【知识归纳】
一、 呼吸的概念和基本环节
1. 呼吸的概念:是指机体与外界环境之间的气体交换过程。
2. 呼吸的基本环节:
① 外呼吸:包括肺通气和肺换气;肺通气指肺与外界环境之间进行气体交换的过程;肺换气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:氧气和二氧化碳的运输
③ 内呼吸:又称组织换气,即血液与组织细胞之间进行气体交换
二、 肺通气
1.概念::肺与外界环境之间的气体交换过程
2.呼吸运动
(1)平静呼吸和用力呼吸
形式 | 主动?被动? | 参与的呼吸肌 |
平静呼吸 | 吸气是主动,呼气是被动 | 膈肌和肋间外肌 |
用力呼吸 | 吸气、呼气都是主动 | 膈肌、肋间外肌、斜角肌、腹肌、胸锁乳图肌 |
(2)胸式呼吸和腹式呼吸
形式 | 参与呼吸肌 | 何时出现 |
胸式呼吸 | 肋间外肌收缩和舒张为主 | 严重腹水、腹腔巨大肿块、妊娠后期 |
腹式呼吸 | 膈肌收缩和舒张为主 | 胸腔积液、胸膜炎 |
2.胸膜腔负压
① 概念:胸膜腔是由胸膜壁层和脏层所围成的密闭潜在腔隙,胸膜腔内的压力称为胸膜腔内压,平静呼吸时胸膜腔内压低于大气压,所以又称胸膜腔负压。平静呼气末-5~-3mmHg;平静吸气末-10~-5mmHg。
② 形成机制:胸膜腔负压形成与作用于胸膜腔的两种力量有关,包括肺内压(使肺扩张,外向力)和肺回缩(使肺泡缩小,内向力。)胸膜腔内压=肺内压-肺回缩力,在吸气末和呼气末,肺内压=大气压,并且若以大气压为0,则胸膜腔内压=-肺回缩力,所以胸膜腔负压是肺的回缩力造成的。
意义:使肺维持扩张状态,有利于静脉血和淋巴液的回流。因外伤或者疾病导致胸壁或者肺破裂,使胸膜腔内进入气体,称为气胸。
一、 肺通气的阻力
(一)分类
肺通气的阻力 | 分类 | 具体影响 |
弹性阻力(70%) | 肺的弹性阻力 | ① 肺泡表面张力(占肺弹性阻力的2/3) ② 肺的弹性回缩力(占肺弹性阻力的1/3) |
胸廓的弹性阻力 | 与胸廓所处位置有关 |
非弹性阻力(30%) | 主要是气道阻力 | 与气道口径的4次方成反比 |
(二)肺泡表面张力和肺泡表面活性物质
项目 | 肺泡表面张力 | 肺泡表面活性物质 |
概念 | 存在于肺泡气-液界面,能够使肺泡面积缩小的力 | 由肺泡II型细胞分泌,主要是二棕榈酰卵磷脂,分布在壁液体分子层表面,可降低肺泡表面张力 |
作用 | ① 构成肺弹性阻力的主要来源 ② 使肺泡缩小,肺泡内压不稳定 ③ 促使肺毛细血管内的水分渗入细胞,产生肺水肿 | ① 降低表面张力,减小肺的弹性阻力,使肺容易扩张,保证肺通气的顺利进行 ② 维持肺泡内压的稳定性,防止肺水肿发生 |
二、 肺容量和肺通气量
(一)肺容量
项目 | 概念 | 正常范围 | 意义 |
潮气量 | 平静呼吸时,每次吸入或呼出的气体量称为潮气量。 | 正常成人400~600ml |
|
补吸气量 | 平静吸气末,再尽力吸气所能吸入的气体量 | 1.5~2.0L |
|
补呼气量 | 平静呼气末,再尽力呼气所能呼出的气体量称为补呼气量 | 0.9~1.2L |
|
余气量 | 最大呼气末,肺内仍留有不能呼出的气体量 | 1.0~1.5L |
|
功能残气量 | 平静呼气末,肺内留存的气体量称为功能残气量,等于余气量和补呼气量之和 | 2.5L | 反映缓冲呼吸过程中,肺泡气中气体分压的变化幅度 |
肺活量 | 指最大吸气后再尽力呼气所能呼出的气体量。即潮气量+补吸气量+补呼气量 | 正常男性3.5L;正常女性2.5L | 反映肺一次通气的最大能力 |
时间肺活量(用力呼气量) | 又称用力呼气量,指一次最大吸气后以最大力量和最快速度将气体呼出,在一定时间内所能呼出的气体量占肺活量的百分比 | 正常人第1秒末占83% | 充分反映肺通气功能状态 |
