5呼吸(动物生理学)

二、氧的运输 物理溶解——1.5%，化学结合——98.5%。 O2的结合形式是氧合血红蛋白（HbO2）。
（一）血红蛋白的结构与性质
（一）Hb与O2结合的特征 1、反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2和的影响。
2、该反应是氧合，不是氧化。 3、HbO2呈鲜红色，去氧Hb呈紫蓝色。
发绀不是缺氧的标志 （二）血红蛋白结合氧的能力
R-NHCOO- + H+
2）碳酸氢盐形式——出现氯转移
3）氨基甲酸血红蛋白
（二）CO2解离曲线 1、 CO2解离曲线
2、O2与Hb的结合对CO2运输的影响
O2与Hb结合可促使CO2释放，这一现象称霍尔登效应。
综上所述，O2及CO2的运输不是孤立进行的，而是相互
影响的。CO2通过波尔效应影响O2的结合和释放，O2又通过何 而登效应影响CO2的结合和释放。
（3）补呼气量 （6）肺总量
2、动态肺容量 （1）用力肺容量（FVC） （2）用力呼气量（FEV）
阻塞性肺疾患者： FEV1、FEV1%降低
限制性肺部疾患者 FEV1降低 FEV1%正常或上升
（二）肺通气量 1、每分通气量，最大随意通气量。 2、肺泡通气量=（潮气量-无效腔量） ×呼吸频率 3、无效腔通气
（五）O2和CO2扩散的时程及其特点 1、O2的扩散 2、CO2的扩散
二、组织换气 （一）组织换气过程 （二）影响组织换气过程
1、细胞和毛细血管间的距离 2、组织代谢 3、毛细血管的血流速度
第三节 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、化学结合两种形式。
在1个大气压、温度37血液中溶解系数： O2——0.024ml/ml；CO2——0.49ml/ml
3、胸膜腔负压的生理意义：
A、作用于肺，牵张其扩张。 B、作用于胸腔内壁薄而扩张性大的腔 静脉和胸导管。促进静
脉血和淋巴的回流。
二、呼吸阻力
弹性阻力：包括肺和胸廓的弹性阻力，占70%。 非弹性阻力：气道阻力、惯性阻力和组织的粘滞阻力
占30%。 （一）弹性阻力
1、弹性阻力和顺应性 顺应性 C=1/R，或 C=容积变化/压力变化（L/CmH2O）
主动脉体传入的冲动主要引起血液循环的变化； 生理作用—机体低O2时维持呼吸
2）中枢化学感受器： 部位—延髓腹外侧浅表部分（头、中、尾）； 适宜刺激—脑脊液和局部细胞外液中的H+； 效应—兴奋呼吸中枢，引起呼吸加深加快； 生理作用—调节脑脊液的H+浓度，维持神经系统pH值稳定
2、 CO2 、H+和O2对呼吸的调节 （1） CO2
A平面（ 中脑与 脑桥间）切断： 呼 吸节律无明显变化
B平面（脑桥上 、中部之间）切断： 长吸呼吸（呼吸调整 中枢）
C平面（脑桥和 延髓间）切断：喘息 样呼吸
D平面（延髓与 脊髓间）切断：呼吸 停止
（二）呼吸节律的形成
呼吸调整中枢
+
+
中枢吸气活动发生器， -
吸气神经元
+
+
吸气切断机制
+
吸气肌运动神经元
2、肺的弹性阻力和顺应性： （1）肺弹性阻力的来源：
1）肺组织的弹性回缩力（占1/3） 2）肺的液-气界面的表面张力（占2/3）。
（2）肺表面活性物质 A、成分：二棕榈酰卵磷脂（DPPC）。 B、作用：降低肺泡液-气界面的表面张力。 C、生理意义 维持肺泡的稳定性； 减少肺间质和肺泡内
的组织液生成，防止肺水肿； 减小肺回缩力，增大肺
（四）影响氧解离曲线的因素
（四）影响氧解离曲线的因素 1、P50：正常值26.5mmHg，为氧解离曲线移位程度的定量指标 2、影响因素： 1）Hb的质和量 2）血液中的pH和PCO2的影响： pH降低或PCO2升高， P50增大，曲 线右移——表现为波尔效应， 其机制与pH改变时Hb的构型发 生变化有关， 3）温度的影响：温度升高，曲线右移，其机制与温度影响 了H+活度有关。
（1）解剖无效腔： 呼出气与肺泡气的差异：
（2）肺泡无效腔和生理无效腔：
无效腔 无效腔效应=
潮气量
深而慢的呼吸比浅而快的呼吸肺通气效率高：
第二节 呼吸气体交换 包括肺换气、组织换气 交换方式：扩散 扩散动力：换气组织两侧的分压差
一、肺换气 （一）肺的通气与血流 1、肺通气-血流比值 （1）概念 （2）VA/Qc异常：
第四节 呼吸运动的调节
一、呼吸中枢与呼吸节律的形成 （一）呼吸中枢 1、概念：
2、各级部位呼吸中枢的作用 1）脊髓：是联系脑和呼吸肌的中继站和整合某些呼吸反射的
初级中枢。 2）低位脑干：指脑桥和延髓。
延髓是产生节律性呼吸的基本中枢。 脑桥上部有抑制吸气的中枢结构,称为呼吸调整中枢。 其主要功能是限制吸气,控制吸气深度. 3）高位脑：指大脑皮层、边缘系统、下丘脑等脑桥以上部位。 大脑皮层对呼吸的调节系统是随意的调节系统，其下 行通路与低位脑干的不随意的呼吸调节系统是分开的。
