004章.麻醉与呼吸
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参见附件(159kb)。
第4章 麻醉与呼吸
要理解麻醉和手术中出现的呼吸功能紊乱及血气变化机制，必须首先充分了解正常的呼吸生理。呼吸系统的主要功能是吸入新鲜氧气和呼出二氧化碳。同时，它还有调节体内酸碱平衡，分泌激素和排泄的作用。熟悉和掌握肺脏的生理，是安全麻醉的基础。
第1节 呼吸系统的解剖
呼吸系统由鼻、咽、喉、气管、支气管(叶、段、亚段)、细支气管、终末支气管、呼吸性支气管及肺泡等组成。呼吸系统的基本结构，除包括气道、肺与肺泡组织外，还应包括胸廓、各种呼吸肌及肺和胸廓的血供、淋巴、神经支配等。
一、气道
以环状软骨下缘为界，通常将气道分为上、下气道。上气道由鼻、咽、喉组成，是气体进入肺内的门户。主要功能除传导气流外，尚有加温、湿化、净化空气和吞咽、嗅觉及发音等功能。下气道主要由气管、支气管、支气管树及肺泡等组成，根据功能不同，又分为传导气管(气管、支气管树)和呼吸区。
1.气管 是个管状结构，上端起于环状软骨，通过颈部向下延伸入胸内，在胸骨上、中1/3处分叉为左、右支气管。气管分叉部即所谓隆突。成人气管平均长度约10~13cm，直径约2.0~2.5cm。气管由16~20个U形软骨环组成，开口部向背面，由富于弹性的纤维结缔组织连接。气管虽有U形软骨支撑，但仍容易受外来压力影响，通常受压50~70cmH2O即可引起气管萎陷，如颈部肿瘤、血肿压迫常引起气管狭窄。在人体气管内外压差达10cmH2O时，可使气管容量有42%~56%的变化。
2.支气管 气管于第5、6胸椎之间，相当于胸骨角水平分叉为左右支气.管。在成人，右支气管较左支气管短、粗而陡直，平均长2.5~3cm，与气管纵轴夹角为20o~30o。左支气管细，长约4~5cm，与气管纵轴夹角为40o~50o。因此插管过深或吸入异物时易入右主支气管。3岁内的儿童左右支气管与气管纵轴夹角基本相等，约为55o。
3.支气管树 左右支气管经肺门进入肺内后反复分支，分别为叶、段、亚段、细支气管、终末支气管、呼吸性支气管、肺泡管、肺泡等共约23级(图4-1)。终末支气管以上不参与气体交换，为传导气道；呼吸性支气管以下为呼吸区，是气体交换的主要场所。从12~19级气道内径虽从1.0mm减小到0.5mm，但其整个横断面积明显增加，已是大支气管横断面积的30倍，气流阻力也相应减小，仅占气道全部阻力的10%左右(表4-1)。因此应用较高压力克服气道阻力来进行通气，而不致于造成肺泡的损伤。
表4-1各级气管的内径和横断面积
气道分级名称气道直径(cm)横断面积(cm2)0气管1.802.541主支气管1.222.332叶支气管0.832.133段支气管0.562.0041级亚段支气管0.452.48.85级亚段支气管0.186.95.16终末支气管0.06180171级呼吸性支气管0.05300.20肺泡管0.0451600.23肺泡囊0.04111800
4.支气管腺体 气管与支气管相似，均由粘膜、粘膜下层和外膜组成。粘膜上皮为假复层柱状纤毛上皮其间散在着杯状细胞，能分泌粘液。支气管分支越细，杯状细胞越少，至细支气管时粘膜仅为一层纤毛上皮和极少的杯状细胞。粘液腺位于气管和支气管的粘膜下层，以中等大小的支气管中数目最多。腺体的大小及数目变化很大，最大者可达1mm。慢性支气管炎时，腺泡增多，腺体增大。腺体分泌的粘液主要含有酸性和中性多糖，此外还有白蛋白和球蛋白。粘液腺的分泌除源于直接刺激外，还可由迷走神经反射诱发。乙酰胆碱可促使粘液腺分泌，但对杯状细胞无影响。阿托品能减少粘液腺体的分泌。
