肺通气
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肺通气名词解释肺通气(PulmonaryVentilation,简称PV)是一种由肺泡循环液体(泡沫状的气液混合物)和空气之间移动而产生的气体交换过程。
它可以用来维持肺内环境的稳定性,促进血液循环的流动,并提供给肺泡中的细胞活性物质所需的氧气,以及去除废气中的二氧化碳。
肺通气是否正常可以通过测量肺通气量(PV)、肺通气率(FR)、肺通气效率(PEF)、肺通气功率(PTP)等参数来评估。
肺通气是从大气压力下,通过肺胞活性物质的作用,以及改变气道内气流量和水合作用,而将肺泡中的气体从有氧状态改变为无氧状态的一种过程。
它由三个部分组成,分别是肺泡吸气(Inspiration)、肺泡呼气(Expiration)和可逆分解(Reversible Dissociation)。
肺泡的吸气是一个同时发生的过程,它可以分成三部分:气道运动、气体交换和可逆分解。
在气道运动部分,活性物质可以促进气门的打开,以便形成一个气流运动的管道,它能够从外界引入新鲜气体,有助于改善肺泡的稳定性。
气体交换部分,活性物质可以改变气体在肺泡表面和气体之间的交换,使其能够在肺泡内充分交换,从而有效改善空气和液体的处理。
在可逆分解部分,活性物质可以将气体从有氧状态变为无氧状态,以改善人体呼吸系统的功能和稳定性。
肺泡的呼气也是一个同时发生的过程,它分为四部分:压力环境的变化、气道运动、气体交换和可逆分解。
在压力环境变化部分,活性物质可以改变气道容积以及肺泡压力环境,有助于气体从肺泡中流出。
气道运动部分,活性物质可以改变气道中的气流量,使气体从肺泡流入空气。
气体交换部分,它可以在肺泡表面和空气之间形成气体的流动,而且可以有效的改变气体的浓度,从而保持空气室内的稳定性。
最后,可逆分解部分,活性物质可以将气体从有氧状态变为无氧状态,以达到降低肺泡压力的效果。
肺通气是一个重要的肺泡功能,它有助于保持肺内环境的稳定性,促进血液循环,提供肺泡中细胞活性物质所需的氧气,以及去除废气中的二氧化碳。
肺通气概念
肺通气是指肺部对外界气体的吸入和排出过程。
人体通过呼吸系统,将空气中含有氧气的气体吸入肺部,然后将体内的二氧化碳排出体外。
肺通气的概念包括以下几个方面:
1. 肺容积:指在不同呼吸状态下,肺部容纳气体的体积。
肺容积包括肺总容积、呼吸性容积、残气量等。
2. 呼吸频率:表示一个人在单位时间内完成的呼吸次数。
正常情况下,成年人的呼吸频率约为每分钟12-20次。
3. 呼吸深度:指每次呼吸时,吸入或排出的气体的量。
呼吸深度受到肺弹性、胸廓活动度等因素的影响。
4. 肺泡通气:指气体在肺泡内的交换过程。
气体通过肺泡壁(肺毛细血管壁)与血液发生气体交换,将氧气吸入血液,将二氧化碳排出体外。
5. 通气效率:指单位时间内肺部气体交流的效果。
通气效率好,意味着氧气能够充分进入肺部,同时二氧化碳能够有效排出。
6. 监测方法:肺通气情况可以通过肺功能检查仪器来进行监测,如呼气流量计、肺活量计等,可以评估肺通气功能是否正常。
肺通气的正常与否对维持人体正常生理功能非常重要。
一些肺
通气问题可能会导致呼吸困难、缺氧等症状,严重情况下可能威胁生命。
因此,保持良好的肺通气功能对维持人体健康非常关键。
肺通气原理
肺是人体呼吸系统的重要器官,它通过通气的方式为人体提供氧气,排出二氧
化碳,维持身体的正常代谢活动。
肺通气原理是指人体通过呼吸运动,使空气进出肺部的过程,下面我们就来详细了解一下肺通气的原理。
首先,肺通气的过程是由呼吸肌肉控制的。
呼吸肌肉主要包括膈肌和肋间肌,
当呼吸肌肉收缩时,胸腔容积增大,导致胸腔内压力降低,空气便会自然流入肺部。
而当呼吸肌肉松弛时,胸腔容积减小,胸腔内压力增大,空气则会被排出肺部。
其次,肺通气的原理还涉及到肺泡的功能。
肺泡是肺部的基本功能单位,它们
是气体交换的场所。
