与机械通气相关的呼吸生理知识

关于与机械通气相关的呼吸生理知识26.06.20231第1页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20232TheRespiratorySystem与机械通气有关的呼吸生理知识2.肺的防御功能：3.肺容积划分及通气功能：4.肺泡气与血液的气体交换5.呼吸动力学基础6.呼吸的调节1.呼吸系统解剖第2页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20233RespiratorytractNosePharynxupperrespiratorytractLarynxTrachea

lowerrespiratorytractBronchiLungs-pairedorgansofrespirationFunction:supplythebodywithoxygenandtogetridofexcesscarbondioxideresultingfromcellmetabolism呼吸系统解剖以环状软骨下缘为界气管第3页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20234TheTrachea气管Position:extendsfromthelowerborderofcricoidcartilage(环状软骨)tothelevelofsternalangle(胸骨角)(betweenT4－T5vertebrae)whereitdividesintorightandleftprincipalbronchiStructurefeaturesConsistsofabout15－20C-shapedincompletetrachealcartilagesforpatencyconnectedbysmoothmuscleandconnectiveCarinaoftrachea气管隆突

－ridgeofcartilageatbifurcation分歧intoprincipalbronchi第4页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20235Bronchi支气管Rightprincipalbronchus右主支气管Shorter,wider,andmoreverticalthantheleft,isabout2.5cmlong,Leavestheextendlineofthemiddlelineoftracheaat25～30oangleForeignbodiesarethereforemorelikelytolodgeinthisbronchusoroneofitsbranchesLeftprincipalbronchus左主支气管Narrower,longer,andmorehorizontalthantherightisabout5cmlong,leavestheextendlineofthemiddlelineoftracheaatabout40～50oangle第5页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20236Bronchialtree支气管树

Eachprincipalbronchusdividesintolobarbronchi(twoontheleft,threeontheright),eachofwhichsuppliesalobeoflung.Eachlobarbronchusthendividedintosegmentalbronchi,whichsupplyspecificsegmentsofthelung.第6页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20237WeibelER:MorphometryoftheHumanLung.BerlinandNewYork:Springer-Verlag,1963TheAirwaysConductingzone:nogasexchangeoccursAnatomicdeadspaceTransitionalzone:alveoliappear,butarenotgreatinnumberRespiratoryzone:containthealveolarsacs第7页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20238Bronchopulmonarysegments支气管肺段

Wedgeshaped,withthebaselyingperipherallyandtheapexlyingtowardstherootoflungs,tenineachlungEachwithasegmentalbronchusandbranchesofpulmonaryarteryTheveinsliebothinandbetweensegments第8页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20239段支气管继之分为小支气管、细支气管、终末细支气管等。最终与具有呼吸功能的呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊及肺泡相连。第9页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202310小气道的概念及其特点直径〈2mm相当于第7级以下的小支气管及细支气管其最小管径可达0.65mm小气道的概念第10页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202311小气道的概念及其特点管壁菲薄，炎症易波及气道全层及周围组织无软骨支持，在脱离纤维鞘嵌入肺组织后，管腔通畅性不象软骨性气道，易于受胸腔的压力变化的影响支气管树的分布特点，决定了分级越高，管径越细。易阻塞总截面积却大大增加，气流速度慢，以层流为主，其阻力占气道总阻力的20%，难用测总阻力法发现。随着小支气管的7级分支成2050根时，总截面面积上升到19.6cm2，约为气管的8倍。此后，又反复分成6万余根终末细支气管时，总面积达到了180cm2，是气管总截面面积的72倍。

