2017年臨床助理醫(yī)師考試生理學(xué)預(yù)習(xí)第五章第一節(jié)

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　　第五章 呼 吸

　　第一節(jié) 肺通氣

　　一、肺通氣的原理

　　氣體進(jìn)出肺取決于推動(dòng)氣體流動(dòng)的動(dòng)力和阻止氣體流動(dòng)的阻力的相互作用，動(dòng)力必須克服阻力，才能實(shí)現(xiàn)肺通氣。

　　1.肺通氣的動(dòng)力：肺泡與外界環(huán)境之間的壓力差是肺通氣的直接動(dòng)力，而呼吸運(yùn)動(dòng)則是肺通氣的原動(dòng)力。

　　(1)呼吸運(yùn)動(dòng)：指呼吸肌的收縮和舒張引起的胸廓節(jié)律性擴(kuò)大和縮小的過程。它包括吸氣運(yùn)動(dòng)和呼氣運(yùn)動(dòng)。

　　1)呼吸運(yùn)動(dòng)的過程：平靜吸氣時(shí)，膈肌和肋間外肌收縮，使胸廓容積增大，肺內(nèi)氣壓降低，引起吸氣運(yùn)動(dòng)，是主動(dòng)的過程;而平靜呼氣時(shí)，膈肌和肋間外肌舒張，使胸廓容積縮小，肺內(nèi)氣壓升高，引起呼氣運(yùn)動(dòng)，因沒有呼氣肌的主動(dòng)收縮所以是被動(dòng)的過程。用力吸氣時(shí)，吸氣和呼氣均為主動(dòng)的過程。

　　2)呼吸運(yùn)動(dòng)的型式：

　　①腹式呼吸和胸式呼吸：膈肌的收縮和舒張可引起腹腔內(nèi)器官位移，造成腹部的起伏，這種以膈肌舒縮活動(dòng)為主的呼吸運(yùn)動(dòng)稱為腹式呼吸。肋間外肌收縮和舒張時(shí)主要表現(xiàn)為胸部的起伏，這種以肋間外肌舒縮活動(dòng)為主的呼吸運(yùn)動(dòng)稱為胸式呼吸。一般情況下，成年人的呼吸運(yùn)動(dòng)呈胸式和腹式混合式呼吸。

　?、谄届o呼吸和用力呼吸：安靜狀態(tài)下的呼吸運(yùn)動(dòng)稱為平靜呼吸，呼吸頻率為每分鐘12～18次。當(dāng)機(jī)體運(yùn)動(dòng)或吸入氣中CO2含量增加而O2含量減少或肺通氣阻力增大時(shí)，呼吸運(yùn)動(dòng)將加深加快，這種呼吸運(yùn)動(dòng)稱為用力呼吸或深呼吸。在缺氧、CO2增多或肺通氣阻力較嚴(yán)重的情況下，可出現(xiàn)呼吸困難。

　　(2)肺內(nèi)壓：指肺泡內(nèi)的壓力。在呼吸過程中，肺內(nèi)壓呈周期性波動(dòng)。吸氣時(shí)，肺內(nèi)壓下降，低于大氣壓，氣體入肺，至吸氣末，肺內(nèi)壓與大氣壓相等。反之，呼氣時(shí)，肺內(nèi)壓升高，高于大氣壓，氣體出肺，至呼氣末，肺內(nèi)壓與大氣壓相等。在人的自然呼吸停止時(shí)，可以用人為的方法改變肺內(nèi)壓，建立肺內(nèi)壓和大氣壓之間的壓力差來維持肺通氣，稱為人工呼吸。

　　(3)胸膜腔內(nèi)壓:

　　1)概念：胸膜腔內(nèi)的壓力稱為胸膜腔內(nèi)壓。平靜呼吸時(shí)，胸膜腔內(nèi)壓始終低于大氣壓，即為負(fù)壓，但在肺通氣阻力增大時(shí)，呼氣時(shí)胸膜腔內(nèi)壓有可能高于大氣壓。

　　2)胸膜腔內(nèi)壓的形成：是由兩種方向相反的力(肺內(nèi)壓和肺回縮壓)的代數(shù)和形成，即胸膜腔內(nèi)壓=肺內(nèi)壓+(-肺回縮壓)。在吸氣末和呼氣末，肺內(nèi)壓等于大氣壓，故胸膜腔內(nèi)壓=大氣壓-肺回縮壓，若以大氣壓為0，這時(shí)胸膜腔內(nèi)壓=-肺回縮壓，可見胸膜腔內(nèi)壓是由肺的回縮造成的。肺回縮壓的產(chǎn)生是因?yàn)樵谏L發(fā)育過程中，胸廓的生長速度比肺快，又因?yàn)樾啬で坏拇嬖?，故肺始終處于被動(dòng)擴(kuò)張狀態(tài)，產(chǎn)生一定的回縮壓。平靜吸氣時(shí)回縮壓增大，胸膜腔內(nèi)負(fù)壓更大;平靜呼氣時(shí)回縮壓降低，胸膜腔內(nèi)負(fù)壓減小。

