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숨쉬는 마인드맵

개요, 폐호흡, 기체 교환, 기체 수송 등을 포함한 호흡에 관한 마인드 맵입니다. 도움이 필요한 친구들은 서둘러서 모아보세요!

2024-03-05 17:08:10에 편집됨

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숨 쉬다

개요

신체와 외부 환경 사이의 가스 교환 과정

프로세스

외부 호흡

폐 환기: 폐-외부 환경

폐 환기: 폐포-폐 모세혈관 혈액

가스는 혈액을 통해 운반됩니다.

폐조직

내부 호흡

혈액 조직 세포

폐 환기

원칙

동기부여(호흡동작)

호흡근 수축(1차 힘) → 흉곽 크기 → 폐포 내압 변화 → △P = P 폐포 내압 – P 대기(직접 힘)

호흡 운동

호흡근의 수축과 이완으로 인해 발생하는 흉곽의 리드미컬한 팽창 또는 수축

흡기 근육: 횡격막, 외부 늑간근 보조 흡기 근육: 목뼈, 흉쇄유돌근 호기 근육 : 내부 늑간 근육, 복부 근육

차분한 호흡 : 횡격막, 외부 늑간근 12~18회/분

흡기(활성): 흡기 근육의 수축

횡격막 돌출부의 중심이 아래쪽으로 이동하고, 가슴의 상하 직경이 증가합니다.

외부 늑간근: 갈비뼈와 흉골을 들어 올리고 갈비뼈의 아래쪽 가장자리를 뒤집습니다.

호기(수동): 흡기 근육이 이완됩니다.

숨을 깊게/깊게 쉬세요

흡입 : 흡기근이 수축을 강화하고, 보조 호흡근도 참여함(흡기와 호기가 모두 활동함)

호기 : 흡기근 이완, 호기근 수축

가슴 호흡(외부 늑간근) 및 복부 호흡(횡경막), 일반적으로 혼합 호흡

폐내압

흡입 : 폐용적 증가, 폐내압 감소<대기압, 가스가 폐로 유입

호기: 폐용적 감소, 폐내압 > 대기압 증가, 가스가 폐 밖으로 흘러나옴

흡기말, 호기말 : 폐내압 = 대기압

흉강

정수리흉막과 내장흉막 사이의 잠재적인 공간

흉막내 음압

정상적인 상황에서 흉강에는 공기가 없습니다. 아기가 태어난 후에는 흉강이 폐보다 빨리 자라기 때문에 폐는 대개 수동적 팽창 상태에 있으며 이로 인해 일정한 수축력이 발생하고 흉막강이 수축하게 됩니다. 음압이 됩니다.

음의 흉강 내압 = 폐내압 – 폐 탄성 반동력 흡기/호기 종료: 흉강내 음압 = 대기압 – 폐 탄성 반동력

이유: a: 흉곽의 확장 b: 폐의 안쪽 수축 c: 흉강의 압박감;

생리학적 중요성

흉곽 용적의 변화에 따라 폐의 변화를 만듭니다.

폐포의 확장을 유지하면 호흡 운동에 도움이 됩니다.

혈액과 림프액의 복귀를 촉진하기 위해 중심정맥압을 감소시킵니다.

기흉

흉막파열 → 흉막강이 대기와 연결됨 → 공기가 흉막강으로 유입되어 형성됨

저항

탄성 저항 70%

외력에 의한 변형에 대한 탄성체의 힘 R

준수 C: 외부 힘의 작용으로 탄성 조직이 변형되는 용이성

변형 용이: 높은 순응성, 낮은 탄성 저항

C=1/R

포함하다

폐 탄력 저항

구성하다

폐탄성반동력 1/3, 표면장력 2/3

P(수축력 반영) = 2T(표면 장력 반영)/r(폐포 반경)

폐계면활성제

폐포 II형 상피세포에서 생성되는 성분으로 디팔미토일 레시틴(표면장력 감소)과 계면활성제 결합 단백질이 함유되어 있습니다.

