呼吸-肺换气和组织换气
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一、气体交换的基本原理 （一）气体扩散及影响因素 形式：单纯扩散 动力：气体分压差
＝
-8-
二、气体在肺的交换 （一）肺泡气体交换过程
-9-
换气过程
动力： 分压差
肺换气
方向： 分压高→分压低
结果： 肺Ｖ血
↓ Ａ血
组织Ａ血 ↓
Ｖ血
组织换气
-10-
（二）影响肺泡气体交换的因素
1.呼吸膜厚度: 6层＜1μm厚 呼吸膜厚度↑→气体交换↓
②CO中毒时缺氧而不紫绀（樱桃红）
③严重贫血时缺氧而无紫绀
-22-
第四节 呼吸运动的调节 机械性调节（略） 化学性调节
-23-
一 呼吸的机械反射性调节（略）
1 肺的牵张反射 2 呼吸肌本体感受器反射 3 防御性呼吸反射(有临床意义） 以上主要是机械刺激于肺或呼吸肌的感受器，
产生冲动引起的呼吸调节。
-17-
（二）Hb与O2结合的特征：
⑴快速：可逆反应，不需酶催化， 主要受PO2影响
⑵氧合：属氧合反应，不是氧化反应
PO2↑ (氧合)
Hb 呈暗红色
PO2↓ (氧离)
HbO2 呈鲜红色
-18-
Hb与O2结合的影响因素： 1.pH和PCO2 的影响： PCO2↑ pH↓→可促进O2的解离（部位：
肺泡通气量: 每分钟吸入肺泡新鲜气量
=（潮气量 - 无效腔气量）× 呼吸频率
意义：是反映肺通气效率高低的最好指标。
-6-
无效腔与肺泡通气量关系: 每次呼吸使肺泡内气体更新换气1/7。
对气体更新的评价： 一定程度的深慢呼吸比浅快呼吸更利于
气体交换。
请查阅气功如何调息？
-7-
第二节 呼吸气体的交换
-24-
二、呼吸的化学感受性调节
（一）化学感受器 化学感受器概念 1.外周化学感受器
感受器： 颈A体（主要调节呼吸） 主A体（主要调节循环） 适宜刺激：血PO2↓
PCO2↑ H+↑
作用：驱动呼吸
颈A体 主A体
-25-
2.中枢化学感受器 脑脊液中的CO2及[H+]
延
髓
腹
外
侧
浅
表
部
位
-26-
但是,血液[H+]不易通过血脑屏障(BBB) 血中pH值改变对中枢化学感受器作用较小
②反映呼吸阻力的变化
-4-
五、肺通气量 （一）每分通气量和最大通气量 每分通气量= 潮气量×呼吸频率 约为：6-9L。 最大随意通气量=最大限度潮气量
×最快呼吸频率(次/分) 约为：150L。是最大运动量的评 估指标。
-5-
（二）无效腔和肺泡通气量
解剖无效腔= 0.15L
肺泡无效腔
生理无效腔
生理无效腔 = 解剖无效腔+肺泡无效腔
组织细胞
影响组织换气分压差的因素: ①氧化代谢的强度 ②组织的血流量
-15-
第三节 气体在血液中的运输
一、O2和CO2在血液中存在的形式 形式：物理溶解、化学结合
物理溶解 化学结合-16-
二、氧的运输
(一)氧的运输形式： 物理溶解（1.5%） 化学结合（98.5%） (二) Hb是运输氧的工具 1.Hb的分子结构：
一种因素的改变会 引起其他一、两种因素 相继改变或几种因素的 同时改变。
-32-
小结： 动脉血[H+],PCO2,PO2对呼吸运动的影响:
① ＰCO2↑ → CO2扩散入脑脊液 → 脑脊液PCO2↑
→→ →
→
③ [H+]↑
CO2＋H2O→H2CO3→ H+＋HCO3-
少量进入
脑脊液[H+]
外周化学感受器+
-21-
Hb结合氧的能力: Hb氧容量：100ml血的Hb所能结合的最大氧量。 Hb氧含量：100血的Hb实际结合的氧量。 Hb氧饱和度：Hb氧含量和Hb氧容量的百分比。
紫绀——血中去氧Hb含量达 5g/100ml，出现皮肤、 粘膜呈浅蓝色的现象。
意义：是机体缺氧指征之一。
例外的情况：①红细胞增多症紫绀不一定缺氧
[H+]
-27-
中枢化学感受器: 特点：①不感受缺氧的刺激
②对H+的敏感性高 作用： 主要调节脑脊 液的[H+]值。 （保持pH稳态）
-28-
(二)CO2、H+、O2对呼吸运动的调节
1.CO2对呼吸运动的影响 效应： 一定范围内A血的CO2 ↑引起呼吸 深快； ↑2％时→呼吸加深加快； ↑7％以上→有压抑呼吸甚至麻醉效应； （另外，PCO2过低可致呼吸暂停）
气多或血少→比值↑→肺泡无效腔↑ 气少或血多→比值↓→ A-V 短 路
换气效率↓
功能性动-静脉短路
肺泡无效腔增大
-12-
通气/血流比值
A:气道狭窄，通气不足； B和C:通气/血流比值适当； D:肺泡不张，无通气； E:血管栓塞，血流不足。
返回 -13-
肺换气小结
-14-
三、组织换气（略）
血液与组织细胞之间的气体交换过程。 组织细胞
例：肺纤维化、肺水肿时 增厚,交换↓
2.呼吸膜面积: 3亿个肺泡 总面积70M2 安静时40M2 呼吸膜面积↓→气体交换↓
例：运动→面积增大，气体交换↑ 肺不张,肺实变,肺Cap闭塞→面积减小，交换↓
-11-
3.通气/血流比值： 比值为0.84时,交换效率最好 V/Q = 4.2/5.0 = 0.84
