生理学理论指导：肺通气的阻力因素
生理学——呼吸(一)
第五章呼吸第一节肺通气一、肺通气的原理（一）肺通气的动力直接动力：肺内压与外界大气压之间的压力差是肺通气的直接动力。
原动力：呼吸肌的收缩与舒张所引起的呼吸运动是实现肺通气的原动力。
1.呼吸运动呼吸运动：呼吸肌的收缩和舒张所引起的胸廓节律性的扩大或缩小称为呼吸运动。
主要吸气肌：膈肌和肋间外肌；主要呼气肌：肋间内肌和腹肌辅助吸气肌：斜角肌和胸锁乳突肌等（仅在用力呼吸时起作用）（1）呼吸运动的过程：（2）呼吸运动的型式：腹式呼吸：以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动；胸式呼吸：以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动；一般情况下：腹胸混合式呼吸特殊情况：①仅胸式呼吸：妊娠后期女性、腹腔巨大肿块、腹水、胃肠道胀气、腹膜炎等因膈肌运动受限，主要依靠肋间外肌舒缩运动呼吸。
②仅腹式呼吸：胸腔积液、胸膜炎、婴幼儿等因胸廓运动受限，主要依靠膈肌舒缩运动进行呼吸。
2.肺内压❖吸气：肺容积增大，肺内压随之降低，低于大气压后，气体进入肺，随着肺内气体的增加，肺内压逐渐升高，至吸气末，肺内压升高到与大气压相等，吸气停止；❖呼气：肺容积减小，肺内压随之升高，高于大气压后，气体流出肺，随着肺内气体的减少，肺内压逐渐降低，至呼气末，肺内压降低到与大气压相等，呼气停止。
❖总结：肺内压：吸气——先降低后升高；呼气——先升高后降低。
3.胸膜腔内压胸膜腔内压随呼吸运动而发生周期性波动。
平静呼气末，胸膜腔内压较大气压低3~5mmHg，平静吸气末，较大气压低5~10mmHg。
胸膜腔内压在平静呼吸时，始终低于大气压，若以大气压为0计，胸膜腔内压为负压。
用力呼吸时，胸膜腔内压波动幅度增大。
胸膜腔内压=-肺回缩压。
胸膜腔内压由肺回缩压决定。
胸膜腔负压的意义：①不仅扩张肺，而且使肺能随胸廓的张缩而张缩；②作用于胸腔内的腔静脉和胸导管，使之扩张，有利于静脉血和淋巴液的回流保持负压的前提：胸腔保持其密闭性。
（二）肺通气的阻力1.弹性阻力和顺应性（1）顺应性顺应性：是指弹性组织在外力作用下发生变形的难易程度。
生理学考试知识点整理：肺通气
生理学考试知识点整理：肺通气（一）肺通气的动力肺通气的直接动力来自肺泡气和大气之间的压力差，而压力差产生的原因是呼吸运动（原始动力）。
（二）肺通气的阻力肺通气阻力包括弹性阻力和非弹性阻力。
１．弹性阻力指胸部和肺的弹性回缩力。
肺的弹性回缩力主要来自肺泡表面张力。
顺应性表示可扩张性。
顺应性与弹性阻力之间成反比的关系。
２．非弹性阻力包括呼吸气道阻力、惯性阻力和组织的黏滞阻力，其中气道阻力主要受气道管径大小的影响。
３．肺泡表面活性物质它是由肺泡上皮Ｈ型细胞合成和分泌的一种脂蛋白，主要成分是二棕榈酰卵磷脂，分布于肺泡液体分子层的表面。
肺泡表面活性物质的生理意义有降低弹性阻力，保持肺泡的“干燥”，维持肺泡稳定，以及调节肺泡在呼吸运动中的回缩力。
４．胸膜腔内压胸膜腔内压即胸膜腔的压力。
正常情况下，胸内压力总是低于大气压，故称胸内负压。
胸内负压由肺的回缩力造成。
胸内负压的生理意义在于有利于肺的扩张，促进静脉与淋巴向心脏的回流。
胸腔的密闭性保证了肺的有效扩张，是产生吸气的重要条件。
５．静态肺容量、动态肺容量和肺通气量（１）静态肺容量：ＥＲＶ．补呼气量；ＦＲＣ．功能残气量；ＩＣ．深吸气量；ＩＲＶ．补吸气量；ＲＶ．残气量；ＴＬＣ．肺总量；ＴＶ．潮气量；ＶＣ．肺活量（２）动态肺容量：用力肺活量（ＦＶＣ）是尽力吸气后，用力以最快速度呼出所能呼出的最大气量。
