第五单元 呼吸系统：
呼吸是指机体与外界环境之间进行的气体交换过程。
通过呼吸，机体不断由外界吸入氧气，经循环系统运送到全身各器官、组织细胞；
同时将组织细胞代谢产生的二氧化碳经循环系统运送到肺，排出体外，维持机体正常的新陈代谢。
呼吸过程由四个互相联系的环节组成：
①肺通气，即肺与大气间的气体交换；
②肺换气，即肺泡与血液间的气体交换。
肺通气和肺换气合称为外呼吸；
③血液循环对气体的运输；
④组织换气，即组织细胞与血液间的气体交换，又称内呼吸。
细目一：呼吸系统的组成和结构：
呼吸系统由肺外呼吸道和肺组成。
呼吸道包括鼻、咽、喉、气管及支气管等，是气体进出的通道。
临床上称鼻、咽、喉为上呼吸道，
气管和各级支气管为下呼吸道。
肺由实质组织和间质组织组成，前者包括支气管树和肺泡；
后者包括结缔组织、血管、淋巴管、淋巴结和神经等。
呼吸系统的主要功能是进行气体交换，即吸入氧，排出二氧化碳。
此外，还有发音、嗅觉、协助静脉血回流入心等功能。
一、肺外呼吸道：
(一）鼻：
鼻分三部，即外鼻、鼻腔和鼻旁窦。它既是呼吸道的起始部，又是嗅觉器官。
1.外鼻：
外鼻以鼻骨和软骨为支架，外被皮肤、内覆黏膜，
分为骨部和软骨部。
外鼻与额相连的狭窄部称鼻根，
向下延续为鼻背，
末端称鼻尖，
鼻尖向两侧扩大称鼻翼，
从鼻翼向外下至口角的浅沟称鼻唇沟。
2.鼻腔：
鼻腔是由骨和软骨围成的腔，
内衬黏膜并被鼻中隔分为两半，
向前通外界处称鼻孔，向后通鼻咽处称鼻后孔。
(二）喉：
喉由喉软骨和喉肌构成，它既是呼吸的管道，又是发音的器官。
1.喉的位置：
喉位于颈前部，
成年人的喉在第3至6颈椎前方，
上界是会厌上缘，下界为环状软骨下缘。
借喉口通喉咽部，以环状软骨气管韧带连接气管，并随吞咽或发音而上下移动。
喉的前方是皮肤、颈筋膜、舌骨下肌群；
后方为咽，两侧是颈血管、神经和甲状腺侧叶。
2.喉软骨及其连结：
喉软骨主要由不成对的甲状软骨、环状软骨、会厌软骨和成对的杓状软骨等构成。
(1)甲状软骨：
是喉软骨中最大的一块。
由左、右两块近似方形的软骨板在正中线结合而成，
上部向前突出称喉结，
成年男性较明显，是颈部的重要标志。
(2)环状软骨：
位于甲状软骨的下方，前窄后宽，形如指环，
是呼吸道中唯一完整的软骨环，
对维持呼吸道的通畅有重要作用。
环状软骨后方对第6颈椎，是颈部的重要标志之一。
环状软骨的侧面与甲状软骨后下方的突起构成环甲关节。
(3)会厌软骨：
形似树叶，上宽下窄，上缘游离，下端借韧带连于喉结的后下方，
会厌软骨被覆黏膜构成会厌。
当吞咽时，喉上提，会厌盖住喉口，以防止食物误入喉腔。
(4)杓状软骨：
左右各一，形似三棱锥体，尖向上，底向下，
底与环状软骨构成环杓关节。
底的前端与甲状软骨内面有声韧带附着。
声韧带是发音的基本结构。
3.喉肌：
喉肌系横纹肌，是发音的动力器官。
具有紧张或松弛声带、缩小或开大声门裂以及缩小喉口的作用。
按其部位分内、外两群；
依其功能分声门开大肌和声门括约肌。
4.喉黏膜与喉腔：
喉的内腔称喉腔，内衬黏膜。
上借喉口通咽，下接气管。
喉腔中部的两侧壁上有上、下两对矢状位的黏膜皱襞；
上方的一对称前庭襞，两侧之间的裂隙称前庭裂；
下方的一对称声襞，由喉黏膜覆盖声韧带和声带肌而成，
三者合称声带。
两侧声襞及杓状软骨基底部之间的裂隙称声门裂，是喉腔最狭窄的部位，
其中声襞之间的裂隙为声门裂的膜间部。
发声时，两侧声带紧张并靠拢，使声门裂膜间部变窄，
呼出的气流由此通过，震动声带产生声响。
由于声带紧张度的变化及声门裂的开合，随产生了不同的音调和音量。
喉腔可借前庭襞和声襞分为上、中、下三部分:
由喉口至前庭襞以上的部分，称喉前庭；
