肺的生理功能

肺的生理功能呼吸过程：外呼吸（肺通气和肺换气）气体运输内呼吸（组织换气）呼吸运动的调节概述肺通气气体交换气体在血液中的运输主要内容肺通气的原理一.肺通气的动力•呼吸肌收缩和舒张→胸廓扩大和缩小→肺的舒缩→外界环境和肺泡间周期性压力差→通气•肺通气的直接动力：外界环境和肺泡间的压力差。•肺通气的原动力：呼吸肌的收缩和舒张引起的节律性呼吸运动。肺通气的原理二.呼吸运动：呼吸运动是呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小的运动。主要呼吸肌吸气肌：膈肌、肋间外肌呼气肌：肋间内肌、腹壁肌辅助呼吸肌：胸锁乳突肌、斜角肌（不参与平静呼吸）肺通气的原理三.肺内压：•吸气→肺容积↑、肺内压↓→空气进入肺内→至吸气末，肺内压升高到与大气压相等→气流停止；•呼气→肺容积、肺内压→空气流出肺部→至呼气末，肺内压升高到与大气压相等→气流停止；肺通气的原理四.胸膜腔内压：•正常情况下，胸膜腔内压总是低于大气压，故称：胸内负压：•胸内负压的生理意义：①保持肺的扩张状态；②作用于腔静脉和胸导管，有利于静脉血和淋巴的回流；③降低气道阻力。弹性阻力（通气阻力的70%）非弹性阻力（通气阻力的30%）肺弹性阻力胸廓弹性阻力1/3由肺组织弹性成分产生2/3由表面张力所产生气道阻力惯性阻力粘滞阻力肺通气的原理五.肺通气的阻力：肺通气的原理六.肺表面活性物质：•二棕榈酰卵磷脂（DPPC，占60％）；表面活性物质结合蛋白（SP，占10％）SP对维持DPPC功能，对DPPC分泌、清除和再利用起重要作用。•功能：①降低肺泡表面张力，有助于肺泡的稳定性；②减少肺组织液生成，防止肺水肿；③防止肺不张；④可使肺顺应性变大，能减少肺的弹性阻力；⑤降低吸气阻力，减少吸气做功。•在肺充血、肺组织纤维化或肺表面活性物质减少时，肺顺应性降低，弹性阻力增加，患者表现为吸气困难；•在肺气肿时，肺弹性成分大量破坏，肺回缩力减小，顺应性好增加，弹性阻力减小，患者表现为呼气困难。肺泡表面活性物质生理意义：①维持肺泡容积的稳定性。②减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿。③降低肺泡表面张力、减少吸气阻力，增加肺的顺应性，有利于肺的扩张。肺通气功能的评价一.肺容积和肺容量：•肺容积：潮气量(TV)；补吸气量(IRV)；补呼气量(ERV)；余气量(RV)•肺容量：深吸气量(TV)；功能余气量(FRC)；肺活量(VC)；肺总量(TLC)二.肺通气量和肺泡通气量：•肺通气量：每分钟吸入或呼出的气体总量(肺通气量=潮气量X呼吸频率)•肺泡通气量：每分钟吸入的新鲜空气量，是真正有效的气体交换量(肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)X呼吸频率)•从气体交换的意义来说，评价肺通气功能最好的指标——肺泡通气量。肺换气和组织换气一.气体的扩散：•气体交换的关键因素是交换部位两侧的气体分压差，是气体交换的动力。二.影响气体扩散速率的因素：•气体的分压差•气体的分子量和溶解度•扩散面积和扩散距离•温度三.肺换气：（肺泡与毛细血管之间的气体交换）•影响肺换气的因素：①呼吸膜的厚度；②呼吸膜的面积；③通气/血流（ＶＡ/Ｑ）比值。•肺扩散容量（DL）:气体在单位分压差（1mmHg）的作用下，每分钟通过呼吸膜扩散的气体的毫升数（衡量呼吸气体通过呼吸膜能力的一种指标。）支气管痉挛肺栓塞V/Q比值=0.84通气血流匹配正常V/Q比值0.84存在动-静脉短路V/Q比值0.84肺泡无效腔增加动脉血PO2100组织液PO230，O2→组织液动脉血PCO240组织液PCO250，CO2→动脉血组织换气影响组织换气的因素:•毛细血管血流量•细胞代谢水平•毛细血管通透性•毛细血管开放数量•气体扩散距离气体在血液中的运输一.O2和CO2在血液中存在的形式。