当空气进入肺部时,通过支气管、支气管末端、肺泡等逐渐细分的通道,最终到达肺泡。
在肺泡内,氧气通过肺泡壁进入血液,而二氧化碳则从血液中排出,经过呼吸道再排出体外。
最后,肺通气的原理还与呼吸节律有关。
正常情况下,人体的呼吸节律是由呼
吸中枢控制的,呼吸中枢位于延髓和脑干,它受到化学和神经因素的调节。
当体内氧气含量降低或二氧化碳含量增加时,呼吸中枢会发出信号,促使呼吸肌肉进行相应的呼吸运动,以调节肺部的通气量。
综上所述,肺通气的原理是一个复杂而精密的生理过程,它涉及到呼吸肌肉、
肺泡功能和呼吸节律等多个方面的协调作用。
只有当这些因素协调配合,才能保证肺部正常地进行通气,为人体提供充足的氧气,排出体内的二氧化碳,维持正常的生命活动。
通过深入了解肺通气的原理,我们可以更好地理解人体的呼吸系统是如何运作的,也能更好地认识到呼吸系统的重要性。
希望本文能够帮助大家对肺通气原理有一个清晰的认识,增进对人体生理功能的理解。
肺通气名词解释生理学
肺通气一般是指肺与外界环境之间的气体交换过程。
肺通气功能一般是指衡量空气进入肺泡以及废气从肺泡排出过程中的动态指标,通常指的是肺的呼吸吐纳功能,是肺的生理状态,所以肺通气一般是指肺与外界环境之间的气体交换过程。
实现肺通气的器官包括呼吸道、肺泡和胸廓等。
呼吸道是沟通肺泡与外界的通道,肺泡是肺泡气与血液气进行交换的主要场所,而胸廓的节律性呼吸运动则是实现通气的动力,外界的空气被人体经呼吸道吸入到肺内,此过程只是一个气体进入肺的过程,并不包括气体的交换。
肺通气功能的主要检查指标包括第一秒用力呼气量、一秒率和肺泡通气量。
主要是检查呼吸道通畅程度和肺容量的大小,有助于早期发现肺气道病变,判断病情的严重性、病因、病变部位及预后,是呼吸系统疾病的必要检查。
若出现不适症状,建议及时到医院就诊,遵医嘱予以针对性治疗。
肺通气的名词解释肺通气是指血液在肺部循环,并在肺部吸收二氧化碳,排出氧气的过程。
肺部通气不仅保证血液循环,而且也有助于维持人体内氧气的正常水平。
肺通气是肺功能的主要组成部分,它的表现是血液供氧的量级。
肺通气的过程中包括吸气和呼气。
在吸气期,负压被产生在肺部内,使肺泡气体流入肺泡,使肺泡的氧气压力升高,使血液流经肺泡,以实现呼吸气体的交换。
在呼气期,因肺部气体压力的降低,使肺泡气体从肺部排出,血液由肺泡流出肺部,这也就实现了肺通气的功能。
肺通气的相关系统包括呼吸中枢、气道、肺部组织和气体交换系统。
呼吸中枢是一个神经系统,它负责维持呼吸的过程,也就是肺部通气。
它通过感受分子和神经反射建立一个呼吸控制系统,从而控制肺部通气的时间和强度。
呼吸道是指呼吸的通道,它负责肺通气的运输,但是肺部组织是肺通气过程中最关键的部分,它有助于气体的交换,并提供血液给肺部系统,从而实现肺通气的功能。
正常情况下,每分钟吸气和呼气的次数不同,其次数取决于睡眠、运动和兴奋状态等。
但是如果肺通气的过程出现异常,可能会引起呼吸系统的损害和错位,从而使肺部氧气的供应受到抑制,从而导致呼吸功能的障碍,这可能是由于气道的阻塞,肺泡的气体交换出现问题,或者吸气过程出现异常等原因。
肺通气的临床重要性不容小觑,凡是出现呼吸异常症状,都应该接受肺通气相关检查,如肺功能检查、血气分析、肺部CT等,以及血氧分析,肺动脉高压检查等。
一旦发现肺通气的异常,应及时就医,根据具体病情采取相应的治疗措施,以防止病情的恶化。
总之,肺通气是指血液在肺部循环,以及肺部吸收二氧化碳,排出氧气的过程,它是肺功能的主要组成部分,是人体正常活动的关键所在,也是肺功能正常的关键因素。
此外,肺通气的临床性重要性不容小觑,凡是出现呼吸异常症状,都应该接受肺通气相关检查,并及时就医治疗。
肺通气的过程和原理肺是呼吸系统中的重要器官,它通过通气的过程来实现氧气的吸入和二氧化碳的排出,从而维持人体的氧气供应和代谢平衡。
肺通气的过程主要包括呼吸运动、气道的通畅和肺泡的气体交换等环节,下面我们将详细介绍肺通气的过程和原理。