前庭襞至声襞之间的部分，称喉中间腔，
其两侧向侧方突出至前庭襞与声襞间的隐窝称喉室；
声门襞以下的部分，称声门下腔。
声门下腔黏膜下组织比较疏松，故炎症时易引起喉水肿。
婴幼儿喉腔较窄小，水肿时易引起喉腔狭窄，造成呼吸困难。
(三）气管与支气管：
1.气管：
气管位于喉与左、右主支气管分叉处的气管杈之间，
起于环状软骨下缘（平第6颈椎体下缘），
向下至胸骨角平面（平第4胸椎体下缘）。
气管全长以胸廓上口为界，分为颈部和胸部。
气管由气管软骨、平滑肌和结缔组织构成。
气管软骨由14至17个缺口向后，呈“C”形的透明软骨环构成。
气管软骨后壁缺口由气管膜壁封闭，
该膜壁由弹性纤维与被称为气管肌的平滑肌构成。
甲状腺峡部多位于第2至4气管软骨环前方，气管切开术常在第3至5气管软骨环处施行。
2.支气管：
支气管是由气管分出的各级分支，其中一级分支为左、右主支气管。
左、右主支气管的区别：
左主支气管细而长，
嵴下角大，斜行，通常有7至8个软骨环；
右主支气管短而粗，
嵴下角小，走行较直，通常有3至4个软骨环，经气管坠入的异物多进入右侧。
二、肺：
(一）肺的位置和形态：
肺位于胸腔，在膈肌的上方、纵隔的两侧。
幼儿肺呈淡红色，质柔软呈海绵状，富有弹性。
随着年龄的增长，吸入的灰尘沉积于肺内，使成年人的肺变为暗红色乃至暗灰色，
大量吸烟者的肺则呈棕黑色。
成人肺的重量约等于自身体重的1/50，
男性平均为1000〜1300g，
女性平均为800〜1000g。
健康成年男性两肺的空气容量约为5000至6500ml，
女性的小于男性。
两肺外形不同，右肺宽而短，左肺狭而长。
肺呈圆锥形，分一尖、一底、三面、三缘。
肺尖钝圆，经胸廓上口伸入颈根部，在锁骨内侧1/3段向上突至锁骨上方达2.5cm。
肺底在膈肌上方，又称膈面，受膈肌压迫使肺底呈半月形凹陷。
肋面与胸廓的外侧壁和前、后壁相邻。
纵隔面中央有椭圆形凹陷，称肺门。
其内有支气管、血管、神经、淋巴管的出入并为结缔组织包裹，称肺根。
肺前缘锐利，左肺前缘下部有心切迹，下方有一突起称左肺小舌。
后缘在脊柱两侧的肺沟中，为肋面与纵隔面在后方的移行处。
下缘为膈面与肋面、纵隔面的移行部，其位置随呼吸运动而显著变化。
左肺斜裂由后上斜向前下，将左肺分为上、下两叶。
右肺的斜裂和水平裂将右肺分为上、中、下三叶。
(二）肺的组织结构：
肺组织分为实质和间质两部分。
肺实质包括肺内逐级分支的支气管和大量肺泡。
间质为肺内结缔组织、神经、血管和淋巴管等。
肺实质根据其功能不同分为导管部和呼吸部。
1.导管部：
导管部是主支气管入肺后反复分支形成的支气管树，包括肺叶支气管至终末细支气管的各级分支。
此部只能传送气体，不能进行气体交换。
左、右主支气管在肺门处分支进入肺叶，称肺叶支气管，
肺叶支气管再分支即肺段支气管，
继而在肺内反复分支，越分越细，最后连于肺泡。
每一肺段支气管的分支及所属的肺组织，称一个支气管肺段。
一般每侧肺有10个肺段。
肺段支气管再分出小支气管、细支气管及终末细支气管。
每个细支气管及其各级分支和所连的肺泡构成一个肺小叶，是肺的结构单位。
每个肺有50〜80个肺小叶。
2.呼吸部：
呼吸部由呼吸性细支气管、肺泡管及肺泡等构成，是进行气体交换的场所。
肺泡为半球形小囊，成人肺有3亿至4亿个肺泡，
总面积70至80平方米。
肺泡上皮分为Ⅰ型和Ⅱ型肺泡细胞：
Ⅰ型肺泡细胞参与构成气血屏障，
Ⅱ型肺泡细胞将磷脂分泌至肺泡表面，可起到降低肺泡表面张力和稳定肺泡大小的作用。
肺泡壁由肺泡上皮及基膜组成，相邻肺泡间仅有少量结缔组织，称为肺泡隔。
气血屏障是肺泡表面和血液间气体分子交换所通过的结构，包括肺泡表面液体层、Ⅰ型肺泡细胞及基膜、薄层结缔组织、毛细血管基膜和内皮。
