新生儿呼吸生理特点课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,新生儿呼吸生理,柳,国,胜,主,讲,新生儿呼吸生理柳国胜主讲,呼吸的概念：,?,机体与外界环境之间的气体交换过程，,称为呼吸,?,呼吸是维持新陈代谢和其他功能活动所,必需的基本过程之一,呼吸的概念：?机体与,肺通气,肺与外环境之间进行气体交换的过程,（一）,肺通气的结构基础,呼吸道,肺泡,胸廓,（二）,肺通气的原理,肺通气的动力,肺通气的阻力,呼吸功,(,三）,肺通气功能的指标,肺容积和肺容量,肺通气量和肺泡通气量,肺通气肺与外环境之间,肺通气的结构基础,?,呼吸道,呼吸道粘膜（下呼吸道粘膜上皮细胞还有纤毛）,呼吸道平滑肌（迷走,-M,型,，交感,-,型,?,肺泡,肺泡膜,表面活性物质,?,胸廓,胸膜腔,呼吸肌,肺通气的结构基础?呼,表面活性物质（,pulmonary surfactant,）：,主要成分：,二棕榈酰卵磷脂,分泌部位,:,肺泡,II,型细胞分泌,作用：,降低肺泡表面张力,1.,维持大小肺泡的稳定性,2.,防止肺水肿,3.,降低吸气阻力,减少吸气做功,表面活性物质（pul,肺通气的原理,?,肺通气的动力,（,1,）,呼吸运动是肺通气的原动力,（,2,）,肺内压与大气压之间的压力差推动气体进出肺,是肺通,气的直接动力,（,3,）,胸膜腔内压维持肺处于扩张状态,?,肺通气的阻力,（,1,）弹性阻力,（,2,）非弹性阻力,?,呼吸功,：克服呼吸阻力推动肺通气所作功包括弹,性功、气流阻力功和惯性功,肺通气的原理?肺通气,平静呼吸运动过程：,?,吸气运动,吸气肌：膈肌，肋间外肌等收缩,?,呼气运动,吸气肌：膈肌，肋间外肌舒张，胸廓减,小，肺依自身回缩力而回位,平静呼吸运动过程：?,用力呼吸运动过程：,吸气运动,吸气肌：,膈肌，肋间外肌、辅助吸气肌收缩。,呼气运动,呼气肌：,肋间内肌收缩,腹肌收缩,、膈肌，肋间外肌舒张,用力呼吸运动过程：吸,新生儿胸廓的特点及呼吸肌的发育,均影响其呼吸运动,?,胸廓呈桶状，肋骨呈水平位,?,胸部呼吸肌发育差，不利于吸气运动,?,主要靠膈肌收缩产生呼吸运动,?,新生儿尤其是早产儿的胸壁柔软，吸气时下部肋,骨被拉向内，不利于产生较高的吸气负压,?,膈肌组成中耐疲劳纤维仅占,25%,，而成人则占,50%,55%,，故更易于疲劳,?,长期应用呼吸机的新生儿，由于可能发生一定程,度废用性萎缩，更易疲劳，使撤机困难,新生儿胸廓的特点及呼,?,肺内压：,指肺泡内的压力,平静呼吸：,5cmH2O,左右,?,胸内压,:,胸膜腔内的压力,形成：,胸内压,=,肺内压,-,肺回缩力,=,大气压,-,肺回缩力,= -,肺回缩力,意义：,维持肺的扩张状态,;,促进静脉和淋巴回流,?肺内压：指肺泡内的,（,二）肺通气的阻力,弹性阻力,65%,肺通气的阻力,非弹性阻力,35%,1.,弹性阻力和顺应性,(compliance),（二）肺通气的阻力弹,肺顺应性：,C,L,用单位跨肺压的变化所导致的肺容积变化,。,C,L,V,P,V:,肺容积变化,P,：,跨肺压,（肺内压胸内压）,压力变化,（,0.2 L/cmH,2,O,）,肺顺应性：CL用单位,(1),肺的弹性阻力和顺应性：,肺弹性阻力的来源：,肺组织弹性回缩力及表面张力，足月新生,儿约为,19-39,mmHg/L,S,表面张力：,在液,-,气界面上，由于液体分子之间的吸引,力大于气体分子之间的吸引力，而使表面,积趋向于缩小的力,(1)肺的弹性阻力和,1),静态肺顺应性曲线,1) 静态肺顺应性,2,）,弹性阻力的来源：,弹性回缩力,1/3,肺泡液,-,气界面的表面张力,2/3,Laplace,定律,P = 2T / r,P :,肺泡内压力,T,：肺泡表面张力,r,：肺泡半径,2）弹性阻力的来源：,影响新生儿肺弹性阻力的因素,?,新生儿弹性阻力增大的情况,新生儿呼吸窘迫综合征、肺炎、肺水肿，肺,不张、肺间质纤维化等，其顺应性小，故,机械通气时所需吸气峰压（,PIP,）较高,?,弹性阻力变小的情况,多见于肺气肿等,影响新生儿肺弹性阻力,(2),胸廓的弹性阻力和顺应性,胸廓顺应性,=,胸廓容积的变化,/,跨壁压的变化,总顺应性,1 / C,总,= 1 / CL + 1 / C chw,?,新生儿特别是早产儿肋骨为软骨，胸廓极易变,形，上述公式中的,1/,胸壁顺应性接近于零,?,可认为新生儿的总顺应性和肺顺应性相等,(2)胸廓的弹性阻力,静态和动态顺应性,?,静态顺应性,代表肺和胸壁的弹性阻力,测定操作较烦琐,?,动态顺应性,根据吸气峰压（,PIP,）和呼气末压（,PEEP,）之间的压差,，计算出的顺应性,反映肺和胸壁的弹性阻力外，还包括克服气道阻力,通常动态顺应性比静态顺应性小,10,20%,新生儿肺的动态顺应性约为,1,2ml/ cmH2O.kg,，俯卧可,达到,3.38,0.16ml/ cmH2O.kg,机械通气过程中连续监测顺应性，有助于早期识别肺过,度扩张，指导呼吸机参数适时调节，可避免引起气压伤,静态和动态顺应性?静,比顺应性（,specific compliance,）,肺顺应性,比顺应性,=,功能残气量,?,顺应性不仅与肺与胸壁的弹性阻力有关，而且与,肺容量大小密切相关,?,成人动态顺应性的绝对值约为,9.47,12.8ml/,cmH2O,而新生儿仅约为,2.63 ml/cmH2O,；动态比,顺应性，则分别为,34ml/ cmH2O,L,和,31,33ml/,cmH2O,?,真正反映肺的弹性阻力,，去除了肺容量增减的因,素,比顺应性（speci,压力容积曲线（,P,V Loops,）,?,压力,容量曲线为测定动态顺应性时，实,时动态显示每次呼吸周期吸气和呼气时测,得的压力和容积变化点相连成线，得到的,一闭合环曲线,?,该曲线肺容积变化包括：起始、转折、上,升、平移、下降、滞后,?,目前有些呼吸机配有描绘出压力容量曲,线,的功能,压力容积曲线（P,压力,-,容量曲线,压力-容量曲线,2.,非弹性阻力,惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力,R,1 / r,4,气道阻力：,用维持单位时间内气体流量所需的压力差表示。,压力差,大气压肺泡压（,cmH2O,）,气道阻力,=,=,流速,流速（,L/S,）,?,正常新生儿总气道阻力为,20,40 cmH2O/L,S,?,流速可用流速仪测知,?,压力差为口腔与肺泡的压差，要在呼吸过程中以气流,阻断器短暂阻断气流的瞬间测量,?,应用呼吸机的患儿带有气管插管，所测得的阻力值还,包括气管插管阻力在内,2.非弹性阻力惯性阻,气道阻力,?,主要存在于主支气管等大气道,?,细支气管、终末细支气管尽管口径很小，,但数量极多，因而总阻力很小,在疾病情况下细支气管对气道阻力影响很大,细支气管平滑肌受副交感神经,和交感神经,双重支配,气道阻力?主要存在于,影响气道口径的因素,（,1,）跨壁压,:,指呼吸道内外的压力差,呼吸道内压力高，,跨壁压增大,管径被动扩大，,阻力变小,（,2,）肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用,小气道,弹性纤维,胶原纤维,对气道壁的牵拉作用,保持没有软骨组织支持的细支气管的通畅,影响气道口径的因素（,（,3,）自主神经系统对气道管壁平滑肌的调节,双重神经支配,：,副交感神经,：,递质：,ACh,受体：,M,型,作用：气道平滑肌收缩，管径减小，阻力增加,交感神经,：,递质：,NE,受体：,型,作用：气道平滑肌舒张，管径增大，,气道阻力减小,.,临床应用拟肾上腺素能药物,（3）自主神经系统对,非肾上腺素非乙酰胆碱（,NANC,）共存递质的调制,:,神经肽（血管活性肠肽,、神经肽,Y,、速激肽）,血管活性肠肽,、神经肽,Y,、速激肽,血管活性肠肽,、神经肽,Y,、速激肽,Ach,调制递质的释放,调制对递质的反应,效应器的反应,非肾上腺素非乙酰胆,（,4,）化学因素的影响,：,儿茶酚胺,气道平滑肌舒张,前列腺素,E,2,F,2,a,过敏反应肥大细胞,组胺,白三烯,气道平滑肌收缩,CO,2,支气管、肺,C,类纤维反射性,气道上皮合成、释放内皮素,（4）化学因素的影响,二,肺通气功能的指标,（一）肺容积和肺容量,1,肺容积,四种基本肺容积,（,1,）潮气量,(tidal