人体生理学--第五篇--呼吸

二、肺通气功能的评价
（一）肺容积和肺容量： 1．肺容积
（1）潮气量（TV） （2）补吸气量（IRV）或吸气储备量 （3）补呼气量（ERV）或呼气储备量 （4）余气量（RV）或残气量
2．肺容量
（1）深吸气量（IC） （2）功能余气量（FRC） （3）肺活量、用力肺活量、用力呼气量 ① 肺活量(VC)：尽力吸气后，从肺内所能呼气 的最大气体量。 ② 用力肺活量(FVC)：做最大吸气后，尽力尽快 呼气所能呼出的最大气体量。
顺应性(C)与弹性阻力(R)呈反变关系。 （1）肺的弹性阻力和顺应性 肺的弹性阻力——肺的回缩力。 肺的回缩力总是吸气的阻力，呼气的动力。 肺的弹性阻力来自：① 肺的弹性回缩力(1/3);
② 肺泡表面张力(2/3)。
肺泡表面张力与肺泡表面活性物质
肺泡存在液-汽界面，产生表面张力，形成肺泡 回缩压力(P)，P＝2T／r
肺泡表面张力与肺泡表面活性物质
肺泡表面活性物质降低肺泡表面张力的意义: ① 有助于维持肺泡的稳定性； ② 降低吸气的阻力，有利于肺泡的扩张； ③ 减少肺组织液生成，防止肺水肿。
（2）胸廓的弹性阻力和顺应性
胸廓弹性阻力的作用： 胸廓在自然位置时，无弹性阻力； 胸廓扩张时，其弹性阻力向内，
是吸气的阻力，呼气的动力； 胸廓缩小时，其弹性阻力向外，
（二）肺泡气、血液和组织中气体的分压
（单位：mmHg）
大气 肺泡气 动脉血 静脉血 组织
PO2 158 103
100
② 肺实质对气道壁的牵引→气道扩张→管径增大 →气道阻力降低。
③ 自主神经系统的调节： 交感神经→NE→气道平滑肌的β2受体→气道平 滑肌舒张→气道管径增大→气道阻力降低； 迷走神经→ACh→气道平滑肌的M受体→气道平 滑肌收缩→气道管径缩小→气道阻力增大。
（2）影响气道管径的因素
以上三项随呼吸周期而变： 跨壁压增大
P与肺泡半径r成反比。 小肺泡：r小，P大→塌陷； 大肺泡：r大，P小→膨胀→破裂。
肺泡表面张力与肺泡表面活性物质
肺泡表面活性物质由肺泡Ⅱ型细胞产生，主要 成分为二棕榈酰卵磷脂(DPPC)和表面活性物质结 合蛋白(SP)，DPPC呈单分子层排列在肺泡的液汽界面上，其密度随肺泡的涨缩而改变。
肺泡表面活性物质的主要作用是降低肺泡表面 张力,从而减少肺泡的回缩力。此作用与DPPC分 子的排列密度成正比。
2．肺容量
③ 第一秒钟内的用力肺活量称为1秒用力呼气量 (FEV1)，通常以FEV1所占用力肺活量(FVC)的百 分数表示。正常时，FEV1/FVC为80％。
FEV2/FVC为96％。 FEV3/FVC为99％。 用力呼气量是衡量肺通气功能的理想指标。 （4）肺总容量（TLC）
（二）肺通气量和肺泡通气量
是吸气的动力，呼气的阻力。
2．非弹性阻力
气道阻力：气体分子之间和气体分子与气道壁 之间的摩擦。
（1）影响气道阻力的因素： ① 气流速度：流速快，则阻力大。 ② 气流形式：层流阻力小，湍流阻力大。 ③ 气道管径：管径大，则阻力小。
气道阻力与气道半径的4次方成反比。
（2）影响气道管径的因素
① 跨壁压：跨壁压大则气道扩张→气道管径增大 →气道阻力降低。
（二）肺通气的阻力
弹 胸廓弹性阻力： 与胸廓所处的位置有关
性
肺 通
阻 力
气
肺泡表面张力：2/3 肺弹性阻力
肺弹性回缩力：1/3
的
阻 力
非
气道阻力： 气流形式和速度、气道半径
弹 性 阻
粘滞阻力
常态下可忽略不计
力 惯性阻力
1．弹性阻力和顺应性
顺应性(C)：单位跨壁压变化(△P)所引起的容积 变化(△V )：C＝△V/△P(L/cmH2O)
腹式呼吸与胸式呼吸。 平静呼吸与用力呼吸。 2．呼吸时肺内压的变化 人工呼吸的原理：用人为的方法建立肺内压与 大气压之间的压力差。
3．胸膜腔内压
胸膜腔内压比大气压低，称为胸内负压。 胸内负压是由肺的回缩力形成的。 正常值：平静吸气末：-5～-10mmHg
平静呼气末：-3～-5mmHg 胸内负压的生理意义： ① 维持肺泡处于扩张状态，保证肺通气和肺换 气； ② 促进静脉血和淋巴液的回流。
肺泡通气量＝(潮气量－解剖无效腔)×呼吸频率 （三）呼吸功 肺通气阻力增大时，呼吸功增大。
第二节 肺换气和组织换气
一、肺换气和组织换气的基本原理 （一）气体的扩散 气体扩散速率（D）与下列因素有关： ① 气体的分压差：O2是CO2的10倍。
溶解度(S) ② 气体分子的扩散系数＝
分子量的平方根(√MW) CO2的扩散系数是O2的20倍。 CO2的扩散速率比O2快2倍。 ③ 扩散面积和距离。 ④ 温度。
1．肺通气量 （1）每分通气量＝潮气量×呼吸频率 正常成年人平静呼吸时为6～9L/min。 （2）最大随意通气量：可达到150L/min。 （3）通气贮量百分比
最大通气量 －每分平静通气量
通气贮量百分比＝
×100％
每分最大通气量
正常成年人的通气贮量百分比应≥93％
（二）肺通气量和肺泡通气量
2．无效腔和肺泡通气量 解剖无效腔(anatomical dead space) 肺泡无效腔(alveolar dead space) 生理无效腔(physiological dead space) 肺泡通气量(alveolar ventilation)
吸气时 肺扩张→对气道壁的牵引力↑ →气道阻力↓ 交感神经兴奋→气道SM舒张
跨壁压降低 呼气时 肺缩小→对气道壁的牵引力↓ →气道阻力↑
迷走神经兴奋→气道SM收缩
（2）影响气道管径的因素
④ 化学因素的影响： 儿茶酚胺→气道平滑肌舒张。 PGE2→气道平滑肌舒张。 PGF2α→气道平滑肌收缩。 组胺、白三烯→气道平滑肌收缩。 吸入气CO2增加→气道平滑肌收缩。 内皮素→气道平滑肌收缩。
人体生理学
第五章 呼吸
张兆强呼吸过程的三个环节肺气 外呼吸 肺换气呼吸
气体在血中的运输 组织换气
内呼吸 细胞内氧化代谢
第一节 肺通气
肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程。
一、肺通气的原理
（一）肺通气的动力 直接动力：大气与肺泡气之间的压力差。
原动力：呼吸肌的舒缩引起的呼吸运动。
1．呼吸运动
（1）呼吸运动的过程： （2）呼吸运动的形式：