首先,呼吸运动是肺通气的基础。
呼吸运动包括吸气和呼气两个阶段,它们通过肺部和胸腔的协调运动来完成。
在吸气阶段,肺部扩张,胸腔膨胀,膈肌下降,使得肺容积增大,气压降低,外界空气自然进入肺部;在呼气阶段,肺部收缩,胸腔收缩,膈肌上升,使得肺容积减小,气压升高,肺部内的气体被排出体外。
呼吸运动的顺利进行是肺通气的前提。
其次,气道的通畅对肺通气至关重要。
气道包括鼻腔、咽喉、气管和支气管等部位,它们的通畅与否直接影响着肺部气体的交换。
鼻腔和咽喉是气体进入肺部的第一站,它们通过滤、温、湿等作用净化空气;气管和支气管是气体进入肺泡的通道,它们通过分支、扩张等作用将空气输送到肺泡内。
气道的通畅保障了肺通气的顺利进行。
最后,肺泡的气体交换是肺通气的核心环节。
肺泡是肺部的微小单位,它们通过肺泡壁与毛细血管相连,实现氧气和二氧化碳的交换。
当空气进入肺泡时,其中的氧气会向血液中扩散,而血液中的二氧化碳则会向肺泡中释放,完成气体交换。
这一过程依赖于肺泡壁的薄弱性、毛细血管的丰富性和气体分压的差异等因素。
综上所述,肺通气的过程和原理主要包括呼吸运动、气道的通畅和肺泡的气体交换三个环节。
呼吸运动通过肺部和胸腔的协调运动来实现气体的进出;气道的通畅通过鼻腔、咽喉、气管和支气管等部位来保障气体的顺利输送;肺泡的气体交换通过肺泡壁和毛细血管的作用来实现氧气和二氧化碳的交换。
这些环节共同作用,保障了肺通气的正常进行,维持了人体的氧气供应和代谢平衡。
简述肺通气的过程
肺通气是生命活动中的重要过程之一。
通气的过程包括外呼吸和内呼吸,也就是说,氧气通过呼吸道进入肺泡,再经过肺泡上皮细胞渗透到毛细血管中,与血红蛋白结合,经过输送到全身组织细胞。
同时,二氧化碳也被带入肺泡,通过呼吸道排出体外。
在呼吸过程中,肺泡是起到关键作用的部位。
肺泡中的气体是在呼吸肌的控制下进出的,呼吸肌的收缩和松弛控制了肺泡的扩张和收缩,进而使空气进入和排出肺部。
而呼吸肌收缩则由膈肌和肋骨肌控制,膈肌的收缩使得胸腔内部压力下降,肺泡随之扩张,空气进入;而肋骨肌的收缩则使肋骨上提,使得胸廓扩大,从而也使肺泡扩张,空气进入。
此外,人体机制还具有自动调节呼吸的功能。
呼吸中枢位于延髓,接收来自外界和内部的刺激,调节呼吸频率和深度。
当氧气含量下降或二氧化碳含量增加时,呼吸中枢会增加呼吸次数和深度,使得更多氧气进入肺泡,同时排出更多二氧化碳,保持体内生理平衡。
总的来说,肺通气的过程就是通过肺泡和气道的组合来实现的。
通过呼吸肌收缩和呼吸中枢调节,使得空气进出肺部,从而实现气体交换,维持人体正常的生理活动。
肺通气名词解释肺通气是指必须要有足够量的氧气输送到血液中,维持生命活动,维护正常的代谢活动,而此过程又称为肺通气。
它是一个复杂的生理过程,涉及到肺泡与支气管间的气体交换,及血液吸收氧气运输到器官细胞。
肺通气可分为外呼吸和内呼吸,外呼吸是从外界吸入气体、经过肺泡气体交换,使血液中的氧气含量增高且碳氮比例变化,完成了气体交换过程。
内呼吸是指血液中的氧气从肺泡运输到支气管,支气管运输到末梢组织,起到给末梢组织供氧的作用。
外呼吸过程是肺通气最重要的组成部分,外呼吸主要由深度吸气、活动性通气、深度呼气、浅度呼气4个过程组成。
深度吸气时,呼吸上下底部的变化很大,呼吸量相对较大,此时,肺泡中的气体交换开始发生,吸气期血液可吸收大量的氧气,达到肺泡气体稳定的基础。
活动性通气是指在正常活动时,胸腔内各层组织间的气体循环,使肺部自身气体循环。
深度呼气时,呼吸上下底部变化很大,血液中多余的氧气被吐出,以实现有效的气体交换;浅度呼气时,持续呼气,减少末梢血液中氧气及CO2的残留,保持每次呼吸中气体体积的平衡。
内呼吸是指血液中的氧气从肺泡运输到支气管,支气管运输到末梢组织,起到充分供氧的作用。
内呼吸中的氧气运输的过程主要由红细胞代谢和透析等因素完成,而红细胞代谢则受血液缓冲系统的控制,从而维持血液pH值的稳定性。