폐포 표면 장력 감소, 폐포 수축 감소, 폐포 크기 안정성 유지

신생아 호흡 곤란 증후군 NRDS: 표면활성제 부족, 무기폐로 이어지는 과도한 폐포 수축

흉부탄성저항 : 흡기저항/호기력

비탄성 저항 30%

기도 저항 80% ~ 90%

관성저항

조직 점성 저항

폐 환기 기능 평가 지표

폐용적과 폐용적

폐용적

깊은 흡기량

조수량 TV

평균 호흡, 매 호흡 시 들이쉬거나 내쉬는 공기의 양

400~600ml (평균 500ml)

흡기 보충량/흡기 예비량 IRV

흡입이 끝날 때까지 진정한 다음, 흡입할 수 있는 공기의 양을 흡입하도록 최선을 다하십시오. 반응 영감을 위한 예약 볼륨

1500~2000ml

기능적 잔여 용량

호기예비량/호기예비량 ERV

들숨이 끝날 때 진정된 후 최대한 힘차게 내쉴 수 있는 공기의 양입니다. 호기된 예비량

900~1200ml

잔여량 RV

최대 호기가 끝날 때 폐에 남아 있지 않고 내보낼 수 없는 공기의 양

1000~1500ml

폐활량

깊은 영감 볼륨 IC

일회 호흡량 보조 흡기량

최대 환기 잠재력을 나타내는 지표 중 하나

기능적 잔여 용량 FRC

잔기량, 보충 호기량

2500ml

생리학적 중요성

완충 호흡 중 폐포 산소 분압과 이산화탄소 분압의 변화 진폭(희석 효과)

폐활량VC

폐에서 내쉴 수 있는 최대 공기량

일회 호흡량 보충 흡기량 보충 호기량

남성용 3500ml, 여성용 2500ml

폐 기능 측정에 일반적으로 사용되는 지표입니다.

강제 폐활량(FVC)

한번 최대로 들이마신 후 최대한 빨리 내쉴 수 있는 공기의 최대량을 말합니다.

강제 흡기량 FEV

최대 1회 흡입 후 최대한 빠르게 내쉬려고 노력한 후 일정 시간 내에 내쉬는 가스의 양을 말합니다.

FEV1/FVC는 적용 가치가 가장 크며 폐쇄성 폐질환과 제한성 폐질환을 임상적으로 구별하는 데 가장 일반적으로 사용되는 지표입니다.

천식, COPD : 비율 감소 폐섬유증: 정상 비율

총 폐활량

폐가 보유할 수 있는 최대 가스량

폐활량 잔여 공기량

남성: 5000ml

여성: 3500ml

폐 환기 및 폐포 환기

폐 환기

분당 들이마시거나 내쉬는 공기의 총량

일회 호흡량 x 호흡수

호흡수 12~18회/분

폐 환기: 6~9L/min

최대 자발적 환기

깊고 빠르게 숨을 쉬려고 할 때 분당 최대로 들이마시거나 내쉴 수 있는 공기의 양

단위시간당 모든 환기능력을 최대한 활용하여 달성할 수 있는 환기량을 반영합니다.

신체가 수행할 수 있는 최대 운동량을 추정하는 생리학적 지표 중 하나

폐포 환기

분당 폐포로 흡입되는 신선한 공기의 양

(1회 호흡량 - 사강량) * 호흡수

깊고 느린 호흡은 얕고 빠른 호흡보다 효율적이지만 더 많은 노력이 필요합니다.

생리적 사강

폐포와 혈액 사이의 가스 교환에 참여하지 않습니다.

해부학적 사강: 150ml

폐포 사강

보통사람은 0에 가깝다

가스 교환

폐 환기 조직 환기

가스 교환

원칙

부분압력차

가스의 분자량과 용해도

온도

확산면적(정비: 폐기종, 무기폐), 거리(역비: 폐섬유증, 폐부종)

영향을 미치는 요인

가스 분압차, 확산율

호흡막

두께(역비) 6겹

폐계면활성제의 액체층

폐포 상피 세포층

상피 기저막

상피 기저막과 모세혈관 기저막(간질층) 사이의 공간

모세혈관 기저막층

모세혈관 내피세포층

면적(비례)

환기/혈류 비율

분당 폐포환기량(VA, 4.2L/min)/분당 폐혈류량(Q, 5L/min)

일반적으로 조용하고 비율은 약 0.84입니다.

