医检卫检本科-呼吸

（一）血红蛋白与氧结合的特征
1. 反应快、可逆、不需酶、受PO2的影响 Hb + O2
PO2
HbO2
PO2
2. 氧合不是氧化
3. 一分子 Hb可结合4 分子O2
4. Hb与O2的结合或解离曲线呈 S 形
（二）血红蛋白结合氧的能力
Hb的氧容量 (oxygen capacity): 每100ml血中Hb所能结合的最大氧量。 Hb的氧含量 (oxygen content): 每100ml血中Hb实际结合的氧量。 Hb的氧饱和度 (oxygen saturation): 每100ml血中Hb实际结合的氧量占血中 Hb所能结合的最大氧量的百分比。 氧饱和度 = 氧含量 / 氧容量 X 100%
指尽力最大吸气后，尽力最快呼气所能呼出
的最大气量。
用力呼气量(forced expiratory volume, FEV):
指尽力最大吸气后，再尽力最快呼气时， 在一定时间内所能呼出的气量。通常以用力呼 气量占用力肺活量的百分数表示。
四、肺通气量
（一）每分通气量
每分钟吸入或呼出肺的总气量。 每分通气量 = 潮气量 X 呼吸频率 (6-9L/min)
O2 CO2
0.31 2.53
20.0 46.4
20.31 0.11 48.93 2.91
15.2 50.0
15.31 52.91
单位：ml/100ml血液
二、氧的运输
98.5%以结合形式运输
1.5%以溶解的方式运输
Hb + O2 PO2 PO2 HbO2
血红蛋白 (hemoglobin)
氧合蛋白 (oxyhemoglobin)
T型
H+
意义： 促进肺毛细血管血液的氧合 利于组织毛细血管血液O2的释放
2. 2、3-二磷酸甘油酸（2、3-DPG）
红细胞无氧糖酵解产生
缺氧
2、3-DPG H+ R型 T型
Hb盐键形成
Hb与O2亲和力 氧离曲线右移
3. 影响Hb与O2结合的其它因素
CO：
1）竞争性抑制O2与Hb的结合。
CO与Hb的亲和力是O2的250倍
3. 氨基甲酸血红蛋白
HbNH2O2 H+ + CO2 +
氧合Hb少
氧合Hb多
HHbNHCOOH+O2
血管
红细胞
HHb
HbO2
O2
H+ 碳酸苷酶 CO2 H2CO3 H2O ClNaCl
O2
CO2
K+ HCO3 KHCO3
HCO3 -
Na+ NaHCO3
氯转移 血浆中的氯离子扩散入红细胞的过程。
第四节 呼吸运动的调节
（三）氧解离曲线
1. 概念： PO2与 Hb氧结合量 或 Hb氧饱和度的关 系曲线。
2. 氧解离曲线的特 点及功能意义:
下 中 上
1）上段： PO2为 60~100mmHg，Hb与O2结合部分。 曲线平坦, PO2变化对Hb氧饱和度影响不大。
2）中段： PO2 40~ 60mmHg，HbO2释放O2的部分。
1) 胸膜腔负压的形成机制：
作用于胸膜腔的力 扩张肺的回缩力
压缩胸廓的外弹力
胸廓的容积 < 胸廓的自然容积 肺的容积 > 肺的自然容积 肺趋于回缩，胸廓趋于外弹
肺回缩力的产生：
肺组织弹性回缩力
肺泡内的液-气界面产生的表面张力
呼吸时胸膜腔负压的变化：
吸气时（-5 ~ -10mmHg, 用力吸气 -90mmHg） 呼气时（-3~-5mmHg， 用力呼气110mmHg）
2. 非弹性阻力
气道阻力： 80~90%，动态阻力
非弹性阻力 惯性阻力： (主要部分)
粘滞阻力：
（1）气道阻力：
影响气道阻力的因素：
气道口径 气流方式 影响气道口径的因素： 气流速度
自主神经系统对气道平滑肌的作用:
交感神经 儿茶酚胺 迷走神经 气道平滑 肌舒张 气道平滑 肌收缩
三、基本肺容积和肺容量
顺应性与弹性阻力关系：
C = 1/R
肺的顺应性 CL= DV/DP (L/cmH2O)
（1）肺弹性阻力：
肺泡液气界面的表面张力 2/3
肺组织的弹性回缩力 1/3
肺弹性阻力：
吸气的阻力，呼气的动力
1）表面张力
肺泡的内表面的液体层与肺泡内的气体 之间液—气界面，存在的促使液体表面尽量 缩小的力。
肺泡表面张力的作用： 使肺泡缩小，吸气的阻力 肺毛细血管液体进入肺泡
呼气 (expiration)：
