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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,*,新生兒呼吸生理,柳國勝主講,呼吸的概念：,機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程，稱為呼吸,呼吸是維持新陳代謝和其他功能活動(dòng)所必需的基本過程之一,肺通氣,肺與外環(huán)境之間進(jìn)行氣體交換的過程,（一）,肺通氣的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),呼吸道,肺泡,胸廓,（二）,肺通氣的原理,肺通氣的動(dòng)力,肺通氣的阻力,呼吸功,(,三）,肺通氣功能的指標(biāo),肺
2、容積和肺容量,肺通氣量和肺泡通氣量,肺通氣的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),呼吸道,呼吸道粘膜（下呼吸道粘膜上皮細(xì)胞還有纖毛）,呼吸道平滑?。宰?-M,型,，交感,-,型,肺泡,肺泡膜,表面活性物質(zhì),胸廓,胸膜腔,呼吸肌,表面活性物質(zhì)（,pulmonary surfactant,）：,主要成分：,二棕櫚酰卵磷脂,分泌部位,:,肺泡,II,型細(xì)胞分泌,作用：,降低肺泡表面張力,1.,維持大小肺泡的穩(wěn)定性,2.,防止肺水腫,3.,降低吸氣阻力,減少吸氣做功,肺通氣的原理,肺通氣的動(dòng)力,（,1,） 呼吸運(yùn)動(dòng)是肺通氣的原動(dòng)力,（,2,） 肺內(nèi)壓與大氣壓之間的壓力差推動(dòng)氣體進(jìn)出肺,是肺通氣的直接動(dòng)力,（,3,） 胸膜腔內(nèi)壓
3、維持肺處于擴(kuò)張狀態(tài),肺通氣的阻力,（,1,）,彈性阻力,（,2,）,非彈性阻力,呼吸功,：克服呼吸阻力推動(dòng)肺通氣所作功包括彈性功、氣流阻力功和慣性功,平靜呼,吸運(yùn)動(dòng)過程：,吸氣運(yùn)動(dòng),吸氣肌：膈肌，肋間外肌等收縮,呼氣運(yùn)動(dòng),吸氣?。弘跫?，肋間外肌舒張，胸廓減小，肺依自身回縮力而回位,用力呼,吸運(yùn)動(dòng)過程：,吸氣運(yùn)動(dòng),吸氣?。?膈肌，肋間外肌、輔助吸氣肌收縮。,呼氣運(yùn)動(dòng),呼氣?。?肋間內(nèi)肌收縮,腹肌收縮 、膈肌，肋間外肌舒張,新生兒胸廓的特點(diǎn)及呼吸肌的發(fā)育均影響其呼吸運(yùn)動(dòng),胸廓呈桶狀，肋骨呈水平位,胸部呼吸肌發(fā)育差，不利于吸氣運(yùn)動(dòng),主要靠膈肌收縮產(chǎn)生呼吸運(yùn)動(dòng),新生兒尤其是早產(chǎn)兒的胸壁柔軟，吸氣時(shí)下部
4、肋骨被拉向內(nèi)，不利于產(chǎn)生較高的吸氣負(fù)壓,膈肌組成中耐疲勞纖維僅占,25%,，而成人則占,50%,55%,，故更易于疲勞,長期應(yīng)用呼吸機(jī)的新生兒，由于可能發(fā)生一定程度廢用性萎縮，更易疲勞，使撤機(jī)困難,肺內(nèi)壓：,指肺泡內(nèi)的壓力 平靜呼吸：,5cmH2O,左右,胸內(nèi)壓,:,胸膜腔內(nèi)的壓力,形成：,胸內(nèi)壓,=,肺內(nèi)壓,-,肺回縮力,=,大氣壓,-,肺回縮力,= -,肺回縮力,意義： 維持肺的擴(kuò)張狀態(tài),;,促進(jìn)靜脈和淋巴回流,（,二）肺通氣的阻力,彈性阻力,65%,肺通氣的阻力,非彈性阻力,35%,1.,彈性阻力和順應(yīng)性,(compliance),肺順應(yīng)性：,C,L,用單位跨肺壓的變化所導(dǎo)致的肺容積變化