　　3)意義：保持肺的擴(kuò)張狀態(tài)和促進(jìn)血液及淋巴液的回流。

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　　2.肺通氣的阻力：肺通氣的阻力可分為彈性阻力和非彈性阻力兩類。彈性阻力包括肺的彈性阻力和胸廓的彈性阻力，是平靜呼吸時(shí)的主要阻力，約占肺通氣總阻力的70%;非彈性阻力包括氣道阻力、慣性阻力和粘滯阻力，約占肺通氣總阻力的30%，其中以氣道阻力為主。

　　(1)彈性阻力和順應(yīng)性：物體對(duì)抗外力作用所引起的變形的力稱為彈性阻力，其大小常用順應(yīng)性來度量。順應(yīng)性(compliance)指彈性物體在外力作用下發(fā)生變形的難易程度。順應(yīng)性(C)與彈性阻力(R)成反變關(guān)系。肺和胸廓均為彈性組織，也具有彈性阻力，其彈性阻力的大小也可用順應(yīng)性來表示。

　　1)肺的彈性阻力和順應(yīng)性：肺的彈性回縮力構(gòu)成了肺擴(kuò)張的彈性阻力?？捎梅雾槕?yīng)性表示肺的彈性阻力：

　　肺順應(yīng)性(CL)=肺容積的變化(ΔV)/肺跨肺壓的變化(ΔP)(L/cmH2O)，式中跨肺壓指肺內(nèi)壓和胸膜腔內(nèi)壓之差。

　?、俜戊o態(tài)順應(yīng)性曲線：是指在被測者屏氣無氣體流動(dòng)情況下測定并繪制得到的壓力-容積曲線，曲線斜率反映不同肺容量下肺順應(yīng)性的大小。正常成人平靜呼吸時(shí)肺順應(yīng)性約0.2L/cmH2O。

　?、诒软槕?yīng)性：測定單位肺容量的順應(yīng)性，即比順應(yīng)性。

　?、鄯螐椥宰枇Φ膩碓矗悍螐椥宰枇Πǚ谓M織彈性回縮力(1/3)和肺泡內(nèi)的液–氣界面形成的表面張力(2/3)。肺組織的彈性回縮力來自肺組織的彈力纖維和膠原纖維。

　　在肺泡液–氣界面上存在的肺表面活性物質(zhì)，主要由肺泡Ⅱ型細(xì)胞產(chǎn)生，為復(fù)雜的脂蛋白混合物，主要成分是二棕櫚酰卵磷脂和表面活性物質(zhì)結(jié)合蛋白。肺表面活性物質(zhì)的密度隨肺泡的張縮而改變。

　　肺表面活性物質(zhì)的主要作用是降低肺泡液–氣界面的表面張力，這種作用的生理意義：有助于維持肺泡的穩(wěn)定性;減少肺組織液生成，防止肺水腫;降低吸氣阻力，減少吸氣做功。

　　2)胸廓的彈性阻力和順應(yīng)性：胸廓的彈性阻力來自胸廓的彈性成分。當(dāng)肺容量約為肺總量的67%時(shí)，胸廓無變形不表現(xiàn)出彈性阻力;當(dāng)肺容量小于肺總量的67%時(shí)，胸廓被牽引向內(nèi)其彈性阻力向外，是吸氣的動(dòng)力，呼氣的阻力;當(dāng)肺容量大于肺總量的67%時(shí)，胸廓被牽引向外其彈性阻力向內(nèi)，是吸氣的阻力，呼氣的動(dòng)力。所以胸廓彈性阻力的作用視其位置而定。胸廓的彈性阻力也可用胸廓的順應(yīng)性表示。正常人胸廓的順應(yīng)性也是0.2L/cmH2O。

　　3)肺和胸廓的總彈性阻力和順應(yīng)性：因?yàn)榉魏托乩蚀?lián)排列，所以肺和胸廓的總彈性阻力是二者彈性阻力之和，如以順應(yīng)性來表示，則肺和胸廓的總順應(yīng)性(CL+chw)為0.1L/cmH2O。