平滑肌相对丰富，改变小气道口径，控制气体流量，调节通气、血流比。检查方法：流速容积曲线测定，闭合气量测定小气道的特点第11页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202312支气管上皮细胞分布于整个气道长20um，宽7um，基底部2um每个细胞有纤毛300余根纤毛长7um，每秒钟向前摆动1000-1500次，可推动粘液层向上运动。纤毛对外界敏感纤毛柱状上皮细胞第12页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202313支气管上皮细胞夹杂在纤毛柱状上皮细胞之间其数目随支气管分级增加而减少平均1mm2面积有6800个粘液细胞粘液细胞包括杯状细胞及小粘液颗粒细胞二种细胞可互相转换。粘液细胞第13页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202314纤毛细胞杯状细胞gobletcellciliatedcell第14页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202315支气管上皮细胞基底细胞为锥形或多角形位于上皮基膜上，与附近细胞以桥粒相连基底细胞分化能力强，可分裂自身、纤毛柱状上皮细胞及粘液细胞基底细胞第15页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202316支气管上皮细胞又称嗜银细胞存在于各级支气管K细胞分泌5-羟色胺、儿茶酚胺等，参与循环及支气管平滑肌张力的调节。本身是化学感受器K细胞第16页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202317支气管上皮细胞呈柱状或立方状分布细支气管以下能合成、分泌蛋白质，与Ⅱ型肺泡细胞分泌的脂质共同组成表面活性物质，维持末梢气道及肺泡口径的稳定性Clara细胞第17页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202318支气管上皮细胞由15-20个细胞组成，呈菱形或卵圆形高15um，宽20-40um分布气道到肺泡，以细支气管分叉处最多细胞内含有5-羟色胺等物质可能受中枢调节，具有内分泌功能的神经感受器神经上皮小体第18页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202319TheLungs肺Position:locatedinthethoraciccavitybybothsidesofmediastinumGeneralfeaturesCone-shaped(圆锥),therightlungisshorterandbroader,theleftoneislongerandnarrowerApexoflung(肺尖)－rises2～3cmabovethemedialthirdofclavicleintoneckBase－concave(凹面),relatedtodiaphragm(横隔膜),alsocalleddiaphragmaticsurfaceCostalsurface(肋面)－large,convex(凸起的),relatedtothoracicwall第19页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202320Medialsurface(纵隔面)－concave(凹面),relatedtomediastinumandvertebraeHilumoflung肺门：areaonmedialsurfacewherestructuresinrootenterorleavelungRootoflung肺根ContentsPrincipalbronchusPulmonaryarteryandveinNervesandlymphaticsSurroundedbyconnectivetissue第20页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202321BordersPosterior－bluntInferior－sharpAnterior－sharpcardiacnotch心切迹

lingualinleftlung左肺小舌LobesandFissureRightlungTwofissures(裂):horizontalanoblique(倾斜的)Threelobes:superior,middle,inferiorLeftlungOnefissure:obliqueTwolobes:superiorandinferior第21页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202322呼吸系统解剖-终末呼吸单位为终末细支气管以下的单位是进行气体交换的唯一场所包括2个呼吸性细支气管每根再分级3次，最后形成肺泡管、肺泡囊和肺泡肺泡管由平滑肌-弹力纤维网络组成终末呼吸单位第22页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202323肺泡与肺血第23页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202324呼吸系统解剖-肺泡平均内径200-250um内面衬有肺泡上皮细胞壁内有丰富的毛细血管网及网状纤维、弹力纤维和胶原纤维，网眼内有巨噬细胞、成纤维细胞及肥大细胞总数：2-6亿之间面积：40-120m2(sizeofatenniscourt)有1-2个肺泡孔与相邻肺泡相沟通肺泡-多面型薄壁囊泡第24页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202325呼吸系统解剖-肺泡覆盖肺泡表面95%表面扁平，为血-气屏障的主要成分。Ⅰ型肺泡上皮间的连接为绝对不可渗型，防止间质中蛋白或液体流出、防止肺泡腔内流体流入间质易受损伤，如ARDS已分化完整，不能再生Ⅰ型肺泡上皮细胞第25页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202326呼吸系统解剖-肺泡覆盖肺泡表面5%大致圆形，体积小，但数目多，是Ⅰ型的1.7倍。Ⅱ型肺泡上皮为型的后备细胞Ⅱ型在分化过程中，其胞浆较正常者为厚，降低了弥散Ⅱ型肺泡上皮细胞第26页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202327表面活性物质(surfactant)

