第五章 呼吸

（二）气体扩散速率及影响因素: 概念:单位时间内气体扩散的容积。 影响因素：1.气体分压差 2.气体的分子量和溶解度 3.扩散面积和距离 4.温度
（三）呼吸气体和人体不同部位气体的分压
二、肺换气 （一）肺换气的过程:
（二）影响肺泡气体交换的因素
1.厚度：肺纤维化、 尘肺、肺水肿→呼 吸膜厚度↑→通透 性↓→气体交换↓； 2.面积：肺气肿、 肺不张、肺叶切除 →呼吸膜面积↓→ 气体交换↓。
第五章
呼
通
吸
气
第一节：肺
第二节：呼吸气体的交换
第三节：气体在血液中的运输
第四节：呼吸运动的调节
目的要求： 掌握内容：肺通气的动力；胸膜腔内压；肺泡 表面活性物质；肺容积与肺容量；肺泡通气 量；呼吸气体的交换原理和交换过程；呼吸 中枢；肺牵张反射；呼吸运动的化学感受性 调节。 熟悉内容：呼吸的三个环节；呼吸道口径的调 节；肺通气的阻力；O2和CO2在血液中的运输； 氧解离曲线；影响肺泡气体交换的因素。 了解内容：呼吸道的结构特征与功能；肺泡的 结构和功能；二氧化碳解离曲线；呼吸肌本 体感受性反射；防御性呼吸反射。
第二节 呼吸气体的交换 概念： 呼吸气体交换是指肺泡和肺毛细血管 血液之间、组织毛细血管血液和组织之间的氧 和二氧化碳的交换过程。 方式：扩散 动力：气体分压差是气体扩散的动力。 一、气体交换的原理 （一）气体扩散的动力 按照物理学原理，浓度较高一侧的气体可 向浓度较低一侧扩散。故脂溶性的O2、CO2和N2 等气体分子可自由扩散，扩散方向取决于各气 体本身的浓度差。
(3)下段：PO2(15～ 40mmHg) 表明：曲线坡度 更陡。 表明PO2稍有 下降, HbO2解离，血 氧饱和度就急剧下降， 放出大量的O2。 意义：维持活动 时组织的氧供。
概 述 概念：机体与外界环境之间的气体交换过程 称为呼吸。 机体活动所需要的能量和维持体温的热量， 最终都是来自体内营养物质的氧化。在氧化 过程中，需要不断消耗氧并产生二氧化碳。 因此，机体必须不断地从外界摄取氧气并将 二氧化碳排除体外。它是维持机体新陈代谢 和功能活动所必须的基本生理过程之一。 过程：呼吸的全过程由三个环节组成：
①外呼吸：指外界空 气与肺泡之间的气体 交换(肺通气)和肺泡 与肺毛细血管之间的 气体交换(肺换气)； ②气体运输； ③内呼吸(组织换气)： 指细胞通过组织液与 血液间的气体交换过 程，也称组织换气。
第一节
肺
通
气
概念：肺通气指肺与外界环境之间的气体交换 过程。 结构：包括呼吸道、肺泡和胸廓等。呼吸道是 气体进出肺泡的通道，肺泡是进行气体交换 的场所。 动力：胸廓的节律性的呼吸运动产生肺通气的 原动力。
防止液体在肺泡内积 聚： 肺泡表面张力↑ →使 肺泡回缩↑ →组织间 隙内静水压↓→毛细 血管滤出的液体过多 而引起肺水肿。 降低吸气阻力,减少吸 气作功。
2.胸廓的弹性阻力： 胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织 所形成。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视 胸廓扩大的程度而异: ①胸廓处于自然位臵时(肺总容量≈67 ％)，不表现有弹性回缩力； ②胸廓缩小时(肺总容量＜67％)，胸廓 的弹性回缩力向外=吸气的动力，呼气的阻力； ③胸廓扩大时(肺总容量＞67％)，胸廓 的弹性回缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。
3.肺活量、用力肺活量和用力呼气量 肺活量：指在最大吸气后，从肺内所能呼出 的最大气量。它是补吸气量、潮气量和补呼 气量三者之和。正常成年男性平均约为 3500ml，女性约为2500ml。 用力肺活量：指在最大吸气后，尽力尽快呼 气所能呼出的最大气量。 正常情况下用力肺活量略小于在没有时 间限制下测得的肺活量。
1.潮气量：每次平静呼吸时吸入或呼出的气 量。平静呼吸时约400～600ml,平均500ml。 2.补吸气量(吸气储备量)：平静吸气末，再 尽力吸入的气量。正常成人约1500～ 2000ml。 3.补呼气量(呼气储备量)：平静呼气末，再 尽力呼出的气量。正常成人约900～1200ml。 4.余气量：指最大呼气末存留于肺内不能再 呼出的气量。正常成人约1000～1500ml。