理想 1g Hb可以最大限度结合1.39 mlO2， 实际 1g Hb可以最大限度结合1.34 mlO2，
Hb的氧容量；Hb的氧含量；Hb的氧饱和度。
（二）氧解离曲线 1、概念：表示PO2与Hb氧结合量或Hb氧饱和度关系的曲线。 2、氧解离曲线图
O2含量 （ml/100ml）：
Po2为100mmHg ——19.4；
（二）胸廓与呼吸肌 1、胸廓 2、呼吸肌 1）吸气肌：膈肌、肋间外肌（主）；
斜角肌、胸锁乳突肌（辅） 2）呼气肌：腹肌、肋间内肌 3、呼吸运动 1）概念 2）型式：
腹式呼吸和胸式呼吸。 平静呼吸和用力呼吸。
（三）胸膜腔 1、胸膜腔形成 2、胸膜腔负压的形成： A、胸膜腔为密闭的腔隙。 B、胸膜腔内压 =肺内压-肺回缩力 = -肺回缩力， （条件：在吸气末或呼气末， 肺内压=大气压，若大气压=0） C 、在平静呼气末胸膜腔内压为负值。原因：在生长发育过 程中，胸廓生长的速度比肺快，其自然容积大于肺的自 然容积，所以肺始终处于扩张转态。
第四章 呼吸
呼吸概念及其意义： 呼吸过程的三环节：
1）外呼吸（肺通气和肺换气）。 2）气体在血液中的运输。 3）内呼吸（组织换气、组织呼吸）
第一节 肺通气 肺通气概念 实现肺通气的器官：呼吸道、呼吸肌、胸膜腔、肺泡和胸廓。
呼吸的意义 呼吸的各个环节(外呼吸、气体运输、内呼吸)
4-1肺通气
二、肺通气原理
+
吸气肌收缩 吸气 肺扩张 肺牵张感受器
神经元网络学说示意图
二、呼吸的反射性调节 （一）化学感受性反射
适宜刺激—主要指动脉血或脑脊液中的O2、CO2和H+
1、化学感受器 1）外周化学感受器：
部位—颈动脉体和主动脉体； 适宜刺激—动脉血Po2降低、Pco2或H+浓度升高； 传入神经—窦神经和迷走神经； 中枢—延髓； 效应——颈动脉体传入的冲动主要引起呼吸加深加快；
4）2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）： 2，3-DPG浓度升高， 右移曲线。
三、二氧化碳的运输
（一） CO2的运输形式 物理溶解——5%，化学结合的占95%。 结合形式主要是碳酸氢盐（88%）和氨基甲酸血红蛋白（7%）
1、血浆中的CO2 ：R-NH2 + CO2 2、红细胞内的CO2碳酸氢盐 1）溶解状态
1）对流加速阻力
2）气流形式
3）气道口径
4）肺容积
（二）非弹性阻力：气道阻力是主要成分，约占80-90%。
1、影响气道阻力的因素：
1）对流加速阻力
2）气流形式
3）气道口径
4）肺容积
2、气道阻力的分布 3、动态顺应性
三、肺容量与肺通气量 （一）肺容量：静态肺容量、动态肺容量
1、静态肺容量 （1）潮气量 （2）补吸气量与深吸气量 （4）肺活量 （5）余气量和功能余气量
（三）影响肺内气体交换的因素
1、气体的性质
（1）分子量
（2）气体的温度
（3）溶解系数：
2、气体的分压差
（1）肺泡通气量
（2）肺毛细血管血流量
（3）化学反应速度
3、肺的特性
（1）呼吸膜面积
（2）扩散距离
（3）扩散介质的粘滞度
故：影响肺换气的因素：
（四）肺扩散容量：
影响因素： 1、体位：卧位比直立位大 2、个体大小： 3、肌肉运动：DL增加。 4、肺部病变： DL降低。
出现肺通气增加。严重低O2时，呼吸障碍。 机制：1）低O2对呼吸中枢的直接作用是抑制。
2）低O2刺激外周化学感受器而兴奋呼吸。 3）轻、中度低O2对外周化学感受器的刺激作用大于对呼
吸中枢的抑制作用 。
4）严重低O2时，外周化学感受器反射不足以克服低O2对 呼吸中枢的直接抑制作用。
3、O2、CO2、H+在呼吸调节中的相互作用 CO2的作用最强，而且比单因素作用时强；H+的作用次之； O2的作用最弱。
3、胸廓的弹性阻力和顺应性
胸廓的弹性阻力方向视胸廓的位置而定（胸廓的自然
位置的肺容量，相当于肺总量的67%）。
Cr=胸腔容积的变化/跨胸壁压的变化
4、肺和胸廓的总顺应性 CLT 1/CLT=1/CL+1/CT CLT =ΔV/ΔPth
（二）非弹性阻力：气道阻力是主要成分，约占80-90%。
1、影响气道阻力的因素：
VA/Qc升高： —肺泡无效腔增加 VA/Qc下降： —功能性动-静脉短路
2、通气-血流比值的区域性差异
3、正常肺对VA/Qc区域性差异的生理性调节 VA/Qc比值降低区域： VA/Qc比值升高区域：
（二）肺内气体交换 气体交换所需经过的结构——呼吸膜 肺内气体交换分为：肺泡内气相扩散， 穿越呼吸膜的液相扩散， 血液中的化学反应。
顺应性。
（3）肺顺应性=肺容积的变化/跨肺压的变化 CL= ΔV/ΔPtP CL= ΔV/ΔPtP= ΔV/Δ（PA-Pip）= ΔV/ ΔPip=