导图社区 呼吸
呼吸:气道阻力:气流通过呼吸道时,气体与呼吸道管壁及气体分子之间的摩擦力,占非弹性阻力的80%~90%;公式:气道阻力=大气压与肺压力之差(cmH2O)/单位时间内气体流量(L/s)。
编辑于2022-10-10 21:16:43 江苏省呼吸
外呼吸
肺通气
原理
动力
呼吸运动
平静呼吸与用力呼吸
平静呼吸
吸气主动,呼气被动
安静状态
用力呼吸
吸气呼气都主动
运动,劳动状态下
呼吸困难
缺氧,二氧化碳增多,肺通气阻力严重增大
胸式呼吸与腹式呼吸
胸式呼吸
以肋间外肌的收缩和舒张为主的呼吸运动
腹式呼吸
以膈肌的收缩和舒张为主的呼吸运动
人群
成人
健康
胸式和腹式混合式呼吸
胸部或腹部活动受限
单一胸式或腹式呼吸
婴儿
以腹式呼吸为主
肺内压
肺泡内的压力称为肺内压,呼吸过程中呈周期性波动,在大气压上下波动
平静呼吸
吸气肺内压:-2~-1mmHg
呼气肺内压:1~2mmHg
胸膜腔内压
胸膜腔内的压力称为胸膜腔内压,周期性波动,但始终低于大气压,为负压
负压形成
若大气压为0.胸膜腔内压=-肺回缩力
胸膜腔内压=肺内压-肺回缩力
胸膜腔内压=大气压-肺回缩力
负压的生理意义
保持肺的扩张状态
促进静脉血和淋巴的回流
阻力
弹性阻力
肺的弹性阻力和顺应性
来源
1/3:来自肺组织自身的弹性回缩力
2/3:充气扩张时,肺泡内存在液-气界面产生表面张力
肺泡表面活性物质
由肺泡II型细胞分泌的复杂的脂蛋白混合物
90%的脂质
60%二棕榈酰卵磷脂(DPPC)
10%表面活性物质结合蛋白(SP)
生理作用
降低肺泡表面张力,减小回缩力
维持肺泡的稳定性
减少肺组织液的生成
胎儿发育30周,开始分泌肺泡表面活性物质,早产儿缺少肺泡表面活性物质形成肺不张
胸廓的弹性阻力和顺应性
来源
来自于胸廓的弹性部分
有关因素:肺容量
肺容量大于肺总容量的67%,牵引胸廓向外,回缩力向内,成为吸气的阻力,呼气的动力
肺容量小于肺总容量的67%,牵引胸廓向内,回缩力向外,成为吸气的动力,呼气的阻力
肺通气的弹性阻力包括肺弹性阻力和胸廓弹性阻力,大小用顺应性的高低衡量,顺应性与弹性阻力成反变关系
非弹性阻力
气道阻力
气流通过呼吸道时,气体与呼吸道管壁及气体分子之间的摩擦力,占非弹性阻力的80%~90%
公式:气道阻力=大气压与肺压力之差(cmH2O)/单位时间内气体流量(L/s)
影响因素
气流速度
气流形式
气道管径(主要因素)
化学因素
儿茶酚胺可使呼吸道平滑肌舒张
会周期性变化的因素
跨壁压
指呼吸道内外压力差
变化:呼吸道内压高,跨壁压增大,管径被动扩大,阻力变小
肺实质对呼吸道壁的外向放射状牵引作用
自主神经系统调节
副交感神经:使呼吸道平滑肌收缩,管径变小,阻力增大
交感神经:使平滑肌舒张,管径变大,阻力降低
惯性阻力
黏滞阻力
肺通气功能评价
肺容积和肺容量
肺容积
分类为
潮气量(TV)
每次吸入或呼出的气体量
补吸气量(IRV)
在平静吸气末,再尽力吸气,能吸入的气体量
补呼气量(ERV)
在平静呼气末,再尽力呼气,能呼出的气体量
余气量(RV)
用力呼气末仍存留肺中不能呼出的气体余量
肺容量
定义:肺容积中两项或两项以上相加的联合气体量
分类
