生理学 呼吸

（4）成因:
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)
迫使脏层胸膜外移使肺扩张 迫使脏层胸膜回位 两种方向相反作用力的代数和 胸内压＝大气压－肺回缩力 胸内压＝0－肺回缩力
结论：
胸膜腔内负压是脏层胸膜受到两个相反作用力相 互抵消的代数和,经脏层胸膜间接反映在胸膜腔的压 力。
过程：肺扩张→肺牵感器兴奋→迷走N→延髓→兴 奋吸气切断机制N元→吸气转化为呼气 。
意义: ①加速吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加 ②与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度。
特征:①敏感性有种属差异； ②正常成人平静呼吸时这种反射不明显，深
呼吸时可能起作用； ③病理情况下(肺充血、肺水肿等)肺顺应性
降低时起重要作用。
血氧饱和度变化小。
意义:保证低氧分压时的高载 氧能力。
2.中段: 坡度较陡。
PO2降低能促进大量氧离
意义:维持正常时组织氧 供。
下
中
上
3.下段: 坡度更陡。 PO2稍有下降,血氧饱和度就急剧下降。
意义:维持活动时组织氧供。
（四）影响氧离曲线的因素 1. Pco2↑ PH↓ Pco2↑PH↓→氧离曲线右移
物理溶解 动态平衡 化学结合
二、氧的运输
(一)物理溶解：(1.5%)
PO2↑(氧合) HbO2
(二)化学结合:(98.5%) 暗红色
鲜红色
PO2↓(氧离) ⒈ O2与Hb的可逆性结合:Hb + O2
当表浅毛细血管床血液中去氧Hb达5g/100ml以上， 呈蓝紫色称紫绀（一般是缺O2的标志）。
2. O2与Hb结合的特征:
肺泡回缩
(扩张)
透明膜病→呼吸窘迫 综合征。
防肺泡破裂 (萎陷)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（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
（3）影响弹性阻力的因素:
①肺充血、肺不张、表面活性物质减少、肺纤维 化和感染等原因→肺弹性阻力↑
②肺气肿时→肺弹性成分破坏→肺回缩力↓→呼 气困难。
③肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹内占位病变等 原因→弹性阻力↑(顺应性↓)
2.非弹性阻力——气道阻力
⑴气道阻力特点: ①只在呼吸运动时产生； 流速快→阻力大 ②与气体流动形式有关： 层流→阻力小 湍流→阻力大 ③与气道半径的4次方成反比： （R∝v／r4）
四、肺容量和肺通气量
(一)肺容量
机能余气量：余气量＋补呼气量 肺总容量：肺活量＋余气量 肺活量：补吸气量＋潮气量＋补呼气量 时间肺活量：用力吸气后再用力并快速呼出的气体 量占肺活量的百分数。
肺泡内压力(P): 与两倍的表面张力(T)成正比, 与肺泡半径(r)成反比。
Ⅱ.表面活性物质
( DPL或DPPC )
肺泡Ⅱ型细胞分泌的脂蛋 白，分布在肺泡的内表面， 可降低表面张力
生理作用： a. 降 低 肺 泡 表 面 张 力
→降低吸气阻力；
b. 减 少 肺 泡 内 液 的 生 成→防肺水肿的发生
如：低温麻醉时，应防组织缺o2 冬天，末梢循环↓+氧离难→局部红、易冻伤
3. 2,3-DpG
(1)高原缺氧→ RBC无氧代谢↑ →DpG↑→氧离曲线右 移→氧离易
注：①这一效应是机体对低o2适应的重要机制；
②但此时肺泡Po2↓，RBC无氧代谢产生过多的DpG， 也防碍了在肺部的氧合，故是否对机体有利尚无定论。
延髓是呼吸基本中枢,脑桥是呼吸调整中枢。
(三)呼吸节律形成的机制
1.基本呼吸节律形成的起源部位 早已肯定是在延髓，近代研究发现延髓头端前
包钦格复合体是其关键部位。
2.基本呼吸节律形成的学说： (1)起步细胞学说：节律性呼吸是由延髓内具有起 步样活动的N元的节律性兴奋引起的。在新生动物离 体脑片的研究表明，前包钦格复合体中存在着类似 的电压依赖性起步N元，被认为是呼吸节律发源部位。
在同等条件下，CO2的扩散速率是O2的20倍；但在肺中， 由于肺泡气和V血间分压差的不同，CO2的扩散速率实际 约为O2的2倍。
(二)呼吸膜 1.厚度6层＜1μ m厚：呼吸膜厚度↑→气体交换↓ 2.面积：呼吸膜面积↓→气体交换↓。
COO2 2
(三)通气/血流比值 每分肺通气量（VA）/每分肺血流量（Q）