肺泡Ⅱ型细胞分泌的二棕榈酰卵磷脂(DPPC)第27页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202328

TypeIpneumocytes

Ⅰ型肺泡细胞TypeIIpneumocytes

Ⅱ型肺泡细胞形态

squamousepithelialcells

largercuboidalcells数量少，覆盖广多，覆盖少结构细胞器不发达，吞饮小泡，细胞间紧密连接

嗜锇性板层小体内含表面活性物质功能

facilitategasexchang

secretesurfactant

增生修复I型细胞

肺泡上皮:第28页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202329ThePleura胸膜GeneralfeaturesSerousmembranesformingclosedsacsTwolayersVisceral(内脏的)pleura－adherestolung,continuouswithparietalpleuraatrootoflungParietal(体壁的)pleura－linesthethoraciccavity第29页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202330

Twopleurallayerscontinuewitheachotheratrootoflungformingclosedpotentialspace－pleuralcavity胸膜腔ContainsasmallamountpleuralfluidSubatmosphericpressureinit第30页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202331NamedpartsofparietalpleuraCupulaofpleura胸膜顶

－extendsupintotheneck,overtheapexoflung,2～3cmabovethemedialthirdofclavicleCostalpleura肋胸膜

－linestheinnersurfaceofthewallofthechestMediastinalpleura纵隔胸膜LinesmediastinumPulmonaryligament肺韧带Diaphragmaticpleura膈胸膜－Linesdiaphragm第31页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202332

Costodiaphragmaticrecesse肋膈隐窝－aretheslit-likeintervalsbetweencostalanddiaphragmaticpleuraeoneachside,thelowestpointofpleuralcavityCostomediastinalrecess肋纵隔隐窝－ontheleftsidebetweenthemediastinalpleuralandcostalpleuraPleurarecesses胸膜隐窝－potentialspacesofpleuralcavitywhichlungsarenotoccupiedinquietrespiration第32页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202333TheRespiratorySystem与机械通气有关的呼吸生理知识1.呼吸系统解剖3.肺容积划分及通气功能：4.肺泡气与血液的气体交换5.呼吸动力学基础6.呼吸的调节2.肺的防御功能：第33页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202334肺的防御功能传导作用：自鼻到终末细支气管加温、加湿功能：喉以上为上呼吸道可调节当到达肺泡时，都接近体温，相对湿度100%静息时呼出气消耗250ml水分/天吸入干澡、寒冷的气体可致呼吸道脱水、纤毛功能减退。经口咽呼吸与经鼻咽呼吸：调节差异不大经不经上呼吸道呼吸：差别大，须加温、加湿。吸入气体调节功能第34页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202335肺的防御功能成人每天吸入10000-1200L空气每L空气含数百分悬浮颗粒滤过作用：>10um2-10um：多在气道、支气管、细支管壁上0.3-2um：可达终末呼吸单位<0.3um像水蒸气，可呼出呼吸性细支气管以下不含纤毛过滤及清洁机制第35页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202336肺的防御功能咳嗽是一高度协调的复杂动作咳嗽时截面积减少到原来的16%气体可以85%的速度冲击咳嗽对气道分泌物多者尤其重要。咳嗽第36页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202337TheRespiratorySystem与机械通气有关的呼吸生理知识1.呼吸系统解剖2.肺的防御功能：4.肺泡气与血液的气体交换5.呼吸动力学基础6.呼吸的调节3.肺容积划分及通气功能：第37页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202338PulmonaryFunctionTesting

TheBasicsofInterpretationProvidequantifiable,reproduciblemeasurementoflungfunction第38页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202339ObjectivesIdentifythecomponentsofPFTsDescribetheindicationsDevelopastepwiseapproachtointerpretationRecognizecommonpatterns第39页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202340PulmonaryFunctionTesting

