「基礎醫學-解剖學」呼吸系統

正常吸氣的過程

靜呼氣後,正常吸氣時,橫膈肌(diaphragm)收縮下移,增加胸腔容積。此舉導致胸膜內壓(intrapleural pressure)下降,進而拉大肺間壓(transpulmonary pressure),使得肺泡得以擴張。由於肺泡的彈性,肺泡壓(alveolar pressure)並未隨之升高,最終吸入的氣體體積即為潮氣容積。
During quiet inspiration, the diaphragm contracts and moves downward, increasing the volume of the thoracic cavity. This causes a decrease in intrapleural pressure, which in turn increases the transpulmonary pressure, allowing the alveoli to expand. Due to the elasticity of the alveoli, alveolar pressure does not increase significantly, and the volume of air inspired is known as tidal volume.

胸膜

胸膜是一薄層漿膜又分為兩層結構,其為壁層胸膜和臟層胸膜,壁層胸膜黏附胸腔內壁在肋骨、胸骨、肋軟骨、肋間內肌及橫膈膜上,臟層胸膜覆蓋肺臟本身,兩層肋膜間有約5~20cc的肋膜液,功能為潤滑作用。

換氣過度(hyperventilation)導致的二氧化碳減少可能會引起呼吸性鹼中毒。以下是相關的解釋:

換氣過度對二氧化碳的影響


當人們可能因為強烈的運動或過度緊張導致過度換氣,呼吸速率加快,導致大量的二氧化碳被排出。二氧化碳是體內一個重要的酸性代謝產物,它在血液中形成碳酸氫根(HCO3-)和氫離子(H+)。換氣過度導致二氧化碳的急速減少,會降低血液中的碳酸氫根和氫離子濃度,使血液呈現鹼性的狀態,這就是所謂的呼吸性鹼中毒。

副作用:

低血鈣(hypocalcemia): 呼吸性鹼中毒可能影響鈣的代謝,導致血液中鈣濃度下降,進而影響神經和肌肉的正常功能。

血管收縮: 二氧化碳的減少也可能導致血管收縮,進而影響血液供應和循環。

神經系統影響: 呼吸性鹼中毒可能影響中樞神經系統,導致頭暈、噁心、嘔吐、手指和嘴巴的刺痛感等症狀。

總之,換氣過度導致的二氧化碳減少可能導致呼吸性鹼中毒,並引起上述的生理和神經系統影響。換氣過度可能在某些情況下有益,例如在一些焦慮或緊張的情況下,但過度換氣可能導致上述的副作用。

橫膈(diaphragm)

解剖位置於胸腔底部,由肌肉纖維組成,呈穹窿形。
The diaphragm is anatomically located at the bottom of the thoracic cavity, composed of muscular fibers, and dome-shaped.

橫膈為胸腔和腹腔間的肌肉,是很重要的呼吸肌之一,橫膈的肌肉纖維分為三層:外層是橫紋肌,中層是斜肌,內層是環形肌。橫紋肌是橫膈的主要收縮肌,斜肌和環形肌的作用是協助橫紋肌收縮。
The diaphragm is a muscle that separates the thoracic cavity from the abdominal cavity. It is one of the most important respiratory muscles. The muscle fibers of the diaphragm are divided into three layers: the outer layer is the striated muscle, the middle layer is the oblique muscle, and the inner layer is the circular muscle. The striated muscle is the main contracting muscle of the diaphragm, and the oblique and circular muscles help the striated muscle contract.

橫膈收縮和舒張就是呼吸的主要動力,吸氣時橫膈收縮,胸腔容積增大;呼氣時橫膈舒張,胸腔容積縮小。
橫膈的功能除了呼吸外,還參與了嘔吐、咳嗽、吞嚥等動作。
The contraction and relaxation of the diaphragm are the main driving forces of respiration. During inspiration, the diaphragm contracts, causing the thoracic cavity to expand. During expiration, the diaphragm relaxes, causing the thoracic cavity to contract.
In addition to respiration, the diaphragm also participates in other actions, such as vomiting, coughing, and swallowing.