volume),：,每次呼吸时吸入或呼出的气体量,足月儿潮气量一般为,6,8ml/kg,早产儿俯卧位及仰卧位的潮气量分别为,5.4,0.2ml/kg,和,4.7,0.2ml/kg,二肺通气功能的指标,（,2,）补吸气量或吸气储备量,足月新生儿一般为,20-25ml/kg,（,3,）补呼气量或呼气储备量,足月新生儿一般为,5-10ml/kg,（,4,）残气量,：,最大呼气末尚存留于肺中不能呼出的气体,量,足月新生儿残气量一般为,20ml/kg,（2）补吸气量或吸气,2.,肺容量,两项或两项以上的肺容积相加，为肺容量,足月新生,儿肺总量一般为,55,60 ml/kg,。,(1),深吸气量,:,平静呼气末,作最大吸气时所能吸入的气量,深吸气量,=,潮气量,+,补吸气量,足月儿一般为,30ml/kg,(2),功能残气量,:,残气量,+,补呼气量,:,足月儿功能残气量一般为,25,30ml/kg,生理意义,:,缓冲呼吸过程中肺泡气氧和二氧化碳分压,2.肺容量两项或两项,(3),肺活量,(vital capacity,VC),:,概念：,一次最大吸气后从肺内所能呼出的最大,气体量,肺活量,=,潮气量,+,补吸气量,+,补呼气量,正常值：,足月新生儿肺活量一般为,35,40ml/kg,意义：,反映了肺一次通气的最大能力,可作为肺通气功能的指标,(3)肺活量(vit,（二）,肺通气量和肺泡通气量,1.,肺通气量,（,1,）每分通气量,(minute ventilation volume),指每分钟进或出肺的气体总量,每分通气量,=,潮气量呼吸频率,足月新生儿一般为,200,300ml/kg,是机体通气功能的指标，受呼吸深浅的影响,不能准确反映机体实际的有效通气水平,呼吸衰竭早期可高于正常,严重呼吸衰竭时则大多低于正常,（二）肺通气量和肺泡,2.,无效腔和肺泡通气量,生理无效腔,=,解剖无效腔,+,肺泡无效腔,肺泡通气量,=,（潮气量,-,无效腔）呼吸频,率,新生儿,解剖,无效腔,1.5-2.5ml/kg,新生儿,肺泡,无效腔,0-0.5ml/kg,深慢呼吸增加肺泡通气量,浅快呼吸减少肺泡通气量,2.无效腔和肺泡通气,第二节,肺换气和组织换气,一,.,气体交换基本原理,（一）,气体的扩散,肺泡、组织与血液之间气体交换是通过,扩散,进行的,在海平面，空气的压力为,760 mmHg,，,由,O,2,构成的压力为,158.4 mmHg,（,760 mmHg,?,20.84%,），,简称,O,2,分压,肺泡气中,：,O,2,分压低于空气的,O,2,分压,CO,2,分压则远大于空气的,CO,2,分压,第二节肺换气和组织换,影响气体分子在液体和液,-,气之间扩散的因素,：,1.,气体的分压差,（,?,P,）,2.,气体分子量,（,MW,）,和物理溶解度,（,S,）,3.,扩散面积,（,A,）,和距离,（,d,）,4.,温度,(T),?,P,?,A,?,S,?,T,扩散速率,D =,d,?,?,MW,影响气体分子在液体和,(,二,),呼吸气体和人体不同部位气体的分压,空气,PO,2,159mmHg PCO,2,0.3mmHg,血液,PO,2,104mmHg,CO,2,40mmHg,肺泡,PO,2,40mmHg,CO,2,46mmHg,(二)呼吸气体和人体,二、肺换气,（一）肺换气过程,O,2,与,CO,2,在血液和肺泡间扩散迅速，,0.3s,内可达平衡。,血液流经肺毛细血管时间约,0.7s,，,1/3,时已完成肺换气。