폐포 환기와 폐 모세혈관 혈류의 일치 정도를 반영하는 폐 환기 기능의 척도입니다.

각 부분의 비율이 동일하지 않습니다.

폐첨단 3.3, 폐기저부 0.63

비율이 증가하면 환기가 부족하거나 상대적으로 혈류량이 과다해 마치 기능성 동정맥 단락이 발생한 것처럼 나타납니다.

값이 증가하든 감소하든 상관없이, 특히 산소 부족

>0.84: 과호흡/혈류 부족 → 폐색전증(폐포 사강 증가)

<0.84: 저환기/혈류과다 → 기능성 동정맥 단락, 기관지 천식

가스 수송

산소

물리적으로 용해된 약 1.5%(필수)

화학적 결합 98.5%

(Hb) 헤모글로빈

1 글로빈 4 헴

헴족의 중앙에 철이 있다

산소와 결합된 산소헤모글로빈(HbO2): 밝은 빨간색

산소가 결합되지 않은 헤모글로빈, 탈산소화된 헤모글로빈(Hb): 청자색

산소분압에 따라 다름

산소에 결합하는 헤모글로빈의 특성

결합은 빠르고 가역적이며 효소 촉매가 필요하지 않습니다.

결합 반응은 산화가 아닌 산소화입니다.

헤모글로빈에 결합된 산소의 양

헤모글로빈 산소 용량

혈액 100ml 중에 헤모글로빈이 결합할 수 있는 최대 산소량을 말합니다.

헤모글로빈 산소 함량

혈액 100ml 속에 실제로 헤모글로빈과 결합되어 있는 산소의 양을 말합니다.

헤모글로빈 산소 포화도

헤모글로빈 산소 함량/헤모글로빈 산소 용량

혈액 내 헤모글로빈 함량이 5g/100ml 이상에 도달하면 피부와 점막이 진한 보라색으로 변합니다: 청색증

Fe2는 Fe3으로 산화됩니다: 메트헤모글로빈(아질산염, 아닐린 중독)

산소해리곡선은 S자형이다.

영향을 미치는 요인

알로스테릭 효과

탈산소화된 헤모글로빈

타이트한 T자형

산소화 헤모글로빈

루즈R타입

시너지 효과

헤모글로빈의 네 가지 하위 단위는 서로 시너지 효과를 나타냅니다.

산소헤모글로빈 해리 곡선: 산소 분압(X) - 혈중 산소 포화도(Y)

S타입

샹두안핑

혈중 산소분압: 60~100mmhg

O2와 결합된 Hb

이는 이 범위 내에서 산소 분압이 헤모글로빈 산소 포화도 또는 혈액 산소 함량에 거의 영향을 미치지 않음을 보여줍니다.

중간 부분이 더 가파르다.

혈중산소분압 : 40~60mmhg

HbO2는 O2를 방출합니다.

의미: 휴식 상태에서 조직에 혈액의 산소 공급

아래쪽 부분이 가장 가파르다.

혈중 산소분압: 15~40mmhg

이는 혈중 산소 분압의 작은 변화가 헤모글로빈 산소 포화도의 상당한 변화로 이어질 수 있음을 보여줍니다.

산소 공급을 위한 혈액의 예비 용량을 반영할 수 있음

영향을 미치는 요인

혈액 pH와 PCO2의 영향

수소이온 농도

온도의 영향

적혈구의 2,3-비스포스포글리세레이트

일산화탄소의 영향

P50

산소에 대한 헤모글로빈의 친화력을 표현하기 위해

헤모글로빈 산소 포화도가 50%에 도달하면 PO2이며 정상 값은 약 26.5mmhg입니다.

