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呼吸系统的解剖生理
一、呼吸系统的解剖结构
呼吸系统主要包括呼吸道和肺。
(一)呼吸道(★★)
呼吸道被分为上、下呼吸道。
1.上呼吸道
从鼻腔开始到环状软骨称为上呼吸道,包括鼻、咽、喉。会厌、声门、声带具有保护性反射作用,在发音、吞咽时防止口腔分泌物和食物误吸入呼吸道。
2.下呼吸道
环状软骨以下的气管、支气管至终末呼吸性细支气管末端为下呼吸道。气管从喉开始至气管分叉处,在第4胸椎水平分为左右主支气管。右主支气管与气管的夹角陡,管径大,因此气管插管、误吸物易进入该侧。
右主支气管有“短”、“宽”、“直”的特点,插管容易误入,误吸入物也易进入。
(二)肺和胸膜(★★)
1.肺
终末细支气管远端为终末呼吸单位,内含三级呼吸性细支气管,管壁肺泡数逐级增多,再接肺泡囊和肺泡。肺间质是指肺泡细胞基底膜和肺泡毛细血管周围空隙(间质腔)及其中的细胞与结缔组织。肺的血液供应肺有双重血液供应,即肺循环和支气管循环。
2.胸膜
分脏层和壁层。胸膜腔在正常情况下仅为潜在的空腔,有少量体液起润滑作用。壁层胸膜分布有感觉神经末梢,脏层胸膜无痛觉神经,因此,胸部疼痛是由壁层胸膜发生病变或受刺激引起。
二、呼吸系统的生理功能
(一)肺的呼吸功能(★★)
吸入氧气排出二氧化碳称为气体交换,是肺最重要的功能。
1.肺通气
是指肺与外环境的气体交换。临床常用以下指标来衡量。
(1)每分钟通气量指静息状态下,每分钟进入或排出肺的气体总量。每分钟通气量=潮气量(VT)×呼吸频率,正常成人潮气量为~ml,呼吸频率为12~18次/分。
(2)无效腔和肺泡通气量每次吸入的气体,有一部分留在口、鼻和气道中,这部分进入气道但不参与气体交换的气量,称为解剖无效腔。生理无效腔量为解剖无效腔量和肺泡无效腔量之和。肺泡通气量指每分钟参与气体交换的通气量(等于潮气量和无效腔气量之差乘以呼吸频率),是维持动脉二氧化碳分压(PaCO2)正常的基本条件。
2.肺换气
是指肺泡与血液之间的气体交换过程。常用以下指标评价肺换气功能。
(1)肺弥散量
指气体在1mmHg分压差下,每分钟经肺泡膜弥散的容量。正常值为ml/(min?kPa),反映肺换气的效率。
(2)肺泡气-动脉血氧分压差[P(A-a)O2]:
可反映肺泡膜氧交换状态。正常P(A-a)O2≤15mmHg,且随年龄增长而增加。
(二)呼吸系统的防御、免疫功能
1.气道物理防御
通过对致病因子的沉积、滞留和气道黏液-纤毛的清除作用完成。
2.生物学防御
主要为上呼吸道的正常菌群。
3.神经学防御
主要是由有害因子刺激鼻黏膜产生的咳嗽反射、喷嚏和支气管收缩等完成,以清除致病物质。
4.细胞免疫和体液免疫防御
主要由气道-肺泡免疫系统参与。
三、儿童呼吸系统解剖生理特点
(一)解剖特点(★★★)
1.上呼吸道
婴幼儿鼻腔相对狭窄,粘膜柔嫩,血管丰富,感染后粘膜肿胀,鼻腔易堵塞而发生呼吸困难和影响吸吮。鼻窦粘膜与鼻腔粘膜相延续,鼻窦口相对较大,故急性鼻炎可累及鼻窦,其中以上颌窦和筛窦最易感染。咽扁桃体生后6个月已发育,腭扁桃体1岁末才逐渐增大,在4~10岁时发育达高峰,14~15岁时又逐渐退化,因此扁桃体炎常见于年长儿,而1岁以内少见。咽部富有淋巴组织,咽后壁淋巴组织感染时,可发生咽后壁脓肿。婴幼儿的咽鼓管宽、直、短,呈水平位,故鼻咽炎时易致中耳炎。小儿喉部呈漏斗形,相对较窄,软骨柔软,粘膜柔嫩,富有血管及淋巴组织,故炎症时易发生充血、水肿,从而引起喉头狭窄,出现声音嘶哑和吸气性呼吸困难。
2.下呼吸道
婴幼儿气管和支气管的管腔相对狭窄;软骨缺乏弹力组织,支撑作用小;粘膜血管丰富,纤毛运动差,清除能力弱,因此易发生感染且易导致呼吸道阻塞。右侧支气管粗、短,为气管的直接延伸,走向垂直,异物易进入右侧支气管。小儿肺的弹力纤维发育差,血管丰富,间质发育旺盛,肺泡数量较少,使肺含血量丰富而含气量相对较少,故易发生肺部感染,引起间质性炎症、肺不张或肺气肿等。
3.胸廓和纵隔
婴幼儿胸廓呈圆桶状,肋骨呈水平位,膈肌位置较高,呼吸肌发育差。呼吸时胸廓运动幅度小,肺不能充分扩张、通气和换气,易因缺氧和二氧化碳潴留而出现青紫。小儿的纵隔相对较成人大,占胸腔内相当的空间,因而肺的扩张易受到限制。纵隔周围组织松软,富有弹性,在气胸或胸腔积液时易发生纵隔移位。
(二)生理特点(★★)
1.呼吸频率与节律
各年龄呼吸频率见表4-1-1。
表4-1-1各年龄呼吸频率特征年龄
呼吸
脉搏
呼吸:脉搏
新生儿
40~50
~
1:3
1岁以内
30~40
~
1:(3~4)
1~3岁
25~30
~
1:(3~4)
4~7岁
20~25
80~
1:4
8~14岁
18~20
70~90
1:4
2.呼吸类型
婴幼儿呼吸肌发育不全,胸廓活动范围小,呈腹式呼吸。随着年龄增长,呼吸肌逐渐发育,隔肌下降,肋骨逐渐变为斜位,开始出现胸腹式呼吸。
(三)免疫特点
新生儿和婴幼儿咳嗽反射差,气道平滑肌收缩功能及纤毛运动功能均较差,难以有效的清除吸入的尘埃与异物颗粒。婴幼儿的分泌型IgA(SlgA)低,同时体内其他免疫球蛋白(IgA、IgG)含量也较低,肺泡巨噬细胞功能不足,乳铁蛋白、溶菌酶、干扰素、补体等的数量和活性不足,故易患呼吸道感染。
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