第五章 呼吸生理学

每分通气量——每分钟进或出肺的气体总量。 每分通气量=潮气量 X 呼吸频率
肺泡通气量=（潮气量-生理无效腔）X 呼吸频率
解剖无效腔
肺泡无效腔
第三节 气体交换及运输
气体交换 气体运输
肺换气的基本原理
交换方式：扩散 交换动力：气体的分压差 气体扩散速率及影响因素
① 气体的分压差
② 气体的分子量和溶解度
顺应性（compliance）—— 顺应性是指在外力作用下，弹性组织的可扩展性。
顺应性（C）= 1/弹性阻力（R）
肺通气功能的评价
• 肺容积
• 肺容量
• 潮气量 ：平静呼吸时吸入或 • 深吸气量 =潮气量+补吸气量
呼出的气量
• 功能余气量 ：平静呼气末，
• 补吸气量 ：平静吸气末，再 肺中余留的气量。等于余 气
肺泡的表面活性物质：
肺泡Ⅱ型细胞分泌的一种复杂的脂蛋白——二软脂酰卵磷脂。 形成单分子层分布于液－气界面，随肺泡的张缩改变密度。
降低肺泡的表面张力 功 能 维持肺泡内压的相对稳定
防止肺泡积液
肺的神经支配
支配神经
迷走神经 (Ach) 平滑肌收缩 气道阻力↑ 交感神经 (NE) 平滑肌舒张 气道阻力↓ 其他体液因素: 如组织胺、5-羟色胺、缓激肽等，可引起呼吸 道平滑肌的强烈收缩
呼吸过程中肺内压的变化：
吸气初：肺内压 < 大气压 吸气开始 吸气末：肺内压 = 大气压 吸气停止 呼气初：肺内压 > 大气压 呼气开始 呼气末：肺内压 = 大气压 呼气停止
图：人工呼吸
原 理 ：
与人 大为 气的 压造 的成 压肺 力内 差压
胸膜腔——
胸内压
胸膜有两层， 即紧贴于肺表面的 脏层和紧贴于胸廓 内壁的壁层。两层 胸膜形成一个密闭 的、潜在的腔隙。
胸膜腔内只有少量的浆液，没有气体：
（1）润滑作用，减小摩擦力，两层胸膜可互相滑动。
（2）使两层胸膜贴附在一起，不易分开，所以肺就 可随着胸廓的运动而运动。
胸膜腔的密闭性和两层胸膜间浆液分子的内聚力有重要 生理意义，如果密闭性被破坏，在临床上产生气胸。
呼吸
胸廓的弹性回位力 肺的弹性回缩力
胸内压 （胸内负压）
第四章 呼 吸 （Respiration）
一、概 述 二、肺通气 三、呼吸气体的交换及运输 四、呼吸的调节
概述
机体同外界环境之间的气体交换过程，称为呼吸。 它是由以下三个环节组成：
外呼吸
气 体 的 运 输 内呼吸
肺通气
呼吸系统的结构和功能 肺通气的原理 肺容量和肺通气量
呼吸系统的结构和功能：
肋间外肌收缩，肋骨向前向外移动；膈 肌收缩，膈向后移动。胸腔容积增大，肺内 压低气压，空气进入。
呼气运动：
吸气肌舒张，膈和肋回位。肺回缩， 肺内压上升，肺内气体排出。用力呼气 时呼气肌才参与。
呼吸过程
呼吸类型、呼吸频率和呼吸音
• 呼吸型： 胸式呼吸:膈肌舒缩引起腹壁起伏 腹式呼吸：肋间肌舒缩引起肋骨和胸骨运动所产生的呼 吸运动。 胸腹式呼吸
呼吸道 肺泡
呼吸道是气体进出的通道
上呼吸道——包括鼻、咽、喉和胸腔ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的气管 下呼吸道——从气管一直到呼吸性细支气管
