新生兒呼吸生理特點演示文稿當前1頁，共57頁，星期二。第一頁，共五十七頁。呼吸的概念：

機體與外界環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所必需的基本過程之一當前2頁，共57頁，星期二。第二頁，共五十七頁。當前3頁，共57頁，星期二。第三頁，共五十七頁。肺通氣肺與外環境之間進行氣體交換的過程（一）肺通氣的結構基礎呼吸道肺泡胸廓（二）肺通氣的原理肺通氣的動力肺通氣的阻力呼吸功(三）肺通氣功能的指標肺容積和肺容量肺通氣量和肺泡通氣量當前4頁，共57頁，星期二。第四頁，共五十七頁。肺通氣的結構基礎呼吸道呼吸道粘膜（下呼吸道粘膜上皮細胞還有纖毛）呼吸道平滑肌（迷走-M型，交感-β型肺泡肺泡膜表面活性物質胸廓胸膜腔呼吸肌當前5頁，共57頁，星期二。第五頁，共五十七頁。當前6頁，共57頁，星期二。第六頁，共五十七頁。當前7頁，共57頁，星期二。第七頁，共五十七頁。表面活性物質（pulmonarysurfactant）：主要成分：二棕櫚酰卵磷脂分泌部位:肺泡II型細胞分泌作用：降低肺泡表面張力1.維持大小肺泡的穩定性2.防止肺水腫3.降低吸氣阻力,減少吸氣做功當前8頁，共57頁，星期二。第八頁，共五十七頁。當前9頁，共57頁，星期二。第九頁，共五十七頁。當前10頁，共57頁，星期二。第十頁，共五十七頁。肺通氣的原理肺通氣的動力（1）呼吸運動是肺通氣的原動力（2）肺內壓與大氣壓之間的壓力差推動氣體進出肺,是肺通氣的直接動力（3）胸膜腔內壓維持肺處于擴張狀態肺通氣的阻力（1）彈性阻力（2）非彈性阻力呼吸功：克服呼吸阻力推動肺通氣所作功包括彈性功、氣流阻力功和慣性功當前11頁，共57頁，星期二。第十一頁，共五十七頁。當前12頁，共57頁，星期二。第十二頁，共五十七頁。平靜呼吸運動過程：吸氣運動吸氣肌：膈肌，肋間外肌等收縮呼氣運動吸氣肌：膈肌，肋間外肌舒張，胸廓減小，肺依自身回縮力而回位當前13頁，共57頁，星期二。第十三頁，共五十七頁。用力呼吸運動過程：吸氣運動吸氣肌：膈肌，肋間外肌、輔助吸氣肌收縮。呼氣運動呼氣肌：肋間內肌收縮腹肌收縮、膈肌，肋間外肌舒張當前14頁，共57頁，星期二。第十四頁，共五十七頁。新生兒胸廓的特點及呼吸肌的發育均影響其呼吸運動

胸廓呈桶狀，肋骨呈水平位胸部呼吸肌發育差，不利于吸氣運動主要靠膈肌收縮產生呼吸運動新生兒尤其是早產兒的胸壁柔軟，吸氣時下部肋骨被拉向內，不利于產生較高的吸氣負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用呼吸機的新生兒，由于可能發生一定程度廢用性萎縮，更易疲勞，使撤機困難當前15頁，共57頁，星期二。第十五頁，共五十七頁。肺內壓：指肺泡內的壓力平靜呼吸：±5cmH2O左右

胸內壓:胸膜腔內的壓力形成：胸內壓=肺內壓-肺回縮力=大氣壓-肺回縮力=-肺回縮力意義：維持肺的擴張狀態;促進靜脈和淋巴回流當前16頁，共57頁，星期二。第十六頁，共五十七頁。（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.彈性阻力和順應性(compliance)

當前17頁，共57頁，星期二。第十七頁，共五十七頁。肺順應性：

CL

用單位跨肺壓的變化所導致的肺容積變化。

CL△V△P＝

△V:肺容積變化△P：跨肺壓（肺內壓－胸內壓）壓力變化（0.2L/cmH2O）當前18頁，共57頁，星期二。第十八頁，共五十七頁。(1)肺的彈性阻力和順應性：

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當前19頁，共57頁，星期二。第十九頁，共五十七頁。1)靜態肺順應性曲線當前20頁，共57頁，星期二。第二十頁，共五十七頁。2）彈性阻力的來源：

