肺通气的阻力因素
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。
生理学 第五章呼吸
胸廓容积>肺容积 胸廓将肺拉大
肺回缩 胸内负压
胸内压=肺内压 - 肺回缩力 =大气压 - 肺回缩力 = - 肺回缩力
呼气末：-3~ -5 mmHg 吸气末：-5~ -10 mmHg
胸内负压作用：
①维持肺泡扩张 状态，使 肺 随胸廓运动而 运动。 ② 利于静脉血 及组织液回流
（二）肺通气的阻力
CO2 + H2O
CA
RBC
H2CO3
HCO3- + H+
Cl（氯转移）
组织： 肺：
（二）氨基甲酸血红蛋白（7%）
HbNH2O2＋H+＋CO2 HbNHCOOH＋O2
① 无需酶的催化， ② 反应迅速、可逆， ③ 主要调节因素是Hb氧合作用。
（三）CO2解离曲线
血液中CO2含量与PCO2的关系曲线
胸廓顺应性
胸廓的顺应性＝ △V（胸腔容积）
△P（跨胸壁压）
肥胖、胸廓畸形 胸膜增厚 腹内占位病变
胸廓顺应性
2.非弹性阻力
①惯性阻力 ②粘滞阻力 ③气道阻力
流速快、湍流、管径小 流速慢、层流、管径大 气道阻力大 气道阻力小
影响气道管径的主要因素
（1）跨壁压 （2）肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用 （3）自主神经对气道平滑肌舒缩活动的调节 （4）化学因素的影响
表面张力的作用：
使液体表面积缩小。
（肺塌陷）
2）肺泡表面活性物质：
肺泡Ⅱ型细胞分泌的二棕榈酰卵磷脂(DPPC)
肺泡表面活性物质的生理作用
降低表面张力: ①降低吸气阻力，减少吸气作功
②维持大小肺泡容积稳定。 小肺泡 DPPC密度大，T较小
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。
呼吸生理学
用力呼吸
吸气肌 及辅助吸气肌收缩
胸腔进一步扩大
肺进一步扩张
肺内压进一步下降
吸气(增多) (主动过程)
吸气肌舒张 及呼气肌收缩
胸腔进一步缩小
肺进一步)
肋肋间间外外肌肌收松缩弛 肋骨
用力
胸 胸骨
吸 呼气
骨
肋间内肌松收弛缩
肺内压
影响气道阻力的因素
① 气流速度: 流速愈快→气流阻力愈大（流速依赖性）
② 气流形式: 层流阻力小，湍流阻力大
③ 气道管径: 为影响气道阻力的主要因素
肺容积 肺实质对气道牵拉力 气道管径 （容积依赖性）
★气道阻力与气道半径的四次方成反比
8L R＝
4
R∝1/r4
授课内容
肺通气动力 肺通气阻力 肺换气 肺通气功能评定
2、非弹性阻力: (动态阻力)
非弹性阻力
惯性阻力 粘滞阻力 气道阻力 (占80%~90%)
气道阻力
气体流经呼吸道时,气体分子间和气体分子与气 道壁之间的摩擦力。
大气压与肺内压之差(cmH2O) 气道阻力＝
单位时间内气体流量(L/S) 产生气道阻力的主要部位:
主支气管以上气道(占总阻80% ~ 90%) 小气道（口径＜2mm）（占总阻约10%）
弹性回缩力(1/3)
肺泡液-气界面 的表面张力 （2/3）
肺弹性阻力
弹性阻力大──不易扩张──顺应性小（ARDS） 吸气困难
弹性阻力小──易扩张 ── 顺应性大 (COPD) 呼气困难
肺弹性回缩力
随肺扩张程度而变: 吸气时→肺扩张→肺弹性回缩力增大; 呼气时→肺回缩→肺弹性回缩力减小.