正常情况下，气道分泌物有助于维持气道正常功能，减少气道水分丢失，维持纤毛上皮的正常运动，形成粘液毯，并通过特异性或非特异性免疫因子对吸入的病原体起抗感染作用。病理情况下，粘液腺分泌过多，以致纤毛不能摆动，粘液不能排出；过量粘液还可能阻塞细支气管，使气道引流不畅而发生感染。
5.支气管的纤毛 上、下气道除极少部位，均分布有纤毛。纤毛从粘膜的纤毛细胞上长出，纤毛顶端有厚约5μm的粘液毯。纤毛在较稀的液体中摆动，速度可变。粘液毯向上方移动的速度为2.5~3.5mm/min，能有效地将颗粒和病原体等排出气道。
影响纤毛上皮运动和粘液毯活动的因素很多，干燥可破坏粘液毯；吸烟和药物可影响纤毛运动；流感病毒能引起纤毛细胞变性；慢性支气管炎和支气管扩张时，可引起纤毛数目减少。吸入麻醉药如氟烷能通过抑制纤毛运动频率，改变粘液的质和量降低粘液纤毛清除率。吸入氟烷6小时后，粘液纤毛清除率降低，并至少延续到停药后3小时。
二、肺与肺泡
1.肺 是有弹性的海绵状器官，形状似圆锥形，位于纵隔两侧。上端称肺尖，下断称肺底，内侧称纵隔面，外侧称肋面。右肺三叶，左肺二叶，外被胸膜、叶间裂相隔，每叶肺又依支气管和血管的分支，再分为肺段。肺段在解剖构造和功能上，均可认为是一独立单位。
2.肺泡 是气体交换的场所，为多面型薄壁囊泡，总的表面积可达70m2。肺泡的平均直径约为0.25mm，实际大小因呼吸深度而异。肺泡的数目随年龄的增加而增长，在出生时约为0.24亿，到8~9岁时即可达到成人水平(3亿)。
三、胸廓
胸廓是由12块胸椎骨，12对肋骨，1块胸骨和肋间肌构成的骨性结构，肺、气管、支气管、纵隔等重要器官均位于胸廓之内。胸廓具有足够的坚硬度以保护其内在的重要器官，同时也具有一定的灵活性，可以在呼吸动作时起类似风箱的作用。在吸气时，胸廓与肺可在前后径、横径、长径三个方向增大体积，有助于吸气动作的产生。
第2节 肺的通气
肺通气是肺与外界环境之间的气体交换过程。实现肺通气的器官包括气道、肺泡和胸廓等。气道是沟通肺泡与外界的通道；肺泡是气体与血液进行交换的主要场所；而胸廓的节律性呼吸运动则是实现肺通气的动力。
一、呼吸动力
呼吸肌收缩、舒张所造成的胸廓扩大和缩小，称为呼吸运动。呼吸运动时，由于胸腔体积的改变，引起胸腔内和肺内压力的变化，形成大气与肺泡气之间的压力差，不仅克服胸廓和肺的弹性阻力以及气道与组织的非弹性阻力，还引起气体在肺与体外间的流动。
1.呼吸肌 引起呼吸运动的肌肉为呼吸肌。使胸廓扩大产生吸气动作的肌肉为吸气肌，主要有膈肌和肋间外肌；使胸廓缩小产生呼气动作的肌肉为呼气肌，主要有腹壁肌肉和肋间内肌。
2.吸气运动 总是主动过程。吸气时，膈肌收缩，隆起的圆顶变平下移，从而增大了胸腔的上下径；肋间外肌收缩，使肋骨和胸骨上提，肋骨下缘向外翻转，从而增大了胸腔的前后径和左右径，胸腔体积增大，产生胸腔负压。膈肌收缩引起的呼吸运动称为腹式呼吸；相应地，肋间外肌收缩引起的呼吸运动称为胸式呼吸。在平静呼吸时，75%的肺通气量是依靠膈肌的收缩来完成；但肋间外肌运动产生胸廓扩张能力较膈肌大，所以在用力呼吸时，其呼吸型多改为胸式呼吸为主。
3.呼气运动 平静呼吸时，呼气是被动的，膈肌和肋间外肌舒张，肺依靠本身的弹性回缩力量而复位。用力呼吸时，呼气肌才参与收缩，使胸廓进一步缩小，呼气也有了主动的成分 ......