组织）
-19-
2.温度的影响： (1) T↑→H+的活度↑→氧易解离
如：组织代谢↑→局部 T↑+CO2↑H+↑ →氧易解离
(2)T↓→氧难解离 如：低温麻醉时，应防组织缺O2 冬天末梢循环↓→氧难解离 →局部红、易冻伤
-20-
三、二氧化碳的运输 （（略一））CO2的运输形式：
物理溶解（5%） 化学结合（95%） 1.碳酸氢盐形式 碳酸氢盐占（88%）
四、肺容积和肺容量 (一)肺容积
肺容积的定义： ⒈潮气量
⒉补吸气量 ⒊补呼气量 ⒋残气量 （二）肺容量
1.肺活量 和时间肺活量
-1-
肺量计
电子肺量计
-2-
肺活量： = 补吸气量 + 潮气量 + 补呼气量
意义：反映肺一次通气的最大能力
-3-
时间肺活量 定义： 动态指标：
时间肺活量的意义：①反映肺活量的大小
-29-
2.H+对呼吸运动的影响
效应：H+浓度↑引起呼吸深快。
-30-
（3）缺O2对呼吸运动的影响 效应：一定范围内A血的PO2↓引起呼吸 深快，但严重低O2 可致呼吸障碍。
轻度缺氧时：百度文库吸↑ 严重缺氧时：呼吸↓
-31-
(三)CO2、H+和PO2在呼吸调节中的相互作用（略） 改变一个因素时
（其他因素不变）， 三者肺通气反应的 程度基本接近。
→
延髓 呼吸中枢+
→→
② ＰO2↓
直接抑制
气体更新率↓
呼吸活动↑
→
中枢化学感受器+
＝
-8-
二、气体在肺的交换 （一）肺泡气体交换过程
-9-
换气过程
动力： 分压差
肺换气
方向： 分压高→分压低
结果： 肺Ｖ血
↓ Ａ血
组织Ａ血 ↓
Ｖ血
组织换气
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（二）影响肺泡气体交换的因素
1.呼吸膜厚度: 6层＜1μm厚 呼吸膜厚度↑→气体交换↓
②CO中毒时缺氧而不紫绀（樱桃红）
③严重贫血时缺氧而无紫绀
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第四节 呼吸运动的调节 机械性调节（略） 化学性调节
-23-
一 呼吸的机械反射性调节（略）
1 肺的牵张反射 2 呼吸肌本体感受器反射 3 防御性呼吸反射(有临床意义） 以上主要是机械刺激于肺或呼吸肌的感受器，
产生冲动引起的呼吸调节。
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（二）Hb与O2结合的特征：
⑴快速：可逆反应，不需酶催化， 主要受PO2影响
⑵氧合：属氧合反应，不是氧化反应
PO2↑ (氧合)
Hb 呈暗红色
PO2↓ (氧离)
HbO2 呈鲜红色
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Hb与O2结合的影响因素： 1.pH和PCO2 的影响： PCO2↑ pH↓→可促进O2的解离（部位：
肺泡通气量: 每分钟吸入肺泡新鲜气量
=（潮气量 - 无效腔气量）× 呼吸频率
意义：是反映肺通气效率高低的最好指标。
-6-
无效腔与肺泡通气量关系: 每次呼吸使肺泡内气体更新换气1/7。
对气体更新的评价： 一定程度的深慢呼吸比浅快呼吸更利于
气体交换。
请查阅气功如何调息？
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第二节 呼吸气体的交换
-24-
二、呼吸的化学感受性调节
（一）化学感受器 化学感受器概念 1.外周化学感受器
感受器： 颈A体（主要调节呼吸） 主A体（主要调节循环） 适宜刺激：血PO2↓
PCO2↑ H+↑
作用：驱动呼吸
颈A体 主A体
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2.中枢化学感受器 脑脊液中的CO2及[H+]
延
髓
腹
外
侧
浅
表
部
位
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但是,血液[H+]不易通过血脑屏障(BBB) 血中pH值改变对中枢化学感受器作用较小
②反映呼吸阻力的变化
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五、肺通气量 （一）每分通气量和最大通气量 每分通气量= 潮气量×呼吸频率 约为：6-9L。 最大随意通气量=最大限度潮气量
×最快呼吸频率(次/分) 约为：150L。是最大运动量的评 估指标。
-5-
（二）无效腔和肺泡通气量
解剖无效腔= 0.15L
肺泡无效腔
生理无效腔
生理无效腔 = 解剖无效腔+肺泡无效腔
组织细胞
影响组织换气分压差的因素: ①氧化代谢的强度 ②组织的血流量
-15-
第三节 气体在血液中的运输
一、O2和CO2在血液中存在的形式 形式：物理溶解、化学结合
物理溶解 化学结合-16-
二、氧的运输