肺通气的调节主要由大脑的控制中枢(如双膝脑干、脊髓及心血管中枢)大脑中枢和呼吸系统直接控制神经支配,其结果是血液氧分压增高时,肺通气减弱;血液中CO2增多,肺通气增强。
肺通气的调节还受全身性的调节因素影响,如炎症反应,激素的分泌以及平衡的感受器的作用等。
肺通气的平衡是维持身体正常功能的重要因素。
维护肺通气的平衡,首先要保持身体健康,多进行活动,适当进行休息,做好膳食、休息、锻炼、心理情绪等方面的调节;其次,应避免吸烟和服用过量的药物,以免影响肺通气;最后,要及时就医,当发现有任何不适时,可及时就医,并按照医嘱进行治疗。
肺的通气应用的原理是什么1. 什么是肺的通气肺的通气是指空气进入肺部并交换氧气和二氧化碳的过程。
正常的呼吸过程中,我们通过呼吸道将空气引入肺部,同时将含有二氧化碳的气体排出体外。
肺的通气是维持人体正常气体交换的基础,对保持体内氧气和二氧化碳的正常水平具有重要作用。
2. 肺的通气应用的原理肺的通气应用是为了改善肺功能、增加氧气供应或协助排除二氧化碳而使用的方法。
通气应用可通过不同的方式实现,包括机械通气、非侵入式通气和支持性通气等。
2.1 机械通气机械通气是指通过气管插管或面罩等设备将空气送入肺部,辅助或代替患者自主呼吸。
其原理是利用气压差将气体输送到肺部,并通过正压使肺组织张力增加,从而推动气体交换。
机械通气可根据患者需要调整气体流量、压力和呼气时间等参数,以达到最佳的通气效果。
2.2 非侵入式通气非侵入式通气是通过面罩等设备将气体送入肺部,而无需进行气管插管。
其原理是通过面罩与患者口鼻部紧密贴合,使气体直接进入呼吸道,并通过气流将新鲜空气交换到肺部。
非侵入式通气适用于患有轻度呼吸困难的患者,如轻度呼吸道阻塞、轻微肺功能不全等疾病。
2.3 支持性通气支持性通气是通过给予辅助性呼气压力,提高肺泡内气体交换能力的方法。
其原理是借助正压气体,增加肺泡内压力,减少肺泡塌陷,从而提高肺部通气效能。
支持性通气适用于患有重度呼吸困难的患者,如重症呼吸窘迫综合征、急性呼吸道感染等疾病。
3. 肺的通气应用的临床应用肺的通气应用在临床上有广泛的应用,特别是在呼吸系统疾病的治疗中。
•机械通气广泛应用于重症监护病房,可应用于呼吸衰竭、严重肺炎、损伤性脑损伤等疾病的治疗。
•非侵入式通气适用于轻度呼吸困难患者的治疗,如慢性阻塞性肺疾病、哮喘等。
•支持性通气在急性呼吸窘迫综合征的治疗中具有重要作用,可以提供肺功能支持,维持氧合与通气平衡。
肺的通气应用的选择及使用方法需根据患者具体情况而定,包括疾病类型、严重程度、危险因素等。
第二节肺通气呼吸运动:由呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大与缩小的变化。
呼吸动作:指随胸扩变化肺容积也随之变化使气体进出肺的过程。
肺通气:胸廓运动的结果,其过程与肺内容积和压力变化密切相关。
一、呼吸运动(肺通气原动力)肺通气是指肺与外界环境间的气体交换过程。
气体之出入肺靠肺内外气体的压差。
空气之被吸入肺内,是由于肺扩张,肺内压低于大气压;而气体之被呼出体外,则是由于肺缩小,肺内压高于大气压,肺本身不能主动地扩张和缩小,它的张缩是靠胸廓运动。
呼吸运动就是肋间肌和隔等呼吸肌群的收缩和舒张,使胸廓扩大和缩小的运动,它是肺通气的动力。
呼吸肌群收缩和舒张时,胸廓的变化如下:(一)呼吸肌属于骨骼肌,受躯体运动神经支配。
1、吸气肌膈肌、肋间外肌膈和肋间外肌属于吸气肌。
膈受膈神经支配,收缩时,其穹窿圆顶下降,使胸廓上下直径增大,同时使腹腔脏器下移,腹内压升高,腹壁向外凸出。
肋间外肌受肋间神经支配,收缩时使肋骨上抬并外展,胸骨亦随之上移,使胸廓前后、左右直径增大。
胸廓扩大肺容积随之扩大,肺内压下降,低于大气压,空气吸入肺内,为吸气动作。
2、呼气肌腹壁肌、肋间内肌当膈肌和肋间外肌舒张时,膈和肋骨回位,腹腔脏器也上移回位,腹壁收敛,胸廓缩小,肺容积缩小,肺内压增加,高于大气压,肺内气体呼出,为呼气动作。