第4章 麻醉与呼吸
要理解麻醉和手术中出现的呼吸功能紊乱及血气变化机制，必须首先充分了解正常的呼吸生理。呼吸系统的主要功能是吸入新鲜氧气和呼出二氧化碳。同时，它还有调节体内酸碱平衡，分泌激素和排泄的作用。熟悉和掌握肺脏的生理，是安全麻醉的基础。
第1节 呼吸系统的解剖
呼吸系统由鼻、咽、喉、气管、支气管(叶、段、亚段)、细支气管、终末支气管、呼吸性支气管及肺泡等组成。呼吸系统的基本结构，除包括气道、肺与肺泡组织外，还应包括胸廓、各种呼吸肌及肺和胸廓的血供、淋巴、神经支配等。
一、气道
以环状软骨下缘为界，通常将气道分为上、下气道。上气道由鼻、咽、喉组成，是气体进入肺内的门户。主要功能除传导气流外，尚有加温、湿化、净化空气和吞咽、嗅觉及发音等功能。下气道主要由气管、支气管、支气管树及肺泡等组成，根据功能不同，又分为传导气管(气管、支气管树)和呼吸区。
1.气管 是个管状结构，上端起于环状软骨，通过颈部向下延伸入胸内，在胸骨上、中1/3处分叉为左、右支气管。气管分叉部即所谓隆突。成人气管平均长度约10~13cm，直径约2.0~2.5cm。气管由16~20个U形软骨环组成，开口部向背面，由富于弹性的纤维结缔组织连接。气管虽有U形软骨支撑，但仍容易受外来压力影响，通常受压50~70cmH2O即可引起气管萎陷，如颈部肿瘤、血肿压迫常引起气管狭窄。在人体气管内外压差达10cmH2O时，可使气管容量有42%~56%的变化。
2.支气管 气管于第5、6胸椎之间，相当于胸骨角水平分叉为左右支气.管。在成人，右支气管较左支气管短、粗而陡直，平均长2.5~3cm，与气管纵轴夹角为20o~30o。左支气管细，长约4~5cm，与气管纵轴夹角为40o~50o。因此插管过深或吸入异物时易入右主支气管。3岁内的儿童左右支气管与气管纵轴夹角基本相等，约为55o。
3.支气管树 左右支气管经肺门进入肺内后反复分支，分别为叶、段、亚段、细支气管、终末支气管、呼吸性支气管、肺泡管、肺泡等共约23级(图4-1)。终末支气管以上不参与气体交换，为传导气道；呼吸性支气管以下为呼吸区，是气体交换的主要场所。从12~19级气道内径虽从1.0mm减小到0.5mm，但其整个横断面积明显增加，已是大支气管横断面积的30倍，气流阻力也相应减小，仅占气道全部阻力的10%左右(表4-1)。因此应用较高压力克服气道阻力来进行通气，而不致于造成肺泡的损伤。
表4-1各级气管的内径和横断面积
气道分级名称气道直径(cm)横断面积(cm2)0气管1.802.541主支气管1.222.332叶支气管0.832.133段支气管0.562.0041级亚段支气管0.452.48.85级亚段支气管0.186.95.16终末支气管0.06180171级呼吸性支气管0.05300.20肺泡管0.0451600.23肺泡囊0.04111800
4.支气管腺体 气管与支气管相似，均由粘膜、粘膜下层和外膜组成。粘膜上皮为假复层柱状纤毛上皮其间散在着杯状细胞，能分泌粘液。支气管分支越细，杯状细胞越少，至细支气管时粘膜仅为一层纤毛上皮和极少的杯状细胞。粘液腺位于气管和支气管的粘膜下层，以中等大小的支气管中数目最多。腺体的大小及数目变化很大，最大者可达1mm。慢性支气管炎时，腺泡增多，腺体增大。腺体分泌的粘液主要含有酸性和中性多糖，此外还有白蛋白和球蛋白。粘液腺的分泌除源于直接刺激外，还可由迷走神经反射诱发。乙酰胆碱可促使粘液腺分泌，但对杯状细胞无影响。阿托品能减少粘液腺体的分泌。