用力呼气量（ＦＥＶ），是在测定ＦＶＣ的基础上，再分别测定呼出的第１秒、第２秒和第３秒内呼出的气体量（ＦＥＶ１、ＦＥＶ２、ＦＥＶ３）。
常以它们各占ＦＶＣ的百分数来表示。
正常成人的ＦＥＶ１应为８３％，ＦＥＶ２应为９６％，ＦＥＶ３为９９％。
（３）肺通气：肺通气包括肺通气量和肺泡通气量。
每分肺通气量是指平静呼吸时，每分钟进或出肺的气体总量。
最大通气量是指以最快速度、最大幅度呼吸１ｍｉｎ所能达到的肺通气量。
肺泡通气量＝（潮气量－生理无效腔）×呼吸频率。
关于肺通气阻力的描述
关于肺通气阻力的描述
肺通气阻力是指气流在呼吸系统中流动时所遇到的阻力。
通气阻力的大小取决于多个因素，包括气道直径、气道长度、气道壁的弹性以及黏液或其他分泌物的存在。
气道直径是决定通气阻力最主要的因素之一。
正常情况下，气道的直径是相对稳定的，但在某些疾病或病理情况下，气道直径可能会发生变化。
例如，在支气管哮喘患者中，气道痉挛会导致气道收缩，从而增加通气阻力。
此外，气道内的黏液也会影响气道直径，黏液的增加会减小气道的直径，增加通气阻力。
气道长度也会对通气阻力产生影响。
气道越长，通气阻力就越大。
这是因为气流在经过长的气道时需要克服更多的摩擦力，从而增加了通气阻力。
然而，在正常情况下，气道长度的变化对通气阻力的影响较小。
此外，气道壁的弹性也会对通气阻力产生影响。
在正常情况下，气道壁具有一定的弹性，可以在呼吸过程中自由扩张和收缩。
然而，在某些疾病或病理情况下，如肺纤维化，气道壁的弹性会减弱，从而导致通气阻力的增加。
总体而言，通气阻力的增加会使呼吸过程更加困难，导致患者感到呼
吸困难和疲劳。
了解和监测通气阻力的变化对于诊断和治疗呼吸系统疾病非常重要。
医生可以通过测量患者的呼吸流量和肺功能来评估通气阻力的程度，并根据需要采取相应的治疗措施，如使用支气管扩张剂来扩张气道，或者进行物理治疗以清除气道内的分泌物。
呼吸力学
肺通气的阻力有弹性阻力与非弹性阻力，前者是平静呼吸时的主要阻力，约占总阻力的2/3，非弹性阻力包括黏性阻力和惯性阻力，约占1/3，其中又以气道阻力为主。
黏性阻力是指气体流经呼吸道时气体分子间和气体分子与气道壁之间的摩擦阻力，或呼吸时组织相对位移所发生的摩擦力，前者称为气道阻力（Raw），是非弹性阻力的主要成分，占80-90%。
发生肺组织病变或发生胸廓异常，其黏性阻力也明显增加，但与气道阻力相比，其对通气功能影响，仍相对较轻。
生理情况下，气道阻力大约50%位于鼻与口腔，25%位于声门，15%位于气管、支气管，第十级之前的大气道约占总阻力的85%
呼吸系统的主要特性之一是弹性，顺应性（C）是弹性阻力（E）的倒数，即E=1/C，主要涉及到肺顺应性C L,胸廓顺应性Ccw，胸肺总顺应性Crs。
肺弹性阻力是吸气的阻力，呼气的动力，主要来源于肺泡表面张力与肺弹性纤维的弹性回缩力，前者约占2/3，后者约占1/3。
胸廓的弹性阻力：胸廓也具有弹性，胸廓处于自然位置的肺容量，相当于肺总量的67%左右，此时胸廓毫无变形，不变现出弹性回缩力或扩张力。
当肺容量小于67%时，胸廓的弹力向外，是吸气的动力，呼气的阻力；当肺容量大于67%时，胸廓的弹力向内，是吸气的阻力，呼气的动力。
所以胸廓的弹性作用随胸廓的位置而变化，与肺明显不同。
弹性阻力与黏性阻力和惯性阻力不同，对于吸气与呼气表现为相反的作用，一种是动力，另一种是阻力。
10-肺通气阻力
★ 呼吸窘迫综合征 (respiratory distress syndrome
of newborn)
表面张力（图解）
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总之：肺的弹性阻力是吸气的阻 力，呼气的动力。