这种呼气是一种被动呼气。
(二)呼吸运动分类1、胸式呼吸和腹式呼吸腹式呼吸呼吸运动主要由于隔肌的活动,腹壁的起落动作比较明显,称为腹式呼吸。
膈肌收缩为主,腹壁起伏明显。
胸式呼吸呼吸运动主要由于肋间外肌的活动,则胸壁的起落动作比较明显。
称为肠式呼吸。
肋间外肌收缩为主,胸壁起伏明显,一般情况多为混合型。
当机体因某种原因如溺水,电击等,不能进行呼吸运动时,应及时采用人工呼吸以维持呼吸,人工呼吸的基本原理是采用手操作,造成胸廓的被动扩大和回流而维持肺通气或用人工呼吸仪,使将外界空气入出肺内,再流出,以进行通气维持生命。
也常采用口对口的人工呼吸。
16 肺通气及肺换气肺通气及肺换气第一节肺通气一、肺通气的原理气体进出肺取决于推动气体流动的动力和阻止气体流动的阻力的相互作用。
动力克服阻力,建立肺泡与外界环境之间的压力差,肺通气才能实现。
(一)肺通气的动力肺泡与外界环境之间的压力差是肺通气的直接动力,呼吸肌收缩和舒张引起的节律性呼吸运动则是肺通气的原动力。
1.呼吸运动:呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性的扩大和缩小称为呼吸运动。
主要的吸气肌为膈肌和肋间外肌,主要的呼气肌为肋间内肌和腹肌;此外,还有一些辅助吸气肌,如斜角肌、胸锁乳突肌等。
(1)呼吸的过程:平静呼吸时,吸气是主动的,呼气是被动的,即:吸气动作是由吸气肌收缩引起,呼气动作则主要是吸气肌舒张、肺和胸廓的弹性回缩引起,而不是呼气肌收缩。
用力呼吸时,吸气和呼气都是主动的。
(2)呼吸运动的形式:根据参与呼吸的呼吸肌的主次可以分为腹式呼吸、胸式呼吸和混合式呼吸,详见表1-2-4-1;根据呼吸的用力程度可以分为平静呼吸和用力呼吸(表1-2-4-2)。
表1-2-4-2 呼吸运动的形式2.肺内压:是指肺泡内的压力。
吸气时肺内压低于大气压,呼气时肺内压高于大气压,吸气末和呼气末肺内压与大气压相等。
人工呼吸的原理就是用人工的方法建立肺内压与大气压之间的压力差,维持肺通气。
3.胸膜腔内压:胸膜腔内的压力。
平静呼吸时,无论吸气还是呼气,胸膜腔内的压力始终为负值。
吸气末:-5至~10mmHg,呼气末:-3~-5mmHg。
一旦胸膜腔密闭性被破坏,空气就会进入胸膜腔,形成气胸,肺脏回缩、塌陷。
胸内负压生理意义:①有利于肺的扩张;②有利于胸腔内的腔静脉和胸导管等扩张,降低中心静脉压,促进静脉血液和淋巴液回流。
(二)肺通气的阻力肺通气的阻力包括弹性阻力和非弹性阻力,其中弹性阻力占70%,具体构成见图1-2-4-1。
一般用顺应性来度量弹性阻力,其计算公式为:顺应性=1/弹性阻力。
肺泡液-气界面含有活性物质叫肺泡表面活性物质,是由肺泡Ⅱ型细胞分泌的一种复杂的脂蛋白混合物,其主要成分是二棕榈酰卵磷脂,生理作用是:①降低肺泡表面张力;②维持相通的、大小不同肺泡的稳定性,保持肺泡正常扩张状态;③维持肺泡与毛细血管之间正常流体静压力,防止肺水肿。
简述肺通气过程肺通气过程是指人体在呼吸过程中,将新鲜的空气吸入肺部,同时将废弃物气体从肺部排出的过程。
肺通气过程是呼吸系统最基础的功能之一,通过肺通气,人体能够获取氧气,排出二氧化碳,维持体内气体交换的平衡。
肺通气过程主要包括外呼吸和内呼吸两个阶段。
外呼吸指的是人体将空气吸入呼吸道,与肺泡中的血液发生气体交换的过程。
内呼吸指的是肺泡中氧气通过肺毛细血管进入血液,二氧化碳从血液通过肺毛细血管进入肺泡,最终以呼气方式排出体外。
肺通气过程主要依靠肺的结构和呼吸肌肉的协同作用完成。
肺是位于胸腔内的呼吸器官,呈锥形,左右各一。
每个肺被两层膜所包裹,外层称为胸膜,内层称为肺膜。
膈肌是位于胸腔和腹腔之间的主要呼吸肌肉,它通过收缩和放松的运动,使呼吸腔的容积改变,进而实现空气的进出。