5、,。,C,L,V,P,V:,肺容積變化,P,：,跨肺壓 （肺內(nèi)壓胸內(nèi)壓）,壓力變化,（,0.2 L/cmH,2,O,）,(1),肺的彈性阻力和順應(yīng)性：,肺彈性阻力的來源：,肺組織彈性回縮力及表面張力，足月新生兒約為,19-39,mmHg/L,S,表面張力：,在液,-,氣界面上，由于液體分子之間的吸引,力大于氣體分子之間的吸引力，而使表面,積趨向于縮小的力,1),靜態(tài)肺順應(yīng)性曲線,2,）,彈性阻力的來源：,彈性回縮力,1/3,肺泡液,-,氣界面的表面張力,2/3,Laplace,定律,P = 2T / r,P :,肺泡內(nèi)壓力,T,：肺泡表面張力,r,：肺泡半徑,影響新生兒肺彈性阻力的因素,新生兒
6、彈性阻力增大的情況,新生兒呼吸窘迫綜合征、肺炎、肺水腫，肺不張、肺間質(zhì)纖維化等，其順應(yīng)性小，故機(jī)械通氣時(shí)所需吸氣峰壓（,PIP,）較高,彈性阻力變小的情況,多見于肺氣腫等,(2),胸廓的彈性阻力和順應(yīng)性,胸廓順應(yīng)性,=,胸廓容積的變化,/,跨壁壓的變化,總順應(yīng)性,1 / C,總,= 1 / CL + 1 / C chw,新生兒特別是早產(chǎn)兒肋骨為軟骨，胸廓極易變形，上述公式中的,1/,胸壁順應(yīng)性接近于零,可認(rèn)為新生兒的總順應(yīng)性和肺順應(yīng)性相等,靜態(tài)和動(dòng)態(tài)順應(yīng)性,靜態(tài)順應(yīng)性,代表肺和胸壁的彈性阻力,測定操作較煩瑣,動(dòng)態(tài)順應(yīng)性,根據(jù)吸氣峰壓（,PIP,）和呼氣末壓（,PEEP,）之間的壓差，計(jì)算出的順
7、應(yīng)性,反映肺和胸壁的彈性阻力外，還包括克服氣道阻力,通常動(dòng)態(tài)順應(yīng)性比靜態(tài)順應(yīng)性小,10,20%,新生兒肺的動(dòng)態(tài)順應(yīng)性約為,1,2ml/ cmH2O.kg,，俯臥可達(dá)到,3.380.16ml/ cmH2O.kg,機(jī)械通氣過程中連續(xù)監(jiān)測順應(yīng)性，有助于早期識別肺過度擴(kuò)張，指導(dǎo)呼吸機(jī)參數(shù)適時(shí)調(diào)節(jié)，可避免引起氣壓傷,比順應(yīng)性（,specific compliance,）,肺順應(yīng)性,比順應(yīng)性,=,功能殘氣量,順應(yīng)性不僅與肺與胸壁的彈性阻力有關(guān)，而且與肺容量大小密切相關(guān),成人動(dòng)態(tài)順應(yīng)性的絕對值約為,9.47,12.8ml/ cmH2O,而新生兒僅約為,2.63 ml/cmH2O,；動(dòng)態(tài)比順應(yīng)性，則分別為,3
8、4ml/ cmH2O,L,和,31,33ml/ cmH2O,真正反映肺的彈性阻力 ，去除了肺容量增減的因素,壓力容積曲線（,P,V Loops,）,壓力,容量曲線為測定動(dòng)態(tài)順應(yīng)性時(shí)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示每次呼吸周期吸氣和呼氣時(shí)測得的壓力和容積變化點(diǎn)相連成線，得到的一閉合環(huán)曲線,該曲線肺容積變化包括：起始、轉(zhuǎn)折、上升、平移、下降、滯后,目前有些呼吸機(jī)配有描繪出壓力容量曲線 的功能,壓力,-,容量曲線,2.,非彈性阻力,慣性阻力、粘滯阻力和氣道阻力,R 1 / r,4,氣道阻力：,用維持單位時(shí)間內(nèi)氣體流量所需的壓力差表示。,壓力差 大氣壓肺泡壓（,cmH2O,）,氣道阻力,= =,流速 流速（,L/S,）