WhichofthefollowingisusedtofollowdiseaseseverityinCOPDpatients?Totallungcapacity(TLC)DegreeofresponsivenesstobronchodilatorsForcedvitalcapacity(FVC)Forcedexpiratoryvolumein1seconde.Diffusingcapacity(DLCO)第40页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202341DescriptionSpirometryFlowVolumeLoopBronchodilatorresponseLungvolumesDiffusioncapacity(DLCO)BronchoprovocationtestingMaximumrespiratorypressuresSimpleandcomplexcardiopulmonaryexercisetesting第41页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202342Indications—DiagnosisEvaluationofsignsandsymptoms -exertionaldyspnea,chroniccough

Screeningat-riskpopulationsEvaluationofoccupationalsymptomsMonitoringpulmonarydrugtoxicityAbnormalstudy -CXR,EKG,ABG,hemoglobinPreoperativeassessment第42页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202343Indications—Prognostic

AssessseverityFollowresponsetotherapyDeterminefurthertreatmentgoalsReferralforsurgeryDisability第43页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202344肺通气功能的指标

基本:肺容积肺容量第44页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202345肺容积

(pulmonaryvolume)

肺容量

(pulmonarycapacity)

1潮气量(TV)1深吸气量(IC)2补吸气量(IRV)2肺活量(VC),用力肺活量(FVC)3补呼气量(ERV)3用力呼气量(FEV,时间肺活量)4余气量(RV)4功能余气量(FRC)5肺总量(TLC)第45页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202346SpirometrySimple,office-basedMeasuresflow,volumesVolumevs.TimeCandetermine: -Forcedexpiratoryvolumeinonesecond(FEV1) -Forcedvitalcapacity(FVC) -FEV1/FVC -Forcedexpiratoryflow25%-75%(FEF25-75)第46页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202347LungVolumes第47页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202348Spirometry第48页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202349NormalSpirometry第49页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202350LungVolumesIRVTVERV4Volumes4CapacitiesSumof2ormorelungvolumesRVICFRCVCTLCRV第50页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202351TidalVolume(TV)IRVTVERVRVICFRCVCTLCRVVolumeofairinspiredandexpiredduringnormalquietbreathing第51页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202352InspiratoryReserveVolume(IRV)IRVTVERVThemaximumamountofairthatcanbeinhaledafteranormaltidalvolumeinspirationRVICFRCVCTLCRV第52页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202353ExpiratoryReserveVolume(ERV)IRVTVERVMaximumamountofairthatcanbeexhaledfromtherestingexpiratorylevelRVICFRCVCTLCRV第53页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202354ResidualVolume(RV)IRVTVERVVolumeofairremaininginthelungsattheendofmaximumexpirationRVICFRCVCTLCRV第54页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202355VitalCapacity(VC)IRVTVERVVolumeofairthatcanbeexhaledfromthelungsafteramaximuminspirationFVC:whenVCexhaledforcefullySVC:whenVCisexhaledslowlyVC=IRV+TV+ERVRVICFRCVCTLCRV第55页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202356InspiratoryCapacity(IC)IRVTVERVMaximumamountofairthatcanbeinhaledfromtheendofatidalvolumeIC=IRV+TVRVICFRCVCTLCRV第56页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202357FunctionalResidualCapacity(FRC)IRVTVERVVolumeofairremaininginthelungsattheendofaTVexpirationTheelasticforceofthechestwallisexactlybalancedbytheelasticforceofthelungsFRC=ERV+RVRVICFRCVCTLCRV第57页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202358TotalLungCapacity(TLC)IRVTVERVVolumeofairinthelungsafteramaximuminspirationTLC=IRV+TV+ERV+RVRVICFRCVCTLCRV第58页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202359时间肺活量-反映肺活量及呼吸阻力最大吸气后以最快速度呼气，第1、2、3秒末呼出气量占肺活量的百分数。第59页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202360ObstructivePattern

DecreasedFEV1DecreasedFVCDecreasedFEV1/FVC -<70%predictedFEV1usedtofollowseverityinCOPDFEV1>80%临界状态