支配橫膈(diaphragm)的神經主要源自頸神經叢(cervical plexus)。
The nerves that control the diaphragm primarily originate from the cervical plexus.

其中膈神經(phrenic nerve)是最重要的支配神經。膈神經由頸神經叢的第四、五、六頸神經組成。
The phrenic nerve is the most important nerve that innervates the diaphragm. It is formed by the fourth, fifth, and sixth cervical nerves of the cervical plexus.

橫膈的發育起源於頸部,是由胚胎時期的頸部肌肉向下移動形成的。因此,支配橫膈的神經也保留了其發育起源的特性,即來自頸神經叢。而肋間神經主要負責支配肋間肌,控制胸廓的擴張與收縮,以輔助呼吸。而膈神經則專門支配橫膈,是呼吸運動的主要驅動力量。

肺氣腫

肺氣腫的病理變化

肺氣腫患者的肺泡破壞,形成大空洞,肺組織彈性減弱。

肺氣腫患者常見的體徵:

視診: 肺泡破壞後,肺組織彈性減弱,導致胸廓前後徑增加,呈桶狀胸;呼吸困難,鼻翼搧動,唇色發紺。
觸診: 肺組織彈性減弱,而觸覺震顫減弱,因肺組織彈性減弱,振動傳導減少。
聽診: 肺泡破壞後,氣體交換面積減少,所以呼吸音減弱,甚至消失,有時可聽到乾囉音。
叩診: 鼓音或過清音。
濁音的意義: 濁音通常表示肺實質被液體、固體或緻密組織取代,導致聲音傳導增加,所以肺氣腫患者的叩診不會出現濁音,相反會呈現 鼓音 或 過清音,而非濁音。

肺氣腫的成因與併發症

肺氣腫的主要原因是長期吸菸,導致肺泡破壞。常見的併發症包括慢性阻塞性肺疾病(COPD)、肺心病、呼吸衰竭等。

急性呼吸窘迫症候群(ARDS)

有關急性呼吸窘迫症候群(ARDS)病人使用機械性通氣時,配合使用呼氣末端正壓(PEEP)之目的
減少分流程度: PEEP可以減少肺泡的塌陷,增加肺泡的通氣量,減少肺泡的無效通氣,提高肺泡的換氣/灌流比。
減少肺泡塌陷: 維持肺泡的開放,防止肺泡萎縮,增加肺泡的表面積。
改善氧合狀態: 增加肺泡的通氣量,提高肺泡內氧氣分壓,改善血液的氧合。

PEEP的作用機制: PEEP的主要作用是通過在呼氣末期給予肺臟一個正壓,來防止肺泡塌陷,增加肺泡的開放面積,從而改善肺部的通氣和換氣功能。
ARDS的病理生理: ARDS患者的肺部毛細血管通透性增加,導致肺水腫,進而影響氣體交換。PEEP並不能直接改善血管的通透性。

慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease)

治療慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease)藥物中,Salmeterol 和 Ipratropium 都是長效支氣擴張劑,可以通過擴張氣管來改善呼吸,其中Ipratropium可抑制乙醯膽鹼(ACh)受體,以減少黏液之分泌
Terbutaline 也是一種支氣管擴張劑,但作用時間較短。
Among the medications used to treat chronic obstructive pulmonary disease (COPD), Salmeterol and Ipratropium are both long-acting bronchodilators that can improve breathing by dilating the airways. Ipratropium also inhibits acetylcholine (ACh) receptors to reduce mucus secretion. Terbutaline is also a bronchodilator, but it has a shorter duration of action.

Corticosteroids 是一種具有抗發炎作用的藥物。它可以減少慢性阻塞性肺病(COPD)患者的氣道炎症,從而改善呼吸。
Corticosteroids are a type of medication that has anti-inflammatory properties. They can reduce airway inflammation in COPD patients, which can improve breathing.

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