9、,正常新生兒總氣道阻力為,20,40 cmH2O/L,S,流速可用流速儀測知,壓力差為口腔與肺泡的壓差，要在呼吸過程中以氣流阻斷器短暫阻斷氣流的瞬間測量,應(yīng)用呼吸機(jī)的患兒帶有氣管插管，所測得的阻力值還包括氣管插管阻力在內(nèi),氣道阻力,主要存在于主支氣管等大氣道,細(xì)支氣管、終末細(xì)支氣管盡管口徑很小，,但數(shù)量極多，因而總阻力很小,在疾病情況下細(xì)支氣管對氣道阻力影響很大,細(xì)支氣管平滑肌受副交感神經(jīng),和交感神經(jīng),雙重支配,影響氣道口徑的因素,（,1,）跨壁壓,:,指呼吸道內(nèi)外的壓力差,呼吸道內(nèi)壓力高，,跨壁壓增大,管徑被動(dòng)擴(kuò)大，,阻力變小,（,2,）肺實(shí)質(zhì)對氣道壁的外向放射狀牽引作用,小氣道 彈性纖維,
10、膠原纖維,對氣道壁的牽拉作用,保持沒有軟骨組織支持的細(xì)支氣管的通暢,（,3,）自主神經(jīng)系統(tǒng)對氣道管壁平滑肌的調(diào)節(jié),雙重神經(jīng)支配,：,副交感神經(jīng),：,遞質(zhì)：,ACh,受體：,M,型,作用：氣道平滑肌收縮，管徑減小，阻力增加,交感神經(jīng),：,遞質(zhì)：,NE,受體：,型,作用：氣道平滑肌舒張，管徑增大，,氣道阻力減小,.,臨床應(yīng)用擬腎上腺素能藥物,非腎上腺素非乙酰膽堿（,NANC,）共存遞質(zhì)的調(diào)制,:,神經(jīng)肽（,血管活性腸肽,、神經(jīng)肽,Y,、速激肽）,血管活性腸肽,、神經(jīng)肽,Y,、速激肽,血管活性腸肽,、神經(jīng)肽,Y,、速激肽,Ach,調(diào)制遞質(zhì)的釋放,調(diào)制對遞質(zhì)的反應(yīng),效應(yīng)器的反應(yīng),（,4,）化學(xué)因素的影
11、響,：,兒茶酚胺,氣道平滑肌舒張,前列腺素,E,2,F,2,a,過敏反應(yīng)肥大細(xì)胞 組胺,白三烯,氣道平滑肌收縮,CO,2,支氣管、肺,C,類纖維反射性,氣道上皮合成、釋放內(nèi)皮素,二,肺通氣功能的指標(biāo),（一）肺容積和肺容量,1,肺容積 四種基本肺容積,（,1,）潮氣量,(tidal volume),：,每次呼吸時(shí)吸入或呼出的氣體量,足月兒潮氣量一般為,6,8ml/kg,早產(chǎn)兒俯臥位及仰臥位的潮氣量分別為,5.40.2ml/kg,和,4.70.2ml/kg,（,2,）補(bǔ)吸氣量或吸氣儲備量,足月新生兒一般為,20-25ml/kg,（,3,）補(bǔ)呼氣量或呼氣儲備量,足月新生兒一般為,5-10ml/kg,
12、（,4,）殘氣量 ：,最大呼氣末尚存留于肺中不能呼出的氣體,量,足月新生兒殘氣量一般為,20ml/kg,2.,肺容量,兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上的肺容積相加，為肺容量,足月新生兒肺總量一般為,55,60 ml/kg,。,(1),深吸氣量,:,平靜呼氣末 作最大吸氣時(shí)所能吸入的氣量,深吸氣量,=,潮氣量,+,補(bǔ)吸氣量,足月兒一般為,30ml/kg,(2),功能殘氣量,:,殘氣量,+,補(bǔ)呼氣量,:,足月兒功能殘氣量一般為,25,30ml/kg,生理意義,:,緩沖呼吸過程中肺泡氣氧和二氧化碳分壓,(3),肺活量,(vital capacity,VC),:,概念：,一次最大吸氣后從肺內(nèi)所能呼出的最大,氣體量,肺活
