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第二节 呼吸道的“自我保护”功能
上呼吸道包括鼻、鼻窦、咽、咽鼓管、会厌及喉;下呼吸道包括气管、支气管、毛细支气管、呼吸性毛细支气管、肺泡管及肺泡。呼吸道具有对吸入气体进行加温、湿润作用和防御反射等保护功能。
(一)温化与湿化作用
儿童上呼吸道是气体进出的通道,起到气体滤过、加温、加湿功能,有保护下气道的作用。温化与湿化作用主要在鼻部和咽部,而气管和支气管的作用相对较小。鼻、咽黏膜有丰富的血流,并有黏液腺分泌黏液(即鼻涕),不但可以粘住灰尘颗粒和致病菌,也可使流经其间的空气冷者温化、热者降温,好似“空气调节器”并使相对湿度升高,变成温暖和湿润的空气进入肺泡,这种功能可以保护肺组织不受损害。其中鼻腔被其侧壁所突出的上、中、下鼻甲,区分为上、中、下鼻道,从而增加了鼻腔黏膜的面积,人的鼻腔黏膜总面积达160cm 2,因此,鼻腔的温化与湿化作用更加显著,鼻黏膜的海绵状血管,可使吸入冷空气迅速变暖到30~33℃,并且每24小时可分泌1 000ml水,加湿吸入空气,维持纤毛-黏液功能。气管、支气管的管壁上有腺体分布,能分泌黏液滋润气管、支气管黏膜,加湿气体。
婴幼儿鼻腔较成人短,无鼻毛,富于皮脂腺及汗腺,后鼻道狭窄,黏膜柔嫩,血管丰富,故易受到感染。鼻黏膜丰富的毛细血管网使得吸入空气很快被湿化和加温,但当感染或过敏原刺激时也很快引起鼻部毛细血管网充血,特别是小婴儿,后鼻腔易于堵塞而导致呼吸与吸吮困难。北欧寒冷,北欧人鼻子更大、鼻腔更深,有利于加热空气;而赤道炎热,黑人鼻孔宽阔有利于散热。
呼吸道的这种空气调节功能对肺组织有重要的保护作用。经气管插管呼吸,甚至气管切开的患者,上呼吸道就丧失了气体的加温、湿化、过滤作用,防御功能减弱,如果在护理工作中对人工气道的湿化不够,将在人工气道或上呼吸道上形成痰痂,痰痂一旦形成,可阻塞支气管,使气道阻力增大,引起周围性呼吸困难、窒息。气管切开容易感染,置管时间过长,易造成气管黏膜缺血坏死,对肺功能将造成一定的损害或引起气道堵塞,肺部感染率随气道湿化程度的降低而升高。因此气道湿化显得十分重要。
(二)防御反射作用
1.咳嗽反射
是常见的重要的防御性反射。是由机械的或化学的因素作用于下呼吸道黏膜上皮内的感受器所引起。凡是咽喉至终末支气管黏膜上的咳嗽受体(鼻、鼻窦、耳鼓管、胸膜、胃、膈肌、心包处等)受到分泌物或粉尘、刺激性气体的刺激,均可以通过迷走、舌咽、三叉神经等,将信息传入位于脑干上部和脑桥的咳嗽控制调节中枢,经分析后下达咳嗽信号,并通过迷走、膈、脊髓运动神经传至效应器官(喉、肋骨、腹、膈肌等)引起咳嗽。咳嗽反射示意图见图2-3。
喉、气管对机械刺激特别敏感,如冷空气、气道异物等,而2级支气管以下的部位对化学刺激更敏感,如二氧化硫、氨、花粉、尘埃等。喉部有会厌、假声带、声带三道防线关闭喉头,使异物不至于直接进入下呼吸道。咳嗽动作开始是短促或深的吸气,继而声门关闭,腹肌和肋间内肌强有力地收缩,使肺内压大大升高(通常可比大气压高13.3kPa或更多),然后声门突然打开,在高压力差的推动下,气流从肺快速冲出,把呼吸道内的异物、痰液等咳出,有保护、清洁和维护呼吸道通畅的功能。但长期而频繁的咳嗽对机体是不利的,剧烈咳嗽时,可因胸膜腔内压显著升高而阻止静脉回流,使静脉压和脑脊液压升高。当患慢性支气管炎、支气管扩张、肺气肿及肺囊性纤维化,气道组织已受到严重损伤,咳嗽排痰反射会受到抑制,甚至使分泌物向其他部位或对侧肺传播。患者在昏迷状态、酸中毒、胸腹部疼痛、麻醉剂及镇静使用等情况下,关闭及咳嗽作用受到抑制。
