2014初级药师生理学辅导：肺通气的阻力

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　　肺通气的动力需要克服肺通气的阻力方能实现肺通气。阻力增高是临床上肺通0气障碍最常见的原因。肺通气的阻力有两种：弹性阻力(肺和胸廓的弹性阻力)，是平静呼吸时主要阻力，约占总阻力的70%;非弹性阻力，包括气道阻力，惯性阻力和组织的粘滞阻力，约占总阻力的30%，其中又以气道阻力为主。

　　1.用同等大小的外力作用时，弹性阻力大者，变形程度小;弹性阻力小者，变形程度大。一般用顺应性(compliance)来度量弹性阻力。顺应性是指在外力作用下弹性组织的可扩张性，容易扩张者顺应性大，弹性阻力小;不易扩张者，顺应性小，弹性阻力大。可见顺应性(C)与弹性阻力(R)成反变关系：

　　C=1/R

　　顺应性用单位压力变化(△P)所引起的容积变化(△V)来表示，单位是L/cmH2O，即 C=[(△V/△P)L ]/[cmH2O ]。

　　(1)肺弹性阻力和肺顺应性：肺具有弹性，在肺扩张变形时所产生的弹性回缩力，其方向与肺扩张的方向相反，因为是吸气的阻力，即肺弹性回缩力是肺的弹性阻力。肺的弹性阻力可用肺顺应性表示：

　　跨肺压是肺内压与胸膜腔内压之差。

　　1)肺静态顺应性曲线：测定肺顺应性时，进行分步吸气(或打气入肺)或分步呼气(或从肺内抽气)，每步吸气或呼气后，屏气，放松呼吸肌，测定肺容积的变化和胸膜腔内压(因为这时呼吸道内没有气流流动，肺内压等于大气压，所以只测胸膜腔内压就可知道跨肺压)。然后绘制容积-压力(V-P)曲线(图5-3)，就是肺的顺应性曲线。因为测定是在屏气无气流的情况下进行的，所在是肺静态顺应性。曲线的斜率反映不同肺容量下顺应性或弹性阻力的大小。曲线斜率大，顺应性大，弹性阻力小;曲线斜率小，则意义相反。正常成年人在平静呼气末，肺容积约为肺总量的40%左右时，肺顺应性正好位于曲线的中段，此段斜率最大，故平静呼吸时肺弹性阻力小，呼吸省力。此时健康成年人CL约为0.2L/cmH2O。当肺充血、肺组织纤维化化或肺泡表面活性物质(见后文)减少时，肺的弹性阻力增加，患者吸气困难;肺气肿时，肺弹性成分大量破坏，肺回缩量减小，弹性阻力减小，患者呼气困难。

　　图5-3 肺的静态顺应性曲线(1cmH2O=0.098kPa)

　　2)比顺应性：肺顺应性还受肺总量的影响。肺总量大的，其顺应性较大;反之，较小。现举例说明。设若用0.5kPa(5cmH2O)的压力将1L的气体注入一个人的两肺，计算得出全肺顺应性为0.2L/cmH2O。如果左、右两肺的容积和顺应性是一样的，那么同样0.5kPa的压力，将同样1L气体送入肺内，每侧肺容量仅增加0.5L,计算出每侧肺的顺应性只有 0.1L/cmH2O，而不是0.2L/cmH2O。这是因为吸入同等容积的气体，在肺总量较大者，其扩张程度较小，弹性回缩也也较小，弹性阻力小，仅需较小的跨肺压变化即可，顺应性大;而在肺总量较小者，其扩张程度大，弹性加缩力也大，弹性阻力大，需较大的跨肺压变化，故顺应性小。由于不同个体间肺总量存在着差别，在比较其顺应性时必须排除肺总量的影响，进行标准化，测定单位肺容量下的顺应性，即比顺应性(specific compliance)。比顺应性=测得的肺顺应性(L/cmH2O)/肺总量(L)。

　　3)肺弹性阻力的来源：肺弹性阻力来自肺组织本身的弹性加回缩力和肺泡内侧的液体层同肺泡内气体之间的液-气界面的表面张力所产生的回缩力，两者均使肺具有回缩倾向，故成为肺扩张的弹性阻力。

　　肺组织的弹性阻力主要来自弹力和胶原纤维，当肺扩张时，这些纤维被牵拉便倾向于回缩。肺扩张越大，对纤维的牵拉程度也越大，回缩力也越大，弹性阻力也越大，反之则小。

　　图5-4示离体的肺在充气和充生理盐水时各自的顺应性曲线。可见扩张充气的肺比扩张充生理盐水的肺所需的跨肺压力大得多，前者约为后者的3倍。这是因为充气时，在肺泡内衬液和肺泡气之间存在液-气界面，从而产生表面张力。球形液-气界面的表面张力方向是向中心的，倾向于使肺泡缩小，产生弹性阻力。而充生理盐水时，没有液-气界面，因此不存在表面张力作用，仅肺组织的弹性回缩所产生的阻力作用。由此可见，肺组织的弹性阻力仅约占肺总弹性阻力的1/3，而表面张力的约占2/3。因此，表面张力对肺的张缩有重要的作用。

　　图5-4　充空气和充生理盐水时肺的顺应性曲线(1cmH2O=0.098kPa)

　　根据Laplace定律，P=2T/r(P是肺内的压力，T是肺泡表面张力，r是肺泡半径)。如果大、小肺泡的表面张力量样的，那么，肺泡内压力将随肺泡半径的大小而反变。小的肺泡，压力大;小的肺泡，压力小。如果这些肺泡彼此连通，结果小肺泡内的气体将流入大肺泡，小肺泡塌陷，大肺泡膨胀，肺泡将失去稳定性(图5-5)。但实际并未发生这种情况，这是因为肺泡存在着降低表面张力作用的表面活性物质的缘故。

　　肺泡表面活性物质(alveolar surfactant)是复杂的脂蛋白混合物，主要成分是二棕榈酰卵磷脂(dipalmitoyl lecithin,DPL或 dipalmitoylphosphatidyl choline choline,DPPC)，由肺泡Ⅱ型细胞合成并释放，分子的一端是非极性疏水的脂肪酸，不溶于水，另一端是极性的易溶于水。因此，DPPC分子垂直排列于液-气界面，极性端插入水中，非极性端伸入肺泡气中，形成单分子层分布在液-气界面上，并随肺泡的张缩而改变其密度。正常肺泡表面活性物质不断更新，以保持其正常的功能。

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