深吸气量(IC)=潮气量+补吸气量
功能余气量(FRC)=补呼气量+余气量
肺活量(VC)
公式:肺活量=补呼气量+补吸气量+潮气量
特殊患者肺活量仍然正常,可用第2,3秒末的用力呼气量占用力肺活量的百分比判断是否患病
用力肺活量(FVC):在最大吸气后,尽力尽快呼出能呼出的最大气体量
用力呼气量(FEV):相对值
肺总容量(TLC)
肺所能容纳的最大气体量
成年男性:5000ml
成年女性:3500ml
肺通气量和肺泡通气量
肺通气量
定义:每分钟吸入或呼出的气体总量
公式:肺通气量等于潮气量与呼吸频率的乘积
正常成年人肺通气量:6~9L/min
无效腔和肺泡通气量
肺泡通气量
定义:每分钟进入肺泡的新鲜空气量
肺泡通气量=(潮气量-无效腔容积) ⅹ呼吸频率
生理无效腔
解剖无效腔
从鼻腔到终末细支气管内的气体,不参与肺泡与血液之间的气体交换,这部分呼吸道的容积是解剖无效腔,与体重相关
肺泡无效腔
进入肺泡的气体不能全部与血液进行气体交换,未能进行交换的这些肺泡容量称为肺泡无效腔
肺换气和组织换气
气体交换的原理
气体扩散
定义:气体分子从高分压处向低分压处的净转移过程
影响因素
气体的分压差
气体的分子质量和溶解度
扩散面积和距离
温度
气体扩散速率
定义:单位时间内气体扩散的容积
公式
扩散系数取决于气体本身的性质
人体不同部位的气体分压(表格)
肺换气
肺换气过程
动力:分压差
方向:分压高向分压低
结果:通过肺换气,静脉血变成动脉血,
肺换气影响因素(3个)
气体扩散速率
呼吸膜的厚度
呼吸膜(6层结构)
液体层(含表面活性物质)
肺泡上皮细胞
肺泡上皮基膜层
结缔组织间隙
毛细血管基膜
毛细血管内皮细胞
增加呼吸膜厚度的疾病会降低气体扩散速率:肺纤维化,肺水肿等
通气/血流的比值(VA/Q)
肺扩散容量
组织换气
气体在血液中的运输
氧和二氧化碳在血液中的存在形式
化学结合(主要)
物理溶解
是实现化学结合必经环节,起“桥梁”作用
氧的运输
O2与红细胞当中的血红蛋白(Hb)结合形成氧合血红蛋白进行运输
Hb与O2结合的主要特征
Hb与O2结合具有快速性和可逆性
不需要酶催化,但是收到氧分压(PO2)影响
Hb与O2是氧合不是氧化
Hb与O2结合的量
几个量
血氧容量
可看作Hb氧容量:Hb所能结合的最大O2量
血氧含量
可看作Hb氧含量:Hb实际结合的O2量
血氧饱和度
可看作Hb氧饱和度:Hb氧含量占Hb氧容量的百分比
发绀
只代表血红蛋白的含量增多,但不一定缺氧
Hb与O2的结合存在着变构效应
Hb由紧密型(T型)变成了疏松型(R型)的HbO2
Hb分子
结构
1个珠蛋白
4个血红素
血红素
4个吡咯基构成环
中央的亚铁离子结合一个O2
一个Hb分子结合4个O2
氧解离曲线
上段
相当于PO2在60~100mmHg时Hg的氧饱和度,曲线较平坦
表明:此段PO2高水平时,PO2对Hb氧饱和度的影响不大
意义:只要血PO2不低于60mmHg,血液仍可携带足够量的氧
中段
相当于血PO2在40~60mmHg的Hb氧饱和度
表明:此阶段PO2中等水平时,PO2下降促进大量氧离,血氧饱和度下降显著
意义:是HbO2释放O2的部分 ,维持正常时组织的供氧
下段