<80%轻度

<60%中度

<40%重度第60页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202361ObstructiveLungDisease—Differential

Diagnosis

AsthmaCOPD -chronicbronchitis -emphysemaBronchiectasisBronchiolitisUpperairwayobstruction第61页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202362RestrictivePatternDecreasedFEV1DecreasedFVCFEV1/FVCnormalorincreasedFVC>80%正常

<80%轻度

<60%中度

<50%重度第62页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202363RestrictiveLungDisease—Differential

DiagnosisPleuralParenchymalChestwallNeuromuscular第63页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202364PulmonaryFunctionTesting

WhichofthefollowingisusedtofollowdiseaseseverityinCOPDpatients?Totallungcapacity(TLC)DegreeofresponsivenesstobronchodilatorsForcedvitalcapacity(FVC)Forcedexpiratoryvolumein1seconde.Diffusingcapacity(DLCO)第64页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202365PulmonaryFunctionTesting

WhichofthefollowingisusedtofollowdiseaseseverityinCOPDpatients?Totallungcapacity(TLC)DegreeofresponsivenesstobronchodilatorsForcedvitalcapacity(FVC)Forcedexpiratoryvolumein1seconde.Diffusingcapacity(DLCO)第65页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202366SpirometryPatterns第66页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202367BronchodilatorResponseDegreetowhichFEV1improveswithinhaledbronchodilatorDocumentsreversibleairflowobstructionSignificantresponseif: -FEV1increasesby12%and>200mlRequestifobstructivepatternonspirometry第67页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202368FlowVolumeLoop“Spirogram”MeasuresforcedinspiratoryandexpiratoryflowrateAugmentsspirometryresultsIndications:evaluationofupperairwayobstruction(stridor,unexplaineddyspnea)第68页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202369FlowVolumeLoop第69页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202370UpperAirwayObstructionVariableintrathoracicobstructionVariableextrathoracicobstructionFixedobstruction第70页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202371UpperAirwayObstruction第71页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202372LungVolumesMeasurement: -helium(氦)

-nitrogenwashout

-bodyplethsmographyIndications: -Diagnoserestrictivecomponent

-Differentiatechronicbronchitisfrom emphysema第72页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202373LungVolumes–Patterns

Obstructive -TLC>120%predicted -RV>120%predictedRestrictive -TLC<80%predicted -RV<80%predicted第73页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202374(二)肺通气量(pulmonaryventilation)

肺泡通气量(alveolarventilation)

1.每分通气量每分通气量每分钟进或出肺的气体总量。最大随意通气量尽力作深快呼吸时，每分钟所能吸入或呼出的最大气量。通气贮量百分比=（最大通气量-每分平静通气量）/最大通气量×l00％

第74页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023752.无效腔

肺泡通气量解剖无效腔500第75页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202376解剖无效腔:不能与血液进行气体交换的呼吸道的容积。肺泡无效腔:未能与血液进行气体交换的肺泡容量。生理无效腔=解剖无效腔+肺泡无效腔肺泡通气量:每分钟吸入肺泡的新鲜气量,=（潮气量－无效腔气量）×呼吸频率第76页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202377肺通气量和肺泡通气量呼吸频率潮气量肺通气量肺泡通气量

(次/min)(ml)(ml/min)(ml/min)165008000560081000800068003225080003200第77页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202378无效腔与肺泡通气量每次呼吸使肺泡内气体更新换气1/7深慢呼吸利于气体交换第78页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202379TheRespiratorySystem与机械通气有关的呼吸生理知识1.呼吸系统解剖2.肺的防御功能：3.肺容积划分及通气功能：5.呼吸动力学基础6.呼吸的调节4.肺泡气与血液的气体交换第79页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202380肺换气:肺泡与毛细血管之间的气体交换过程。第80页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202381（二）影响因素1.呼吸膜厚度:

反变肺纤维化、肺水肿时增厚第81页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202382

呼吸膜面积:正变运动时面积增大肺不张、肺实变、肺Cap闭塞时面积减小第82页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202383

