考研生理 呼吸-肺通气的阻力

考研生理学--呼吸-肺通气的阻力，介绍了弹性阻力(70%)、非弹性阻力(30%)、肺通气功能的指标的知识。

呼吸-肺通气的阻力

• 弹性阻力（70%）--静态顺应性
  • 弹力阻力越大--可变形能力越差--顺应性小
  • 平静呼吸时的主要阻力--静态阻力
    • *弹性阻力：吸气的阻力，呼气的动力！
  • 包括
    • 肺
      • 肺组织本身（肺泡壁含弹力、胶原纤维）--1/3
        • 弹性成分破坏→弹性阻力↓→肺气肿--呼气困难
        • *肺充血、肺组织纤维化、表面活性物质↓（肺炎、肺血栓）→顺应性↓（弹性阻力↑）→吸气困难
        • →肺通气功能↓
      • 肺泡表面张力--2/3（占肺弹性阻力最多的并不是“弹力纤维”，而是表面张力！）
        • • 同P.152图
          • Saline-filled 充生理盐水
          • 充水（使表面张力消失）比充气的滞后现象弱→滞后现象的产生与肺泡表面张力有关
          • 构成肺通气阻力的主要因素：肺泡表面张力！
            • 肺表面活性物质↓ →表面张力↑—弹性阻力↑—顺应性（静态&动态）↓
        • 自发性气胸→大的肺泡破裂，胸膜腔与内部相连通，负压消失，但是肺部会回缩，弥补此处的漏洞，所以闭合性气胸→肺缩小→堵住破洞
        • 肺表面活性物质--专抗（↓）肺泡表面张力！→只需要很小的压力变化即可实现通气
          • Laplace定律：P=2T/r→小肺泡回缩力大，大肺泡回缩力小（管道两侧气/液体流动依靠压力差）→小肺泡内气体被压入大肺泡→小肺泡萎陷，大肺泡胀破。但事实是：肺泡液-气平面存在表面活性物质（小肺泡内表面活性物质密度高—抵消表面张力）→大小肺泡均稳定存在
          • 若缺乏表面活性物质（缺Ⅱ型上皮--早产儿），则如上图红色部分--吸气需费很大劲
            • *NRDS--糖皮质激素促Ⅱ型上皮成熟
          • 意义
            • 减小吸气阻力，利于肺扩张
              • 二棕榈酰卵磷脂--一头亲水一头亲脂，亲水插入液体层（位于液体分子层上）→隔开液体→液体间吸引力↓→水和脂“和平共处”
                • 类比：乳化剂
                  • 水乳不交融，而+洗衣粉（含磷脂）使之交融
              • Ⅱ型上皮破坏→透明膜形成（ARDS）--肺不张
            • 稳定大小肺泡容积
              • 其密度可随肺泡半径↓而↑→降低表面张力的作用↑→肺泡回缩力↓
            • 保持肺间质的“干燥”，防止肺水肿
              • ↓肺泡回缩力→↓表面张力的抽吸作用
    • 胸廓
      • 胸廓正常位置为最大容积67%位置--相当于平静吸气末
        • 平静吸气的动力，平静呼气的阻力！用力吸气的阻力！
          • 呼气--相当于“把弹簧压扁”；用力吸气--相当于“把弹簧反向压弯”
        • 只要是呼吸运动使胸廓回到自然位置→胸廓的回弹力--动力；使胸廓偏离自然位置→胸廓的回弹力--阻力
      • 肺（顺应性0.2）和胸廓（顺应性0.2）的总顺应性--0.1
        • 相当于2弹簧串联--相同力量每根弹簧需要的形变程度↓
• 非弹性阻力（30%）--动态顺应性
  • 包括
    • 气道阻力（80%~90%）
      • 上呼吸道为主：鼻（50%）、声门（25%）
        • 注意：气道阻力（同血流阻力R=8ηL/Πr^4）与气道半径成反比；而此处大气道阻力大--上呼吸道单位时间通过气体多，速度快！而等到气进入下呼吸道，量少→速度小→阻力小（小气道总横截面积大）
        • 临床：环甲膜（声门裂下方）穿刺--越过气道阻力大（占75%）的区域！
      • 气管支气管（15%）、细支气管及以下（10%）
    • 惯性阻力
      • 气体发动、变速、换向时
    • 粘滞阻力
  • 影响因素
    • 气道半径（主要）
      • 半径周期性变化--吸气→半径↑，呼气→半径↓
