肺换气的概念
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解释生理学名词解释呼吸
呼吸是生理学中一个重要的概念,它是指机体与外界环境之间气体交换的过程。
这个过程包括三个相互联系的环节:
1. 外呼吸:包括肺通气和肺换气。
肺通气是指肺与外界环境之间的气体交换过程,而肺换气则是指肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程。
2. 气体在血液中的运输:吸入的氧气和呼出的二氧化碳在血液中主要通过红细胞进行运输。
3. 内呼吸:指组织细胞与血液间的气体交换,也称为细胞呼吸。
细胞呼吸是细胞利用氧气来氧化糖类,释放能量的过程。
此外,呼吸运动是呼吸的组成部分,它使胸廓有节律地扩大和缩小,从而完成吸气与呼气,为身体提供氧气并排出二氧化碳。
正常成人安静时呼吸一次为6.4秒为最佳,每次吸入和呼出的气体量大约为500毫升,称为潮气量。
当人用力吸气直到不能再吸的时候为止,然后再用力呼气直到不能再呼的时候为止,这时呼出的气体量称为肺活量。
总的来说,呼吸是一个复杂而精细的生理过程,它需要多个器官和系统的协同作用才能实现。
呼吸的概念及其三个过程
呼吸是指机体与外界环境之间气体交换的过程,它包括三个互相联系的环节:外呼吸、气体在血液中的运输和内呼吸。
外呼吸包括肺通气和肺换气,即空气进入肺部和氧气在血液中的交换;气体在血液中的运输则是氧气和二氧化碳在血液中的运输过程;内呼吸是指组织细胞与血液间的气体交换,即氧气进入细胞内,二氧化碳从细胞内排出。
具体来说,人的呼吸系统包括鼻腔、喉咙、气管、支气管和肺等器官。
当人吸气时,空气通过鼻腔或口腔进入气管,再经过支气管和细支气管进入肺,最后到达肺泡。
在肺泡中,氧气通过肺表面的毛细血管进入血液,同时二氧化碳从血液中通过同样的途径进入肺泡,并随呼气排出体外。
呼吸系统的功能是维持机体的氧气供应和二氧化碳排出,以维持机体的正常生理功能。
如果呼吸系统出现异常,就会影响机体的氧气供应和健康状况。
因此,我们应该注意保护呼吸系统,避免吸烟、空气污染等有害因素对呼吸系统的损害。
肺通气、肺换气、组织换气的概念。
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肺呼吸原理
肺呼吸是人体进行气体交换的重要方式,它基于呼吸肌的运动和肺组织的结构特点实现。
肺呼吸原理主要包括肺通气和肺换气两个过程。
肺通气是指外界空气通过呼吸道进入肺泡的过程。
呼气时,肺组织收缩,胸腔容积减小,气压升高,使肺泡内的气体被压缩,气体通过气道被迫排出体外。
吸气时,肺组织放松,胸腔容积增大,气压降低,外界空气通过气道进入肺泡。
这种正压和负压交替的变化,促使气体在呼吸道和肺泡之间流动,实现了肺通气。
肺换气是指呼吸道中的氧气进入血液,二氧化碳从血液中排出的过程。
在肺泡上皮细胞中,氧气和二氧化碳通过扩散作用从高浓度处向低浓度处移动。
在气体交换区域,血液中的二氧化碳被肺泡中的氧气代替,从而完成了氧气的吸入和二氧化碳的排出。
肺呼吸的实现离不开呼吸肌的协同作用。
主要的呼吸肌包括膈肌和肋间肌,它们的运动使得胸腔容积发生变化,从而改变肺内气压,实现肺通气和换气。
总之,肺呼吸是通过呼吸肌的运动和肺组织的结构变化来实现的。
通过肺通气和肺换气的过程,氧气进入血液,二氧化碳从血液中排出,从而维持了正常的气体交换。