(一)氧的运输形式： 物理溶解（1.5%） 化学结合（98.5%） (二) Hb是运输氧的工具 1.Hb的分子结构：
一种因素的改变会 引起其他一、两种因素 相继改变或几种因素的 同时改变。
-32-
小结： 动脉血[H+],PCO2,PO2对呼吸运动的影响:
① ＰCO2↑ → CO2扩散入脑脊液 → 脑脊液PCO2↑
→→ →
→
③ [H+]↑
CO2＋H2O→H2CO3→ H+＋HCO3-
少量进入
脑脊液[H+]
外周化学感受器+
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Hb结合氧的能力: Hb氧容量：100ml血的Hb所能结合的最大氧量。 Hb氧含量：100血的Hb实际结合的氧量。 Hb氧饱和度：Hb氧含量和Hb氧容量的百分比。
紫绀——血中去氧Hb含量达 5g/100ml，出现皮肤、 粘膜呈浅蓝色的现象。
意义：是机体缺氧指征之一。
例外的情况：①红细胞增多症紫绀不一定缺氧
[H+]
-27-
中枢化学感受器: 特点：①不感受缺氧的刺激
②对H+的敏感性高 作用： 主要调节脑脊 液的[H+]值。 （保持pH稳态）
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(二)CO2、H+、O2对呼吸运动的调节
1.CO2对呼吸运动的影响 效应： 一定范围内A血的CO2 ↑引起呼吸 深快； ↑2％时→呼吸加深加快； ↑7％以上→有压抑呼吸甚至麻醉效应； （另外，PCO2过低可致呼吸暂停）
气多或血少→比值↑→肺泡无效腔↑ 气少或血多→比值↓→ A-V 短 路
换气效率↓
功能性动-静脉短路
肺泡无效腔增大
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通气/血流比值
A:气道狭窄，通气不足； B和C:通气/血流比值适当； D:肺泡不张，无通气； E:血管栓塞，血流不足。
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肺换气小结
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三、组织换气（略）
血液与组织细胞之间的气体交换过程。 组织细胞
例：肺纤维化、肺水肿时 增厚,交换↓
2.呼吸膜面积: 3亿个肺泡 总面积70M2 安静时40M2 呼吸膜面积↓→气体交换↓
例：运动→面积增大，气体交换↑ 肺不张,肺实变,肺Cap闭塞→面积减小，交换↓
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3.通气/血流比值： 比值为0.84时,交换效率最好 V/Q = 4.2/5.0 = 0.84
组织）
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2.温度的影响： (1) T↑→H+的活度↑→氧易解离
如：组织代谢↑→局部 T↑+CO2↑H+↑ →氧易解离
(2)T↓→氧难解离 如：低温麻醉时，应防组织缺O2 冬天末梢循环↓→氧难解离 →局部红、易冻伤
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三、二氧化碳的运输 （（略一））CO2的运输形式：
物理溶解（5%） 化学结合（95%） 1.碳酸氢盐形式 碳酸氢盐占（88%）
四、肺容积和肺容量 (一)肺容积
肺容积的定义： ⒈潮气量
⒉补吸气量 ⒊补呼气量 ⒋残气量 （二）肺容量
1.肺活量 和时间肺活量
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肺量计
电子肺量计
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肺活量： = 补吸气量 + 潮气量 + 补呼气量
意义：反映肺一次通气的最大能力
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时间肺活量 定义： 动态指标：
时间肺活量的意义：①反映肺活量的大小
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2.H+对呼吸运动的影响
效应：H+浓度↑引起呼吸深快。
-30-
（3）缺O2对呼吸运动的影响 效应：一定范围内A血的PO2↓引起呼吸 深快，但严重低O2 可致呼吸障碍。
轻度缺氧时：百度文库吸↑ 严重缺氧时：呼吸↓
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(三)CO2、H+和PO2在呼吸调节中的相互作用（略） 改变一个因素时
（其他因素不变）， 三者肺通气反应的 程度基本接近。
→
延髓 呼吸中枢+
→→
② ＰO2↓
直接抑制
气体更新率↓
呼吸活动↑
→
中枢化学感受器+