3 呼吸系统

肺通气原理

肺通气动力克服阻力；气体进出肺取决于肺与外界换进的压力差

动力

• 呼吸运动：呼吸肌收缩和舒张造成胸廓扩张和缩小的过程
  • 平静呼吸：安静状态下
    • 吸气：吸气肌收缩
    • 呼气：吸气肌舒张
    • 吸气主动，呼气被动
  • 用力呼吸：CO2↑，O2↓时，呼吸加深加快；都是主动过程
  • 胸式呼吸：肋间外肌收缩，引起胸廓变化；妊娠、腹水、肿瘤等
  • 腹式呼吸：膈肌舒缩，引起腹壁变化；胸膜炎、胸腔积水
• 肺内压：肺泡内的压力；周期变化
  • 肺通气的直接动力是肺内压与大气压的插值
  • 人工呼吸：人工方式造成肺内压与大气压之差
• 胸内负压：胸膜腔内压是胸内压
  • 前提：胸膜腔的密闭性
  • 始终低于大气压
  • = 肺内压 - 肺回缩力

阻力

• 弹性阻力：在外力作用弹性组织抗变形的回位力
  • 占2/3
  • 顺应性：=1/弹性阻力
  • 静态顺应性曲线：曲线的斜率 = 顺应性
  • R↓，呼气困难，肺气肿；R↑，吸气困难，肺充血/纤维化，表面活性物质↓
  • 弹性肺阻力 = 肺表面张力（2/3） + 肺弹性纤维回缩力（1/3）
  • 肺表面活性物质
    • 本质：二棕榈酰卵磷脂
    • 合成释放：肺泡Ⅱ型细胞
    • 分布：肺泡半径越大，活性物质密度越小
    • 作用
      • 降低肺泡表面张力，调节肺泡回缩力和吸气阻力
      • 维持肺泡稳定
      • 防止肺水肿
  • 胸廓弹性阻力：方向可变
  • 总弹性阻力 = 肺弹性阻力 + 胸廓弹性阻力
  • 总顺应性 = 1/肺顺应性 + 1/胸廓顺应性
• 非弹性阻力
  • 惯性阻力
  • 粘滞阻力
  • 气道阻力：80-90%
    • 主要产生于鼻（50%）、声门（25%）、气管和支气管（15%）

评价指标

• 潮气量：平静时呼吸幅度0.5L
• 肺活量：作为肺通气功能的指标
• 时间肺活量：第一秒的用力肺活量，评价肺通气功能较好的指标

基本肺容积和肺容量

基本肺容积：不重叠的四部分

• 补吸气量
• 潮气量
• 补呼气量
• 残气量

肺容量：几项的联合气量

• 3+4 = 功能残气量
• 1+2 = 深吸气量
• 1+2+3 = 肺活量
• 1+2+3+4 = 肺总量

肺通气量与肺泡通气量

肺通气量：吸入的气体

肺泡通气量：吸入肺泡能与血液进行气体交换的气体总量

每分钟肺泡通气量 = （潮气量 - 无效腔气量） * 呼吸频率

肺换气和组织换气的过程及其影响因素

原理：依靠气体分压差进行单纯扩散

• 分压 = 总压 * 气体容积百分比
• 随呼吸道分级上升，氧分压↓，二氧化碳分压↑；N2，H2O无变化

肺换气的影响因素

• 呼吸膜的厚度
  • 越厚越难换气
• 呼吸膜的面积
  • 越大越容易
• 通气:血流（V/Q比值）：每分钟肺泡通气量与肺血流量比值，正常值0.84
  • ↑（肺血管栓塞），产生肺泡无效腔↑
  • ↓（支气管痉挛），产生功能性动-静脉短路
  • 分布不均匀，自下而上，通气量↓，血流量↓比值↑
  • 意义：血-气平衡的衡量指标

组织换气的影响因素：也就是扩散速率的影响因素

以下全加快

• 分压↑
• 温度↑
• 溶解度↑
• 分子量↓
• 呼吸膜扩散面积↑
• 肺扩散容量↑
• 呼吸膜厚度↓
• 肺通气量↑
• V/Q = 0.84，正常；>，↓，生理无效腔增多；<，↓，功能性A-V短路

氧和二氧化碳在血液中的运输形式

物理溶解少，化学结合多；但是得先物理溶解才能化学结合

O2：血红蛋白运输

• Hb = 1珠蛋白 + 4血红素（Fe+4吡咯基）
• 结合特征：反应快，可逆，不需要催化，受O分压影响；Fe+O2加氧合；1Hb结合4O2；解离曲线呈S型

CO2：

• 碳酸盐方式，HCO3-
  • pH降低，CO2↑，肺呼出↑：通气障碍时会呼吸性酸中毒
  • pH升高，CO2↓，肺呼出↓：通气过度时会呼吸性碱中毒
• 氨基甲酸血红蛋白结合后运输
• CO2解离曲线接近线性曲线，不具有饱和性
• O2与Hb结合促进CO2释放：何尔登效应

血氧饱和度

氧容量：100ml的血中，最大结合O2量

氧含量：实际

氧饱和度 = 氧含量 / 氧容量 * 100%

动脉血O2利用系数 = 释放O2容积 / O2含量 * 100%

氧解离曲线及影响因素

血氧饱和度与动脉氧分压的关系，S型

影响

• 酸度↑，右移，促进释放
  • 波尔效应：酸度对Hb氧结合力的影响；机制：pH改变Hb构型
    • 酸度↑，Hb结合力↓，O2释放，波尔效应↑
    • 随CO2分压↑，波尔效应↑
• 温度↑，右移，促进释放
  • 运动时促进释放

化学因素对呼吸的调节

CO2通过波尔效应影响O2与Hb的结合和释放

O2通过何尔登效应影响CO2与Hb的结合和释放

都是促进

化学感受器

• 中枢化学感受器
  • 位于延髓腹外侧表层
  • 有效刺激是脑脊液H+浓度而非CO2
  • 胆碱能机制
• 外周化学感受器
  • 位于颈动脉体（调节呼吸）和主动脉体（调节循环）
  • 当氧分压↓（主要），CO2分压和H+增大时传入冲动变多
  • I型胞内Ca↑

化学因素

• CO2
  • 一定水平，维持呼吸和呼吸中枢的兴奋性
  • 分压↑，呼吸加深加快，肺通气量↑
  • 作用机制：外周次要，快速通气增强反应，不敏感；中枢主要，慢速通气增强，敏感：间接作用，游离出H+
• O2
  • 分压↓，呼吸加深加快，肺通气量↑
  • 作用机制：外周兴奋性强，耐受性强；直接抑制中枢，通过外周的兴奋对抗
  • 严重缺氧不足以对抗，会导致呼吸障碍
• H+
  • 不易经过血脑屏障，主要通过外周实现
  • pH↓，呼吸加深加快，肺通气量↑
  • 作用机制：外周主要，敏感性弱；中枢弱
• 对通气效应的强弱顺序：PCO2↑ > pH >↓ PO2↓