,（二）影响肺换气的因素,呼吸膜的厚度、呼吸膜的面积和通气,/,血流比值,二、肺换气（一）肺换,1.,呼吸膜的厚度,肺泡内气体与肺泡壁毛细血管之间共有,6,层结构,(1,?,m),，构成呼吸膜,(respiratory membrane),。,1),肺泡内表面的液体层及其表面的表面活性物质；,2),肺泡上皮细胞；,3),上皮基底膜；,4),弹力纤维和胶原纤维构成的网状间隙；,5),毛细血管基底膜；,6),毛细血管内皮细胞。,呼吸膜厚度增加一倍，气体扩散速率即降低一倍。,1.呼吸膜的厚度肺泡,2.,呼吸膜的面积,?,正常成年人呼吸膜总面积达,70 m,2,安静状态时,仅有,40 m,2,参与气体交换，很大的储备面积。足,月新生儿呼吸膜总面积为成人的,3%,，储备功能,不足,?,运动，毛细血管开放数量、程度增加，面积,?,肺不张、肺气肿、肺叶切除等情况下呼吸膜面,积减少,。,2.呼吸膜的面积?正,3.,通气,/,血流比值,概念,:,是指每分种肺泡通气量（,VA,）和每分肺血流,量（,Q,）之间的比值，简写为,VA/Q,。,正常成年人安静时约为,0.84,新生儿初生时为,1,24,小时后为,0.7-0.8,3.通气/血流比值概,VA/Q 0.8,肺泡气,CO,2,及,O,2,分压与湿润的空气相等，但由于没有,血流，同样不能进行气体交换，相当于出现了无效,腔。这种无效腔称为生理无效腔。,VA/Q 0.8肺,(,三,),肺扩散容量,气体在单位,(1mmHg),分压差作用下，每分钟通过呼,吸膜扩散的气体,ml,数为肺扩散容量,(diffusion,capacity of lung,D,L,).,V,D,L,=,P,A,P,C,V,：,每分钟通过呼吸膜的气体容积（,ml / min,）,P,A,：,肺泡气中该气体的平均分压,P,C,：,肺毛细血管血液内该气体的平均分压,D,L,测定呼吸气通过呼吸膜的能力的一种指标。,(三)肺扩散容量气体,?,正常人安静状态,O,2,的,D,L,平均约为,20ml / min,CO,2,的,D,L,平均约为,O,2,的,20,倍,?,运动时,D,L,：,肺泡膜面积、肺毛细血管血流量,?,肺疾病,D,L,：,肺泡膜面积,、扩散距离增加,?正常人安静状态O2,第三节,气体在血液中的运输,一,. O,2,的运输,正常情况下，在血液中运输的,O,2,中,98.5,以与红细胞内血红蛋白相结合的方式存在，,1.5,以单纯物理溶解方式存在。,O,2,与血红蛋白的可逆性结合,第三节气体在血液中的,特征：,1.,反应快、可逆、不需酶催化、受,PO,2,的影响,2.,氧合反应：,Fe,2+,与,O,2,的结合,1,个珠蛋白,3.1,分子,Hb,4,个血红素,-,4,分子,O,2,4. O,2,与血红蛋白结合或解离曲线呈,S,形,特征：1.反应快、可,二,. CO,2,的运输,血液中的,CO,2,两种形式运输,:,物理溶解的,CO,2,约占总运输量的,5%,，,主要是碳酸氢盐,化学结合的占,95%,氨基甲酸血红蛋白,二. CO2的运输血,1,、物理溶解方式：,每,100 ml,的血液只能运输,0.3 ml,的,CO,2,。,2,、碳酸氢盐结合方式,：,从组织扩散入血液的,CO,2,进入红细胞后形成,H,2,CO,3,，进一步解离成,HCO,3,-,和,H,+,。,HCO,3,-,载体扩散入血,液（,Cl,-,同时进入红细胞），多余的,H,+,与血红蛋白,结合。,3,、氨基甲酸血红蛋白结合方式,：,一部分,CO,2,与血红蛋白的氨基结合生成氨基甲酸血,红蛋白。,1、物理溶解方式：每,脑桥,（,+,）,（,+,）,延髓,（,+,）,（,+,）,（,+,）,（,+,）,脊髓,效应器,吸气肌,呼气,舒张,收缩,脑桥,KF,核,吸气切断机制,吸气抑制神经元,中枢吸气活动发生器,pre-B?,tzinger Complex,吸气神经元,呼气神经元,B?,t C,吸气肌运动神经元,肺扩张,肺牵张感受器,脑桥（+）（+）延髓,