증가하고 산소 해리 곡선이 오른쪽으로 이동하여 헤모글로빈의 산소 친화력이 감소함을 나타냅니다.

T형

감소하면 산소 해리 곡선이 왼쪽으로 이동하여 헤모글로빈의 산소 친화력이 증가함을 나타냅니다.

R형

해리 곡선에 영향을 미치는 요인

이산화탄소 분압, pH 값

보어 효과: 혈액 pH를 낮추거나 CO2 분압을 높이면 O2에 대한 Hb의 친화력이 감소합니다.

온도: 증가, 오른쪽으로 이동, 친화력 감소

2,3-디포스포글리세레이트(DPG): 농도가 증가함에 따라 Hb의 산소 친화력이 감소합니다.

오른쪽으로 이동하면 선호도가 감소합니다.

이산화탄소

물리적으로 용해된 5%

화학적 결합 95%

형태

중탄산염 88%

반응 가역적

탄산 탈수효소 필요

PCO2 수준에 따라 다름

카바메이트 헤모글로빈 7%

신속하고 가역적이며 효소 개입이 필요하지 않습니다.

주로 산소화에 의해 조절됨

이산화탄소 해리 곡선

PCO2가 증가하면 혈액 내 이산화탄소 함량도 증가할 수 있습니다.

선형 관계

홀덴 효과: O2와 Hb의 결합은 CO2 방출을 촉진합니다.

호흡 운동 조절

호흡중추 - 호흡리듬

호흡기 센터

척수

제3~5경추분절(횡격막을 조절)과 흉추분절(늑간근과 복근 등을 조절함)의 척수 전각에 위치합니다.

호흡 리듬 없음

하부 뇌간

연수 수질

호흡리듬 기본호흡중추

뇌교

윗 부분

호흡조정센터

장기 흡입 중추에 대한 억제 효과

하부

긴 호흡 중추(깊은 호흡)

*대뇌 피질 절제술 후에도 호흡 리듬은 변하지 않습니다.

더 높은 뇌

대뇌 피질, 변연계, 시상 하부

호흡 운동은 대뇌 피질의 자발적인 특성과 하부 뇌간의 자율성에 의해 이중으로 조절됩니다.

반사적 조건화

화학수용반사

화학수용체

말초 화학 수용체 PCR

경동맥체: 호흡을 조절합니다.

대동맥체: 순환을 조절합니다.

산소 분압 감소, CO2 분압 증가, H 농도 증가: 흥분, 호흡이 깊어지고 가속됩니다.

저산소증

PCR에 전적으로 의존

호흡중추를 직접적으로 억제

중앙 화학수용체 CCR

연수 수질

가장 효과적인 자극: 뇌척수액의 H 농도 증가 → 깊고 빠른 호흡

CO2: 주로 CCR(H 형태)을 통해, 이차적으로 PCR을 통해 H: 주로 PCR을 통해, 이차적으로 CCR을 통해(H는 혈액뇌관문을 쉽게 통과하지 못함)

폐 신장 반사(블랙베리 반사)

기계수용반사

폐의 확장이나 수축으로 인한 흡기 저하 또는 흡기 흥분

부정적인 피드백 조절

수용체: 기도 평활근 내 미주신경은 이러한 반사를 위한 구심성 신경입니다.

폐 확장 반사

생리적 의미: 흡입이 너무 깊거나 길어지는 것을 방지하고 흡입 속도를 높이고 호기로 전환합니다.

양쪽 미주신경 절단: 흡입이 길고 깊어지며 호흡이 깊고 느려집니다.

폐허탈 반사

호기에서 흡입으로의 전환을 촉진합니다.

과도한 호기 및 무기폐 방지

차분한 호흡 중에는 호흡 운동 조절이 관여하지 않습니다.

방어호흡반사

기침 반사

기도 점막에 위치한 수용체

재채기 반사

수용체는 코 점막에 위치

호흡근 고유수용성 반사

수용체: 근육방추와 힘줄기관