13、量,=,潮氣量,+,補(bǔ)吸氣量,+,補(bǔ)呼氣量,正常值：,足月新生兒肺活量一般為,35,40ml/kg,意義：,反映了肺一次通氣的最大能力,可作為肺通氣功能的指標(biāo),（二） 肺通氣量和肺泡通氣量,1.,肺通氣量,（,1,）每分通氣量,(minute ventilation volume),指每分鐘進(jìn)或出肺的氣體總量,每分通氣量,=,潮氣量,呼吸頻率,足月新生兒一般為,200,300ml/kg,是機(jī)體通氣功能的指標(biāo)，受呼吸深淺的影響,不能準(zhǔn)確反映機(jī)體實(shí)際的有效通氣水平,呼吸衰竭早期,可,高于正常,嚴(yán)重呼吸衰竭時(shí)則大多低于正常,2.,無效腔和肺泡通氣量,生理無效腔,=,解剖無效腔,+,肺泡無效腔,肺泡通
14、氣量,=,（潮氣量,-,無效腔）,呼吸頻率,新生兒,解剖,無效腔,新生兒,肺泡,無效腔,0-0.5ml/kg,深慢呼吸增加肺泡通氣量,淺快呼吸減少肺泡通氣量,第二節(jié) 肺換氣和組織換氣,一,.,氣體交換基本原理,（一） 氣體的擴(kuò)散,肺泡、組織與血液之間氣體交換是通過,擴(kuò)散,進(jìn)行的,在海平面，空氣的壓力為,760 mmHg,，,由,O,2,構(gòu)成的壓力為,158.4 mmHg,（,760 mmHg,20.84%,），,簡稱,O,2,分壓,肺泡氣中,：,O,2,分壓低于空氣的,O,2,分壓,CO,2,分壓則遠(yuǎn)大于空氣的,CO,2,分壓,影響氣體分子在液體和液,-,氣之間擴(kuò)散的因素,：,1.,氣體的分壓
15、差,（,P,）,2.,氣體分子量,（,MW,）,和物理溶解度,（,S,）,3.,擴(kuò)散面積,（,A,）,和距離,（,d,）,4.,溫度,(T),P,A,S,T,擴(kuò)散速率,D = ,d,MW,(,二,),呼吸氣體和人體不同部位氣體的分壓,空氣,PO,2,159mmHg PCO,2,0.3mmHg,血液,PO,2,104mmHg,CO,2,40mmHg,肺泡,PO,2,40mmHg,CO,2,46mmHg,二、肺換氣,（一）肺換氣過程,O,2,與,CO,2,在血液和肺泡間擴(kuò)散迅速，,0.3s,內(nèi)可達(dá)平衡。,血液流經(jīng)肺毛細(xì)血管時(shí)間約,0.7s,，,1/3,時(shí)已完成肺換氣。,（二）影響肺換氣的因素,呼吸
16、膜的厚度、呼吸膜的面積和通氣,/,血流比值,1.,呼吸膜的厚度,肺泡內(nèi)氣體與肺泡壁毛細(xì)血管之間共有,6,層結(jié)構(gòu),(1,m),，構(gòu)成呼吸膜,(respiratory membrane),。,1),肺泡內(nèi)表面的液體層及其表面的表面活性物質(zhì)；,2),肺泡上皮細(xì)胞；,3),上皮基底膜；,4),彈力纖維和膠原纖維構(gòu)成的網(wǎng)狀間隙；,5),毛細(xì)血管基底膜；,6),毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞。,呼吸膜厚度增加一倍，氣體擴(kuò)散速率即降低一倍。,2.,呼吸膜的面積,正常成年人呼吸膜總面積達(dá),70 m,2,安靜狀態(tài)時(shí)僅有,40 m,2,參與氣體交換，很大的儲備面積。足月新生兒呼吸膜總面積為成人的,3%,，儲備功能不足,運(yùn)動(dòng)，毛