肺泡表面张力
通气/血流比值（V/Q）
肺通气功能的评价
肺通气功能的评价肺通气功能的评价肺通气过程受呼吸肌的收缩活动、肺和胸廓的弹性特征以及气道阻力等多种因素的影响。
呼吸肌麻痹、肺和胸廓的弹性发生变化，以及气胸等引起肺的扩张受限，可发生限制性通气不足；而支气管平滑肌痉挛、气道内异物、气管和支气管等黏膜腺体分泌过多，以及气道外肿瘤压迫引起气道口径减小或呼吸道阻塞时，则可出现阻塞性通气不足。
对患者肺通气功能的测定不仅可明确是否存在肺通气功能障碍及其障碍程度，还能鉴别肺通气功能降低的类型。
（一）肺容积和肺容量肺容积和肺容量是评价肺通气功能的基础。
1. 肺容积肺内气体的容积称为肺容积。
通常肺容积可分为潮气量、补吸气量、补呼气量和余气量，它们互不重叠，全部相加后等于肺总量。
(1)潮气量，每次呼吸时吸入或呼出的气体量称为潮气量(TV)。
正常成年人平静呼吸时的潮气量为400～600 ml，平均约500 ml。
潮气量的大小决定于呼吸肌收缩的强度、胸廓和肺的机械特性以及机体的代谢水平。
(2)补吸气量或吸气储备量，平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的气体量称为补吸气量(IRV)。
正常成年人的补吸气量为1500～2000 ml。
补吸气量反映吸气的储备量。
(3) 补呼气量或呼气储备量，平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气体量称为补呼气量(ERV)。
正常成年人的补呼气量为900～1200 ml。
补呼气量反映呼气的储备量。
(4) 余气量，最大呼气末尚存留于肺内不能呼出的气体量称为余气量(RV)。
正常成年人的余气量为1000～1500 ml。
余气量的存在是由于在最大呼气末，细支气管特别是呼吸性细支气管关闭所致；胸廓向外的弹性回位力也使肺不可能回缩至其自然容积。
支气管哮喘和肺气肿患者的余气量增加。
2. 肺容量肺容积中两项或两项以上的联合气体量称为肺容量。
肺容量包括深吸气量、功能余气量、肺活量和肺总量。
(1) 深吸气量，从平静呼气末做最大吸气时所能吸入的气体量为深吸气量(IC)。
它是潮气量与补吸气量之和，是衡量最大通气潜力的一个重要指标。
肺通气阻力
100
冲生理盐水
充空气
容 积 （ 最 大 肺 扩 张 % ）
5 0
压力（cmH20） 肺的压力-容积曲线
1 0
2 0
3 0
4 0
向肺内首次注入空气时有明显的滞后现象，滞后程度可以充气（向上箭头）与抽气（向下箭头）两条 曲线间最大横距表示。反复充、抽气后，阻滞程度减小。注入生理盐水时气、液界面消失，表面张力 消除，滞后显现也消失，说明滞后现象主要来源于表面张力。
Laplace定律： P=
2T r
小肺泡回缩力大，大肺泡回缩力小 那不是大肺泡越来越大，小肺泡越来越小吗？
肺泡表面张力
肺表面活性物质
胸廓弹性阻力和胸廓顺应性
胸廓处于自然位置，肺容量约为肺总量的67%。 肺容量＜67%，胸廓弹性阻力向外；肺容量＞67%，阻力向内。
比顺应性=
胸腔容积的变化（△V） 跨胸壁压的变化（△P）
50%
气道阻力
声门
25%
气管、支气管
15%
10%发生在口径小于2mm的细支气管
气道阻力受气流速度、气流形成和气道口径等因素的影响，以气道口径最为重要。
平静呼吸时肺顺应性（L/cmH2O） 功能余气量（L）
比顺应性：它是指单位肺容量的顺应性，可用以比较不同肺总量 个体的肺弹性阻力。
肺弹性阻力
肺弹性成分
1/3
弹力纤维、胶原纤维等结构 蛋白质
肺弹性阻力 肺泡表面张力
2/ 3
10%
脂质
90%
60%二棕榈酰卵磷脂
降低吸气阻力，减少吸气做功 肺表面活性物质 维持肺泡稳定性 防止肺水肿
CL+chw=
1 CL
+
1 Cchw
呼吸、肺通气、肺内压、胸内压
2.熟悉
呼吸的基本过程； 肺通气功能的评价指标； 气体交换的原理； O2和CO2在血液中的运输形式； 肺牵张反射及其意义。
1.掌握
呼吸、肺通气、肺内压、胸内压的概念； 肺通气的动力学原理； 肺通气的阻力及其临床意义； 肺换气、组织换气、通气/血流比值的概念； 影响肺换气的因素及其影响； 氧容量、氧含量和血氧饱和度的概念； 发绀的概念及临床意义； 氧解离曲线的概念及其影响因素； 血液中的PCO2、PO2和H+对呼吸运动是反射性调节。
胸廓的弹性阻力与顺应性
胸廓的弹性阻力是由胸廓的弹性组织所形成。
①胸廓处于自然位置时，不表现弹性回缩力； ②胸廓缩小时，胸廓的弹性回缩力向外形成吸气的动力，呼气的阻力； ③胸廓扩大时，胸廓的弹性回缩力向内形成吸气的阻力，呼气的动力。
2.非弹性阻力 包括气道阻力、惯性阻力和黏滞阻力。
二、肺通气功能的指标
②用力呼吸：劳动或运动时的呼吸。 特点：呼吸的幅度和频率变化大 吸气：主动（辅助吸气肌参与） 呼气：主动（有呼气肌收缩）
①腹式呼吸：膈肌活动为主。 ②胸式呼吸：肋间外肌活动为主。 ③混合式呼吸：两者均参与。
2.肺内压：气道和肺泡内的压力。 吸气初：肺内压 < 大气压 吸气开始 吸气末：肺内压 = 大气压 吸气停止 呼气初：肺内压 > 大气压 呼气开始 呼气末：肺内压 = 大气压 呼气停止
（mL/min）
平静呼吸
12
浅快呼吸
24
深慢呼吸
6
500 250 1000
6000 6000 6000
4200 2400 5100
肺泡表面张力的作用： ①肺泡回缩→肺通气（吸气）阻力； ②肺泡内压不稳定→肺泡破裂或萎缩； ③促肺泡内液生成→产生肺水肿。
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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，约占总阻力的70％；二是非弹性阻力，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％，其中以气道阻力为主。
肺扩张变形产生的弹性回缩力构成了肺扩张的弹性阻力，肺的弹性阻力用肺顺应性表示，肺顺应性是用单位压力的变化能引起多少容积的改变来表示，用公式表示：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。