三、胸膜及纵隔：
(一)胸膜：
胸膜是衬覆于胸壁内面、膈上面和肺表面的一层浆膜。
分为脏胸膜和壁胸膜。
脏胸膜紧贴于肺的表面，形成肺的外膜；
壁胸膜紧贴于胸廓内面、膈上面及纵隔的外侧面。
脏、壁两层胸膜在肺根处互相移行，形成两个完全密闭互不相通的浆膜间隙称为胸膜腔。
正常情况下，由于胸膜腔是负压，腔内含少量浆液，液体分子之间有较强的凝聚力，故脏胸膜与壁胸膜贴附在一起。
所以胸膜腔实际是两个潜在的腔隙。
当胸腔扩大或缩小时，肺也随之扩大与缩小。
另外少量的液体还可减少呼吸时两层胸膜之间的摩擦。
胸膜腔呈负压是吸气时肺扩张的主要因素之一。
(二）胸膜与肺的体表投影：
脏、壁胸膜返折部位称胸膜返折线。
肋胸膜与纵隔胸膜前缘的返折线是胸膜前界;
肋胸膜与纵隔胸膜后缘的返折线是胸膜后界；
肋胸膜与膈胸膜的返折线则是胸膜下界。
1.胸膜前界体表投影：
上端起自锁骨中、内1/3交界处上方约2.5cm的胸膜顶，
向内下斜行，在第2胸肋关节水平，两侧互相靠拢，
在正中线附近垂直下行。
右侧于第6胸肋关节处越过剑肋角与胸膜下界相移行。
左侧在第4胸肋关节转向外下方，沿胸骨的外侧缘约2至2.5cm下行，
于第6肋软骨后方与胸膜下界相移行。
在第4胸肋关节平面以下则两侧胸膜返折线互相分开，形成位于胸骨体下部与第4、5肋软骨后方的三角形区，称心包区。
胸膜下界内侧端右侧起于第6胸肋关节，
左侧则起于第6肋软骨后方。
两侧都斜向外下，在锁骨中线与第8肋相交，
腋中线与第10肋相交，
肩胛线与第11肋相交，
终止于第12胸椎髙度。
2.肺的体表投影：
两肺下缘的投影相同，于锁骨中线处与第6肋相交，
腋中线处与第8肋相交，
肩胛线处与第10肋相交，
再向内至第11胸椎棘突外侧2cm左右向上与后缘相移行。
细目二：呼吸运动与肺通气：
肺通气是指气体经呼吸道进出肺的过程。
它是由于肺通气的动力克服了肺通气的阻力而实现的。
一、肺通气的动力：
呼吸运动是肺通气的原动力。
呼吸运动所造成的肺内压与外界大气间的压力差是肺通气的直接动力。
(一)呼吸运动：
由呼吸肌舒缩引起的胸廓扩大和缩小的活动，称为呼吸运动，包括吸气动作和呼气动作。
呼吸运动按其深度不同，可分为平静呼吸和用力呼吸两种。
1.平静呼吸和用力呼吸：
人在安静时平稳、均匀的呼吸，称为平静呼吸。
人在劳动或运动时用力而加深的呼吸，称为用力呼吸或深呼吸。
平静呼吸是由膈肌和肋间外肌舒缩引起。
平静吸气时，膈肌收缩，膈顶下降，使胸廓上下径增大；
同时，肋间外肌收缩，牵动肋骨上提并略外展，胸骨也随着上移，使胸廓前后径和左右径都增大。
胸廓扩大使肺扩张，肺内压下降，当低于大气压1至2mmHg时，空气进入肺，即吸气。
平静呼气时，膈肌和肋间外肌舒张，膈顶、肋骨和胸骨均回到原位，
使胸廓和肺容积缩小，肺内压上升，
当高于大气压1至2mmHg时，气体出肺，产生呼气。
吸气末或呼气末，肺内压等于大气压，此时肺通气停止。
平静呼吸的特点是：
吸气动作是吸气肌收缩的主动过程，
而呼气动作是由吸气肌舒张引起的被动过程。
在用力吸气时，除膈肌和肋间外肌收缩加强外，还有胸锁乳突肌、胸大肌等辅助吸气肌参加收缩，使胸廓及肺容积更加扩大，吸气量增加。
用力呼气时，除吸气肌舒张外，尚有肋间内肌和腹肌等呼气肌参加收缩，使胸廓和肺容积更加缩小，呼气量增加。
因此，用力呼吸的吸气和呼气动作都是主动过程。
2.胸式呼吸和腹式呼吸：
由肋间外肌舒缩为主的呼吸运动，胸壁起伏明显称为胸式呼吸。
由膈肌舒缩为主的呼吸运动，腹壁起伏明显称为腹式呼吸。
正常人胸式和腹式呼吸同时进行，
女性以胸式呼吸为主；
成年男性和儿童以腹式呼吸为主。