肺的弹性阻力增大时，肺顺应性降 低，出现吸气困难。比如肺表面活性物 质缺乏时
惯性阻力 inertial r. 2 非弹性阻力 粘滞阻力 viscous r. nonelastic resistance 气道阻力 airway r.
气道阻力：气道两端的压力差/单位时间气流量
虽仅占呼吸总阻力的1/3左右，却是临床通气障 碍最常见的病因。
小结：
肺通气的阻力有两种: 一是弹性阻力,包括 肺的弹性阻力和胸廓的弹性阻力,是平静 呼吸时的主要阻力; 二是非弹性阻力,包括 气道阻力﹑惯性阻力和粘滞阻力. 肺泡表面活性物质起到降低肺泡液-气界 面表面张力的作用.
第五章
呼吸
第一节 肺通气
pulmonary ventil
一 肺通气原理 (pulmonary ventilation principle)
（一）肺通气动力 （二）肺通气阻力
(二) 肺通气的阻力
弹性阻力占 70% 肺通气阻力 非弹性阻力占30% 1 弹性阻力 elastic resistance： 物体对抗外力作用所引起的变形的力 （即回位力）。 顺应性 compliance ： 指外力作用下弹性体扩张的难易程度。
肺 的 静 态 顺 应 性 曲 线
肺 泡 表 面 活 性 物 质 缺 乏 时 肺 不 张
返 回
负压人工呼吸
正压人工呼吸
返回
西医综合考纲重点记忆：肺通气的动力和阻力
西医综合考纲重点记忆：肺通气的动力和阻力肺通气(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现通气的动力。
肺通气的动力气体进入肺取决于两方面因素的相互作用：一是推动气体流动的动力;一是阻止其流动的阻力。
前者必须克服后者，方能实现肺通气，正如心室射血的动力必须克服循环系统的阻力才能推动血液流动一样。
气体进出肺是由大气和肺泡气之间存在着压力差的缘故。
在自然呼吸条件下，此压力差产生于肺的张缩所引起的肺容积的变化。
可是肺本身不具有主动张缩的能力，它的张缩是由胸廓的扩大和缩小所引起，而胸廓的扩大和缩小又是由呼吸肌的收缩和舒张所引起。
当吸气肌收缩时，胸廓扩大，肺随之扩张，肺容积增大，肺内压暂时下降并低于大气压，空气就顺此压差而进入肺，造成吸气(inspiration)。
反之，当吸气肌舒张和(或)呼气肌收缩时，胸廓缩小，肺也随之缩小，肺容积减小，肺内压暂时升高并高于大气压，肺内气便顺此压差流出肺，造成呼气(expiration)。
呼吸肌收缩、舒张所造成的胸廓的扩大和缩小，称为呼吸运动。
呼吸运动是肺通气的原动力。
肺通气的阻力肺通气的动力需要克服肺通气的阻力方能实现肺通气。
阻力增高是临床上肺通气障碍最常见的原因。
肺通气的阻力有两种：弹性阻力(肺和胸廓的弹性阻力)，是平静呼吸时主要阻力，约占总阻力的70%;非弹性阻力，包括气道阻力，惯性阻力和组织的粘滞阻力，约占总阻力的30%，其中又以气道阻力为主。
弹性阻力用同等大小的外力作用时，弹性阻力大者，变形程度小;弹性阻力小者，变形程度大。
一般用顺应性(compliance)来度量弹性阻力。
顺应性是指在外力作用下弹性组织的可扩张性，容易扩张者顺应性大，弹性阻力小;不易扩张者，顺应性小，弹性阻力大。
可见顺应性(C)与弹性阻力(R)成反变关系：C=1/R顺应性用单位压力变化(△P)所引起的容积变化(△V)来表示，单位是L/cmH2O，即 C=[(△V/△P)L ]/[cmH2O ]。
生理学—呼 吸[已修改]
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第一节 肺通气
