讲义第五章呼吸生理学_PPT幻灯片
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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。
(4)呼吸运动特点：
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。 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。 平静吸气末:肺内压 = 大气压 平静呼气末:肺内压 = 大气压
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
（3）压力:
平静吸气时:胸内压 < 大气压 呼气时:胸内压 < 大气压
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)。
(二)呼吸膜 1.厚度6层＜1μm厚：呼吸膜厚度↑→气体交换↓
2.面积：呼吸膜面积↓→气体交换↓。
COO2 2
（基质层）
(三)通气/血流比值 每分肺通气量（VA）/每分肺血流量（Q）
1.VA/Q↑≈肺通气↑或肺血流↓→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
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：外呼吸、气体在血液中运输、内呼吸
第一节 肺 通 气•
肺通气原理 （一）肺通气的动力
原动力:呼吸运动
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
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
四、肺容量和肺通气量
(一)肺容量
功能余气量：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。
注：时间肺活量是评价肺通气功能较好指标
(二) 肺通气量： ⒈每分通气量＝潮气量×呼吸频率(次/分)
2.肺泡通气量＝(潮气量-无效腔量)×呼吸频率
二、氧的运输
(一)物理溶解：(1.5%)
PO2↑(氧合) HbO2
(二)化学结合:(98.5%) Hb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）。
气效率↓（如支气管哮喘、肺气肿、支气管栓塞）
几点说明：
●VA/Q↑或↓→换气效率↓→缺O2和CO2潴留的症状;
但以缺O2为主，原因： ①∵CO2 的扩散系数是O2的20倍，CO2的扩散速＞
O2，∴不易出现CO2潴留的症状； ②∵A 血 PO2↓ 和 PCO2↑ 时 ， 可 刺 激 呼 吸 ， 增 加 肺
泡通气量，有助于CO2的排出，而几乎无助于O2的摄 取
●整个肺脏的VA/Q=0.84,是衡量肺换气功能的指标；
但因肺脏各局部的肺泡通气量和血流量的不均性， 故临床上更应测肺脏各局部的VA/Q：
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。
（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。
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
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 方向向中心→使肺泡缩小。
肺泡表面张力的作用：
a.使肺泡回缩→肺通气（吸气）阻力 b.肺泡内压不稳定→肺泡破裂或萎缩 c.促肺泡内液生成→产生肺水肿
Ⅱ.表面活性物质
( DPL或DPPC )
肺泡Ⅱ型细胞分泌
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
c. 维 持 肺 泡 内 压 的稳定性→防肺泡破 裂或萎缩
临床：
●当发生成人肺炎、 肺血栓等→表面活性 物质↓→肺不张。
吸气 肺泡表面积↑
换气结果：
肺Ｖ血 组织Ａ血
↓
↓
Ａ血 Ｖ血
肺 换
氧合血红蛋白（氧主要运输形式） 和 氨基甲酰血红蛋白
气
过
程
组
CO2主要以碳酸氢盐形式运输
织
换
气
过
程
三、影响气体交换的因素
(一)气体扩散速率
在同等条件下，CO2的扩散速率是O2的20倍；但在肺中， 由于肺泡和V血间气体分压差的不同，CO2的扩散速率实 际约为O2的2倍。
（4）成因:
胸内压＝大气压－肺回缩力 胸内压＝0－肺回缩力
(5)生理意义:
纽带作用； 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
百度文库肺弹性阻力 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
DPL分散
(呼气) (↓) (密集)
降表面张力的作用↓ (↑)
肺泡表面张力↑ (↓)
肺泡回缩
(扩张)
防肺泡破裂 (防萎陷)
（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 ①胸廓处于自然位置时，不表现有弹性回缩力； ②胸廓缩小时，胸廓的弹性回缩力向外=吸气的 动力； ③胸廓扩大时，胸廓的弹性回缩力向内=吸气的 阻力。
生理无效腔＝解剖无效腔＋肺泡无效腔
第二节 气体交换
一、气体交换的原理
动力：膜两侧的气体分压差。
速率：= 扩散速率（D） = 分压差×温度×气体溶解度×扩散面积 扩散距离×√分子量
气体的溶解度/分子量的平方根之比为扩散系数。 扩散系数大，扩散速率快。
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
（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↓→肺 弹性阻力↓(肺顺应性↑)→呼气困难。
故肺顺应性加大并不一定表示肺通气功能好。