•
动力：膜两侧的气体分压差。
速率：= 扩散速率（D）
∝ 分压差×气体溶解度 √分子量
二、肺换气与组织换气
O2
换气动力：分压差
换气方向： 分压高→分压低
换气结果：
肺Ｖ血 组织Ａ血
↓
↓
Ａ血 Ｖ血
CO2的运输
O2的运输
三、影响气体交换的因素
(一)气体扩散速率
——————————O2—、—C—O—2扩——散—速——率—（——D）——的—比——较———————————
(2)大量输入冷冻血→DpG↓→氧离曲线左移→氧离难
（∵冷冻血3周后，RBC无氧代谢停止，DpG↓）
故：应注意缺氧。
三、CO2的运输
(一)物理溶解： 5％
(二)化学结合：95％ ⒈HCO3-的形式：88％ (1)反应过程：
CO2＋H2O 碳酸酐酶 (2)反应特征:
H2CO
3
HCO3-＋H+
①极快且可逆，反应方向取决PCO2差； ②需酶催化；
胸廓容积缩小, 肺被动缩小
肺内压＞大气压， 气体经呼吸道出肺
呼气
②用力呼吸：
用力吸气时，辅助吸气肌也参加。 用力呼气时，除吸气肌舒张外，呼气肌（肋间内 肌+腹壁肌）也收缩。
③人工呼吸:
基本原理:使肺内与外界大气压间产生压力差 方法:负压吸气式(压胸法) 正压吸气式( 口对口呼吸法，呼吸机)
(4)特点：
(2)频率:
成人:12～18次/分 婴儿:60～70次/分
(3)过程：
①平静呼吸：
膈肌收缩使膈顶下移，增大 胸廓的上下径； 肋间外肌收缩使肋骨上提,扩 大胸廓前后、左右径
胸廓容积扩大，肺在胸膜 腔负压作用下被动扩张
肺内压＜大气压， 气体经呼吸道入肺
吸气
膈肌和肋间外肌舒张， 肋骨和膈肌弹性回位， 缩小胸廓上下、前后、 左右径
原动力:呼吸运动是肺 通气的原动力。
直接动力:肺内压与外 界大气压间的压力差。
呼吸肌
收缩
舒张
扩张
胸廓 缩小
肺脏
扩张
缩小
肺内压＜大气压 肺内压＞大气压
吸气
呼气
1.呼吸运动 (1)型式:
按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸； 按动作部位分:
混合呼吸:正常成人。 •腹式呼吸:婴儿、胸膜炎、胸腔积液。
胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块、 妊娠、肥胖。
1.VA/Q↑≈肺血流↓→增大生理无效腔→换气效
率↓(如心衰、肺动脉栓塞)
2.VA/Q↓≈肺通气↓→增大功能性A-V短路→换
气效率↓（如支哮、肺气肿、支气管栓塞）
第三节 气 体 运 输 一、运输形式:
（一）物理溶解:气体直接溶解于血浆中。 特征:①量小； ②溶解量与分压呈正比：
（二）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。
这种酸度对Hb与o2亲和力的影响，称为波尔效应
(Bohr effect)，其意义：①在肺脏促进氧合②在组织 促进氧离。
2.温度
(1) T↑→H+的活度↑→ Hb与o2亲和力↓→Hb释放o2 →氧离曲线右移→氧离易
如：组织代谢↑→局部 T↑+CO2↑H+↑→曲线右移→氧离易
(2)T↓→H+的活度↓→Hb与o2亲和力↑→Hb结合o2 →氧离曲线左移→氧离难
注：时间肺活量是评价肺通气功能较好指标
(二) 肺通气量：
1.每分通气量＝潮气量×呼吸频率(次/分) 最大通气量=最大限度潮气量×最快呼吸频率(次/分) 2.肺泡通气量＝(潮气量-无效腔量)×呼吸频率
生理无效腔＝解剖无效腔＋肺泡无效腔 3.呼吸效率：适当深慢呼吸效率高
第二节 气体交换
一、气体交换的原理
分子量 血浆溶解度 肺泡气 A血
V血 D
(ml/L)
（KPa） （KPa） （KPa）
——————————————————————————————————————
O2 32
21.4
13.9 13.3 5.3 1
CO2 44
515.0
5.3
5.3 6.1 2
———————————————————————————————————————
HbNH2O2+H++CO2
在组织
在肺脏 HHbNHCOOH＋ O2
在组织中，HbO2释放出O2而成为HHb，何尔登效应促
使其与CO2结合 。
在肺中，Hb与O2结合，促使CO2释放。
第四节 呼吸运动的调节
本节讨论的中心内容：
●调节呼吸运动的中枢？ ●呼吸为什么有节律？ ●调节呼吸运动的环节？
一、呼吸中枢