肺通气过程的详细步骤如下:第一步:吸气过程人体的吸气过程主要涉及到呼吸肌肉的协同收缩,导致胸膜腔容积增大,胸腔内气压下降,使外界空气进入肺部。
1.膈肌收缩:当人体需要吸气时,膈肌肌纤维收缩,膈肌向下移动,使胸腔容积增大。
2.肋间肌收缩:同时,肋间肌肌纤维收缩,使肋骨抬高,胸廓扩大,胸腔容积进一步增大。
3.外部颈肌收缩:外部颈肌通过收缩,使锁骨和上位肋骨抬高,最终进一步扩大胸腔容积。
4.胸廓腔内压力下降:随着胸腔容积的增大,胸膜腔内压力下降,造成胸腔内气压下降。
第二步:气体进入肺泡吸气过程中,肺泡内压力低于大气压,外界空气通过呼吸道进入肺泡。
1.口鼻腔:空气首先通过口鼻腔进入呼吸道。
2.喉头:空气经过喉头进入气管。
3.支气管:气管分为左右两支,再分为越来越小的支气管,最终进入肺泡。
4.肺泡:肺泡是呼吸道的末梢结构,其中布满了血管网,通过肺泡壁进行气体交换。
第三步:气体交换气体进入肺泡后,发生氧气和二氧化碳的交换。
1.氧气的交换:氧气通过肺泡壁进入到肺毛细血管中,然后与红细胞中的血红蛋白结合形成氧合血红蛋白,然后由红细胞分布到全身各个组织供氧。
肺通气肺通气(pulmonary ventilation)是肺与外界环境之间的气体交换过程。
实现肺通气的器官包括呼吸道、肺泡和胸廓等。
呼吸道是沟通肺泡与外界的通道;肺泡是肺泡气与血液气进行交换的主要场所;而胸廓的节律性呼吸运动则是实验通气的动力。
肺通气的原理完成从鼻腔到肺泡,和肺泡到鼻腔的气体传送,需要动力克服阻力。
肺泡与外界环境的压力差是肺通气的直接动力,呼吸肌的舒张收缩运动是肺通气的原动力.肺泡的阻力包括:弹性阻力和非弹性阻力.肺通气功能的评价指标(一)肺容积(二)肺通气量(一)基本肺容积肺的四种基本容积,它们互不重叠,全部相加等于肺的最大容量。
1.潮气量每次呼吸时吸入或呼出的气量为潮气量(tidal volume,TV)。
平静呼吸时,潮气量为400-600ml,一般以500ml 计算。
运动时,潮气量将增大。
2.补吸气量或吸气贮备平静吸气末,再尽力吸气所能吸入的气量为补吸气量(inspiratory reserve volume,IRV),正常成年人约为1500-200ml。
3.补呼气量或呼气贮备量平静呼气末,再尽力呼气所能呼出的气量为补呼气量(espiratory reserve volume,ERV),正常成年人约为900-1200ml。
4.余气量或残气量最大呼气末尚存留于肺中不能再呼出的气量为余气量(res idual volume,RV)。
只能用间接方法测定,正常成人约为1000-1500ml。
支气管哮喘和肺气肿患者,余气量增加。
目前认为余气量是由于最大呼气之末,细支气管,特别是呼吸性细支气管关闭所致。
(二)肺容量是基本肺容积中两项或两项以上的联合气量(图5-5右)。
1.深吸气量从平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量为深吸气量(inspiratory capacity),它也是潮气量和补吸气量之和,是衡量最大通气潜力的一个重要指示。
胸廓、胸膜、肺组织和呼吸肌等的病变,可使深吸气量减少而降低最大通气潜力。
2.功能余气量平静呼气末尚存留于肺内的气量为功能余气量(functional residual capacity,FRC),是余气量和补呼气量之和。
正常成年人约为2500ml,肺气肿患者的功能余气量增加,肺实质性病变时减小。
功能余气量的生理意义是缓冲呼吸过程中肺泡气氧和二氧化碳分压(PO2和PCO2)的过度变化。
由于功能余气量的稀释作用,吸气时,肺内PO2不至突然升得太高,PCO2不致降得太低;呼气时,肺内PO2则不会降得太低,PCO2不致升得太高。
这样,肺泡气和动脉血液的PO2和PCO2就不会随呼吸而发生大幅度的波动,以处于气体交换。
3.肺活量和时间肺活量最大吸气后,从肺内所能呼出的最大气量称作肺活(vital capacity,VC),是潮气量、补吸气量和补呼气量之和。
