2014初級藥師生理學(xué)輔導(dǎo)：肺通氣的阻力

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　　肺通氣的動力需要克服肺通氣的阻力方能實現(xiàn)肺通氣。阻力增高是臨床上肺通0氣障礙最常見的原因。肺通氣的阻力有兩種：彈性阻力(肺和胸廓的彈性阻力)，是平靜呼吸時主要阻力，約占總阻力的70%;非彈性阻力，包括氣道阻力，慣性阻力和組織的粘滯阻力，約占總阻力的30%，其中又以氣道阻力為主。

　　1.用同等大小的外力作用時，彈性阻力大者，變形程度小;彈性阻力小者，變形程度大。一般用順應(yīng)性(compliance)來度量彈性阻力。順應(yīng)性是指在外力作用下彈性組織的可擴張性，容易擴張者順應(yīng)性大，彈性阻力小;不易擴張者，順應(yīng)性小，彈性阻力大。可見順應(yīng)性(C)與彈性阻力(R)成反變關(guān)系：

　　C=1/R

　　順應(yīng)性用單位壓力變化(△P)所引起的容積變化(△V)來表示，單位是L/cmH2O，即 C=[(△V/△P)L ]/[cmH2O ]。

　　(1)肺彈性阻力和肺順應(yīng)性：肺具有彈性，在肺擴張變形時所產(chǎn)生的彈性回縮力，其方向與肺擴張的方向相反，因為是吸氣的阻力，即肺彈性回縮力是肺的彈性阻力。肺的彈性阻力可用肺順應(yīng)性表示：

　　跨肺壓是肺內(nèi)壓與胸膜腔內(nèi)壓之差。

　　1)肺靜態(tài)順應(yīng)性曲線：測定肺順應(yīng)性時，進行分步吸氣(或打氣入肺)或分步呼氣(或從肺內(nèi)抽氣)，每步吸氣或呼氣后，屏氣，放松呼吸肌，測定肺容積的變化和胸膜腔內(nèi)壓(因為這時呼吸道內(nèi)沒有氣流流動，肺內(nèi)壓等于大氣壓，所以只測胸膜腔內(nèi)壓就可知道跨肺壓)。然后繪制容積-壓力(V-P)曲線(圖5-3)，就是肺的順應(yīng)性曲線。因為測定是在屏氣無氣流的情況下進行的，所在是肺靜態(tài)順應(yīng)性。曲線的斜率反映不同肺容量下順應(yīng)性或彈性阻力的大小。曲線斜率大，順應(yīng)性大，彈性阻力小;曲線斜率小，則意義相反。正常成年人在平靜呼氣末，肺容積約為肺總量的40%左右時，肺順應(yīng)性正好位于曲線的中段，此段斜率最大，故平靜呼吸時肺彈性阻力小，呼吸省力。此時健康成年人CL約為0.2L/cmH2O。當(dāng)肺充血、肺組織纖維化化或肺泡表面活性物質(zhì)(見后文)減少時，肺的彈性阻力增加，患者吸氣困難;肺氣腫時，肺彈性成分大量破壞，肺回縮量減小，彈性阻力減小，患者呼氣困難。

　　圖5-3 肺的靜態(tài)順應(yīng)性曲線(1cmH2O=0.098kPa)

　　2)比順應(yīng)性：肺順應(yīng)性還受肺總量的影響。肺總量大的，其順應(yīng)性較大;反之，較小�，F(xiàn)舉例說明。設(shè)若用0.5kPa(5cmH2O)的壓力將1L的氣體注入一個人的兩肺，計算得出全肺順應(yīng)性為0.2L/cmH2O。如果左、右兩肺的容積和順應(yīng)性是一樣的，那么同樣0.5kPa的壓力，將同樣1L氣體送入肺內(nèi)，每側(cè)肺容量僅增加0.5L,計算出每側(cè)肺的順應(yīng)性只有 0.1L/cmH2O，而不是0.2L/cmH2O。這是因為吸入同等容積的氣體，在肺總量較大者，其擴張程度較小，彈性回縮也也較小，彈性阻力小，僅需較小的跨肺壓變化即可，順應(yīng)性大;而在肺總量較小者，其擴張程度大，彈性加縮力也大，彈性阻力大，需較大的跨肺壓變化，故順應(yīng)性小。由于不同個體間肺總量存在著差別，在比較其順應(yīng)性時必須排除肺總量的影響，進行標準化，測定單位肺容量下的順應(yīng)性，即比順應(yīng)性(specific compliance)。比順應(yīng)性=測得的肺順應(yīng)性(L/cmH2O)/肺總量(L)。

　　3)肺彈性阻力的來源：肺彈性阻力來自肺組織本身的彈性加回縮力和肺泡內(nèi)側(cè)的液體層同肺泡內(nèi)氣體之間的液-氣界面的表面張力所產(chǎn)生的回縮力，兩者均使肺具有回縮傾向，故成為肺擴張的彈性阻力。

　　肺組織的彈性阻力主要來自彈力和膠原纖維，當(dāng)肺擴張時，這些纖維被牽拉便傾向于回縮。肺擴張越大，對纖維的牽拉程度也越大，回縮力也越大，彈性阻力也越大，反之則小。

　　圖5-4示離體的肺在充氣和充生理鹽水時各自的順應(yīng)性曲線。可見擴張充氣的肺比擴張充生理鹽水的肺所需的跨肺壓力大得多，前者約為后者的3倍。這是因為充氣時，在肺泡內(nèi)襯液和肺泡氣之間存在液-氣界面，從而產(chǎn)生表面張力。球形液-氣界面的表面張力方向是向中心的，傾向于使肺泡縮小，產(chǎn)生彈性阻力。而充生理鹽水時，沒有液-氣界面，因此不存在表面張力作用，僅肺組織的彈性回縮所產(chǎn)生的阻力作用。由此可見，肺組織的彈性阻力僅約占肺總彈性阻力的1/3，而表面張力的約占2/3。因此，表面張力對肺的張縮有重要的作用。

　　圖5-4　充空氣和充生理鹽水時肺的順應(yīng)性曲線(1cmH2O=0.098kPa)

　　根據(jù)Laplace定律，P=2T/r(P是肺內(nèi)的壓力，T是肺泡表面張力，r是肺泡半徑)。如果大、小肺泡的表面張力量樣的，那么，肺泡內(nèi)壓力將隨肺泡半徑的大小而反變。小的肺泡，壓力大;小的肺泡，壓力小。如果這些肺泡彼此連通，結(jié)果小肺泡內(nèi)的氣體將流入大肺泡，小肺泡塌陷，大肺泡膨脹，肺泡將失去穩(wěn)定性(圖5-5)。但實際并未發(fā)生這種情況，這是因為肺泡存在著降低表面張力作用的表面活性物質(zhì)的緣故。

　　肺泡表面活性物質(zhì)(alveolar surfactant)是復(fù)雜的脂蛋白混合物，主要成分是二棕櫚酰卵磷脂(dipalmitoyl lecithin,DPL或 dipalmitoylphosphatidyl choline choline,DPPC)，由肺泡Ⅱ型細胞合成并釋放，分子的一端是非極性疏水的脂肪酸，不溶于水，另一端是極性的易溶于水。因此，DPPC分子垂直排列于液-氣界面，極性端插入水中，非極性端伸入肺泡氣中，形成單分子層分布在液-氣界面上，并隨肺泡的張縮而改變其密度。正常肺泡表面活性物質(zhì)不斷更新，以保持其正常的功能。

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