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。 ③平静呼吸时，肋间外肌所起的作用＜膈肌。
2.肺内压:
肺内压是指肺内气道和肺泡内气体的压力。
平静吸气初:肺内压 < 大气压=0.3～0.4kPa→气入肺 平静吸气末:肺内压 = 大气压──────→气流停 平静呼气初:肺内压 > 大气压=0.3～0.4kPa→气出肺 平静呼气末:肺内压 = 大气压──────→气流停
概述
呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。 呼吸全过程：
第一节 肺 通 气•
一、肺通气概念 二、肺通气结构
血管网
呼 吸 道
粘液腺 纤毛
加湿、加温、过滤、清洁
迷走N→ACh+M受体→气管收缩
平滑肌
交感N→NE+β2受体→气管舒张
呼吸肌：与肺通气的动力有关 胸膜腔：其负压与肺扩张有关
三、肺通气原理 （一）肺通气的动力
(二)化学感受性反射调节
1.外周化学感受器
存在于颈动脉体和主动脉 体，前者主要参入呼吸调节， 后者则在循环调节方面较为重 要。
适 宜 刺 激 ： 对 PO2↓ 、 PCO2↑ 、 [H+]↑ 高 度 敏 感 ， 且 三者对化学感受器的刺激有相 互增强的现象。
2.中枢化学感受器
位于延髓腹侧表面下0.2mm的区域，可分为头、 中、尾三部分。
c. 维 持 肺 泡 内 压 的 稳 定性→防肺泡破裂或萎缩
临床：
●成人肺炎、肺血 栓等→表面活性物质 ↓→肺不张。
吸气 肺泡表面积↑
DPL分散
(呼气) (↓) (密集)
●6～7个月胎儿才 降表面张力的作用↓ (↑) 开始分泌表面活性物
质 ， 故 早 产 儿 可 因 缺 肺泡表面张力↑ (↓)
乏表面活性物质而发 生肺不张和新生儿肺
3.胸内压
（1）概念: 胸内压是指胸膜腔内的压力。 （2）测定方法:
间接法:气囊测定食管内压以间接反映胸内压 直接法:
（3）压力:
平静吸气时:胸内压 < 大气压=0.7～1.3kPa 呼气时:胸内压 < 大气压=0.4～0.7kPa
特点: ①平静呼吸时胸内压始终为负压； ②用力呼吸时负压变动更大； ③有时可为正压(如紧闭声门用力呼吸)。
①度量法 顺应性 =(1/弹性阻力) 顺应性：指在外力作用下弹性组织的可扩张性。
②来源： 肺的弹性阻力
肺弹性组织回缩力:1/3 肺泡表面张力:2/3
Ⅰ.肺泡表面张力
肺泡内的液-气界面，由于液体分子间相互 吸引，存在着液表面缩小的力,有使肺泡缩小的 趋势。
根据Laplace定律:
P(N/cm)＝—2—T—(N—/—c—m—)— r(cm)
①反应快、可逆、受PO2的影响、不需酶的催化； ②是氧合，非氧化 ③1分子Hb可与4分子O2可逆结合
Hb+O2结合的最大量——氧容量 100ml血 Hb+O2结合的实际量——氧含量
氧含量⁄氧容量的%——氧饱和度
PO2↑ (氧合)
PO2↓ (氧离)
（三）氧离曲线特征 及生理意义
1.上段:坡度较平坦。 表 明 ： PO2 变 化 大 时 ，
(5)生理意义:
维持肺处于扩张状态；
促进血液和淋巴液的回流。
（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
阻
肺泡表面张力：2/3
肺力 通
肺弹性阻力 肺弹性回缩力: 1/3
气
阻
力
非 气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关
弹
性 粘滞阻力
阻
常态下可忽略不计
力 惯性阻力
1.弹性阻力: (1)肺的弹性阻力
适宜刺激：对H+高度敏感，不感受缺O2的刺激。 因血液中H+不易透过血-脑屏障，乃通过CO2易透过血 -脑屏障进入脑脊液发挥刺激作用的。
吸气活动发生器和吸气切断机制模型
二、呼吸运动的反射性调节
(一)肺牵张反射(黑-伯反射) 指肺扩张或萎陷引起的吸气抑制或兴奋的反射。
包括肺扩张、肺缩小反射。
1.肺萎陷反射(肺缩小反射) 肺萎陷较明显时引起吸气的反射。 在平静呼吸调节中的意义不大，但对阻止呼气过
深和肺不张等可能起一定作用。
2.肺扩张反射：
③在RBC内反应, 在血浆内运输。
•
⒉氨基甲酸血红蛋白的形式：7％
(1)反应过程：
HbNH2O2+H++CO2 (2)反应特征:
在组织 在肺脏
HHbNHCOOH＋O2
①反应迅速且可逆，无需酶催化； ②反应方向主要受氧合作用的调节: ③虽不是主要运输形式,却是高效率运输形式
O2与Hb结合的氧合作用对CO2运输的影响