肺活量有较大的个体差异,与身材大小、性别、年龄、呼吸肌强弱等有关。
正常成年男性平均约为3500ml,女性为2500ml。
肺活是反映了肺一次通气的最大能力,在一定程度上可作为肺通气功能的指标。
但由于测定肺活量时不限制呼气的时间,所以不能充分反映肺组织的弹性状态和气道的通畅程度,即通气功能的好坏。
例如,某些病人肺组织弹性降低或呼吸道狭窄,通气功能已经受到损害,但是如果延长呼气时间,所测得的肺活量是正常的。
因此,提出时间肺活量(timed vital capacity),也称用力呼气量的概念,用来反映一定时间内所能呼出的气量。
时间肺活量为单位时间内呼出的气量占肺活量的百分数。
测定时,让受试者先作一次深吸气,然后以最快的速度呼出气体,同时分别测量第1、2、3s末呼出的气量,计算其所占肺活量的百分数,分别称为第1、2、3s的时间肺活量(图5-7),正常人各为83%、96%和99%肺活量。
时间肺活量是一种动态指标,不仅反映肺活量容量的大小,而且反映了呼吸所遇阻力的变化,所以是评论肺通气功能的较好指标。
阻塞性肺疾病患者往往需要5-6秒或更长的时间才能呼出全部肺活量。
4.肺总量肺所能容纳的最大气量为肺总量(total lung capacity,TLC),是肺活量和余气量之和。
其值因性别、年龄、身材、运动锻炼情况和体位而异。
成年男性平均为5000ml,女性3500ml。
肺通气量(一)每分通气量每分通气量(minute ventilation volume)是指每分钟进或出肺的气体总量,等于呼吸频率乘潮气量。
平静呼吸时,正常成年人呼吸频率每分-18次,潮气量500ml,则每分通气量6-9L。
每分通气量随性别、年龄、身材和活动量不同而有差异。
为便于比较,最好在基础条件下测定,并以每平方米体表面积为单位来计算。
劳动和运动时,每分通气量增大。
尽力作深快呼吸时,每分钟所能吸入或呼出的最大气量为最大通气量。
它反映单位时间内充分发挥全部通气量,是估计一个人能进行多大运动量的生理指标之一。
测定时,一般只测量10s或15s最深最快的呼出或吸入量,再换算成每分钟的,即为最大通气量。
最大通气量一般可达70-120L。
比较平静呼吸时的每分通气量和最大通气量,可以了解通气功能的贮备能力,通常用通气贮量百分比表示:通气贮量百分比=[(最大通气量-每分静通气量)/最大通气量]×100%正常值等于或大于93%。
(二)无效腔和肺泡通气量每次吸入的气体,一部分将留在从上呼吸道至呼吸性细支气管以前的呼吸道内,这部分气体均不参与肺泡与血液之间的气体交换,故称为解剖无效腔(anatomical dead space),其容积约为150ml。
进入肺泡内的气体,也可因血流在肺内分布不均而未能都与血液进入气体交换,未能发生气体交换的这一部分肺泡容量称为肺泡无效腔。
肺泡无效腔与解剖无效腔一起合称生理无效腔(physiollgical dead space)。
健康人平卧时生理无效腔等于或接近于解剖无效腔。
由于无效腔的存在,每次吸入的新鲜空气不能都到达肺泡进入气体交换。
因此,为了计算真正有效的气体交换,应以肺泡通气量为准。
肺泡通气量(alveolar ventilation)是每分钟吸入肺泡的新鲜空气量,等于(潮气量-无效腔气量)×呼吸频率。
如潮气量是500ml,无效腔气量是150ml,则每次呼吸仅使肺泡内气体更新1/7左右。
潮气量和呼吸频率的变化,对肺通气和肺泡通气有不同的影响。
在潮气量减半和呼吸频率加倍或潮气量加倍而呼吸频率减半时,肺通气量保持不变,但是肺泡通气量却发生明显的变化,如表5-1所示。
故从气体交换而言,浅而快的呼吸是不利的。
高频通气近年来,临床上在某些情况下(如配合支气管镜检查,治疗呼吸衰竭等)使用一种特殊形式的人工通气,即高频通气。
这是一种频率很高,潮气量很低的人工通气,其频率可为每分钟60-100次或更高,潮气量小于解剖无效腔,但却可以保持有效的通气和换气,这似乎与上述浅快呼吸不利于气体交换的观点矛盾。
