新生儿的呼吸生理变化
(一)肺容积与呼吸力学 新生儿FRC 约为30 m L/kg,总 顺 应 性 约 为 5 m L/cm H2O(50 m L/kPa);总呼吸阻力(黏性阻力)为70 cm H2O/(L·s)[7 kPa/(L·s)],其中大部分来源于气道。肺扩张的阻力主要是肺弹性回缩力和肺泡表面张力,后者与肺泡PS密切相关,PS量多,肺泡表面张力小;反之肺泡表面张力大。成人胸廓和肺的顺应性几乎相同、稳定,但新生儿的胸廓顺应性较高,肺顺应性很低,且皆随发育而不断变化。总体而言,新生儿总顺应性约为成人的1/20,黏性阻力是成人的15倍。新生儿成功进行第1次呼吸时胸腔负压可达-70 cm H2O(-7 kPa)。
(二)通气和换气 正常体重的新生儿(如3 kg)的VE为0.6 L,RR为25~30次/min,解剖无效腔几乎达VT 的一半,故肺泡通气量(
)仅为0.3 L/min。胎儿离开母体成为新生儿的即刻,
约为10%。由于重力影响,成人直立位时肺内气体分布和血流分布存在自上而下的区域差异,即上肺部气体分布多、血流分布少;下肺部气体分布少、血流分布多。新生儿的肺体积很小,重力作用可忽略不计,因此新生儿肺内气体和血流的分布较为均匀。
体重为2 ~4 kg 的新生儿,
约为30 m L/min,PaCO2约为34 mm Hg(4.5 kPa),PaO2约为68 mm Hg(9 kPa)。新生儿
较成人高,可达10%,是PaO2低的主要原因;并导致肺泡动脉血PO2差增大,约为25 mm Hg(3.3 kPa),而青壮年<12.5 mm Hg。动脉血p H 与成人相仿,为7.35~7.45。
(三)呼吸的调节
1.基本状况 动物实验研究显示相对于成年动物,胎儿的低氧呼吸刺激反应明显减弱,仅在严重低氧状态时才出现颈动脉体兴奋。子宫内的胎儿由于呼吸中枢受抑制,虽然颈动脉体的兴奋性存在,但仍然存在长时间的呼吸暂停。相对于呼吸系统,胎儿心血管系统对低氧的反应较完善,在新生儿表现为心动过缓和血管收缩。(https://www.daowen.com)
2.新生儿时期的基本变化 胎儿娩出后,呼吸形式必须发生根本改变。因为胎儿在子宫内长时间出现呼吸暂停,不能满足其离开母体后的生命活动和生长发育需要。胎儿出生后呼吸节律迅速向成人转变。循环系统变化使呼吸中枢的低氧性抑制解除,颈动脉体对低氧的兴奋阈值也迅速接近为成人水平。因此新生儿期呼吸系统对低氧的呼吸刺激反应逐渐完善;出生不久的新生儿吸入纯氧时呼吸受抑制,提示周围化学感受器已经能够根据PaO2进行呼吸调节。若按人体表面积计算,新生儿对高碳酸血症的呼吸刺激反应和成人相似,仅是在快动眼睡眠(REM)时期受到抑制。
3.新生儿时期的变化规律 出生后,新生儿的呼吸形式即向成人转变,但真正建立规律的呼吸形式可能需要数周;早产儿和低体重儿则可能需要更长的时间。有些新生儿患有呼吸系统疾病,可引起周期性低氧血症,建立规律的呼吸形式也需要更长时间。新生儿时期,常有多种呼吸形式并存,如周期性呼吸和周期性呼吸暂停,前者指RR 和VT 可发生缓慢的周期性的变化;后者指反复发生4 s以上的呼吸暂停,在2次暂停之间为正常呼吸。小于2个月的婴儿中,每天可出现超过200次的呼吸暂停和50 min的周期性呼吸,伴随SaO2的暂时性降低。随月龄增长,规律呼吸的比例增多;3个月后,婴儿的周期性呼吸和呼吸暂停比例显著减少。
4.低氧刺激反应 也称为低氧通气应答,一般采用浓度为15%的氧气,相当于一般客机飞行的座舱高度或海拔2 400 m 的氧浓度。与海平面21%氧浓度相比,该水平为中等程度降低。3个月婴儿吸入15%的氧气后,周期性呼吸暂停的时间显著增多,提示婴儿呼吸对低氧刺激反应还不如成人完善。
(四)血红蛋白的变化 包括Hb质和量的变化。由于长期处于宫腔低氧环境中,新生儿出生时红细胞较多,Hb浓度约为180 g/L,血细胞比容约为53%。Hb中约70%为胎儿Hb(HbF,由2条α链与2条δ链组成,对O2的亲和力大),血红蛋白氧饱和度达50%时的PaO2(P50)远低于成人(约为26.6 mm Hg),因此尽管新生儿PaO2低,动脉血氧含量(CaO2)却接近成人。随着新生儿长大,Hb浓度迅速下降,3周后接近成人正常水平。HbF逐渐减少,6周后血循环已基本测不出HbF,而与成人相同,P50也上升至成人水平。