3通气/血流比值0.84

每分肺泡通气量和每分肺血流量的比值。一般肺泡通气为4L/min，心排出量为5L/min，其比例为0.8

气多或血少气少或血多比值升高比值降低肺泡无效腔A-V短路换气效率低第83页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202384气/血比值第84页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202385右向左分流健康人中有3％左右的混合静脉血不经肺毛细血管直接进入体循环的解剖分流。右至左分流的先天性心血管疾病肺实变、肺水肿和肺不张等病变肺毛细血管的混合静脉血，未能与肺进行气体交换而进入肺静脉第85页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202386右向左分流若分流量>30%，吸高浓度氧亦不易纠正缺氧。静动脉分流量（Q/QT）可通过单向活瓣吸20分钟纯氧后，抽取动脉血气分析，将所得结果代入Fick公式间接换算而得。

0.0031×（PAO2--PaO2）Qs/Qt=----------------------------------------------------------0.0031×（PAO2-PaO2）+（CaO2-CVO2）第86页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202387Qs/QT代表解剖和肺内右至左的分流之和PAO2=大气压－47－PaCO2CaO2-CvO2为动脉血与混合静脉血氧含量之差值，健康者以5代入，有心肺疾患以3.5代入。动态随访Qs/QT可了解病情的变化，以及疗效的考核一般Qs/QT<15%可脱离呼吸机（系肺病变所致的分流）。第87页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202388三、组织换气

血液与组织细胞之间的气体交换过程。第88页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202389DiffusingCapacityDiffusingcapacityoflungsforCO（DLCO）MeasuresabilityoflungstotransportinhaledgasfromalveolitopulmonarycapillariesDependson: -alveolar—capillarymembrane -hemoglobinconcentration -cardiacoutput第89页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202390弥散(DLCO)弥散是氧和二氧化碳气体分子通过肺泡毛细血管膜(肺泡膜)的过程气体分子扩散速度与气体分子在膜两侧的分压差和溶解度成正比,与气体分子量的平方根成反比由于二氧化碳的溶解系数远高于氧，其弥散常数为氧的20.7倍，所以临床上不存在二氧化碳弥散障碍，只有氧弥散障碍引起缺氧第90页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202391DiffusingCapacity

DecreasedDLCO

(<80%predicted)ObstructivelungdiseaseParenchymaldiseasePulmonaryvasculardiseaseAnemia贫血IncreasedDLCO

(>120-140%predicted)Asthma(ornormal)PulmonaryhemorrhagePolycythemia(红血球增多(症)Lefttorightshunt第91页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202392气体在血液中的运输

一、O2、CO2在血中存在的形式形式：物理溶解、化学结合气体分压*溶解度溶解量=

温度第92页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202393二、O2的运输 形式：物理溶解（1.5%）化学结合（98.5%）第93页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202394第94页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202395Hb与O2结合的特征：①反应快、可逆、不需酶催化，主要受

PO2影响②属氧合反应③血红素Fe2+与珠蛋白组氨酸结合后，作用点才起作用④1分子Hb可结合4分子O2⑤氧离曲线呈S形第95页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202396第96页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202397影响氧解离曲线的因素1、pH和pCO2的影响：波尔效应(Bohr)2、温度3、2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）4、其它因素pH、pCO2或2，3-DPG：HB对O2的亲和力，氧解离曲线右移。第97页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202398

Hb氧容量100ml血的Hb所能结合的最大氧量。Hb氧含量100血的Hb实际结合的氧量。Hb氧饱和度Hb氧含量和Hb氧容量的百分比。第98页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.202399二、CO2的运输

运输形式：物理溶解（5%）化学结合①碳酸氢盐（88%）②氨基甲酸Hb（7%）第99页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023100CO2化学结合