目前,对于高频通气何以能维持有效的通气和换气还不太清楚,可能其通气原理与通常情况下的通气原理不尽相同,有人认为它和气体对流的加强及气体分子扩散的的加速有关。
高频通气的临床应用和通气原理都有待进一步研究。
肺换气肺通气使肺泡不断更新,保持了肺泡气PO2、PCO2的相对稳定,这是气体交换得以顺利进行的前提。
气体交换包括肺换气和组织换气,在这两处换气的原理一样。
(一)交换过程混合静脉血流经肺毛细血管时,血液PCO2是 5.32kPa(40mmHg),比肺泡气的13.83kPa(104mmHg)低,肺泡气中O2便由于分压的差向血液扩散,血液的PCO2便逐渐上升,最后接近肺泡气的PCO2。
CO2则向相反的方向扩散,从血液到肺泡,因为混合静脉血的PCO2是6.12kPa(46mmHg),肺泡的PCO2是5.32kPa(40mmHg)。
(图5-8)。
O2和CO2的扩散都极为迅速,仅需约0.3s即可达到平衡。
通常情况下血液流经肺毛细血管的时间约0.7s,所以当血液流经肺毛细血管全长约1/3时,已经基本上完成交换过程(图5-9)。
可见,通常情况下肺换气时间绰绰有余。
(二)影响肺部气体交换的因素前面已经提到气体扩散速率受分压差、扩散面积、扩散距离、温度和扩散系数的影响。
这里只需具体说明肺的扩散距离和扩散面积以及影响肺部气体交换的其它因素,即通气/血流比值的影响。
1.呼吸膜的厚度在肺部肺泡气通过呼吸膜(肺泡-毛细血管膜)与血液气体进行交换。
气体扩散速率与呼吸膜厚度成反比关系,膜越厚,单位时间内交换的气体量就越少。
呼吸膜由六层结构组成(图5-10);含表面活性物质的极薄的液体层、很薄的肺泡上皮细胞层、上皮基底膜、肺泡上皮和毛细血管膜之间很小的间隙、毛细血管的基膜和毛细血管内皮细胞层。
虽然呼吸膜有六层结构,但却很薄,总厚度不到1μm,有的部位只有0.2μm,气体易于扩散通过。
此外,因为呼吸膜的面积极大,肺毛细血管总血量不多,只60-140ml,这样少的血液分布于这样大的面积,所以血液层很薄。
肺毛细血管平均直径不足8μm,因此,红细胞膜通常能接触至毛细血管壁,所以O2、CO2不必经过大量的血浆层就可到达红细胞或进入肺泡,扩散距离短,交换速度快。
病理情况下,任何使呼吸膜增厚或扩散距离增加的疾病,都会降低扩散速率,减少扩散量,如肺纤维化、肺水肿等,可出现低氧血症;特别是运动时,由于血流加速,缩短了气体在肺部的交换时间,这时呼吸膜的厚度和扩散距离的改变显得更有重要性。
2.呼吸膜的面积气体扩散速率与扩散面积成正比。
正常成人肺有3亿左右的肺泡,总扩散面积约70m2。
安静状态下,呼吸膜的扩散面积约40m2,故有相当大的贮备面积。
运动时,因肺毛细血管开放数量和开放程度的增加,扩散面积也大大增大。
肺不张、肺实变、肺气肿或肺毛细血管关闭和阻塞均使呼吸膜扩散面积减小。
3.通气/血流比值的影响通气/血流比值(ventilation/perfusion ratio)是指每分肺通气量(VA)和每分肺血流量(Q)之间的比值(VA/Q),正常成年人安静时约为4.2/5=0.84。
不难理解,只有适宜的VA/Q才能实现适宜的气体交换,这是因为肺部的气体交换依赖于两个泵协调工作。
一个是气历史意义,使肺泡通气,肺泡气得以不断更新,提供O2,排出CO2;一个是血泵,向肺循环泵入相应的血流量,及时带起摄取的O2,带来机体产生的CO2。
如果VA/Q比值增大,这就意味着通气过剩,血流不足,部分肺泡气未能与血液气充分交换,致使肺泡无效腔增大。
反之,VA/Q下降,则意味着通气不足,血流过剩,部分血液流经通气不良的肺泡,混合静脉血中的气体未能得到充分更新,未能成为动脉血就流回了心脏。
犹如发生了动-静脉短路,只不过是功能性的而不是解剖结构所造成的动-静脉短路。
由此可见,VA/Q增大,肺泡无效腔增加;VA/Q减小,发生功能性动-静脉短路。