呼吸动力学基础

呼吸是胸腹部高度和谐的过程。膈肌是吸气的主要肌肉，负责所需容积的67％。肋间外肌主要在吸气时活动，肋间内肌没那么有力，主要在呼气时起作用。随着胸廓垂直径、横径和前后径的增加，胸膜腔的容积增加，结果胸膜腔内压力下降，使肺吸入空气。当呼气时，膈肌放松向上运动，同时在重力作用下肋骨下降，胸腔前后和左右径变小，胸腔容积变小，肺排出气体。吸气时，最下部的肋固定，膈肌的收缩向下牵拉中心腱。在这一运动中，膈肌的弯曲仍然存在；其顶向下并稍向前运动，几乎与原来位置平行。由于腹壁的扩展性使腹腔脏器可发生相应的向下移位，但这种扩展性有限，中心腱的下移很快被腹腔脏器抑制，然后以此为固定点。膈肌继续收缩，使第2至第10对肋上提，肋的内侧面上提，由此增加了胸廓的左右径，这种效果在下位肋（7～10肋）最明显。肋椎关节的运动使肋骨前端升高，这推动胸骨体和上部的肋向前移动，这种运动增加了胸腔前后径。

膈肌下降与腹壁前突（腹式呼吸）和肋上提（胸式呼吸）之间的平衡，随着不同个体及呼吸深度而异。在女性，胸式呼吸常较明显，但在深吸气时，男女的胸式呼吸均加强。(https://www.daowen.com)

平静呼吸时膈的移动幅度约1.5cm，深呼吸时，最大运动范围可达6～10cm。膈的水平不仅受呼吸时相和深度的影响，而且也受胃肠的膨胀度和肝的大小的影响。仰卧时膈的位置最高，在正常呼吸中，仰卧位时呼吸幅度最大。直立时膈下降，其运动幅度变小。坐位时膈顶较低，呼吸幅度最小。身体水平侧卧，两侧膈肌活动不一样。侧卧上半侧部分下降，甚至低于坐位时的水平，呼吸时活动度很小。下半侧部分升高，甚至高于仰卧时的水平，其呼吸幅度也相当大。通过改变姿势，能引起膈肌水平的变化，可以解释呼吸困难的患者为什么在坐直时最舒服且呼吸最轻松。

腹部在呼吸中的作用常被低估。在正常呼吸中，当膈肌收缩时腹部放松。通过紧收腹部可阻止这一运动过程，如仰卧挺胸大口吸气时，腹腔内容物将膈肌中心腱固定，膈肌收缩胸廓上提，这是肋与骨盆缘之间间隙增大的一种调节方式。在睡眠中，当咽喉肌群放松，上呼吸道阻力升高时，呼吸肌仍必须工作。所以某些特定人群特别是肥胖者，在睡眠中的这种放松可导致周期性的呼吸暂停及严重的缺氧。