肺功能的⼀些常见概念和指标 肺通⽓是指肺与外界环境之间进⾏⽓体交换的过程。
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间的相互关系。
动⼒必须克服阻⼒,才能实现肺通⽓。
肺换⽓是与肺通⽓伴随进⾏的。
在肺通⽓过程中,进⼊到肺泡内的新鲜空⽓随即通过很薄的组织层与流经肺泡的⽑细⾎管中的⾎液进⾏⽓体交换。
肺泡⽓与肺⽑细⾎管⾎液间的这种⽓体交换过程称为肺换⽓,组织⽑细⾎管与组织细胞之间的⽓体交换过程称为组织换⽓。
肺换⽓和组织换⽓是通过呼吸⽓体以单纯扩散的⽅式跨越呼吸膜和⽑细⾎管壁的转运⽽实现的。
肺通⽓和肺换⽓是为了满⾜⽣物氧化过程中机体对氧的需求,及排出产⽣的⼆氧化碳。
1、反映肺通⽓效率的指标是肺泡通⽓量。
⽤⼒呼⽓量是评价肺通⽓功能的较好指标。
2、因为在劳动或运动时肺通⽓量增⼤,因此常⽤⼀些指标来反映肺通⽓的储备能⼒。
在令被测者尽⼒作深、快呼吸时,被测者每分钟所能吸⼊或呼出的⽓体量,称为随意通⽓量(maximal voluntray ventilation)。
随意通⽓量反映单位时间内充分发挥全部通⽓能⼒所达到的通⽓量,是估计个体能进⾏运动量的⽣理指标之⼀。
通常只测量10S或15S的最深最在快的呼出或吸⼊⽓量,再换算成每分钟的通⽓量。
通⽓量⼀般可达150L。
3、⽐较平静呼吸时的每分通⽓量与通⽓量的差异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=(随意通⽓量-每分平静通⽓量)/通⽓量×100% 其正常值等于或⼤于93%.任何降低肺或胸廓顺应性,降低呼吸肌收缩⼒量或增⼤⽓道阻⼒的因素均可减少随意通⽓量。
4、时间肺活量(timedvitalcapacity),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。
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。
氧合指数可以评估肺换气功能吗呼吸包括了肺通气和肺换气,肺通气影响了肺泡氧分压和CO2分压,而肺换气指的是肺泡和肺毛细血管间的气体交换,最终影响了动脉的氧和CO2分压,其实我们更感兴趣的是氧分压。
先回顾一下肺泡氧分压公式:PAO2= (PB-47)*FiO2-PaCO2/R肺泡氧经过肺换气最终变成动脉氧,动脉和肺泡氧分压的差值反映了肺换气的功能,这个差值(DA-aO2)一般不会超过20mmHg(正常范围:0.25*年龄+4)。
所以,动脉氧分压的公式可以描述如下:PaO2=PAO2- DA-aO2 =(PB-47)*FiO2-PaCO2/R - DA-aO2 公式两边同时除以FiO2,即可得到:P/F=713-(PaCO2/R + DA-aO2)/FiO2我们看到P/F值反映了在吸氧时肺通气和肺换气的综合结果,一般教材上称P/F为呼吸衰竭指数(我上学时人教版病理生理第五版、邱海波版主治医师手册,也包括最新的病理生理学教材第九版),不知道从何时起国内(也包括一些国外专家)专家称其为氧合指数。
而且,这个指数还是判断ARDS严重程度的关键指标。
为什么P/F可以应用于ARDS的诊断呢?我认为一个重要的前提是这些疾病都是肺换气功能障碍,一般不合并通气的问题,所以P/F的异常可以评估肺换气功能下降的严重程度。