一、肺通气的动力 （一）呼吸运动 概念：指呼吸肌收缩与舒张引起胸廓的 扩大和缩小称为呼吸运动。呼吸运动是肺通 气的原动力。 分类：吸气运动和呼 气运动。 主要的吸气肌有膈 肌和肋间外肌；辅助 吸气肌如斜角肌、胸 锁乳突肌、背阔肌等。 主要的呼气肌有肋 间内肌和腹肌。
过程: 呼 吸 肌 1.平静呼吸: 2.用力呼吸： 用力吸气时，除 膈肌、肋间外肌收缩 外，辅助吸气肌也参 加收缩，胸廓容积进 一步扩大。 用力呼气时，除 吸气肌舒张外，呼气 肌也参加收缩，胸廓 容积进一步缩小。 特点： ①平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。 ②用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。
(二)肺容量 是指肺容积中两项或两项以上的联合气量。 1.深吸气量：平静呼气末作最大吸气时所能 吸入的气量为深吸气量，等于补吸气量加潮 气量之和。 2.功能余气量：指平静呼气末肺内存留的气 量，即补呼气量与余气量之和。 作用：对呼吸时肺泡内Po2和Pco2变化起着缓 冲作用。 意义：使肺泡气和动脉血中Po2和Pco2不会随 呼吸发生大幅度的波动。
气道口径是影响气道阻力的重要因素，气 道口径主要受三方面因素影响： 气道内外压力差， 自主神经调节平滑肌的舒缩， 体液中化学物质影响气管平滑肌的舒缩。 (三)呼吸功 概念：指在呼吸运动中，呼吸肌为克服弹性阻 力和非弹性阻力实现肺通气时所作的功。
三、肺通气功能的评价 (一)肺容积：是指四种互不重叠的呼吸气量。
（三）肺通气量 概念：肺通气量指单位时间内进出肺的气量。 （一）每分通气量 概念：每分通气量指每分钟吸入或呼出的气量。 每分通气量＝潮气量×呼吸频率 ＝6～8L/min (二)肺泡通气量 概念：是指每分钟进入肺泡或由肺泡呼出的气 体量。 肺泡通气量＝(潮气量-无效腔气量)×呼吸频率 = 4.2L/min
形式: 按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸； 按动作部位分:胸式呼吸、腹式呼吸和混合 式呼吸。 腹式呼吸:婴儿、胸膜炎、胸腔积液。 • 胸式呼吸:严重腹水、妊娠、肥胖、腹 腔有巨大肿块。 混合呼吸:正常成人。 频率: 成人:12～18次/分 婴儿:60～70次/分
（二）肺内压 概念：指肺泡内气体的压力。 呼吸过程肺内压的变化如图所示：其中吸 气末和呼气末的肺内压等于大气压。
(1)上段：PO2（60～ 100mmHg）。 特点：曲线较平坦。 表明PO2的变化对Hb氧 饱和度影响小。 意义：表示人对低 氧或呼吸性缺氧有很 大的耐受力。 如高原、高空或患呼吸系统疾病时 ,PO2 下降 （不低于60mmHg ）而Hb结合O2量变化不大。
(2)中段：PO2(40～ 60mmHg)。 特点：曲线较陡。 表明在这一范围内PO2 降低时，O2与Hb的解 离加速，Hb氧饱和度 下降显著。 意义：维持正常 时组织的氧供。
（一）血红蛋白与氧的可逆结合
特点：可逆、受PO2的影响；反应迅速、不需酶 的催化。 当表浅毛细血管床血液中去氧Hb达50g/L以 上，呈青紫色称紫绀(一般是缺O2的标志)。
临床常见缺氧及紫绀
（二）氧解离曲线及其影响因素：
1.氧解离曲线：表 示Hb氧饱和度与 PO2关系的曲线。 以PO2为横座标， Hb氧饱和度为纵 座标，绘制出的 曲线，即氧解离 曲线。
(二)非弹性阻力 概念：指气流通过呼吸道时产生的气道阻力。 组成：气道阻力、惯性阻力和粘滞阻力。约占 总阻力的30％。 气道阻力：概念：指气流通过呼吸道时气 体分子之间和气流与管壁间的摩擦力。正常情 况下，气道阻力占80％-90％。 影响因素：气道阻力受气流速 度、气流形式、气道的口径等因素影响。
胸内压＝大气压－肺回缩力 胸内压＝－肺回缩力
3.生理意义: (1)维持肺与小气 道处于扩张状态。不 致因回缩力而使肺完 全塌陷。 （2）有助于静脉血 和淋巴液的回流。位 于胸腔内的腔静脉、 胸导管由于管壁薄， 胸内负压可使其被动 扩张，有利于回流。 当胸膜腔的密闭性受到破坏时，空气立即 进入胸膜腔形成气胸。
