非弹性阻力
      • 气道阻力（主要） 与半径的4次方成反比
        • 影响气道阻力的因素
          • a. 最主要因素——气道口径
          • b. 气流速度——气流越快，气道阻力越大
          • c. 气流呈湍流——气道阻力增加
          • d. 呼吸
            • 吸气→胸膜腔负压更负→气道口径变大→气道阻力变小
            • 呼气→胸膜腔负压变小→气道口径变小→气道阻力变大
          • e. 自主神经
            • 交感神经（E/NE）：口径变大→气道阻力变小
            • 迷走神经（Ach）：口径变小→气道阻力变大
          • f. 儿茶酚胺(类似交感神经）
          • g. 前列腺素
            • PEG——气道口径变大，气道阻力变小
            • PGF——气道口径变小，气道阻力变大
          • h. 糖皮质激素——气道阻力变小（临床用于治疗支气管哮喘）
      • 惯性阻力
      • 粘滞阻力（摩擦）
  • 三、 肺通气功能评价
    • 肺容积 V
      • 潮气量、补吸气量、补呼气量、余气量RV
    • 肺容量 C
      • 深吸气量、功能余气量、肺活量VC、肺总量TC
    • 肺泡通气量与肺通气量
      • 肺通气量=潮气量*呼吸频率
      • 肺泡通气量=（潮气量-无效腔通气量（150ml))*呼吸频率
        • 呼吸频率改变，肺通气量不变，无效腔气量改变从而影响肺泡通气量 呼吸频率加快，肺泡通气量下降
    • 通气/血流=肺泡通气量/心输出量
    • 对比
      • 1. 余气量（最大呼气）与 功能余气量（平静呼气）=余气量+补吸气量
        • 可缓冲呼吸过程中氧分压。二氧化碳分压变化幅度
      • 2. 潮气量（平静吸气） 与 深吸气量（最大吸气）=潮气量+补呼气量
      • 3. 肺活量VC 与 用力肺活量FVC
        • FEV1/FEV≈83% 一秒率 →肺功能 吸入支气管扩张剂，＜70%。说明不可逆气流受限（COPD) 支气管哮喘可逆
        • VC=用力吸气+最大呼气=潮气量+补吸气量+补呼气量=深吸气量+补呼气量
        • FVC=肺活量+余气量=（潮气量+补吸气量+补呼气量）+余气量=深吸气量+功能余气量
• 肺换气（肺泡与毛细血管交换）
  • 一、 气体扩散
    • 1. 气压差：气体扩散的动力和决定气体扩散方向的关键因素（高气压→低气压）
    • 2. 气体扩散速率D：与下ΔP、T、A、S成正比 与d成反比
    • 3. 扩散系数
      • 二氧化碳的扩散系数（扩散能力）是氧气的20倍——取决于分子本身的溶解度
        • 与内科联系：呼吸衰竭分类
          • Ⅰ型呼吸衰竭：氧气分压下降，不伴二氧化碳潴留——肺换气功能障碍（例：ARDS）
          • Ⅱ型呼吸衰竭：氧分压下降，伴二氧化碳潴留——肺通气功能障碍
  • 二、 气体分布状况（多→少）
    • 二氧化碳分压：组织液→静脉血→肺泡气→呼出气
    • 氧气分压：吸入气→肺泡→动脉血→毛细血管→组织液→组织内
  • 三、 影响肺换气功能因素
    • 1. 呼吸膜的厚度：肺纤维化（肺弥散功能障碍——Ⅰ型呼衰）、肺水肿→厚度增加→D减小
    • 2. 呼吸膜的面积：肺不张、肺气肿、肺不实、肺叶切除、肺周围cap关闭或阻塞(肺栓塞）
    • 3. 通气/血流比值=肺泡通气量/心输出量
      • 正常值 0.84
      • 不同部位值不同：肺尖高 3.3 肺底低 0.63
      • 考点
        • V/Q＞0.84 通气过多或血流减少→无效腔增多，见于肺栓塞
          • 通气/血流失调主要机制→Ⅰ型呼衰
        • V/Q＜0.84 通气过少或血流增多→功能性动-静脉短路：支气管哮喘（气进不来出不去→Ⅱ型呼衰）