2.非弹性阻力——气道阻力 ⑴气道阻力特点:
①只在呼吸运动时产生； 流速快→阻力大
②与气体流动形式有关： 层流→阻力小 湍流→阻力大
③与气道半径的4次方成反比： （R∝1／r4）
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第一节 肺通气
2）影响气道阻力的因素 ①跨壁压 跨壁压大,阻力↓ ②肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用 ③气道管壁平滑肌舒缩活动
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第一节 肺通气
2）胸廓的弹性阻力 胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视 胸廓扩大的程度而异: ①胸廓处于自然位置时(肺容量≈67％)，不表现有弹性回缩力；
②胸廓缩小时(肺容量＜67％)，胸廓的弹性回缩力向外=吸气的动力，呼气的阻力；
③胸廓扩大时(肺容量＞67％)，胸廓的弹性回缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。
反映单位时间内充分发挥全部通气能力所能达到的通气量，是
评估一个人能进行多大运动量的生理指标 70-120升
通气贮量百分比 （最大通气量－每分通气量）×100％
＞93%
最大通气量
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第一节 肺通气
无效腔(dead space)
从鼻到肺泡无气体交换功能的管腔 解剖无效腔 (anatomical dead space) 鼻到终末细支气管这部分的呼吸道的容积。 肺泡无效腔( dead space) 未能发生气体交换的肺泡容量。 生理无效腔（physiological dead space) 肺泡无效腔+解剖无效腔
胸廓容积扩大 肺在胸膜腔负压作用下被动扩张
(因肺无主动扩缩的组织结构)
肺内压＜大气压 气体经呼吸道入肺
肺通气阻力
H+对呼吸的影响
动脉血H+浓度升高，呼吸加深加快，肺通气增加 血液中H+对呼吸的调节主要是刺激外周化学感受 器实现 H+不易通过血脑屏障。
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低O2对呼吸的影响
低氧对呼吸运动的调节作用完全是通过刺激外 周化学感受器实现的 低氧对中枢的直接抑制作用 一般程度的低氧，呼吸运动增强 严重低氧时，外周化学感受器的反射效应不足 以克服低氧对呼吸中枢的直接抑制，将导致呼 吸障碍 33
物理溶解 化学结合（主要方式） 物理溶解起着“桥梁”作用，是O2和CO2实现 结合和释放的必要环节 物理溶解的和化学结合处于动态平衡
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氧气在血液中运输
物理溶解 （1.5%） 化学结合 与血红蛋白结合 反应快、不需要酶 可逆，取决于PO2
Hb+O2
PO2高（肺） PCO2低（组织）
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二氧化碳在血液中运输
物理溶解 （5%） 化学结合 两种形式： 碳酸氢盐 为主（88%） 可逆、需酶，取决于PCO2 氨基甲酸血红蛋白 （7%） 可逆、不需酶，取决于氧合作用
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第四节 呼吸运动的调节