吸气肌舒张 胸廓回缩 肺缩小 呼气肌收缩 气体出肺 肺内压 >大气压 吸气、呼气末，肺内压 = 大气压
4. 胸膜腔与胸膜腔内压
胸膜腔内压： 胸膜腔内存在的压力， (intrapleural pressure) 。 低于大气压，故也称为 胸膜腔负压。
胸膜壁层
胸膜腔 肺泡
根据Laplace law:
P = 2T/r
P
r
Pr
若大小肺泡相通 ——大肺泡膨胀 小肺泡萎缩
P
Tr
P Tr
2）肺表面活性物质及其作用：
肺表面活性物质 (pulmonary surfactant) ： 脂蛋白，二棕榈酰卵磷脂(DPL) 或二棕榈酰 磷脂酰胆碱，由肺泡II型细胞合成分泌。
作用：降低表面张力 生理意义：
呼吸膜厚度：肺纤维化、肺水肿， 呼吸膜厚度增加，扩散容 量降低。 呼吸膜面积：肺不张、肺实变、肺气肿、 肺毛细血管阻塞，扩散面
积减小。
6. 肺通气/血流比值 (ventilation/perfusion ratio, VA/QC )
VA/QC =
每分钟肺泡通气量 每分钟肺血流量
正常人的V/Q比值为0.84
2）胸膜腔负压的生理意义:
使肺处于一定扩张状态；
有利于静脉、淋巴液回流。
二、呼吸阻力
表面张力 2/3 肺弹性阻力 肺弹性纤维的 弹性阻力 回缩力 1/3 （70%） 胸廓弹性阻力
呼吸 阻力
气道阻力 非弹性阻力 惯性阻力
（30%）
粘滞性阻力
1. 弹性阻力
顺应性：
在外力作用下弹性组织的可扩展性。
C = DV/DP (L/cmH2O)
动脉血
O2 ( 100 )
CO2 ( 40 )
肺换气
组织细胞
O2(30) CO2(50)
静脉血 O2(40) CO2(46)
动脉血 O2(100) CO2(40)
组织换气
（二）影响肺内气体交换的因素：
1. 气体的分压差 2. 气体的分子量和溶解度 3. 温度 4. 肺泡气的更新率
5. 肺的特性
维持大、小肺泡的容积稳定性； 降低肺泡表面张力，降低肺的吸气阻力； 减少肺组织液生成，防止肺水肿。
3）肺弹性纤维的回缩力 肺组织所含弹性纤维弹性回缩力。
肺弹性阻力：
吸气的阻力，呼气的动力
（2）胸廓的弹性阻力
胸廓是双向弹性体，其弹性回位力的方向， 随胸廓所处的位置改变（67%肺总容量为界）。 正常呼吸时，胸廓被动牵拉向外扩展，其 弹性回位力将构成吸气的阻力、呼气的动力。
曲线较陡, PO2 变化对Hb氧饱和度影响较大。
3）下段： PO2 15~40 mmHg， HbO2与O2的解离部分。 曲线最陡，PO2稍 ，Hb氧饱和度 , 代表释放O2的贮备。
（四）影响血红蛋白结合氧的因素
1. pH和PCO2
pH值 PCO2
机理：波尔效应
氧离曲线右移， Hb与O2亲和力下降 （ P50增大） R型
不随意呼吸控制 —— 低位脑干
随意呼吸控制 —— 大脑皮层
化学物质 —— 呼吸的最强的调节因素
一、呼吸中枢与呼吸节律的形成
（一）呼吸中枢
1. 脊髓 颈3~5、胸段前角 呼吸肌 2. 延髓—— 呼吸基本节律中枢
3. 脑桥上部 臂旁内侧核、KF核 4. 上位脑 皮层、边缘系统、下丘脑
二、呼吸的反射性调节
2）CO增加O2与血红素的亲和力，
氧离曲线左移，O2 不易释放入血。
Hb的Fe2+被氧化成Fe3+ ：
失去运氧能力
三、二氧化碳的运输
（一）CO2的运输方式
化学结合: 溶 解: 95% 5%
1. 溶解
2. 碳酸氢盐（88%）
CO2 + H2O
碳酸酐酶
H2CO3
HCO3-+ H+
反应发生的部位： 红细胞中（主要） 在组织细胞反应向右进行，生成 HCO3在肺部反应向左进行，分解出CO2
（二）无效腔与肺泡通气量
每分肺泡通气量 = (潮气量-无效腔量)
X 呼吸频率
生理无效腔：
1）解剖无效腔
2）肺泡无效腔
（三）肺泡气的更新率
VA = 500ml - 150ml = 350 ml 功能残气量：2500 ml 气体更新率 = VA / 功能残气量
= 350 / 2500
= 14% = 1/ 7

气体的交换包括肺换气和组织换气 部位不同，原理一样

一、气体交换的原理：
结构基础 交换方式 动力