        • 所以不会有明显的吸气功能障碍，但是呼气时有生理上的气道相对狭窄，又本身有病理因素，所以最终很难呼出去气体
        • 吸气→气道半径↓→吸气更容易
      • 影响
        • 肺实质纤维的外向牵引
        • 自主N
          • 吸气→交感N兴奋→NE→β2-R→气管平滑肌舒张→半径↑
          • 呼气→迷走N兴奋→Ach→M-R→~~~~~~收缩→半径↓
            • 夜晚迷走N兴奋性高→半径↓（呼吸阻力更大）
            • 哮喘患者本身病理因素致气道痉挛，半径↓＋夜晚半径↓→夜晚病情加重
            • *总结使半径↓
              • 迷走N兴奋 → 跨壁压↓→ 半径↓
              • 吸入气PCO2 ↑ → 半径↓
              • PGF2a（、组胺、白三烯、内皮素）→ 半径↓
                • *PGE2（、去甲肾上腺素、儿茶酚胺、糖皮质激素）—舒张气管
        • 化学因素
    • 气流形式--层流阻力小，湍流阻力大
    • 气流流速--流速大，阻力大
• 肺通气功能的指标
  • 肺容积
    • 余气量（RV）
  • 肺容量
    • 功能余气量（FRC）=余气量＋补呼气量
      • 肺气肿、支气管哮喘发作--阻塞性通气功能障碍--功能余气量↑
        • 对比：而矽肺（肺泡大量破坏、肺实质病变）、肺炎/肺水肿（肺泡内大量渗出→ 空间↓ →）功能余气量↓
      • 静脉血不是和新鲜空气间换气，而是和功能余气换气
        • 呼吸性碱中毒--肺泡内气体太新鲜
        • Ⅱ型呼衰（肺心病/COPD）--肺泡内气体太不新鲜--功能余气量↑；而肺实质病变--~↓
      • 潮气量（500ml）并不能把肺泡气全部换成新鲜空气，只更新1/7
      • 意义：缓冲呼吸过程PO2和PCO2的变化幅度
    • 用力肺活量（FVC）
      • 记录5s，但前3秒几乎把气呼完
    • 用力呼气量（FEV）
      • 记录第1、2、3s末，FEV分别占FVC的83%、96%、99%
        • FEV/FVC↓--呼气速度慢--阻塞性肺病
        • 一秒量（%）--FEV1/理想FEV1；一秒率（%）--FEV1/FVC（实际值）
          • A--正常人；B--通气障碍
          • 哮喘、COPD（阻塞性通气障碍）--FEV1↓↓↓、FVC↓ / 正常→ FEV1/FVC↓
          • 肺纤维化、胸腔积液（限制性通气障碍）--FEV1↓、FVC↓ → FEV1/FVC可正常 / ↑
  • 肺通气量=潮气量*呼吸频率
  • 肺泡通气量=（潮气量-无效腔气量）*呼吸频率
  • 肺泡通气量
    • 气体进入肺，但未进入肺泡--无法进行气体交换--鼻→终末细支气管支气管：解剖无效腔
    • 气体进入肺泡，但因血流在肺内分布不均--不能全都与血液进行气体交换：肺泡无效腔
      • 肺不同部位气＆血比例不同
        • 肺尖=3.3；肺底=0.6
          • Va/Q ↑/ ↓ 都会使气体交换效率↓→缺氧（主要）、二氧化碳潴留
            • 动静脉血间PO2差>>PCO2差，一旦发生静脉短路→动脉血PO2 ↓的程度>PCO2 ↑的程度
            • CO2扩散系数为O2的20倍
            • 动脉血PO2 ↓、PCO2 ↑→刺激呼吸—肺泡通气量↑ →CO2排出↑，但无助于摄O2（氧离曲线上段平坦）
      • 平卧位--有血的地方就有气（气＆血比例刚刚好），反之亦然（∴肺泡无效腔≈0）
    • • A--浅快呼吸；B--正常呼吸；C--深慢呼吸
      • 统一肺通气量8000；B--（500-150）*16=5600--肺泡通气量（Va）；A--肺通气量↓一半（250），呼吸频率↑一半（32）--肺泡通气量↓↓（3200）
      • *深慢呼吸会在相同肺通气量的情况下增加更多的肺泡通气量--效率更高，也会增加呼吸做功
        • 浅快呼吸--气体反复通过无效腔--做无用功
  • 呼吸功--很少（占全身总能耗3%~5%）