图2-3 咳嗽反射示意图
小儿咳嗽是人体的一种保护性呼吸反射动作。咳嗽的产生,是由于当异物、刺激性气体、呼吸道内分泌物等刺激呼吸道黏膜里的感受器时,冲动通过传入神经纤维传到延髓咳嗽中枢,引发咳嗽。引起咳嗽原因很多,当鼻咽部至小支气管整个呼吸道黏膜受到刺激时,均可引起咳嗽,如咽喉炎、气管-支气管炎、支气管扩张、支气管哮喘、过敏物质刺激、肺部细菌感染等,其他疾病如各种原因所致的胸膜炎、胸膜间皮瘤、自发性气胸、二尖瓣狭窄、肺淤血或肺水肿、脑炎、脑膜炎等。慢性咳嗽以咳嗽变异性哮喘最为常见,该病以咳嗽为唯一症状,故临床特点缺乏特异性,误诊率非常高。因此,对于慢性反复发作的咳嗽应该想到该病的可能。由于约50%~80%的咳嗽变异性哮喘儿童可发展为典型哮喘病,因此咳嗽变异性哮喘的早期诊断和早期治疗对预防哮喘病是非常重要的。
2.吞咽反射
当吞咽的食团接触舌根及咽峡黏膜时即引起吞咽反射。食团到咽腔时软腭上举,关闭鼻咽腔,舌根隆起,咽肌收缩,压迫食团向下移动,由于杓会厌肌、甲会厌肌及甲舌骨肌等收缩及舌根隆起,使会厌覆盖喉口,在呼吸发生暂停的同时,使声门紧闭,喉上提,梨状窝开放,食团越过会厌进入食管。吞咽过程示意图见图2-4。
图2-4 吞咽过程示意图
咽肌运动对机体起着重要的保护作用,在吞咽和呕吐时,咽肌收缩可暂时封闭鼻咽和喉部,使食物不致反流入鼻腔或吸入气管。若有异物进入咽部,可因咽肌收缩而阻止下行,产生呕吐反射,吐出异物。
婴幼儿3岁以前,磨牙还未发育好,咀嚼功能不够完善,咳嗽和吞咽等自我保护反射还未发育完全,因此,在婴幼儿玩耍、哭闹、嬉戏、吸食、喂奶时较易发生误吸及呛咳。小儿因喉腔较窄,软骨柔软,黏膜及黏膜下组织松弛,且小儿喉部神经敏感,受刺激易发生喉痉挛,故小儿喉部的解剖特点决定了小儿呛咳或喉咙发炎比成人危险。
3.喷嚏反射
是指鼻黏膜或鼻咽部受到刺激所引起的一种防御性呼吸反射。感受器存在于鼻黏膜,传入神经是三叉神经。反射中枢主要是延髓呼吸中枢。反射动作与咳嗽类似,都由深吸气开始,随即产生一个急速而有力的呼气动作。与咳嗽反射不同之处是悬雍垂下降和舌压向软腭,而不是声门的关闭。急速的气流主要从鼻腔中喷出。喷嚏反射的生理意义在于排出上呼吸道中的异物或过多的分泌物,清洁和保护呼吸道。
引起喷嚏反射的刺激有炎性渗出物、黏液、灰尘、刺激性气体及其他异物。近年空气质量指数持续超标,鼻炎的患者增多。但是,很多患儿家人时常将过敏性鼻炎误认为“感冒”,服了很多感冒药物,症状仍未好转,从而耽误了最佳治疗机会,延误了病情,耽误治疗还很容易发展成中耳炎、鼻窦炎、支气管炎,甚至哮喘。反复打喷嚏,伴有揉鼻、鼻塞、流涕等,需进一步诊治,查相关过敏原,并远离过敏原。
4.支气管收缩
通过直接刺激、反射性途径或药物作用,均可引起健康人或肺病患者的支气管平滑肌收缩,同时还伴有咳嗽反射。在鼻、咽、喉和气管、支气管的上皮层内存在的受体可诱发此类反射。其冲动经过三叉神经、舌咽神经、喉上神经或迷走神经的传入支到达髓核,再由髓核输出的迷走神经分布到各个呼吸肌,成为一个完整的反射弧。在反射性支气管收缩时,支气管管径迅速缩小,气道阻力显著增加,就使刺激物难以深入肺组织,起到有效保护肺脏的作用。
(曹冰清)