碳酸氢盐（88%）氨基甲酸Hb（7%）第100页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023101TheRespiratorySystem与机械通气有关的呼吸生理知识1.呼吸系统解剖2.肺的防御功能：3.肺容积划分及通气功能：4.肺泡气与血液的气体交换6.呼吸的调节5.呼吸动力学基础第101页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023102呼吸(respiration)机体与外界环境之间的气体交换过程。第102页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023103呼吸环节：1.外呼吸肺通气+肺换气2.气体在血中的运输3.内呼吸组织换气+细胞内氧化第103页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023104

肺通气

(pulmonaryventilation)肺与外界环境之间的气体交换过程。第104页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023105肺通气原理

肺通气的动力

吸气肌收缩胸廓扩大肺扩大吸气肌舒张吸气肺内压<大气压胸廓缩小肺缩小肺内压>大气压呼气第105页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023106平静呼吸第106页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023107第107页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023108（一）呼吸肌1)吸气肌膈肌肋间外肌第108页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20231092)呼气肌肋间内肌腹壁肌第109页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20231103)辅助呼吸肌斜角肌胸锁乳突肌胸肌背肌第110页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023111呼吸过程平静吸气：主动过程用力吸气：主动过程平静呼气：被动过程用力呼气：主动过程第111页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023112呼吸的表现形式用力程度平静呼吸:安静时的呼吸用力呼吸:加深加快的呼吸呼吸困难2)呼吸肌参与腹式呼吸:膈肌活动为主胸式呼吸:肋间外肌活动为主混合式呼吸第112页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023113（二）与呼吸有关的压力胸膜腔内压肺泡内压气道内压经胸压经肺压经胸壁压经气道压第113页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023114肺内压（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=大气压呼气停止第114页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023115负压人工呼吸正压人工呼吸第115页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023116

肺内压胸内压呼吸气量第116页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023117胸膜腔内压

(intrapleuralpressure)：胸膜腔内的压力测量：直接法间接法第117页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023118胸内压形成以胸膜腔密闭且含浆液为条件胸廓生长>肺生长胸廓容积>肺容积胸廓将肺拉大肺回缩胸内负压第118页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023119第119页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023120

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—-5mmHg吸气末：-5—-10mmHg第120页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023121胸内压作用：①实现肺通气②利于肺换气③利于V血、组织液回流第121页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023122（三）肺通气的阻力第122页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20231231弹性阻力弹性阻力：弹性组织对抗外力引起的变形而产生的回位力。顺应性：弹性组织在外力作用下的可扩展性。是指静态条件下，每单位压力变化而产生的容积变化。弹性阻力小，容易扩展，顺应性大。

第123页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20231241)肺顺应性曲线第124页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023125第125页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023126肺充血、肺不张、肺纤维化

肺顺应性↓表面活性物质减少肺顺性↓肺气肿肺顺性↑第126页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20231272）比顺应性=实测肺顺应性/肺总量顺应性=容积变化/压力变化（L/kPa）第127页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20231283）肺弹性阻力产生：①弹性纤维及胶原纤维（约占1/3）②表面张力（约占2/3）（液—气界面）第128页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023129表面张力的作用：使液体表面积缩小。（肺塌陷）第129页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023130表面活性物质作用：降低表面张力①维持大小肺泡容积稳定P=2T/r小肺泡DPPC密度大，T较小（r=1,T=25，P=50）大肺泡DPPC密度小，T较大（r=2,T=50，P=50）第130页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023131第131页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023132②防止肺水肿,防止肺不张③降低吸气阻力第132页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20231334）胸廓弹性阻力作用：肺容量=67%肺总量时无回缩力肺容量<67%肺总量时吸气动力呼气阻力肺容量>67%肺总量时呼气动力吸气阻力第133页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023134第134页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023135肥胖、胸廓畸形胸膜增厚胸廓顺应性腹内占位病变5）胸廓顺应性第135页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.20231362非弹性阻力①惯性阻力②粘滞阻力③气道阻力:占非弹性阻力大部第136页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023137气道阻力流速快、湍流、管径小气道阻力大流速慢、层流、管径大气道阻力小第137页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.06.2023138第138页，讲稿共158页，2023年5月2日，星期三26.0