(二)肺通气量
1.每分通气量:每分钟吸入或者呼气肺的气体总量。等于潮气量乘以呼吸频率
2.肺泡通气量:每分钟吸入肺泡并进行交换的有效气体量,
肺泡通气量=(潮气量-无效腔量)*呼吸频率,正常成人安静时肺泡通气量约为4200ml。
3.每分通气量和肺泡通气量关系
呼吸形式 | 每分通气量 | 肺泡通气量 |
平静呼吸 | 500*12=6000 | (500-150)*12=4200 |
浅快呼吸 | 250*24=6000 | (250-150)*24=2400 |
深慢呼吸 | 1000*6=6000 | (1000-150)*6=5100 |
结论:潮气量和呼吸频率的变化对肺通气量和肺泡通气量有不同的影响,如潮气量减少1/2,而呼吸频率增加一倍,此时肺通气量不变,而肺泡通气量减少,所以深慢呼吸比浅快呼吸气体交换效率高。
【典例精讲】
【例1】下列关于肺泡表面活性物质生理作用的叙述,哪一项是错误的
A、稳定肺泡内压
B、降低肺泡表面张力
C、增加肺的回缩力
D、维持肺泡于适当的扩张状态
E、阻止肺毛细血管内水分滤入肺泡
【解析】表面活性物质的生理意义:①降低肺泡表面张力,实现肺通气;②保持不同大小肺泡的稳定性;③防止肺水肿。C是不对的,表面活性物质降低了肺泡表面张力,减小了肺的回缩力,防止肺泡的塌陷
【答案】C
【例2】真正的有效通气量是
A、肺泡通气量
B、时间肺活量
C、肺活量
D、肺总容量
E、每分通气量
【解析】由于每次吸入的气体,一部分将留在鼻或口与终末细支气管之间的呼吸道内,这部分气体不参与肺泡与血液之间的气体交换,为无效腔。肺泡通气量为每次吸入肺泡的新鲜空气量(潮气量-无效腔气量)乘以呼吸频率,是真正有效的气体交换量。肺活量指尽力吸气后,从肺内所能呼出的最大气体量。时间肺活量是指一次最大吸气后再尽力尽快呼气时,在一定时间内所能呼出的气体量。肺总量是肺所能容纳的最大气体量。每分通气量是每分钟吸入或呼出的气体总量
【答案】A
【同步训练】
(一)单选题
1.肺通气的原动力来自
A.肺内压和胸膜腔内压之差 B.肺的扩大和缩小
C.肺内压与大气压之差 D.呼吸肌的收缩和舒张
E.肺内压的周期性变化
2.推动气体进出肺的直接动力是
A.肺内压与大气压之间压力差
B.肺内压与胸膜腔内压之间压力差
C.胸膜腔内压与大气压之间压力差
D.肺内压与跨壁压之间压力差
E.胸膜腔内压与跨壁压之间压力差
3.下列关于呼吸运动的叙述,错误的是
A.以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动形式称为腹式呼吸
B.以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动形式称为胸式运动
C.平静呼吸时,吸气和呼气都是主动过程
D.用力呼吸时,吸气和呼气都是主动过程
E.成年人呼吸运动的形式呈混合式呼吸
4.参与平静呼吸的肌肉是
A.膈肌和肋间外肌 B.膈肌和腹壁肌 C.膈肌和肋间内肌
D.膈肌 E.肋间外肌
5.下列属于被动过程的是
A.平静呼吸的吸气 B.平静呼吸的呼气 C.用力呼吸的吸气
D.用力呼吸的呼气 E.以上都不是
6.在下列哪一时相中,肺内压等于大气压
A.呼气过程 B.吸气末和呼气末 C.呼气末和吸气初
D.吸气全程 E.呼吸全程
7.成年人正常呼吸形式是
A.腹式呼吸 B.胸式呼吸 C.人工呼吸
D.混合式呼吸 E.用力呼吸
8.人工呼吸的原理是用人工方法造成
A.肺内压与胸内压的压力差 B.肺内压与大气压的压力差
C.腹内压与大气压的压力差 D.胸内压与大气压的压力差
E.肺内压与腹内压的压力差