呼吸基本中枢：延髓（DRG和VRG） 生命中枢
呼吸调整中枢：脑桥
作用：限制吸气，促进吸气转为呼气 高级中枢：大脑皮质 随意调整呼吸节律
生理学
第五章 呼吸
呼吸的环节
包括三个环节： 外呼吸（分为肺通气和肺换气） 气体在血液中运输 内呼吸
生理意义： 维持机体内环境中O2和CO 32 含量的相对稳定，保证新城 代谢的正常进行。
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第一节 肺通气
定义：肺与外界之间的气体交换 前提：呼吸道通畅 实现的条件：动力克服阻力 原动力：呼吸肌的收缩和舒张（呼吸运动） 直接动力：肺泡气与大气之间的压力差 原动力转化为直接动力的关键：胸膜腔负压
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肺顺应性（CL）=肺容积的变化（ΔV）/跨肺压的变化（ΔP）（L/cmH2O）
式中跨肺压是指肺内压与胸膜腔内压之差。
肺静态顺应性曲线的斜率反映不同肺容量下弹性阻力或顺应性的大小。
曲线斜率小，表示顺应性小，弹性阻力大；曲线斜率大，则意义相反。
健康成人在平静呼吸时，肺顺应性约为0.2L/cmH2O，肺顺应性位于斜率最大的曲线中段，表明平静呼吸时肺弹性阻力小，呼吸省力。
肺顺应性还受肺总量的影响。
肺总量大，其顺应性较大；反之，肺总量较小，则顺应性也较小。
所以在比较不同个体的肺顺应性时应排除肺总量的影响，这就需要测定单位肺容量下的顺应性，即比顺应性。
比顺应性=测得的肺顺应性（L/cmH2O）／肺总量（L）
当肺充血、肺组织纤维化或肺表面活性物质减少时，肺的弹性阻力增加，顺应性降低，患者表现为吸气困难；而在肺气肿时，肺弹性成分大量破坏，肺回缩力减小，弹性阻力减小，顺应性增大，患者则表现为呼气困难。
成年人患肺炎、肺血栓等疾病时，可因表面活性物质减少而发生肺不张，新生儿也可因缺乏表面活性物质，造成呼吸窘迫综合征。
肺弹性阻力包括肺组织本身的弹性回缩力和肺泡内侧的液体层同肺泡内气体之间的液气界面的表面张力所产生的回缩力。
肺组织弹性阻力主要来自弹力纤维和胶原纤维。
肺表面的活性物质的作用是降低肺泡液—气界面的表面张力，有重要的生理功能：（1）防止液体渗入肺泡。
（2）维持大小肺泡的稳定性。
（3）降低吸气阻力，减少吸气作功。
胸廓的弹性阻力来自胸廓的弹性成分。
胸廓处于自然位置时的肺容量，相当于肺总量的对67％左右，此时胸廓。
无变形，不表现有弹性阻力。
肺容量小于肺总量的67％时，胸廓被牵引向内而缩小，其弹性阻力向外，呼气的阻力，是吸气的动力；肺容量大于肺总量的67％时，胸廓被牵引向外而扩大，其弹性阻力向内，呼气的动力，成为吸气的阻力。
非弹性阻力包括惯性阻力，粘滞阻力和气道阻力。
气道阻力是非弹性阻力的主要成分。
气道阻力受气流流量管径大小和气流形式的影响。
气道管径又受四方面因素的影响：
①跨壁压：跨壁压大，管径被动扩大，阻力变小，反之则增大。
②肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用：保持没有软骨支持的细支气管的通畅。
③自主神经系统对气道管壁平滑肌舒缩活动的调节：副交感神经使气道平滑肌收缩，管径变小，阻力增加；交感神经使之舒张，管径变大，阻力降低。
④化学因素的影响：例如儿茶酚胺可使气道平滑肌舒张；前列腺素F2（PGF2）可使之收缩，而PGF2不使之舒张，组胺和白三烯等物质使支气管收缩；气道上皮还可合成、释放内皮素，使气道平滑肌收缩。
吸入气CO2含量的增加可以刺激支气管和肺的C类纤维，反射性地使支气管收缩。