17、細(xì)血管開放數(shù)量、程度增加，面積,肺不張、肺氣腫、肺葉切除等情況下呼吸膜面積減少,。,3.,通氣,/,血流比值,概念,:,是指每分種肺泡通氣量（,VA,）和每分肺血流量（,Q,）之間的比值，簡寫為,VA/Q,。,正常成年人安靜時(shí)約為,0.84,新生兒初生時(shí)為,1,24,小時(shí)后為,VA/Q 0.8,肺泡氣,CO,2,及,O,2,分壓與濕潤的空氣相等，但由于沒有血流，同樣不能進(jìn)行氣體交換，相當(dāng)于出現(xiàn)了無效腔。這種無效腔稱為生理無效腔。,(,三,),肺擴(kuò)散容量,氣體在單位,(1mmHg),分壓差作用下，每分鐘通過呼吸膜擴(kuò)散的氣體,ml,數(shù)為肺擴(kuò)散容量,(diffusion capacity of lu
18、ng,D,L,).,V,D,L,=,P,A, P,C,V,：,每分鐘通過呼吸膜的氣體容積（,ml / min,）,P,A,：,肺泡氣中該氣體的平均分壓,P,C,：,肺毛細(xì)血管血液內(nèi)該氣體的平均分壓,D,L,測定呼吸氣通過呼吸膜的能力的一種指標(biāo)。,正常人安靜狀態(tài),O,2,的,D,L,平均約為,20ml / min,CO,2,的,D,L,平均約為,O,2,的,20,倍,運(yùn)動(dòng)時(shí),D,L,：,肺泡膜面積、肺毛細(xì)血管血流量,肺疾病,D,L,：,肺泡膜面積 、擴(kuò)散距離增加,第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸,一,. O,2,的運(yùn)輸,正常情況下，在血液中運(yùn)輸?shù)?O,2,中,98.5,以與紅細(xì)胞內(nèi)血紅蛋白相結(jié)合的方式
19、存在，,1.5,以單純物理溶解方式存在。,O,2,與血紅蛋白的可逆性結(jié)合,特征：,1.,反應(yīng)快、可逆、不需酶催化、受,PO,2,的影響,2.,氧合反應(yīng)：,Fe,2+,與,O,2,的結(jié)合,1,個(gè)珠蛋白,3.1,分子,Hb,4,個(gè)血紅素,- 4,分子,O,2,4. O,2,與血紅蛋白結(jié)合或解離曲線呈,S,形,二,. CO,2,的運(yùn)輸,血液中的,CO,2,兩種形式運(yùn)輸,:,物理溶解的,CO,2,約占總運(yùn)輸量的,5%,，,主要是碳酸氫鹽,化學(xué)結(jié)合的占,95%,氨基甲酸血紅蛋白,1,、物理溶解方式：,每,100 ml,的血液只能運(yùn)輸,0.3 ml,的,CO,2,。,2,、碳酸氫鹽結(jié)合方式,：,從組織擴(kuò)散
20、入血液的,CO,2,進(jìn)入紅細(xì)胞后形成,H,2,CO,3,，進(jìn)一步解離成,HCO,3,-,和,H,+,。,HCO,3,-,載體擴(kuò)散入血液（,Cl,-,同時(shí)進(jìn)入紅細(xì)胞），多余的,H,+,與血紅蛋白結(jié)合。,3,、氨基甲酸血紅蛋白結(jié)合方式,：,一部分,CO,2,與血紅蛋白的氨基結(jié)合生成氨基甲酸血紅蛋白。,腦橋,（,+,）,（,+,）,延髓,（,+,）,（,+,）,（,+,）,（,+,）,脊髓,效應(yīng)器,吸氣肌,呼氣 舒張 收縮,腦橋,KF,核,吸氣切斷機(jī)制,吸氣抑制神經(jīng)元,中樞吸氣活動(dòng)發(fā)生器,pre-Btzinger Complex,吸氣神經(jīng)元,呼氣神經(jīng)元,Bt C,吸氣肌運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,肺擴(kuò)張,肺牽張感受器,
新生兒呼吸生理特點(diǎn)