呼吸膜 扩散
气体分压差
扩散量：用扩散速率（ D ）表示
即单位时间内气体扩散的容积
二、肺换气和组织换气
（一）交换过程
肺泡
CO2 ( 40 ) O2 ( 104 )
静脉血
CO2 ( 46 )
O2 ( 40 )
正常情况下PO2对呼吸的调节作用不明显。 在CO2长期潴留的情况下，中枢对CO2的刺激 作用发生适应，低氧是驱动呼吸的主要因素。
（一）机械感受器性反射
1. 肺牵张反射 （1） 肺扩张反射
延髓吸气神经元
（-）
吸气切断机制
（+）
迷 走 神 经
吸气转入呼气 肺扩张
肺牵张感受器兴奋
(气管、细支气管)
（二） 化学感受性呼吸反射
化学因素：O2、CO2、H+ 调节方式： 负反馈，维持内环境相对稳定
1. 化学感受器 1) 外周化学感受器 颈、主动脉体 化学感受器 适宜刺激： PO2 PCO2 和[H+]
传入神经
外周化学感受器
呼吸加深加快 吸入气中CO2的浓度达2% 呼吸加深 吸入气中CO2的浓度达4% 呼吸加深加快
吸入气中CO2的浓度 >7%
CO2麻醉
2）H+的影响
[H+] 外周化学感受器
传入N
呼吸中枢⊕
3）PO2的影响
PO2
(<80mmHg)
呼吸加深加快
传入N
外周化学感受器
呼吸中枢⊕
呼吸加深加快
补 吸 肺活量 气 量
气体
肺容量 潮气量
水
残 气 量
功 能 残 气 量
静息时 呼气位 补呼气量
几个概念：
肺活量(vital capacity, VC)：
最大吸气后尽力呼气，从肺内所能呼出的气量。 。 肺活量 = 潮气量 + 补吸气量 + 补呼气量
用力肺活量( forced vital capacity, FVC )
肋间外肌
肋间外肌
辅助吸气肌 呼气肌
脊 柱
胸 骨
肋间内肌、腹壁肌
脊 柱
肋间内肌
胸 骨
2. 呼吸形式
1）腹式呼吸和胸式呼吸 由膈肌收缩为主引起的呼吸形式 称为腹式呼吸 。 由肋间肌活动为主引起的呼吸形式 称为胸式呼吸 。
2）平静呼吸和用力呼吸
平静呼吸 :
安静状态下平稳均匀的呼吸。(12~18次/分)
第四章 呼 吸
( Respiration )
1
呼吸（Respiration）： 机体与外界环境之间的气体交换过程。
肺通气：外界空气与肺之间的气体交换。
外呼吸
肺换气：肺泡与肺毛细血管间的气体交换。
气体在血液中的运输： O2 和CO2的运输 组织换气过程及细胞内氧化过程。 内呼吸：
第一节
肺通气
一、肺通气的原理（动力）
特点： 吸气主动过程，呼气被动过程。
用力呼吸:
机体活动时或吸入气中CO2含量增加、
O2含量下降时出现的加深加块的呼吸。
特点： 吸气、呼气均为主动过程。
3. 肺内压 ——肺泡内的压力
随呼吸而发生周期性的变化
平静呼吸：±1~2mmHg
呼吸过程 吸气 (inspiration) ：
吸气肌收缩
胸廓扩大 肺扩张 气体入肺 肺内压 <大气压
颈动脉体化学感受器
孤束核 舌咽神经 迷走神经
2) 中枢化学感受器
呼吸活动的化学感受区 位于延髓腹外侧浅表部 适宜刺激：H+
血脑屏障 CO2 H+ 脑脊液 HCO3 H+
CO2
H2O
碳酸酐酶
作用：呼吸加深加快
2. CO2、 H+、和O2对呼吸的调节
1）CO2的影响
中枢化学感受器
PCO2 呼吸中枢⊕
（三）肺扩散容量
是指某气体在1mmHg分压差下，单位时 间内通过呼吸膜扩散的毫升数。ຫໍສະໝຸດ 常支气管痉挛肺血流减少
V/Q = 0.84
V/Q < 0.84
V/Q > 0.84
功能性动—静脉短路 肺泡无效腔 增大
第三节 呼吸气体在血液中的运输
一、气体在血液中运输的形式 物理溶解
动脉血
化学结合
静脉血
物理溶解 化学结合 合计 物理溶解 化学结合 合计
肺通气（pulmonary ventilation）： 肺与外界环境之间的气体交换过程。 器官：
• 呼吸道——气体流经的通道
• 肺泡——肺泡气与血液进行气体交换的场所
（一）肺通气的直接动力 肺内压与大气压之间的压差 （直接动力）
肺内压 < 大气压：气体入肺
肺内压 > 大气压：气体出肺
（二）肺通气的原动力——呼吸运动 1. 吸气肌 膈肌