•O2的运输形式：占总运输量的1.5%，氧合血红蛋白（HbO2，占98.5%）•CO2的运输形式：占总运输量的5%，碳酸氢盐（HCO3-，占88%）、氨基甲酰血红蛋白（HHbNHCOOH，占7%）二.血红蛋白（Hb）与O2结合的特征•快速而不可逆•是氧合而非氧化•Hb与O2结合的量•氧解离曲线呈S形三.CO2的运输•物理溶解（5%），化学结合（95%）气体在血液中的运输四.氧解离曲线和CO2解离曲线的比较：•影响肺换气的因素：①呼吸膜的厚度；②呼吸膜的面积；③通气/血流（ＶＡ/Ｑ）比值。•肺扩散容量（DL）:气体在单位分压差（1mmHg）的作用下，每分钟通过呼吸膜扩散的气体的毫升数（衡量呼吸气体通过呼吸膜能力的一种指标。）氧解离曲线的特点曲线近似”S”形与Hb变构效应有关。Hb构型变化T型(紧密型)-与O2亲合力低R型(疏松型)-与O2亲合力高Hb变构具有协同效应。曲线分上、中、下三段静脉血动脉血CO2解离曲线CO2的关系曲线是血液中CO2含量与PCO2的关系曲线。特点：在机体正常的范围内为线性关系，无饱和点呼吸运动的调节一.肺牵张反射（黑-伯反射）：肺扩张反射和肺萎缩反射肺扩张反射肺萎缩反射主要作用肺充气或扩张时，抑制呼吸肺萎缩时，增强吸气，使呼气转为吸气感受器位于从气管到细支气管的平滑肌内位于气道平滑肌内冲动传导肺扩张→感受器→迷走神经→延髓→切断吸气转入呼气→加快呼吸频率肺萎缩→感受器→迷走神经→组织呼气过深、防止肺不张特点①是牵张感受器，适应慢，阈值低②平静呼吸并不参与调节仅在肺顺应性降低时才参与调节呼吸运动③切断迷走神经，可使吸气延长、加深①感受器刺激阈值较高②平静呼吸并不参与调节仅在肺萎缩明显时才参与调节呼吸１．肺扩张反射：充气或扩张抑制吸气的反射特点：阈值低，适应慢２．肺萎陷反射：肺萎陷吸气反射呼吸运动的调节二.化学感受性呼吸反射：•①化学感受器的特点：外周化学感受器中枢化学感受器部位颈动脉体（主要调节呼吸）主动脉体（主要调节循环）延髓腹外侧浅表部位的头部、尾部（中间区不具备化学感受器）感受器颈动脉体I型细胞生理刺激是脑脊液和局部细胞外液中的H+特点适宜刺激物为H+、PaCO2、PaO2感受的是，并不是的含量对突然增高的调节反应快适宜刺激物为H+、CO2对缺O2不敏感，但对H+的敏感性高对PaCO2突然增高的调节反应生理功能在机体低O2时，维持对呼吸的驱动调节脑脊液的H+浓度使中枢神经系统有一定稳定的PH环境外周化学感受器外周化学感受器，指颈动脉体和主动脉体，感受动脉血中O2、CO2和H+的水平的变化。中枢化学感受器位于延髓腹外侧浅表部位；生理剌激是脑脊液和局部细胞外液中的H+动脉血CO2可进入脑脊液与H2O结合生成H2CO3，解离出H+，间接刺激中枢化学感受器兴奋。中枢化学感受器呼吸运动的调节二.化学感受性呼吸反射：•②CO2对呼吸的调节作用1.外周感受器感受的是PaO2并不是O2含量。2.CO2浓度对呼吸调节的影响：CO2浓度3%时——肺通气量超过正常的1倍以上；CO2浓度4%时——呼吸加深加快（潮气量增加、频率加快）；CO2浓度7%时——通过增大肺通气量，保持不致PaCO2上升过高；CO2浓度15%时——意识丧失，CO2麻醉；3.血液中的CO2能迅速透过血脑屏障，与脑脊液和化学敏感细胞组织液中的H2O结合生成H2CO3，而析出H+，再对中枢感受器产生作用。呼吸运动的调节二.化学感受性呼吸反射：•③H+对呼吸的调节作用H+对通过外周和中枢感受器对呼吸进行调节，但中枢感受器的敏感性约为外周感受器的25倍。因H+通过血脑屏障的速度较慢，因此，脑脊液中的H+才是中枢感受器的ui有效刺激。•④缺O2对呼吸的调节作用缺O2只能通过外周感受器对呼吸进行调节。缺氧对中枢的直接作用是抑制。1.只有当PaO280mmHg时，肺通气量出现觉察到的增加，因此动脉血PaO2对正常呼吸运动的调节作用不大；2.只有在严重肺气肿、肺心病等情况下的低氧刺激才有重要意义。3.临床上低O2时，如吸入纯氧，可导致呼吸暂停。呼吸运动的调节三.呼吸肌本体感受性反射四.防御性呼吸反射如咳嗽、喷嚏等