①彈性回縮力1/3②肺泡液-氣界面的表面張力2/3

Laplace定律P=2T/rP:肺泡內壓力T：肺泡表面張力r：肺泡半徑當前21頁，共57頁，星期二。第二十一頁，共五十七頁。當前7頁，共57頁，星期二。HCO3-載體擴散入血液（Cl-同時進入紅細胞），多余的H+與血紅蛋白結合。過敏反應肥大細胞組胺最大呼氣末尚存留于肺中不能呼出的氣體當前47頁，共57頁，星期二。第十二頁，共五十七頁。足月新生兒一般為200～300ml/kg早產兒俯臥位及仰臥位的潮氣量分別為5.第二十七頁，共五十七頁。(<1m)，構成呼吸膜(respiratorymembrane)。肺與外環境之間進行氣體交換的過程肺疾病DL：肺泡膜面積、擴散距離增加正常成年人呼吸膜總面積達70m2,安靜狀態時僅有40m2參與氣體交換，很大的儲備面積。第三十一頁，共五十七頁。臨床應用擬腎上腺素能藥物當前22頁，共57頁，星期二。第二十二頁，共五十七頁。影響新生兒肺彈性阻力的因素新生兒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、肺間質纖維化等，其順應性小，故機械通氣時所需吸氣峰壓（PIP）較高彈性阻力變小的情況多見于肺氣腫等當前23頁，共57頁，星期二。第二十三頁，共五十七頁。(2)胸廓的彈性阻力和順應性胸廓順應性=胸廓容積的變化/跨壁壓的變化總順應性

1/C總=1/CL+1/Cchw新生兒特別是早產兒肋骨為軟骨，胸廓極易變形，上述公式中的1/胸壁順應性接近于零可認為新生兒的總順應性和肺順應性相等當前24頁，共57頁，星期二。第二十四頁，共五十七頁。靜態和動態順應性

靜態順應性代表肺和胸壁的彈性阻力測定操作較煩瑣動態順應性根據吸氣峰壓（PIP）和呼氣末壓（PEEP）之間的壓差，計算出的順應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態順應性比靜態順應性小10～20%新生兒肺的動態順應性約為1～2ml/cmH2O.kg，俯臥可達到3.38±0.16ml/cmH2O.kg機械通氣過程中連續監測順應性，有助于早期識別肺過度擴張，指導呼吸機參數適時調節，可避免引起氣壓傷當前25頁，共57頁，星期二。第二十五頁，共五十七頁。比順應性（specificcompliance）

肺順應性比順應性=———————功能殘氣量順應性不僅與肺與胸壁的彈性阻力有關，而且與肺容量大小密切相關成人動態順應性的絕對值約為9.47～12.8ml/cmH2O,而新生兒僅約為2.63ml/cmH2O；動態比順應性，則分別為34ml/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當前26頁，共57頁，星期二。第二十六頁，共五十七頁。壓力－容積曲線（P－VLoops）

壓力—容量曲線為測定動態順應性時，實時動態顯示每次呼吸周期吸氣和呼氣時測得的壓力和容積變化點相連成線，得到的一閉合環曲線該曲線肺容積變化包括：起始、轉折、上升、平移、下降、滯后目前有些呼吸機配有描繪出壓力－容量曲線的功能當前27頁，共57頁，星期二。第二十七頁，共五十七頁。壓力-容量曲線當前28頁，共57頁，星期二。第二十八頁，共五十七頁。2.非彈性阻力慣性阻力、粘滯阻力和氣道阻力R∝1/r4

氣道阻力：用維持單位時間內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）正常新生兒總氣道阻力為20～40cmH2O/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用呼吸機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當前29頁，共57頁，星期二。第二十九頁，共五十七頁。氣道阻力主要存在于主支氣管等大氣道細支氣管、終末細支氣管盡管口徑很小，但數量極多，因而總阻力很小在疾病情況下細支氣管對氣道阻力影響很大細支氣管平滑肌受副交感神經和交感神經雙重支配當前30頁，共57頁，星期二。第三十頁，共五十七頁。影響氣道口徑的因素（1）跨壁壓:指呼吸道內外的壓力差呼吸道內壓力高，跨壁壓增大管徑被動擴大，阻力變小（2）肺實質對氣道壁的外向放射狀牽引作用小氣道彈性纖維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支氣管的通暢當前31頁，共57頁，星期二。第三十一頁，共五十七頁。（3）自主神經系統對氣道管壁平滑肌的調節