气体进出的通道 调节进出空气以及清洁空气的功能 防御性的反射：对机体有保护作用
肺泡是由单层扁平上皮组成的半球状含气小囊泡， 其外表紧贴着丰富的毛细血管网和弹性纤维。
肺泡是气体交换的主要场所，气体进出肺泡所经历 的结构被称为呼吸膜。呼吸膜主要由六层结构组成：
③ 扩散面积和距离 ④ 温度
交换过程：
气体交换原理：
混合气体中，每种气 体分子运动所产生的压力 为该气体的分压。
气体分子不停地进行 着无定向运动，其结果是 气体分子从高分压区域向 低分压区域扩散。
肺和组织内气体交换过程：
肺换气——
肺与血液间的气体交换。
组织换气——
血液与组织间的气体交换。
尽力吸气所能吸入的气量
量+补呼气量
• 补呼气量：平静呼气末，再 • 肺活量:用力吸气后再用力呼
尽力呼气所能呼出的气量。 气所能呼出的气量，它是补吸
• 余气量 ：最大呼气末存留在 肺中的气量。
气量、潮气量和补呼气量三者 之和，反映肺一次通气的最大 能力
• 肺总量=肺活量+余气量
肺活量的测定
肺通气量：
①含有肺泡表面活性物质的液体层 ②肺泡的上皮细胞层 ③肺泡的上皮基膜层 ④间质层（胶原纤维和弹性纤维组成的网） ⑤毛细血管的基膜层 ⑥毛细血管的内皮细胞
图：肺泡的微细结构
肺泡是肺的基本结构和功能单位
肺泡上皮细胞分为： Ⅰ 型细胞（扁平细胞） 95% Ⅱ 型细胞（分泌上皮细胞）5% 分泌肺泡表面活性物质-二软酯酰 卵磷脂（降低液气界面的表面张力）
小结
肺泡 肺泡上皮细胞、呼吸膜
肺泡表面活性物质 肺循环
肺的血液循环
体循环
迷走神经
肺的神经支配
交感神经
第二节 肺通气
• 呼吸运动 • 呼吸中的肺内压与胸内压的变化 • 肺通气的阻力 • 肺容积与肺容量
呼吸运动
呼吸肌：引起呼吸运动的肌肉。 吸气肌——肋间外肌和膈肌 呼气肌——肋间内肌和腹肌
动画
吸气运动：
胸内压为负压的生理学意义：
（1）保证肺在呼气与吸气时均处于扩张状态，以确 保气体交换的顺利进行；
（2）有助于静脉血和淋巴的回流； （3）维持肺和气道的扩张状态作用食管，有力与呕吐反 射或逆呕
在呼吸周期中，肺被动扩张的程度和因此产生的肺 回缩力的大小不一样，所以，胸内负压也随呼吸周期而 变化。但无论是呼气还是吸气时，胸内压均为负压。
• 呼吸频率：一分钟内呼或吸的次数称为呼吸频率。各种动物 的呼吸频率，随个体大小、年龄、机体状态而有所差异。一 般与机体的代谢强度相关，代谢活动强，呼吸频率快。
• 呼吸音：喉音、气管音和肺泡音
肺内压与胸内压
• 肺内压（intrapulmonary pressure）：指 肺泡内的压力。
• 呼吸肌的舒缩活动所引起肺内压周期性↑/↓造 成压力差（肺内压－大气压）是推动气体进/ 出肺的直接动力。
呼吸
气胸
肺通气的阻力来自于两方面：
①肺与胸廓的回位力——弹性阻力
②呼吸道气流阻力——非弹性阻力
气体与呼吸道管壁之间，气体分子之间所 产生的摩擦阻力以及肺和胸廓活动时，有关组 织之间的粘滞阻力。
弹性阻力（elastic resistance）—— 弹性组织在发生变形时，要产生阻止变形恢复原 位的力，称弹性阻力。