当妊娠或腹水、腹腔肿瘤时，膈肌活动受限制，胸式呼吸加强；
而胸膜炎或胸腔积液等患者，胸部活动受限制，腹式呼吸加强。
3.呼吸周期和呼吸频率：
一次呼吸运动称为一个呼吸周期。
正常成年人安静时的呼吸频率为12至18次/分。
它可因年龄、性别、运动、情绪激动等情况不同而变化。
二、肺容量和肺通气量：
肺容量和肺通气量是衡量肺通气功能的指标。
在不同状态下，气量有所不同。
(一）肺容量：
肺容量是指肺容纳气体的量，在通气过程中，肺容量随着气体的吸入或呼出而发生变化。
它随呼吸幅度的变化而变化，可用肺量计测定和描记。
1.潮气量：
平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量，称潮气量。
安静时正常成年人的潮气量约为400至600ml，平均约500ml。
2.补吸气量：
平静吸气末，再尽力吸气所能增加的吸入气量，称补吸气量。
正常成年人约为1500至2000ml。
3.补呼气量：
平静呼气末，再尽力呼气所能增加的呼出气量，称补呼气量。
正常成年人约900至1200ml。
4.残气量和功能残气量：
残气量是最大呼气末肺内残余的气量。
正常成年人约为1000至1500ml。
其生理意义：
①使肺泡不至于塌陷；
②在最大呼气之后仍能保持肺换气持续不断地进行。
平静呼气末肺内所残余的气量，称功能残气量，它是补呼气量和残气量之和。
正常成年男性约为2500ml，
女性约为2000ml。
肺气肿患者的功能残气量增多；肺实质性病变时减小。
5.肺活量和时间肺活量：
做一次最大吸气后再尽力呼气所能呼出的气体量，称肺活量。
它是潮气量、补呼气量和补吸气量之和。
正常成年男性约3500ml，
女性约2500ml。
肺活量反映一次呼吸的最大通气能力，常作为肺通气功能好坏的指标之一。
但肺活量只计算所呼出的气量，而不考虑呼出这些气量所消耗的时间。
临床上某些病人因肺组织弹性降低或呼吸道狭窄，通气功能已受到损害，但在时间上不加限制，所测得的肺活量与正常相差不大。
因而提出了时间肺活量的概念，用来反映一定时间内所能呼出的气量。
即在最大吸气后，再尽力以最快速度呼气，记录前3秒内呼出的气量叫时间肺活量。
正常成年人第1、2、3秒末应分别呼出肺活量的83%、96%、99%。
其中第1秒时间肺活量意义最大，
低于65%则不正常。
患阻塞性肺部疾患时，时间肺活量减小。
6.肺总容量：
肺组织所能容纳的最大气量称肺总容量。
其值等于残气量和肺活量之和。
正常成年男性约为5000〜6000ml，
女性约为3500〜4500ml。
(二）肺通气量：
肺通气量是指单位时间内进出肺的气体量。
它比肺容量更能反映肺的通气功能。
1.每分肺通气量：
每分钟吸进或呼出肺的气体量，称为每分肺通气量。
其值等于潮气量与呼吸频率的乘积。
正常成年人安静时，每分通气量为6至8L。
从事重体力劳动或剧烈运动时会增加。
在尽力深快呼吸时，每分钟进肺或出肺的最大气量，称最大通气量。
正常成年人最大通气量可达70至120L/min。
它反映通气功能的贮备力，是估计一个人能进行多大运动量的生理性指标。
2.每分肺泡通气量：
气体的交换是在肺泡中进行的。
每次吸入的气体中，一部分将残留在从上呼吸道至终末细支气管的呼吸道内，
不参与肺泡与血液之间的气体交换，故这部分呼吸道称为解剖无效腔。
成年人其容积约为150ml。
由于无效腔的气体不参与气体交换，因此只有进入肺泡与血液进行交换的气量，才是有效通气量。
安静时肺泡通气量的计算公式为：
肺泡通气量等于(潮气量减去解剖无效腔气量）再乘以呼吸频率。
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