呼吸系统重点复习内容

呼吸不同动物与环境之间进行气体交换的呼吸方式主要有以下四种：①皮膜呼吸，如水蛭、蚯蚓等。②气管呼吸，如昆虫。③鳃呼吸，如大多软体动物、甲壳动物和鱼类。④肺呼吸，如两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲动物。呼吸全过程：1外呼吸（肺呼吸）——肺通气，肺换气2气体在血液中的运输3内呼吸（组织呼吸）——组织换气肺通气定义：费与外界环境之间的气体交换结构基础：呼吸道，胸廓，呼吸肌，胸膜腔上呼吸道作用：1加温加湿2清洁过滤3保护：2个反射下呼吸道：0-16级：肺的导管部，包括小支、细支和终末细支，无气体交换功能，是气体进出管道;1-11级：有软骨和少数平滑肌,12-16级：软骨消失，主要由平滑肌组成，平滑肌收缩和舒张影响支气管口径大小，直接影响气体流量。受迷走和交感双重支配，迷走兴奋：平滑肌收缩，管腔变小；交感兴奋：平滑肌舒张，管腔变大。肺泡：1）是吸入气体与血液交换的场所→CO2多，O2少的静脉血成为O2多，CO2少的动脉血（2）3亿个肺泡，100m2,安静呼吸时，人体需要40m2,→很大储备，因疾病需要切除1-2个肺叶，不明显影响呼吸功能【重点】肺通气原理：肺通气：气体流动进出肺的过程，动力和阻力的相互作用，动力要克服阻力，才能实现肺通气动力来源：直接动力——肺内压与大气压之间的压力差原动力——呼吸运动必要条件——胸膜腔负压和肺的弹性其中，1吸气时，肺内压大气压；呼气时，肺内压大气压；吸/呼气末，肺内压=大气压。2主要吸气肌：膈肌，肋间外肌；主要呼气肌：肋间内肌，腹肌膈肌1.最强大，最主要。2.形似钟罩，静止时向上隆起，构成胸腔底，收缩—隆起的中心下移--上下径增大--吸气，3.平静吸气时：膈肌下移1-2cm，深吸气时：下移7-10cm。4.由于胸腔呈圆锥形，横截面积上部小，下部大，因此膈肌稍稍下降就可引起胸腔容积大大增加，平静呼吸时，因膈肌收缩引起的胸腔容积的增大占总通气量的4/5,因此膈肌是最主要的呼吸肌。肋间外肌：1.收缩-肋骨，胸骨上提，肋骨下缘向外侧偏转—胸腔前后径，左右径增大—吸气，2.肋间外肌收缩越强，胸腔容积增大越多，3.平静吸气时，肋间外肌所起作用小于膈肌。呼气肌：1.平静呼吸：呼气运动不是由呼气肌收缩引起，而是吸气肌舒张--肺依靠其本身弹性回应力回位--牵引胸廓缩小--恢复到吸气前位置--呼气。2.平静呼吸时，呼气是被动的，只有用力呼气时，呼气肌参与收缩—胸廓进一步缩小。3.肋间内肌收缩—肋骨，胸骨下移，肋骨向内旋转—前后径左右径减小—呼气。4.腹肌收缩-压迫腹腔器官-推动膈肌上移，牵拉肋骨向下—缩小胸腔容积—协助产生呼气。形式：按呼吸方式平静呼吸12-18次/min用力呼吸-运动，吸入二氧化碳多；呼吸困难。。按吸气肌的运动，腹式呼吸-膈肌；胸式呼吸肋间外肌混合呼吸-正常成人腹式呼吸-婴儿，胸膜炎，胸腔积液熊式呼吸-严重腹水，胸腔有巨大肿块。呼气末与吸气末，肺内压等于大气压。无气流流动大于的时候，外界气体进入；小于时候，肺内的出去，人工呼吸原理是人为地改变肺内压的变化，意义是维持通气，纠正缺氧，促进呼吸的恢复，方法是呼吸机，口对口人工呼吸等。必要条件-胸膜腔负压中，浆液的作用1是润滑作用，使肺和胸廓相耦连，一起运动。胸膜腔内压=肺内压-肺弹性回缩力肺内压（大气压）迫使脏层胸膜外移使肺扩张，肺回缩力（肺弹性组织和肺泡表面张力）迫使脏层胸膜回位，两种方向相反作用力的代数和胸膜腔内压=肺内压-肺弹性回缩力胸膜腔内始终为负压，为什么胸膜腔内压为负？因为胸廓成长速度大于肺成长，因此胸廓容积大于肺容积，使得胸廓将肺拉大，这时肺回缩，于是胸膜腔负压。胸膜腔负压的意义：充当胸廓运动与肺张缩的纽带；维持肺处于扩张状态；促进血液和淋巴回流。负压被破坏时候，肺扩张障碍，静脉和淋巴回流障碍小结下哈哈：呼吸肌的舒缩是肺通气的原动力，它引起胸廓的张缩，由于胸膜腔和肺的结构功能特征，肺随胸廓的张缩而张缩，肺容积的变化造成肺内压和大气压之间的压力差，直接推动气体进出肺。