我们再看ARDS诊断标准的柏林共识会发现,指南在应用P/F 的同时还追加了一个条件,那就是peep。
从这里可以看出制定柏林标准的专家的想法:如果你连机械通气都没有使用(当然包括无创通气),就不要忙着给患者扣上ARDS的帽子。
我想这里应用peep的目的一个是进一步排除心源性肺水肿造成的呼吸衰竭,另外一个就是看正压通气对患者氧合的反映,或者说维持患者氧合需要的通气支持强度。
其实这就引入了真正的氧合指数(Oxygenation index)的概念:OI=(MAP*FiO2/PaO2)*100我们可以看到氧合指数(OI)和P/F的区别就是增加了平均气道压(MAP),可以更加明确的看到为了维持目标氧合,在提高吸入氧浓度的同时还需要增加机械通气支持的力度,这其实就是ARDS调整氧合的核心:ARDSnet氧合表。
肺换气概念肺泡与肺毛细血管间的气体交换过程
影响气体扩散速率的因素
气体的分压差
分压差↑—扩散速↑1
决定气体交换方向的主要因素
氧分压大小吸入气>肺泡气>动脉血>组织细胞
二氧化碳分压大小与氧分压大小相反
温度、或溶解度↑—扩散速率↑
气体分子量↑—扩散速率↓
扩散面积↑、或扩散距离↓—扩散速率↑
肺水肿、肺纤维化会增加呼吸膜厚度—扩散距离↑—扩散速率↓
肺不张、肺实变会导致呼吸膜扩散面积↓—扩散速率↓
扩散系数
溶解度/气体分子量^1/2定值
CO₂的扩散系数约为O₂的20倍
CO2₂的溶解度比O₂大很多
缺氧比CO₂潴留更常见
通气/血流比值(Va/Q)
概念每分钟肺泡通气量和每分钟肺血流量的比值
特点
评价肺换气功能的常用指标
正常成人安静状态下,为0.84
>0.84,提示通血过度、或血流不足,相当于肺泡无效腔增大肺栓塞、心衰
<0.84,提示通气不足、或血流增多,相当于发生功能性的动-静脉短路支气管狭窄、肺纤维化、肺水肿
针对全肺而言的平均值
人体直立,肺间部为3.3、肺底部为0.63
由于呼吸膜的储备作用,不影响肺换气的效率。
肺换气的概念
人类呼吸器官的作用是将氧气吸入体内,同时将二氧化碳排出体外。
这个过程被称为肺换气。
肺换气分为三个步骤:呼吸、氧合和排气。
第一步是呼吸。
在呼吸的第一阶段,人类通过鼻子或口呼吸将空
气吸入肺部。
当我们吸气时,气体进入鼻腔中。
与此同时,隆起的膈
肌让肺部膨胀,使空气进入并填满肺部。
随着自然呼气,肺部逐渐减小。
当然,如果我们需要更深的呼吸,需要以更强的力量吸入空气。
总的来说,呼吸是将空气吸入肺部,是肺换气的前提条件。
第二步是氧合。
在这个阶段,空气中的氧气被传输到血液中。
肺
部内的一些小囊泡被称为肺泡,它们通过血管与体内的血液相连。
血
液中的血红蛋白能够与氧气结合。
在肺泡中,氧气进入血液并与血红
蛋白结合。
此时,肺部内的氧气会被吸收到血液中,从而使我们的身
体能够获得氧气。
这个过程被称为氧合。
第三步是排气。
在这个阶段,人体将二氧化碳排出肺部。
在呼吸
过程中,我们的身体将氧气转化为二氧化碳。
这时,二氧化碳会在血
液中与水结合形成碳酸酯,在肺部内被分解为二氧化碳和水,从而被
排出体外。
综上所述,肺换气是一种非常重要的生理过程,可以使我们的身
体获得足够的氧气来维持正常的身体机能。
如果肺部无法正常运行,
我们可能会感到气短,严重的情况可能会导致严重的健康问题。
因此,要维护好肺功能,保持健康的生活方式和呼吸习惯,比如不吸烟、多
运动、保持健康的饮食习惯等,这些都对肺部健康有很好的保护作用。