①雙重神經支配：副交感神經：遞質：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：遞質：NE受體：β型作用：氣道平滑肌舒張，管徑增大，氣道阻力減小.臨床應用擬腎上腺素能藥物當前32頁，共57頁，星期二。第三十二頁，共五十七頁。②非腎上腺素非乙酰膽堿（NANC）共存遞質的調制:神經肽（血管活性腸肽

、神經肽Y、速激肽）

血管活性腸肽

、神經肽Y、速激肽

血管活性腸肽

、神經肽Y、速激肽Ach調制遞質的釋放調制對遞質的反應效應器的反應當前33頁，共57頁，星期二。第三十三頁，共五十七頁。（4）化學因素的影響：

兒茶酚胺氣道平滑肌舒張前列腺素E2F2a過敏反應肥大細胞組胺白三烯氣道平滑肌收縮CO2支氣管、肺C類纖維反射性氣道上皮合成、釋放內皮素

當前34頁，共57頁，星期二。第三十四頁，共五十七頁。

二．肺通氣功能的指標

（一）肺容積和肺容量

1．肺容積四種基本肺容積（1）潮氣量(tidalvolume)：每次呼吸時吸入或呼出的氣體量足月兒潮氣量一般為6～8ml/kg

早產兒俯臥位及仰臥位的潮氣量分別為

5.4±0.2ml/kg和4.7±0.2ml/kg,

當前35頁，共57頁，星期二。第三十五頁，共五十七頁。（2）補吸氣量或吸氣儲備量足月新生兒一般為20-25ml/kg（3）補呼氣量或呼氣儲備量足月新生兒一般為5-10ml/kg（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當前36頁，共57頁，星期二。第三十六頁，共五十七頁。當前37頁，共57頁，星期二。第三十七頁，共五十七頁。

2.肺容量兩項或兩項以上的肺容積相加，為肺容量,足月新生兒肺總量一般為55～60ml/kg

。(1)深吸氣量:

平靜呼氣末作最大吸氣時所能吸入的氣量深吸氣量=潮氣量+補吸氣量足月兒一般為30ml/kg

(2)功能殘氣量:殘氣量+補呼氣量: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當前38頁，共57頁，星期二。第三十八頁，共五十七頁。(3)肺活量(vitalcapacity,VC)

:概念：一次最大吸氣后從肺內所能呼出的最大氣體量肺活量=潮氣量+補吸氣量+補呼氣量正常值：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

當前39頁，共57頁，星期二。第三十九頁，共五十七頁。（二）肺通氣量和肺泡通氣量1.肺通氣量（1）每分通氣量(minuteventilationvolume)指每分鐘進或出肺的氣體總量

每分通氣量=潮氣量×呼吸頻率足月新生兒一般為200～300ml/kg

是機體通氣功能的指標，受呼吸深淺的影響不能準確反映機體實際的有效通氣水平呼吸衰竭早期可高于正常嚴重呼吸衰竭時則大多低于正常

當前40頁，共57頁，星期二。第四十頁，共五十七頁。

2.無效腔和肺泡通氣量

生理無效腔=解剖無效腔+肺泡無效腔肺泡通氣量=（潮氣量-無效腔）×呼吸頻率新生兒解剖無效腔1.5-2.5ml/kg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當前41頁，共57頁，星期二。第四十一頁，共五十七頁。

第二節肺換氣和組織換氣一.氣體交換基本原理（一）氣體的擴散

肺泡、組織與血液之間氣體交換是通過擴散進行的在海平面，空氣的壓力為760mmHg，由O2構成的壓力為158.4mmHg

（760mmHg

20.84%），簡稱O2分壓肺泡氣中：O2分壓低于空氣的O2分壓CO2分壓則遠大于空氣的CO2分壓當前42頁，共57頁，星期二。第四十二頁，共五十七頁。影響氣體分子在液體和液-氣之間擴散的因素：1.氣體的分壓差（