9.衡量肺和胸廓弹性阻力大小的指标是
A.弹性阻力 B.气道阻力 C.扩散阻力
D.顺应性 E.非弹性阻力
10.能使肺弹性阻力减小,肺顺应性增大的是
A.肺纤维化 B.肺充血 C.肺水肿
D.肺气肿 E.以上都不是
11.影响气道阻力最重要的因素是
A.气流速度 B.气流形式 C.呼吸道口径
D.呼吸时相 ’ E.呼吸道长度
12.下列关于胸膜腔内压的叙述,错误的是
A.有利于维持肺的扩张状态 B.胸膜腔内压一般总是低于大气压
C.胸膜腔内压=大气压一肺回缩力 D.有利于静脉血回流
E.气胸时胸膜腔负压增大
13.胸膜腔内压等于
A.大气压一非弹性阻力 B.大气压一弹性阻力 C.大气压一肺表面张力
D.大气压一肺回缩力 E.以上都不是
14.胸膜腔内压形成的主要原因是
A.肺的回缩力 B.肺弹性阻力 C.胸膜腔的密闭性
D.大气压力 E.胸廓的扩张
15.维持胸内负压的必要条件是
A.膈肌收缩 B.肋间外肌收缩 C.胸膜腔密闭性
D.肺内压高于大气压 E.肺内压低于大气压
16.反映了一次通气的最大能力,是肺功能测定的常用指标是
A.肺活量 B.用力呼气量 C.补吸气量
D.补呼气量 E.肺总量
17.能更客观地评价肺通气功能好坏的指标是
A.肺活量 B.时间肺活量 C.1秒用力呼气量
D.补吸气量 E.补呼气量
18.平静呼气末肺内残存的气体量为
A.肺活量 B.时间肺活量 C.潮气量
D.残气量 E.功能残气量
19.最大呼气末存留于肺中的气体量是
A.肺泡通气量 B.补呼气量 C.残气量
D.功能残气量 E.闭合气量
20.某人潮气量为500ml,呼吸频率为14次/分,其肺泡通气量约为
A.3L B.4L C.5LD.6L E.7L
21.当呼吸幅度减小而呼吸频率加快时,受影响最大的是
A.每分通气量 B.无效腔气量 C.肺泡通气量
D.功能余气量 E.肺总量
22.有关肺泡表面活性物质的叙述,正确的是
A.由I型肺泡上皮细胞分泌 B.降低肺的顺应性
C.使肺泡回缩力减少 D.增强肺泡表面张力 E.增加肺的弹性阻力
23.肺活量是指
A.一次吸入的最大气量 B.一次呼出的最大气量 C.尽力吸气后尽力呼出的气量
D.每分钟最大的呼气量 E.尽力吸气后,尽力尽快呼出的气量
24.反映肺换气效率的指标是
A.时间肺活量 B.每分肺通气量 C.每分肺泡通气量
D.肺通气/血流比值 E.潮气量
25.平静呼吸时呼吸运动的特点是
A.吸气和呼气都是主动的
B.呼气是主动的,吸气是被动的
C.吸气是主动的,呼气是被动的
D. 吸气和呼气都是被动的
E. 整个呼吸过程都是主动的
26.有关胸膜腔内压的叙述,正确的是
A.胸膜腔内存在少量气体 B.有利于胸腔内静脉血回流
C.在呼吸过程中胸膜腔内压无变化D.胸膜腔内压大于大气压
E.胸膜腔内压等于大气压:
27.正常人安静时呼吸频率为
A.6—8次/分 B.12—18次/分
C.8~ 10次/分 D.60~100次/分
E.75次/分
(二)、填空题
1.呼吸的全过程包括三个相互联系的环节,即____、____和____。
2.肺通气的原动力是____,直接动力是____。
3.一般情况下,正常成人腹式呼吸与胸式呼吸同时存在,呈____呼吸。
4.肺通气的阻力包括____和____两种,以 ____为主。
5.胸膜腔内压的生理意义是____和____。
6.肺泡表面活性物质是由____细胞分泌的一种脂蛋白,肺泡表面活性物质的作用是____。
7.肺活量是____ 、____和____之和。
8.肺泡通气量= 。
(三)、名词解释
1.潮气量 2.肺活量 3.肺泡通气量 4.胸膜腔内压 5.肺通气
(四)简答题
1.何谓胸膜腔内压?胸膜腔负压是如何形成的?有何意义?
