2013年度 辅导知识：实现肺通气的功能解剖

肺泡（Alveoli)是吸入气体与血液进行交换的场所。肺泡的大小不一， 单个肺泡的平均直径为0.25mm，人体两肺共有约3亿个肺泡，总面积约70m2，这样大的面积比通常需要的气体交换面积大得多，安静时，仅需40m2，故有相当大的贮备。因疾病需作1～2个肺叶切除，不会明显影响呼吸功能。

呼吸膜

1.呼吸膜（Respiratory Membrane)：
气体交换是在肺泡和毛细血管之间进行的。气体所穿过的膜称为肺泡-肺毛细血管膜，也称呼吸膜，它由6层结构组成：

①单个分子的表面活性物质层和极薄的肺泡液体层。表面活性物质（Surfactant)是一种复杂的脂蛋白混合物，主要成分是DPPC（二棕榈酰卵磷脂)，由肺泡Ⅱ型细胞合成并释放。DPPC有降低表面张力的作用，有重要的生理功能；②肺泡上皮层；③上皮基底膜层；④胶原纤维和弹性纤维交织成网的组织间隙层； ⑤毛细血管基底膜层； ⑥毛细血管内皮细胞层。

以上6层结构组成了一极薄的呼吸膜，总厚度不到1цm，有的地方仅有0.2цm，所以通气性非常好。

2.肺泡的表面张力与表面活性物质
肺泡的表面有极薄的液体层，此层液体与肺泡内气体形成了液-气界面。由于液体分子之间存在着吸引力，因而产生了使液体表面尽量缩小的一种力医学全在线www.med126.com，这就是前面提到的表面张力。表面张力（Surface Tension)能使肺泡回缩萎陷，形成回缩压力。根据拉普拉斯公式，回缩压力为：P=2T/r。其中P为肺泡内的回缩压力，T为表面张力，r是肺泡的半径。该公式表明，回缩压力与表面张力成正比，与肺泡的半径成反比。当肺泡的半径变小时，回缩压力增大，因而肺泡萎缩的可能性也增大；而当肺泡的半径变大时，回缩压力减小，因而易于扩张。

但是，因为肺泡的表面还有一单分子层的表面活性物质，实际情况就很不一样。表面活性物质中的主要成分DPPC分子的特点是：它的一端是非极性疏水脂肪酸，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，并随肺泡的张缩而改变其密度，使其作用的大小有一变化范围。DPPC有降低表面张力的作用，DPPC的存在可以使表面张力下降至原来的1/7～1/4。在吸气时，肺泡表面积增加，DPPC的分子分散， 其降低表面张力的作用减小，在呼气时，肺泡的表面积减小，DPPC的分子密集，其降低表面张力的作用增大，使表面张力相对减小， 这就对抗了由于肺泡半径缩小而引起肺泡回缩压力增大的影响。总之，在表面活性物质的作用下，肺泡的半径变小时，回缩压力也变小， 而肺泡的半径变大时，回缩压力也增大，这就对抗了拉普拉斯公式所限定的分子间的作用力。因此，表面活性物质具有调节肺泡回缩压力的作用，使肺泡在呼气时不至于萎缩，在吸气时不至于膨胀破裂。

肺泡表面活性物质使联通的大小肺泡容积维持相对稳定 A：大小肺泡在无表面活性物质时，表面张力相同

B：为A的结果

C：大肺泡表面活性物质分布密度小，表面张力大；

小肺泡表面活性物质分布密度大，表面张力小，

大小肺泡容积相对稳定

另外，肺泡的数量很多，而且大小不一，如果没有表面活性物质的存在，则根据拉普拉斯公式，小的肺泡内的回缩压力比大的肺泡内的大。如果大的和小的肺泡彼此相通，由于压力差的存在，小肺泡内的气体将流向大肺泡内，这样，小肺泡将趋于萎陷而大肺泡将趋于膨胀。但事实并非如此，因为肺泡内有表面活性物质的存在，它能调整大小不同的肺泡内的表面张力，从而改变了大小肺泡内的回缩力，使得小肺泡不至于萎陷而大肺泡不至于膨胀。所以表面活性物质在维持肺泡的适当扩张状态和稳定性，对于吸入气在肺内得到较为均匀的分布具有重要的生理意义。此外，表面张力也能促进毛细血管内的液体滤出到肺泡。由于表面活性物质的存在，降低了表面张力，因而可以防止液体的滤出，避免肺水肿的发生。

表面活性物质也是在不断代谢和变化的。它不断产生，也不断失活。如肺组织缺血或结扎肺动脉都能损害肺泡II型细胞的分泌机能。故失血性休克或体外循环手术过程如发生肺组织缺血，则表面活性物质减少，有可能出现大量肺泡萎陷（肺不张)、肺水肿以致于造成严重呼吸困难。

胎儿正常发育至30周左右，其肺组织内即开始出现II型细胞和表面活性物质。某些早产儿其肺泡II型细胞发育不良，不够成熟，使肺内缺乏表面活性物质，肺泡极易缩小而产生肺不张；且由于肺泡内的表面张力过高，吸引肺毛细血管内血浆进入肺泡，在肺泡内形成一层“透明膜”，阻碍气体交换。因此早产儿可出现“新生儿呼吸窘迫症”。

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