P）2.氣體分子量（MW）和物理溶解度（S）3.擴散面積（A）和距離（d）4.溫度(T)

P

A

S

T

擴散速率D=——————d

MW當前43頁，共57頁，星期二。第四十三頁，共五十七頁。(二)呼吸氣體和人體不同部位氣體的分壓

空氣PO2159mmHgPCO20.3mmHg

血液PO2104mmHg

CO240mmHg

肺泡PO240mmHg

CO246mmHg當前44頁，共57頁，星期二。第四十四頁，共五十七頁。

二、肺換氣（一）肺換氣過程O2與CO2在血液和肺泡間擴散迅速，0.3s內可達平衡。血液流經肺毛細血管時間約0.7s，1/3時已完成肺換氣。（二）影響肺換氣的因素

呼吸膜的厚度、呼吸膜的面積和通氣/血流比值

當前45頁，共57頁，星期二。第四十五頁，共五十七頁。當前54頁，共57頁，星期二。一部分CO2與血紅蛋白的氨基結合生成氨基甲酸血紅蛋白。遞質：ACh壓力－容積曲線（P－VLoops）=-肺回縮力肺與外環境之間進行氣體交換的過程第四十九頁，共五十七頁。第五十六頁，共五十七頁。二．肺通氣功能的指標當前18頁，共57頁，星期二。正常情況下，在血液中運輸的O2中△P：跨肺壓（肺內壓－胸內壓）擴散速率D=——————第十一頁，共五十七頁。每次呼吸時吸入或呼出的氣體量1.呼吸膜的厚度肺泡內氣體與肺泡壁毛細血管之間共有6層結構(<1

m)，構成呼吸膜(respiratorymembrane)。1)肺泡內表面的液體層及其表面的表面活性物質；2)肺泡上皮細胞；3)上皮基底膜；4)彈力纖維和膠原纖維構成的網狀間隙；5)毛細血管基底膜；6)毛細血管內皮細胞。呼吸膜厚度增加一倍，氣體擴散速率即降低一倍。

當前46頁，共57頁，星期二。第四十六頁，共五十七頁。2.呼吸膜的面積正常成年人呼吸膜總面積達70m2,安靜狀態時僅有40m2參與氣體交換，很大的儲備面積。足月新生兒呼吸膜總面積為成人的3%，儲備功能不足運動，毛細血管開放數量、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。當前47頁，共57頁，星期二。第四十七頁，共五十七頁。(1)深吸氣量:第十一頁，共五十七頁。當前14頁，共57頁，星期二。當前24頁，共57頁，星期二。2.當前54頁，共57頁，星期二。效應器的反應指肺泡內的壓力平靜呼吸：±5cmH2O左右第三十頁，共五十七頁。運動時DL：肺泡膜面積、肺毛細血管血流量當前33頁，共57頁，星期二。=-肺回縮力第四十四頁，共五十七頁。肺泡氣CO2及O2分壓與濕潤的空氣相等，但由于沒有血流，同樣不能進行氣體交換，相當于出現了無效腔。第四十四頁，共五十七頁。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。正常成年人安靜時約為0.84新生兒初生時為1,24小時后為0.7-0.8當前48頁，共57頁，星期二。第四十八頁，共五十七頁。VA/Q<0.8

肺泡氣CO2及O2分壓很快與靜脈血的CO2及O2分壓達到平衡，流經肺泡的靜脈血相當于未進行氣體交換就回到心臟，猶如發生了動－靜脈短路。VA/Q>0.8

肺泡氣CO2及O2分壓與濕潤的空氣相等，但由于沒有血流，同樣不能進行氣體交換，相當于出現了無效腔。這種無效腔稱為生理無效腔。當前49頁，共57頁，星期二。第四十九頁，共五十七頁。當前50頁，共57頁，星期二。第五十頁，共五十七頁。(三)肺擴散容量

氣體在單位(1mmHg)分壓差作用下，每分鐘通過呼吸膜擴散的氣體ml數為肺擴散容量(diffusioncapacityoflung,DL).VDL=PA–PCV：每分鐘通過呼吸膜的氣體容積（ml/min）PA：肺泡氣中該氣體的平均分壓PC：肺毛細血管血液內該氣體的平均分壓D