相当于PO2在15~40mmHg的氧饱和度,是曲线最陡的一段
表明:此段PO2低水平时,PO2稍有下降,Hb氧饱和度即有较大下降
意义:可反应血液供O2的储备能力,维持运动时组织的氧供(运动耗氧)
影响氧解离曲线的因素
pH和PCO2的影响
pH升高或PCO2下降时,Hb对O2的亲和力增加,氧离曲线左移
波尔效应:酸度对Hb与O2的亲和力的这种影响称为波尔效应
温度的影响
温度升高,代谢强,氧离曲线右移
低温麻醉手术时,低温可以降低组织氧耗量,同时也降低HbO2的解离而导致组织缺氧
2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)的影响
DPG升高,氧解离曲线右移
CO的影响
CO与O2竞争结合Hb,更易与Hb结合,并且妨碍Hb与O2解离,但是在O2充足环境下可被O2置换出来,是可逆的
Hb自身性质的影响
胎儿的Hb与O2亲和力大
二氧化碳的运输
CO2的运输形式
碳酸氢盐
占CO2运输量的88%
氨基甲酰血红蛋白
占CO2运输量的7%
CO2的解离曲线
血中PCO2越高,CO2含量越高
影响曲线因素
何尔登效应:O2与Hb结合促使CO2释放,而去氧的Hb容易与CO2结合
小结
O2与CO2的运输不是孤立进行的,而是相互影响的,CO2通过波尔效应影响O2与Hb的结合和解离,O2又通过何尔登效应影响CO2与Hb的结合和释放
呼吸运动的调节
呼吸中枢与呼吸节律的形成
脊髓
低位脑干
延髓呼吸中枢
呼吸节律的基本中枢
可能控制呼吸节律
脑桥呼吸调整中枢
高位脑
包括大脑皮质,边缘系统,下丘脑等
高位脑有两种途径调节呼吸运动的节律
一是通过脑桥和延髓呼吸中枢的作用,调节呼吸的节律和深度
二是通过皮质脊髓束下行,直接支配脊髓呼吸神经元的活动,,即随意呼吸调节系统
呼吸节律的形成
不明确,有两种学说:起步细胞学说,神经元网络学说
呼吸运动的反射性调节
化学感受性呼吸反射
化学感受器
外周化学感受器
即劲动脉体和主动脉体
可感受PO2,PCO2和氢离子浓度变化
PO2下降,PCO2上升,氢离子浓度升高,引起呼吸加深加快
中枢化学感受器
位于延髓腹外部浅表部位,左右对称,与延髓呼吸中枢是分开的
感受脑脊液中氢离子的浓度(不是CO2)
当脑脊液中氢离子浓度升高,中枢化学感受器兴奋,并传至呼吸中枢加强呼吸运动
CO2,氢离子和低氧对呼吸的影响
CO2对呼吸的影响
PCO2的水平
很低
呼吸运动减弱甚至暂停
升高
呼吸运动加强
过高
导致CO2对呼吸系统的麻醉作用,呼吸抑制
氢离子对呼吸的影响
氢离子水平
升高(如酸中毒)
呼吸加深加快
降低(如碱中毒)
呼吸受到抑制,肺通气减少
低氧对呼吸的影响
在一定的缺氧状态下40mmHg≼PO2≼80mmHg
呼吸加快加深
PO2≼40mmHg
呼吸抑制
肺牵张反射
肺扩张反射
作用机制
吸气时,肺扩张牵拉呼吸道,使感受器兴奋,传入冲动沿迷走神经传入纤维传入延髓
作用效果
使吸气终止,转为呼气
补充
切断动物的迷走神经,出现深而慢的呼吸
肺萎陷反射
呼吸机本体感受性反射
防御性呼吸反射
咳嗽反射
喷嚏反射
肺毛细血管旁感受器反射
运动对呼吸的影响和调节
神经调节
大脑皮质和高位中枢的神经驱动学说
运动肢体反射学说
体液调节