26.11 : 肺通气：吸气

肺通气是确保肺部氧气和二氧化碳交换的重要过程。它指的是空气进出肺部的运动，使身体能够获得氧气并清除废弃的二氧化碳。在本文中，我们将探讨肺通气的复杂性，包括其基本原理、机制以及呼吸系统内压力的相互作用。

在检查呼吸量和压力时，波义尔定律尤为重要。在肺通气的背景下，必须了解几个关键术语：

潮气量 (TV) ：是指在正常呼吸过程中无需任何有意识努力即可吸入或呼出的空气量。

吸气储备量 (IRV) ：是指能够在潮气量基础上，通过用力吸气额外吸入的最大空气量。

呼气储备量 (ERV)：是指能够在潮气量基础上，通过用力呼气额外呼出的最大空气量。

残气量 (RV)：最大呼气后肺部剩余的空气量。

这些呼吸量有助于计算肺活量等重要指标。

肺活量 (VC) ：是潮气量、吸气储备量和呼气储备量的总和。

此外，呼吸量和压力之间的关系错综复杂。在正常吸气（吸入）过程中，横膈膜和肋间外肌收缩，使胸腔扩张。这种扩张会增加肺容量，导致肺内压降低，从而使空气从大气流入肺部。

吸气（吸入）的机制

吸入是由一系列相互关联的过程引起的，涉及横膈膜、肋间肌和胸腔扩张。让我们分解每个步骤：

1. 横膈膜收缩：在正常吸气过程中，主要涉及的肌肉是横膈膜。这种圆顶状、片状的肌肉将胸腔与腹腔分隔开来。当我们吸气时，横膈膜收缩变平，从而增加胸腔的容积。这一动作会产生负的肺内压，将空气吸入肺部。
2. 肋间肌参与：肋间肌是另一组参与吸气的重要肌肉。它们位于肋骨之间，分为外肋间肌和内肋间肌。
   •  外肋间肌：在吸气过程中，这些肌肉收缩，抬起并扩张肋骨。这一运动进一步增加了胸腔的容积，增强了空气的吸入。
   •  内肋间肌：这些肌肉有助于深吸气和用力呼气。在用力吸气过程中，上部内肋间肌收缩，进一步抬高胸腔，从而使肺部扩张得更大。
3. 胸腔扩张：随着横膈膜收缩和肋间肌的参与，胸腔向多个方向扩张。这种扩张降低了肺内的压力，在外部空气和呼吸系统内的空气之间产生了压力差。结果，空气冲进肺部，填满肺泡（微小的气囊）进行气体交换。

强制吸气：在体力消耗增加或需要增加氧气摄入量时，就会发生强制吸气。强制吸气的机制涉及额外的肌肉以最大限度地扩大肺部：

1.  胸锁乳突肌：颈部的胸锁乳突肌在强制吸气中起着重要作用。当它被激活时，它会抬高胸骨，帮助进一步扩张胸腔。
2.  斜角肌：斜角肌位于颈部两侧，在强制吸气过程中抬起上肋骨。它们的收缩有助于为肺部扩张创造更多的空间。
3.  胸小肌：胸小肌位于胸大肌下方，有助于提升肋骨和扩大胸腔。

压力在肺通气中的作用

足够的肺通气依赖于三种不同压力之间的相互作用：

1.  肺内压：也称为肺泡压，是指肺内的压力。在吸气时，肺内压降低，导致空气流入肺部。相反，在呼气时肺内压会增加，促进空气排出。
2.  胸膜内压：这种压力存在于胸膜腔内，即胸膜壁层和脏层胸膜之间的空间。由于肺回缩力和胸壁扩张力之间的平衡，它通常低于大气压和肺内压，使肺保持扩张以抵住胸壁。胸膜内压的任何变化都可能导致肺塌陷或其他呼吸问题。
3.  大气压力：大气压力是地球大气层在任何给定位置施加的压力。它是测量肺内压的基准。吸气时，肺内压下降至大气压以下，有利于空气进入，而呼气时，肺内压上升至大气压以上，将空气排出肺部。