肺泡表面活性物质(DPPC) 化学成分：二棕榈酰卵磷脂。 分布：以单分子层分布于肺泡内的液-气界面上， 其密度随肺泡张缩而改变。 生理作用：降低肺泡表面张力。 生理意义：维持肺泡容积的相对稳定。根据 Laplace定律:肺泡回缩力(P)与肺泡表面张力(T) 成正比，而与肺泡的半径(r)成反比源自文库即： P＝2T/r
（三）胸膜腔与胸膜腔内压 1.概念：指胸膜腔内的压力，简称胸内压也称胸 内负压。用连有水检压计的针头刺入胸膜腔内 直接测定。
2.胸膜腔负压的形成 胸膜腔指脏层胸膜与壁层胸膜间密闭的潜 在腔隙，腔内有少量浆液。
肺 内 压 肺 回 缩 力 (大 气 压) (肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力)
使肺扩张 使肺回缩
O2
CO2
3.通气（VA）/血流比值（Q） 概念：指每分肺泡通气量（VA）与每分肺血 流量（Q）的比值。 正常值：（VA）/（Q）＝0.84 意义:VA/Q↑≈肺通气↑或肺血流↓→增大 生理无效腔。 VA/Q↓≈肺通气↓或肺血流↑→部分 静脉血未经气体交换。
三、组织换气
第三节
气体在血液中的运输
生理无效腔＝解剖无效腔＋肺泡无效腔 正常情况下肺泡无效腔容积不大，故生 理无效腔与解剖无效腔几乎相等。 关于呼吸频率与潮气量的关系： （500-150）×12=4.2L／min （250-150）×24=2.4L／min （1000-150）×6=5.1L／min 浅而快呼吸的比深而慢呼吸肺泡通气量 明显减少。故从气体交换的效果看，适当深 而慢的呼吸．肺泡通气量加大，有利于气体 交换。
O2和CO2在血液中存在的形式: 物理溶解:气体直接溶解于血浆中。 特征:①量小,• 起桥梁作用； ②溶解量与分压呈正比： 化学结合:气体与某些物质进行化学结合。 特征:量大,• 主要运输形式。 动态平衡 物理溶解 化学结合
一、氧的运输: 物理溶解 (1.5%)和化学结合(98.5%)。 氧容量：每升血液中血红蛋白所能结合O2的最 大量（正常值为210ml）。 氧含量：每升血液中血红蛋白实际结合O2的量 （正常值：动脉血为210ml，静脉血为150ml）。 氧饱和度：氧含量与氧容量的百分比。（氧含 量/氧容量×%）。 正常值：动脉血：100% 静脉血：75%
用力呼气量(时间肺活量)：指在最大吸气后 再尽力尽快呼气时，在一定时间内所能呼出 的气量，分别计算出第1s、2s、3s末呼出的 气量，以及所占用力肺活量的百分数。正常 成年人分别为83％、96％、99％。是评价的 通气功能的较好指标，其中第一秒末呼出的 气量称为一秒用力呼气量，为临床所常用。 4.肺总容量：肺所能容纳的最大气量，即为 肺总容量，它等于肺活量与残气量之和。 正常成年男性平均约5000ml，女性约3500ml。
二、肺通气的阻力 呼吸运动产生的动力 , 在克服肺通气所 遇到的阻力后 , 才能实现肺通气。阻力增高是 临床肺通气障碍的常见原因。
（一）弹性阻力与顺应性: 概念：弹性阻力：外力作用于弹性物体使之变 形时所遇到的阻力。顺应性 : 是指在外力作 用下弹性组织的可扩张性。 构成：肺的弹性阻力和胸廓的弹性阻力，是平 静呼吸时的主要阻力，约占肺通气总阻力的 70％。 1.肺的弹性阻力： 来源：肺弹性纤维回缩力:1/3 肺泡表面张力:2/3 弹性阻力大→不易变形→肺不易扩张 弹性阻力小→易变形 → 肺容易扩张
3.肺与胸廓的顺应性： 顺应性与弹性阻力的关系：顺应性是弹性阻力 的倒数。顺应性（C）=(1/弹性阻力)。 顺应性大= 易扩张 =弹性阻力小 顺应性小=不易扩张=弹性阻力大 顺应性的大小，通常用单位压力变化下所 能引起的容积变化来表示。
①肺的顺应性： 概念：指在一定跨肺压(即肺内压与胸内压之差) 作用下所产生的容积变化。 正常值：0.2L/cmH2O 。 ②胸廓的顺应性： 概念：指在一定跨壁压(即大气压与胸内压之差) 作用下胸廓的容积变化。 正常值：0.2L/cmH2O 。 ③肺和胸廓的总顺应性：0.1L/cmH2O