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∝1／r4）
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。
(4)呼吸运动特点：
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。 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。 平静吸气末:肺内压 = 大气压 平静呼气末:肺内压 = 大气压
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
（3）压力:
平静吸气时:胸内压 < 大气压 呼气时:胸内压 < 大气压
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)。
(二)呼吸膜 1.厚度6层＜1μm厚：呼吸膜厚度↑→气体交换↓
2.面积：呼吸膜面积↓→气体交换↓。
COO2 2
（基质层）
(三)通气/血流比值 每分肺通气量（VA）/每分肺血流量（Q）
1.VA/Q↑≈肺通气↑或肺血流↓→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
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：外呼吸、气体在血液中运输、内呼吸
第一节 肺 通 气•
肺通气原理 （一）肺通气的动力
原动力:呼吸运动
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
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
四、肺容量和肺通气量
(一)肺容量
功能余气量：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。
注：时间肺活量是评价肺通气功能较好指标
(二) 肺通气量： ⒈每分通气量＝潮气量×呼吸频率(次/分)
2.肺泡通气量＝(潮气量-无效腔量)×呼吸频率
二、氧的运输
(一)物理溶解：(1.5%)
PO2↑(氧合) HbO2
(二)化学结合:(98.5%) Hb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）。
气效率↓（如支气管哮喘、肺气肿、支气管栓塞）
几点说明：
●VA/Q↑或↓→换气效率↓→缺O2和CO2潴留的症状;
但以缺O2为主，原因： ①∵CO2 的扩散系数是O2的20倍，CO2的扩散速＞
O2，∴不易出现CO2潴留的症状； ②∵A 血 PO2↓ 和 PCO2↑ 时 ， 可 刺 激 呼 吸 ， 增 加 肺
泡通气量，有助于CO2的排出，而几乎无助于O2的摄 取
●整个肺脏的VA/Q=0.84,是衡量肺换气功能的指标；
但因肺脏各局部的肺泡通气量和血流量的不均性， 故临床上更应测肺脏各局部的VA/Q：
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。
（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。
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
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 方向向中心→使肺泡缩小。
肺泡表面张力的作用：
a.使肺泡回缩→肺通气（吸气）阻力 b.肺泡内压不稳定→肺泡破裂或萎缩 c.促肺泡内液生成→产生肺水肿
Ⅱ.表面活性物质
( DPL或DPPC )
肺泡Ⅱ型细胞分泌
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
c. 维 持 肺 泡 内 压 的稳定性→防肺泡破 裂或萎缩
临床：
●当发生成人肺炎、 肺血栓等→表面活性 物质↓→肺不张。
吸气 肺泡表面积↑
换气结果：
肺Ｖ血 组织Ａ血
↓
↓
Ａ血 Ｖ血
肺 换
氧合血红蛋白（氧主要运输形式） 和 氨基甲酰血红蛋白
气
过
程
组
CO2主要以碳酸氢盐形式运输
织
换
气
过
程
三、影响气体交换的因素
(一)气体扩散速率
在同等条件下，CO2的扩散速率是O2的20倍；但在肺中， 由于肺泡和V血间气体分压差的不同，CO2的扩散速率实 际约为O2的2倍。
（4）成因:
胸内压＝大气压－肺回缩力 胸内压＝0－肺回缩力
(5)生理意义:
纽带作用； 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
百度文库肺弹性阻力 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
DPL分散
(呼气) (↓) (密集)
降表面张力的作用↓ (↑)
肺泡表面张力↑ (↓)
肺泡回缩
(扩张)
防肺泡破裂 (防萎陷)
（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 ①胸廓处于自然位置时，不表现有弹性回缩力； ②胸廓缩小时，胸廓的弹性回缩力向外=吸气的 动力； ③胸廓扩大时，胸廓的弹性回缩力向内=吸气的 阻力。
生理无效腔＝解剖无效腔＋肺泡无效腔
第二节 气体交换
一、气体交换的原理
动力：膜两侧的气体分压差。
速率：= 扩散速率（D） = 分压差×温度×气体溶解度×扩散面积 扩散距离×√分子量
气体的溶解度/分子量的平方根之比为扩散系数。 扩散系数大，扩散速率快。
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
（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↓→肺 弹性阻力↓(肺顺应性↑)→呼气困难。
故肺顺应性加大并不一定表示肺通气功能好。
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∝1／r4）