肺通气的阻力弹性阻力：肺的弹性阻力和胸廓的弹性阻力，是平静呼吸时的主要阻力，静态阻力非弹性阻力：气道阻力、惯性阻力和组织粘滞阻力，动态阻力肺通气阻力增大是临床上肺通气障碍最常见的原因肺弹性阻力的大小可用肺顺应性表示顺应性(compliance)：外力作用下弹性组织的可扩张性顺应性越大，则弹性阻力越小肺顺应性CL=△V/△Ptp（肺容积的变化；跨肺压=肺泡压PA-胸膜腔内压Pip肺的静态顺应性曲线，曲线斜率大，肺的顺应性大，弹性阻力小，正常人且位于曲线斜率最大的中段，呼吸阻力小，省力。影响肺顺应性的因素肺总容量根据公式：肺总量大时，顺应性较大，总量小时，顺应性小？男性女性；成人儿童？相同容积的气体，不同的跨壁压→比顺应性Csp——单位肺容积下的顺应性比顺应性=平静呼吸时的肺顺应性/功能余气量肺的弹性回缩力：1肺组织本身的弹性回位力（占三分之一）-弹性纤维；肺泡液-气界面表面张力（占三分之二）肺弹性阻力的来源：1肺组织本身的弹性：肺泡与肺泡之间的肺泡隔内含有弹性纤维和胶原纤维。肺组织纤维化，回缩力增大，肺气肿，则回缩力减小。2肺泡表面张力导致的阻力：肺泡内表面覆有一薄层液体，与肺泡内的气体构成液-气界面，形成表面张力。表面张力：液体分子间存在吸引力—产生了使液体表面尽量缩小的一种力。肺表面张力过大，会降低肺顺应性，增加吸气阻力，是引起滞后现象的主要因素。表面张力使肺泡倾向于缩小，且肺泡越小，回缩力越大Laplace定律:P(肺泡回缩压)=2T(表面张力)÷r(肺泡半径)肺泡表面张力是肺弹性阻力的主要来源：充气时，所需的跨肺压是充生理盐水时的3倍；充生理盐水时→消除了肺泡内的液-气界面→消除了表面张力→肺顺应性增大表面活性物质使表面张力大幅度降低。肺泡表面活性物质来源：肺泡II型上皮细胞合成有效成分：二棕榈酰卵磷脂+结合蛋白作用：垂直排列于肺泡液-气界面，降低表面张力表面活性物质使肺泡保持稳定。表面活性物质以单分子层分布于肺泡液-气界面，密度随肺泡张缩而改变。肺表面活性物质的生理意义：增加肺泡稳定性增加肺顺应性，减少吸气阻力减少肺组织液生成，防止肺水肿胸廓处于自然容积时→肺处于平静吸气末状态（相当于肺总量67%）平静呼气或深呼气时→小于67%→弹性阻力向外→吸气动力，呼气的阻力深吸气→大于67%→弹性阻力向内→吸气阻力，呼气的动力总弹性阻力=肺弹性阻力+胸廓弹性阻力1/总顺应性=1/肺顺应性+1/胸廓顺应性非弹性阻力包括：气道阻力（占80-90%）、惯性阻力和组织粘滞阻力气体流动时产生，随流速加快而增加，属动态阻力气道阻力airwayresistance定义：气体分子间，分子与气道壁之间的摩擦产生测量：无法直接测量，有如下关系：V（单位时间内呼吸道内气体流量）=（PA-PB）/R气道阻力的分布：鼻咽部和直径大于2mm的气道阻力：占80%以上；直径小于2mm的气道阻力：小于20%（小气道总横截面积大，气流速度慢）鼻50%声门25%气管和支气管15%，细支气管10%对于肺通气，气管道大小事主要影响因素。•气管口径的影响因素：1.跨壁压•2.肺实质对气道壁的牵引•3.自主神经系统的调节•4.化学因素的影响（儿茶酚胺类，前列腺素类，组胺白三烯类）吸气时，口径变大；呼气时，口径变小气道阻力的调节1神经调节交感—NE--β2—气道舒张，管径变大，阻力降低（亲和力较弱）迷走—Ach—M3—气道收缩，管径变小，阻力增加（可被阿托品阻断）化学因素的影响(1)化学因素的影响胆硷能作用迷走N.—ACh→M3受体→口径↓(2)肾上腺素能作用E.→2受体（结合能力远超过NE）→口径↑(3)非肾上腺素能非胆硷能PGF2收缩，PGE2舒张等支气管哮喘时，用拟肾上腺素能药物缓解（4）吸入气中CO2增加---反射性使支气管收缩，阻力增加（5）变态反应时，肥大细胞释放组胺，白三烯—支气管粘膜水肿，平滑肌痉挛性收缩，气道狭窄，呼吸困难小结：肺通气的阻力。