　　(2)非彈性阻力：氣道阻力是非彈性阻力的主要成分，而慣性阻力和粘滯阻力都很小，可忽略不計(jì)。氣道阻力主要受氣道管徑大小的影響，平靜呼吸時(shí)氣道阻力主要發(fā)生在直徑2mm細(xì)支氣管以上的部位。使氣道平滑肌舒張的因素有：跨壁壓增大、肺實(shí)質(zhì)的牽引、交感神經(jīng)興奮、PGE2、兒茶酚胺類等;使氣道平滑肌收縮的因素有：副交感神經(jīng)興奮、組胺、PGF2α、內(nèi)皮素等。

　　二、肺通氣功能的指標(biāo)

　　1.肺容積和肺容量

　　(1)肺容積

　　1)潮氣量：每次呼吸時(shí)吸入或呼出的氣量。正常成人平靜呼吸時(shí)為400-600ml,平均500ml。

　　2)補(bǔ)吸氣量或吸氣儲(chǔ)備量：平靜吸氣末，再盡力吸氣所能吸入的氣量。正常成人為1500-2000ml。

　　3)補(bǔ)呼氣量或呼氣儲(chǔ)備量：平靜呼氣末，再盡力呼氣所能呼出的氣量。正常成人為900-1200ml。

　　4)余氣量：最大呼氣末尚存留于肺內(nèi)不能呼出的氣量。正常成人為1000-1500ml。

　　(2)肺容量：肺容積中兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上的聯(lián)合氣體量。

　　1)深吸氣量：從平靜呼氣末作最大吸氣時(shí)所能吸入的氣量。 深吸氣量=潮氣量+補(bǔ)吸氣量，是衡量最大通氣潛力的一個(gè)重要指標(biāo)。

　　2)功能余氣量：平靜呼氣末尚存留于肺內(nèi)的氣量。功能余氣量=余氣量+補(bǔ)呼氣量。正常成人約為2500ml。。

　　3)肺活量：盡力吸氣后，從肺內(nèi)所能呼出的最大氣量。等于潮氣量+補(bǔ)吸氣量+補(bǔ)呼氣量。正常成年男性為3500ml，女性為2500ml。肺活量反映了肺一次通氣的最大能力，是肺功能測定的常用指標(biāo)。用力呼氣量：是指一次最大吸氣后，再盡力盡快呼氣時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)所能呼出的氣量，通常以它所占用力肺活量的百分?jǐn)?shù)來表示。正常成人第1秒末呼出的氣量占其用力肺活量的百分?jǐn)?shù)為80%。FVC 和FEV能更好的反映肺通氣功能。

　　4)肺總量：肺所能容納的最大氣量。肺總量=潮氣量+補(bǔ)吸氣量+補(bǔ)呼氣量+余氣量。成年男性約為5000ml，女性約為3500ml。

　　2.肺通氣量和肺泡通氣量

　　(1)肺通氣量：指每分鐘吸入或呼出的氣體總量。每分肺通氣量=潮氣量×呼吸頻率。最大隨意通氣量指盡力做深、快呼吸時(shí)，每分鐘所能吸入或呼出的最大氣量。它反映單位時(shí)間內(nèi)充分發(fā)揮全部通氣能量所能達(dá)到的通氣量，是估計(jì)一個(gè)人能進(jìn)行多大運(yùn)動(dòng)量的生理指標(biāo)之一。

　　(2)無效腔和肺泡通氣量

　　1)無效腔：從鼻或口至終末細(xì)支氣管之間的呼吸道內(nèi)的容積稱為解剖無效腔。進(jìn)入肺泡的氣體，因血流在肺內(nèi)分布不均而未能與血液進(jìn)行氣體交換，未能發(fā)生交換的這一部分肺泡容量稱為肺泡無效腔。肺泡無效腔與解剖無效腔一起稱為生理無效腔。健康人平臥時(shí)，生理無效腔等于或接近于解剖無效腔。

　　2)肺泡通氣量：指每分鐘吸入肺泡內(nèi)的新鮮空氣量，等于(潮氣量-無效腔氣量)×呼吸頻率。比較潮氣量減半、呼吸頻率加倍與潮氣量加倍而呼吸頻率減半時(shí)發(fā)現(xiàn)深慢呼吸比淺快呼吸有利于氣體交換。

　　3.最大呼氣流速-容積曲線：是反映最大呼氣流速隨肺容積變化而變化的關(guān)系的曲線。繪制該曲線時(shí)讓受試者盡力吸氣后，盡力盡快呼氣至余氣量，并同時(shí)記錄呼出的氣量和流速。在臨床上該曲線可反映小氣道阻塞的情況，阻力增高時(shí)，曲線降支下移。

　　4.呼吸功：指在一次呼吸過程中，呼吸肌為實(shí)現(xiàn)肺通氣所做的功。

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