        • 无论V/Q增大还是减小，都表明两者匹配不佳，影响肺换气——主要导致缺氧，其次是二氧化碳潴留
          • 导致缺氧的机制
            • 1 动静脉氧分压⋙二氧化碳分压
            • 2 二氧化碳的扩散系数是氧气的二十倍，不易潴留
            • 3 氧解离曲线上端平坦，增加通气无助于摄氧
• 气体在血液中的运输
  • 氧气
    • 1. 物理溶解：1.5%→氧分压（80—100mmHg）
    • 2. 化学结合：98.5% Hb+氧气=氧合血红蛋白 （氧合反应 反应快 可逆 不需要酶）
    • 3. 氧容量 氧含量 氧饱和度（95%—100%）
    • 考点
      • 一、 发绀（＞5g/100ml或5g/dl或50g/L)与缺氧的关系？
        • 1. 发绀不一定缺氧 缺氧不一定发绀
        • 2. 发绀通常表示机体缺氧
      • 二、 氧解离曲线：氧分压和Hb氧饱和的关系
        • 分段
          • 1. 上段/右段/代偿段
            • 60—100mmHg
            • 较平坦，氧分压对氧饱和度影响不大（只要氧分压＞60mmHg→血氧饱和度大于90%，就不会出现明显低氧血症
            • Hb与氧气结合 机体对血氧含量有缓冲
          • 2. 中段
            • 45—60mmHg
            • 比较陡峭（氧分压对氧饱和度影响比较大）
            • Hb在组织细胞周围释放氧 安静状态下的供养情况
          • 3. 下段/左段/储备段
            • 15—45mmHg
            • 陡峭 （氧分压对氧饱和度影响最大）
            • Hb与氧气解离过程 运动状态下组织细胞周围的供血情况
        • 影响氧解离曲线的因素（P50）
          • 酸度氢离子、温度、2，3—DPG、二氧化碳分压增高→曲线右移→Hb与氧气亲和力下降
          • 一氧化碳中毒→曲线左移→Hb与氧气亲和力增高→妨碍Hb与氧气的解离（亲和力是氧的20倍），加重缺氧
            • a. 虽然缺氧，但无发绀，樱桃红色
            • b. 一氧化碳与Hb结合，影响Hb与氧气结合——及影响结合也影响解离
            • c. 氧分压正常（氧气物理溶解）→不会刺激呼吸中枢→不会增加肺通气量
            • d. 血氧含量下降
  • 二氧化碳
    • 1. 物理溶解：5%→二氧化碳分压（35%—45%）
    • 2. 化学结合：95%
      • 88% 碳酸氢根（主要运输形式） 需要酶（CA）
      • 7% 氨基甲酰血红蛋白（高效性，占肺释放的17.5%） 不需要酶
    • 3. 何尔登效应
• 化学感受性呼吸反射—神经调节（反射弧）
  • 1. 化学感受器分类
    • 1 中枢化学感受器
    • 2 外周化学感受器（氧分压、二氧化碳分压、氢离子适宜刺激）
      • 劲动脉体——主要调节呼吸
      • 主动脉体——主要调节循环（血压）
  • 2. 外周与中枢区别
    • 外周
      • a. 位置——劲动脉体/主动脉体
      • b. 生理刺激——动脉血氧分压下降、二氧化碳分压升高、氢离子浓度升高
      • c. 低氧刺激——感受氧分压下降，完全只能为低氧
      • d. 二氧化碳刺激——反应快（酶多） 不易发生适应
      • e. 氢离子刺激——敏感性低
    • 中枢
      • a. 位置——延髓（腹外侧浅表部分）
      • b. 生理刺激——脑脊液、局部细胞外液的氢离子
      • c. 低氧刺激——低氧不能直接刺激，直接抑制
      • d. 二氧碳刺激——反应慢（酶少） 较易发生适应
      • e. 氢离子刺激——敏感性高（不是动脉血的）
    • 生理效应：呼吸加深加快，肺通气增加
  • 3. 慢性Ⅱ型呼衰——为什么要低氧低浓度吸氧？
• 肺顺应性=变形能力：与肺本身的弹性回缩力成反比