pg娱乐电子游戏 生理:第五章|呼吸 - 哔哩哔哩
[id_636654400]
呼吸系统与血液循环系统协同作用,共同承担着从外界吸收氧气、将氧气输送到全身各处以及将二氧化碳排出的重任。
呼吸是机体与外界环境间进行的气体交换活动,这一过程可分为三个阶段:首先是外呼吸,其次是气体在体内的运输,最后是内呼吸。
肺部毛细血管中的血液与外界环境进行气体交换的过程,涵盖了肺部的通气与气体交换两个环节。
[id_204464091]
组织细胞与组织毛细血管间的气体交换活动,以及组织细胞内部的氧化代谢过程,通常被称作组织换气。
肺通气过程涉及外界大气与肺泡之间的气体交换,这一过程依赖于多个相关器官的协同作用:呼吸道作为气体传输的通道,肺泡则是气体交换的实际场所;胸膜腔通过产生负压为气体交换提供牵引力;膈肌和胸廓则分别作为动力组织,共同参与呼吸运动的完成。
肺泡内气体与外部环境空气之间的压强差异构成了肺进行通气的根本驱动力,这种压力被称为肺内压,并且它会随着呼吸动作的进行而发生相应的变化。
呼吸肌的收缩与舒张,促使胸廓产生有规律的扩张与收缩,这一过程构成了呼吸运动,正是推动肺通气的基本动力。
胸廓与呼吸肌构成了呼吸活动的根本结构,其中主要的吸气肌肉包括膈肌与肋间外肌,而主要的呼气肌肉则由肋间内肌和腹肌组成。
胸腔容积的增大使得通气量达到其总量的四分之五,从而促使胸腔向四周膨胀,引发吸气动作;而在平静呼气状态下,吸气肌肉的放松被视为一种被动现象。
呼吸分型:1.腹式呼吸和胸式呼吸、2.平静呼吸和用力呼吸
1. 膈肌舒缩活动为主称腹式pg赏金大对决试玩版pg娱乐电子游戏,以肋间外肌舒缩活动为主称胸式
平静呼吸时,吸气是主动进行的,而呼气则是被动的;当呼吸加深加快,就变成了用力呼吸,此时呼出的过程便转变为主动行为。
在平静呼吸状态下,肺内压力介于(-2~-1)mmHg与(1~2)mmHg之间;而在用力呼吸时,这一压力范围则变为(-100~-30)mmHg至(60~140)mmHg。
P.S.大气压为0
依据上述原则,人工呼吸技术可分为正压和负压两种方法,其中正压法通过提升外界大气压强,而负压法则通过扩张胸廓来减少肺内气压。
胸膜腔是脏胸膜与壁胸膜之间的一个封闭且隐秘的空间;这个空间内的压力被称为胸膜腔内压,通常表现为负压。胸膜腔内压可以通过直接法或间接法进行测量,例如通过插入测量或通过食道导管进行测量。这种压力会随着呼吸运动的周期性变化而变化。在平静呼吸时,胸膜腔内压始终低于大气压;而在用力呼气时,压力则会超过大气压。当胸膜腔与外界大气相通时,可能会形成气胸。此外,肺的弹性回缩力还可能导致肺部的塌陷。
胸腔内压力因个体胸廓容量不同及胸膜与胸壁紧密贴合,导致肺部持续受到牵引,据此推导出相应的公式:
胸内压=肺内压+(-肺弹性回缩压)
肺内压=大气压时,发生一次变式,若大气压计为0,得二次变式
胸内压=-肺弹性回缩压
肺通气的阻力:1.弹性阻力、2.非弹性阻力
1. 属于静态阻力,占比70%
2. 动态阻力,仅气体流动时发生,占比30%
弹性阻力是指弹性体在抵抗外力导致变形时所表现出的力量,肺脏与胸廓均构成弹性组织结构,而衡量这种力量的大小则依赖于顺应性的指标。
顺应性(C)指的是,弹性组织在受到外力影响时产生形变的难易程度,这一程度与外力大小成反比关系。
C=ΔV/ΔP
P.S.顺应性=腔内容积变化/单位跨壁压,L/cmH2O
因此,通过分阶段吸入和呼出气体来测量肺的顺应性,可以计算出静态顺应性,同时还能观察到这一顺应性指标受到肺容量(肺能够容纳的最大气体量)的影响,因此采用比顺应性来表征肺的顺应性。
比顺应性=平静呼吸时的肺顺应性/功能余气量
请注意,功能余气量是指平静呼吸结束时留在肺内的气体量,此时肺内的气压与大气压相等。
肺的弹性阻力主要来自两部分:一是肺的弹性组织,占比约三分之一;二是肺泡表面的张力,这部分占比约三分之二。这种表面张力与肺泡表面的液体与气体界面密切相关,它在气体进入肺泡时会产生阻碍作用,而在气体排出时,其抑制作用则相对较弱,并且表现出一定的滞后性。
p=2T/r
请注意,P.S.中p代表肺泡内液气界面的压力,T指的是表面张力系数,也就是每单位长度的表面张力,而r则表示肺泡的半径。