有静态阻力-弹性阻力，包括肺的弹性回缩力，表面张力，胸廓的弹性回缩力，以及动态阻力，包括惯性阻力和气道阻力，和粘滞阻力。小结肺通气的原理。肺通气的动力直接动力-肺内压与大气压之间的压力差，原动力是呼吸运动，必要条件是胸膜腔负压和肺的弹性；肺通气的阻力有弹性阻力=主要来自肺泡表面张力，非弹性阻力-气道阻力等。肺通气功能的评价指标：肺容积和肺容量潮气量（TidalVolume,TV）：每次呼吸时吸入或呼出的气体量。平均500ml补吸气量(Inspiratoryreservevolume,IRV)：平静吸气末再尽力吸气所能吸入的气体量。1500-2000ml补呼气量(Expiratoryreservevolume,ERV)：平静呼气末再尽力呼气所能呼出的气体量。900-1200ml余气量(Residualvolume,RV)：最大呼气末尚存留于肺内的气体量。1000-1500ml深吸气量(Inspiratorycapacity,IC)：潮气量+补吸气量，即平静呼气末做最大吸气所能吸入的气体量，衡量最大通气潜力功能余气量(Functionalresidualcapacity,FRC)：余气量+补呼气量，即平静呼气末肺内存留的气体量，2500ml生理意义：缓冲呼吸过程中肺泡气PO2和PCO2的过度变化。肺活量(Vitalcapacity,VC)：潮气量+补吸气量+补呼气量，即最大吸气后所能呼出的最大气体量，反映肺一次通气的最大能力。约3500-4500ml用力肺活量（时间肺活量）(FVC-forcedvitalcapacity)：受试者尽力吸气至肺总量后尽力尽快呼气所能呼出的气体量，可反映肺通气阻力的变化。肺总容量(Totallungcapacity)：潮气量+补吸气量+补呼气量+余气量，即肺所能容纳的最大气体量。用力肺活量FVC一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量，正常→FVC与VC没有区别，气道阻力增高→FVCVC用力呼气量FEV尤其FEV1在临床鉴别限制性肺疾病和阻塞性肺疾病中有重要意义：限制性→FEV1↓/FVC↓→比值正常；阻塞性（COPD）→FEV1↓↓/FVC↓→比值↓1.肺通气量（每分通气量VE）平静呼吸：潮气量×呼吸频率=500ml×12=6~9L最大随意通气量（尽力做深快呼吸时，每分钟所能吸入或呼出的最大气体量，只测10-15s，150L）通气储量百分比=（最大通气量-每分平静通气量）/最大通气量×100%正常93%，顺应性↓，呼吸肌↓，气道阻力↑值减小2.肺泡通气量VA=(潮气量-无效腔量)×呼吸频率3.无效腔deadspace=解剖无效腔+肺泡无效腔解剖无效腔：鼻/口腔→终末细支气管传导气道150ml肺泡无效腔：无肺血流灌注的肺泡容积受体位，疾病如肺血栓等影响肺泡通气量VA=(潮气量-无效腔量)×呼吸频率=(500-150)×16=5.6L潮气量减少和功能余气量增加不利于肺换气。浅快呼吸是不利的，深慢呼吸会增加肺泡通气量，但也增加做功呼吸功1.呼吸过程中，呼吸肌克服呼吸阻力实现肺通气所做的功克服弹性阻力（65%）+非弹性阻力（克服气道阻力28%，粘滞阻力7%）2.正常人平静呼吸一次做功0.25J。3.呼吸耗能占总耗能的很小一部分。胸膜腔负压是如何形成的?有何生理意义?肺泡表面活性物质的组成，作用和意义？气体扩散：气体分子从分压高处向分压低处发生净转移。影响因素：分压差，分子量和溶解系数，扩散面积和距离，温度总压力即大气压为760mmHg平衡时，若气相氧气压强=100mmHg。则液相PO2=100mmHg。扩散系数二氧化碳是氧气的20倍。扩散面积和距离:扩散速度和扩散面积成正比，与扩散距离成反比。扩散速率与扩散温度成正比，人体体温恒定，可忽略不计肺泡气O2静脉血O2动脉血O2（102mmHg)(40mmHg)(100mmHg)静脉血CO2肺泡气CO2动脉血CO2（46mmHg)(40mmHg)(40mmHg)肺换气特点是快，储备大，时间0.3s，血液流经肺毛细血管时间0.7s。体