2.简述肺泡表面活性物质的来源、成分、作用及生理意义?
3.为什么深而慢的呼吸气体交换效率高于浅而快的呼吸?
案例1:
小王和小李是某医学院护理系大一学生,寒假回家途中,听闻列车播报10号车厢一位50岁男性突然晕厥而且意识丧失,便迅速赶到10号车厢。这时一位来自某医院的乘客已经开始行心肺复苏术,他俩说明是医学生后,共同加入抢救,约5min后,晕厥乘客呼吸和心跳恢复,渐渐清醒,询问得知他患冠心病数十年,此次乘车时间很长,加之车厢闷热,突感胸痛、心慌及气短,随之意识丧失,在给予口服随身携带的速效救心丸后,在下一站紧急下车并送往医院,开学后小王和小李收到了病人家属的感谢信,并告知病人已康复出院。
【请思考】
问题1:该病人为何会突然晕倒并呼吸、心摶骤停?
问题2:通过该病人的经历,我们能获得哪些启示?
问题3:从两位医学生身上,我们能够学到什么?
【答案】
问题1:因为该病人患有冠心病,并且乘车时间很长,车厢闷热,冠心病会导致心肌收缩力减弱、顺应性减低、心肌收缩不协调,左心室舒张末期压增高,心脏射血分数减低,心搏量和心排血量下降,心率增快或并发心律失常,血压下降,所以会突感胸痛、心慌及气短,随之晕倒并呼吸、心搏骤停。
问题2:外出时随身携带治疗冠心病的药物,以备急救,避免长时间停留在闷热的地方,若乘车时间较长,可在中途停车时下车呼吸新鲜空气。
问题3:见到需要抢救的病人,应该灵活运用专业知识,立即去抢救病人,并寻求周围有抢救能力的人一起抢救。
案例2:
某病人,男,45岁,既往哮喘发作史10年,因“呼吸困难2h”入院就诊,病人端坐呼吸,焦虑,有轻微的发绀,出汗,气喘,心率120次/min,给予吸O2和静脉滴注肾上腺素注射液,病人症状明显缓解,但仍有出汗,肺部有啰音,并极度疲惫。
诊断:支气管哮喘。
【请思考】
问题1:呼吸困难和疲劳的原因是什么?
问题2:什么原因可能导致气管狭窄?
问题3:什么类型的刺激能影响气道平滑肌的活动?
【答案】
问题1:气道狭窄增加了肺通气的阻力,为改善缺02需用力呼吸,因此感到呼吸困难和疲劳。
问题2:造成气道狭窄的因素包括:气道壁平滑肌的收缩;胸腔内压力增加引起气道受压;不正常的分泌黏液或炎症增加了毛细血管壁的通透性导致黏膜水肿。
问题3:平滑肌收缩反映了兴奋和抑制之间的平衡,神经递质,激素和药物可以直接在平滑肌细胞上起作用或间接经由神经或其他细胞作用于平滑肌。空气中传播的刺激物或抗原,如花粉,在气道上皮细胞上作用能产生哮喘发作。
案例3:
某患儿,男,出生2d。胎龄7个月,早产,为顺产。其家属讲述,患儿出现短暂的呼吸困难,嘴唇及面部发绀,医生考虑为新生儿呼吸窘迫综合征。
诊断:新生儿呼吸窘迫综合征
【请思考】
问题1:患儿出现嘴唇及面部发绀的原因是什么?
问题2:试述肺泡表面活性物质的来源、成分和生理意义。
【答案】
问题1:肺泡表面活性物质系统的发育至妊娠35周时才渐臻完善,胎龄7个月的早产儿由于肺泡表面活性物质系统发育差,肺泡表面活性物质缺乏,在肺泡表面张力的作用下,肺泡张开不全甚至不张。肺不张发生后,肺的通气和换气功能障碍导致缺02引起嘴唇及面部发绀。
问题2:肺泡表面活性物质是由肺泡Ⅱ型细胞合成和分泌的,主要成分是二棕榈酰卵磷脂,其生理意义包括:①减小吸气阻力,使肺易于扩张,保证肺通气的顺利进行。②调节大小肺泡内压,保持大小肺泡的稳定性。③减少肺部组织液的生成,防止肺水肿的发生。