小肺泡的回缩力较强,而大肺泡的回缩力相对较弱,正是由于肺表面活性物质的作用,才使得两者的压力得以平衡,从而保证了肺泡的稳定性。
肺表面活性物质中,脂质成分占据了90%,其中二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)占比超过60%,它是一种双嗜性分子;此外,还有10%的表面活性物质蛋白(SP),包括至少A、B、C、D四种类型。这种物质能够提升肺的顺应性,从而降低阻力,确保大小肺泡内压相等,有效防止肺水肿的发生。
肺泡Ⅱ型上皮细胞承担着分泌表面活性物质SP的任务,而新生儿若出现新生儿呼吸窘迫综合征(NRDS),则可能与此有关。
胸廓在肺容量为肺的67%上扩张,下收缩胸廓的顺应性:
C(chw)=ΔV/ΔP
V指胸腔容积的变化,P指跨胸壁压的变化,正常人C为0.2
肺与胸廓的整体弹性阻抗构成串联结构,同时,顺应性与弹性阻抗在数值上呈现反比关系。
1/C(L+chw)=1/C(L)+1/C(chw)
非弹性阻力包括惯性阻力、黏滞阻力以及气道阻力,其中气道阻力占据了绝大多数,大约在八成到九成之间。
气道阻力等于大气压力与肺内压力的差值除以单位时间内的气体流量,在普通人平静呼吸时,这一数值介于1至3厘米水柱·秒/升之间,具体分布为:鼻部占50%、声门占25%、气管与支气管占15%、细支气管占10%。
气道阻力受以下几方面因素影响:首先是跨壁压力,其次是肺实质对气道壁产生的牵引作用,再者,自主神经系统的调控也起着关键作用,此外,化学因素的干扰也不容忽视。
肺部的扩张受到身体素质的限制,这导致通气量不足,称为限制性通气不足;而由于异物、痉挛或黏液等因素造成的呼吸道阻塞,则引起的是阻塞性通气不足。
肺通气功能方面,通气不足可分为限制型和阻塞型两种;通过肺量计对吸入与呼出的气体容积进行测量与记录;此过程主要针对肺容积和肺容量的分析。
肺容积由以下四个部分组成:首先是潮气量(TV),即在平静呼吸状态下吸入或呼出的气体量,其范围大约在400至600毫升之间;其次是补吸气量(IRV),这是在正常吸气基础上额外吸入的气体量,通常在1500至2000毫升之间;接着是补呼气量(ERV),这是在正常呼气基础上额外呼出的气体量,大约在900至1200毫升之间;最后是余气量(RV),即在最大呼气后仍留在肺内的气体量,其数值在1000至1500毫升之间。这四部分的气体总量构成了肺的总体积。
肺容量包括:首先,深吸气量(IC)等于潮气量(TV)加上吸气储备量(IRV);其次,功能余气量(FRC)则由残气量(RV)与呼气储备量(ERV)相加而成,其数值大约为2500毫升。至于肺活量、用力肺活量以及用力呼气量,分别简称为VC、FVC和FEV,其中VC的计算公式为潮气量(TV)加上吸气储备量(IRV)与呼气储备量(ERV),男性约为3500毫升,女性则为2500毫升;FVC是指尽可能快速呼出的VC,数值略小于VC;而FEV则是指N秒后的呼出量,它将与FVC形成一定比例,其中FEV1/FVC的比例在临床上的价值最高,大约为83%。最后,肺总量(TLC)是肺活量(VC)与残气量(RV)之和,男性约为5000毫升,女性则为3500毫升。
对FRC的测定使用氦稀释法,据此获得RV和TLC
肺通气量是指每分钟人体吸入或排出的气体总体积,其计算方式为潮气量与呼吸频率的乘积,该数值通常介于6至9升每分钟之间。
在尽力进行深而快速的呼吸时,每分钟所能达到的最大吸入或呼出气体量,即最大随意通气量,为150升每分钟。
通气储量百分比=(最大通气量-每分平静通气量)/最大通气量
P.S.正常值应≧93%
呼吸道中有一部分吸入的气体未能进入肺泡与血液进行气体交换,这部分空间被称为解剖无效腔,其体积约为2.2毫升每千克体重。同样地,肺泡内也有不参与气体交换的部分,这部分肺泡的容积被称为肺泡无效腔,其数值几乎可以忽略不计。
肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)×呼吸频率
再根据FRC,可得出肺泡内气体更新的频率,举例1/7每次
高频通气,一种人工呼吸辅助手段,其通气频率是常规通气频率的四倍,且每次通气量不超过解剖无效腔,适用于新生儿呼吸窘迫的治疗。
最大呼气流速-容积曲线和气道反应性测定见书P146