正常情况下，气道分泌物有助于维持气道正常功能，减少气道水分丢失，维持纤毛上皮的正常运动，形成粘液毯，并通过特异性或非特异性免疫因子对吸入的病原体起抗感染作用。病理情况下，粘液腺分泌过多，以致纤毛不能摆动，粘液不能排出；过量粘液还可能阻塞细支气管，使气道引流不畅而发生感染。
5.支气管的纤毛 上、下气道除极少部位，均分布有纤毛。纤毛从粘膜的纤毛细胞上长出，纤毛顶端有厚约5μm的粘液毯。纤毛在较稀的液体中摆动，速度可变。粘液毯向上方移动的速度为2.5~3.5mm/min，能有效地将颗粒和病原体等排出气道。
影响纤毛上皮运动和粘液毯活动的因素很多，干燥可破坏粘液毯；吸烟和药物可影响纤毛运动；流感病毒能引起纤毛细胞变性；慢性支气管炎和支气管扩张时，可引起纤毛数目减少。吸入麻醉药如氟烷能通过抑制纤毛运动频率，改变粘液的质和量降低粘液纤毛清除率。吸入氟烷6小时后，粘液纤毛清除率降低，并至少延续到停药后3小时。
二、肺与肺泡
1.肺 是有弹性的海绵状器官，形状似圆锥形，位于纵隔两侧。上端称肺尖，下断称肺底，内侧称纵隔面，外侧称肋面。右肺三叶，左肺二叶，外被胸膜、叶间裂相隔，每叶肺又依支气管和血管的分支，再分为肺段。肺段在解剖构造和功能上，均可认为是一独立单位。
2.肺泡 是气体交换的场所，为多面型薄壁囊泡，总的表面积可达70m2。肺泡的平均直径约为0.25mm，实际大小因呼吸深度而异。肺泡的数目随年龄的增加而增长，在出生时约为0.24亿，到8~9岁时即可达到成人水平(3亿)。
三、胸廓
胸廓是由12块胸椎骨，12对肋骨，1块胸骨和肋间肌构成的骨性结构，肺、气管、支气管、纵隔等重要器官均位于胸廓之内。胸廓具有足够的坚硬度以保护其内在的重要器官，同时也具有一定的灵活性，可以在呼吸动作时起类似风箱的作用。在吸气时，胸廓与肺可在前后径、横径、长径三个方向增大体积，有助于吸气动作的产生。
第2节 肺的通气
肺通气是肺与外界环境之间的气体交换过程。实现肺通气的器官包括气道、肺泡和胸廓等。气道是沟通肺泡与外界的通道；肺泡是气体与血液进行交换的主要场所；而胸廓的节律性呼吸运动则是实现肺通气的动力。
一、呼吸动力
呼吸肌收缩、舒张所造成的胸廓扩大和缩小，称为呼吸运动。呼吸运动时，由于胸腔体积的改变，引起胸腔内和肺内压力的变化，形成大气与肺泡气之间的压力差，不仅克服胸廓和肺的弹性阻力以及气道与组织的非弹性阻力，还引起气体在肺与体外间的流动。
1.呼吸肌 引起呼吸运动的肌肉为呼吸肌。使胸廓扩大产生吸气动作的肌肉为吸气肌，主要有膈肌和肋间外肌；使胸廓缩小产生呼气动作的肌肉为呼气肌，主要有腹壁肌肉和肋间内肌。
2.吸气运动 总是主动过程。吸气时，膈肌收缩，隆起的圆顶变平下移，从而增大了胸腔的上下径；肋间外肌收缩，使肋骨和胸骨上提，肋骨下缘向外翻转，从而增大了胸腔的前后径和左右径，胸腔体积增大，产生胸腔负压。膈肌收缩引起的呼吸运动称为腹式呼吸；相应地，肋间外肌收缩引起的呼吸运动称为胸式呼吸。在平静呼吸时，75%的肺通气量是依靠膈肌的收缩来完成；但肋间外肌运动产生胸廓扩张能力较膈肌大，所以在用力呼吸时，其呼吸型多改为胸式呼吸为主。
3.呼气运动 平静呼吸时，呼气是被动的，膈肌和肋间外肌舒张，肺依靠本身的弹性回缩力量而复位。用力呼吸时，呼气肌才参与收缩，使胸廓进一步缩小，呼气也有了主动的成分 ......
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