呼吸功=跨壁压变化×肺容积变化
一般占全身能量消耗3%~5%
第二节-肺换气和组织换气
肺换气和组织换气是两种不同的气体交换过程,它们分别发生。在这一过程中,气体的分压差异成为了推动气体扩散的主要动力。
气体的溶解度与分子量(MW)的平方根之比为扩散系数
气体分压
动脉血
混合静脉血
组织
PO2
97~100
40
30
PCO2
40
46
50
肺部的气体交换过程,其结构基础为呼吸膜,即气-血屏障;而这一过程中的分压差则是推动气体交换的动力,并决定了气体交换的方向。
组织换气与肺换气类似
第三节-气体在血液中的运输
物理溶解少,是“桥梁”,先物理,后化学结合
高达98.5%的氧气与血红蛋白(Hb,亦即去氧血红蛋白)相结合,进而生成氧合血红蛋白(HbO2)。
血红蛋白由四个亚基组成,这些亚基通过盐桥相互连接,形成紧密型(T型)结构;当与氧气结合后,血红蛋白转变为疏松型(R型)。
一分子血红蛋白与四个氧气分子相结合,血红蛋白的氧饱和度等于血红蛋白的氧含量除以血红蛋白的氧容量,而血红蛋白的氧容量是每100毫升血液中含有20.1毫升的氧气,动脉血中的氧饱和度为97.5%,静脉血中的氧饱和度为75%;当血红蛋白含量过高时,会出现发绀现象,这是因为血红蛋白呈蓝紫色,而与氧气结合后的血红蛋白氧合物则呈现鲜红色,这些现象通常意味着血液中的氧气供应不足。
亚基之间具有协同效应,导致R型对O2的亲和力远比T型高
氧解离曲线:表示PO2和H氧饱和度关系的曲线,其特点为:
高处无所谓,中间有牵涉,低点皆动辄
氧解离曲线受多因素影响,首先,pH值下降、PCO2水平上升或温度上升均会导致Hb与O2的结合亲和力下降;其次,红细胞内的2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)能够与Hb发生可逆性结合,从而降低其亲和力;再者,CO与Hb的竞争性结合不易解除,这会减少Hb的数量,从而相当于降低了其与O2的结合亲和力。
二氧化碳的携带方式:其中5%通过物理溶解实现,而其余95%则通过化学方式结合,具体包括碳酸氢盐以及氨基甲酰血红蛋白(HbCO2)。
碳酸氢盐在红细胞内,通过碳酸酐酶(CA)的作用,将红细胞转化为碳酸,进而碳酸分解溶解成碳酸氢根。
氨基甲酰血红蛋白--Hb与CO2结合产生
同样地pg麻将胡了试玩平台,我们得到了CO2的解离曲线,进而识别出了影响CO2运输的多种因素。在此基础上,我们还观察到CO2与O2在与血红蛋白结合的过程中,彼此之间存在一定的竞争与协同效应,即一方的结合会影响到另一方的结合情况。
第四节-呼吸运动的调节
呼吸肌的节律性收缩活动受到中枢神经系统的双重调控,既包括自主性控制,也包括随意性控制。在这一过程中,脊髓、低位脑干(包括脑桥和延髓)以及高位脑均发挥着调控作用。
呼吸节律的形成原理存在两种主要理论:一是起搏细胞理论,二是神经元网络理论;这两种理论分别通过新生和成年动物的实验来验证,它们的一个共同点在于均依赖于化学感受器传递的紧张性信号。
化学感受性呼吸反射涉及化学感受器的功能,该感受器分为两类:外周和中枢。外周化学感受器位于颈动脉体和主动脉体,其主要任务是检测气体分压、氢离子和钙离子浓度;而中枢化学感受器则位于大脑内部,主要负责监测氢离子浓度,但它的活动也会受到二氧化碳的间接影响。
肺牵张反射包括两个部分:一是肺扩张反射,二是肺萎陷反射。这两种反射的感受器均位于气道平滑肌内部,它们共同构成了一个负反馈调节系统。
当呼吸道黏膜遭遇刺激,便会触发一种防御机制,此机制表现为咳嗽和喷嚏两种反射。
呼吸肌在受到刺激时,会自动产生反射动作,这种反射是基于肌肉自身的感受性,即所谓的本体感受性反射。
运动期间,肺部气体交换量显著上升,运动结束后迅速下降,但依旧略高于平时水平,稍后便会恢复正常。这一过程是为了弥补运动时消耗的氧气,同时也是由于乳酸堆积导致血液中氢离子浓度上升。
在低气压环境中,人体需调整呼吸:首先会出现急性低氧反应,导致肺通气量增加;然而,经过一段时间后,这一指标会逐渐降低;对于长期生活在这种环境中的个体,他们可能会逐渐适应,即发生习服现象。
高气压下的呼吸调节:加深减慢,过高直接无法呼出、肺泡塌陷
临床监护意义见书P163
我要评论