第五章 呼吸

第二节 呼吸气体的交换 概念： 呼吸气体交换是指肺泡和血液之间、 血液和组织之间的氧和二氧化碳的交换过程。 方式：扩散 动力：气体分压差是气体扩散的动力。 一、气体交换的原理 （一）气体扩散的动力 按照物理学原理，浓度较高一侧的气体可 向浓度较低一侧扩散。故脂溶性的O2、CO2和N2 等气体分子可自由扩散，扩散方向取决于各气 体本身的浓度差。
3.肺活量、用力肺活量和用力呼气量 肺活量：指在最大吸气后，从肺内所能呼出 的最大气量。它是补吸气量、潮气量和补呼 气量三者之和。正常成年男性平均约为 3500ml，女性约为2500ml。 用力肺活量：指在最大吸气后，尽力尽快呼 气所能呼出的最大气量。 正常情况下用力肺活量略小于在没有时 间限制下测得的肺活量。
(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。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视 胸廓扩大的程度而异: ①胸廓处于自然位臵时(肺总容量≈67 ％)，不表现有弹性回缩力； ②胸廓缩小时(肺总容量＜67％)，胸廓 的弹性回缩力向外=吸气的动力，呼气的阻力； ③胸廓扩大时(肺总容量＞67％)，胸廓 的弹性回缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。
3.胸膜腔内压 概念：指胸膜腔内的压力，简称胸内压也称胸内 负压。用连有水检压计的针头刺入胸膜腔内直接 测定。
胸内压成因 胸膜腔指脏层胸膜与壁层胸膜间密闭的潜在腔隙， 腔内有少量浆液。 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) 使肺扩张 使肺回缩
胸内压＝大气压－肺回缩力 胸内压＝－肺回缩力
肺泡上皮细胞分为 两型： I型细胞:扁平上皮 细胞，相互连接成 薄膜状覆盖95％肺 泡表面； Ⅱ型细胞:为分泌上 皮细胞,分散在I型 细胞之间，具有分 泌功能。
（二）呼吸膜 概念：肺泡气体与肺 毛细血管之间进行气 体交换的组织结构， 称为呼吸膜。 结构：呼吸膜自肺泡 内表面向外依次为： 液体分子层、肺泡上 皮层、上皮基底膜层、 间质层、毛细血管基 膜层和毛细血管内皮 层。
（3）肺与胸廓的顺应性： 概念：是指在外力作用下弹性组织的可扩张性。 顺应性与弹性阻力的关系：顺应性是弹性阻力 的倒数。顺应性（C） =(1/弹性阻力)。 顺应性大= 易扩张 =弹性阻力小 顺应性小=不易扩张=弹性阻力大 顺应性的大小，通常用单位压力变化下所 能引起的容积变化来表示。
①肺的顺应性： 概念：指在一定跨肺压(即肺内压与胸内压之差) 作用下所产生的容积变化。 正常值：0.2L/cmH2O 。 ②胸廓的顺应性： 概念：指在一定跨壁压(即大气压与胸内压之差) 作用下胸廓的容积变化。 正常值：0.2L/cmH2O 。 ③肺和胸廓的总顺应性：0.1L/cmH2O
一、O2和CO2在血液中存在的形式:
物理溶解:气体直接溶解于血浆中。 特征:①量小,• 桥梁作用； 起 ②溶解量与分压呈正比： 化学结合:气体与某些物质进行化学结合。 特征:量大,• 要运输形式。 主 动态平衡 物理溶解 化学结合
（三）肺泡表面活性物质(DPPC) 化学成分：二棕榈酰卵磷脂。 分布：以单分子层分布于肺泡内的液-气界面上， 其密度随肺泡张缩而改变。 生理作用：降低肺泡表面张力。 生理意义：维持肺泡容积的相对稳定。根据 Laplace定律:肺泡回缩力(P)与肺泡表面张力(T) 成正比，而与肺泡的半径(r)成反比，即： P＝2T/r
（二）气体扩散速率及影响因素: 概念:单位时间内气体扩散的容积。 影响因素：1.气体分压差 2.气体的分子量和溶解度 3.扩散面积和距离 4.温度
二、气体交换的过程 （一）呼吸气体和人体不同部位气体的分压
（二）肺换气 1. 肺换气的过程:
2.影响肺泡气体交换的因素 （1）厚度：肺纤 维化、尘肺、肺水 肿→呼吸膜厚度 ↑→通透性↓→气 体交换↓； （2）面积：肺气 肿、肺不张、肺叶 切除→呼吸膜面积 ↓→气体交换↓。
过程: (1)平静呼吸: (2)用力呼吸： 用力吸气时，除 膈肌、肋间外肌收缩 外，辅助吸气肌也参 加收缩，胸廓容积进 一步扩大。 用力呼气时，除 吸气肌舒张外，呼气 肌也参加收缩，胸廓 容积进一步缩小。 特点：呼 Nhomakorabea吸
肌
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。
（三（肺通气量 概念：肺通气量指单位时间内进出肺的气量。 1.每分通气量 概念：每分通气量指每分钟吸入或呼出的气量。 每分通气量＝潮气量×呼吸频率 ＝6～8L/min 2.肺泡通气量 概念：是指每分钟进入肺泡或由肺泡呼出的气 体量。 肺泡通气量＝(潮气量-无效腔气量)×呼吸频率 = 4.2L/min
形式: 按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸； 按动作部位分:胸式呼吸、腹式呼吸和混合 式呼吸。 腹 • 式呼吸:婴儿、胸膜炎、胸腔积液。 胸式呼吸:严重腹水、妊娠、肥胖、腹 腔有巨大肿块。 混合呼吸:正常成人。 频率: 成人:12～18次/分 婴儿:60～70次/分
2.肺内压 概念：指气道和肺泡内气体的压力。 呼吸过程肺内压的变化如图所示：其中吸 气末和呼气末的肺内压等于大气压。
(二)肺容量 是指肺容积中两项或两项以上的联合气量。 1.深吸气量：平静呼气末作最大吸气时所能 吸入的气量为深吸气量，等于补吸气量加潮 气量之和。 2.功能残气量：指平静呼气末肺内存留的气 量，即补呼气量与残气量之和。 作用：对呼吸时肺泡内Po2和Pco2变化起着缓 冲作用。 意义：使肺泡气和动脉血中Po2和Pco2不会随 呼吸发生大幅度的波动。
①外呼吸：指外界空气 与肺泡之间的气体交换 (肺通气)和肺泡与肺毛 细血管之间的气体交换 (肺换气)； ②气体在血液中的运输； ③内呼吸(组织换气)： 指细胞通过组织液与血 液间的气体交换过程， 也称组织换气。
第一节 肺 通 气 概念：肺通气指肺与外界环境之间的气体交换 过程。 结构：包括呼吸道、肺泡和胸廓等。呼吸道是 气体进出肺泡的通道，肺泡是进行气体交换 的场所。 动力：胸廓的节律性的呼吸运动产生肺通气的 原动力。
生理无效腔＝解剖无效腔＋肺泡无效腔 正常情况下肺泡无效腔容积不大，故生 理无效腔与解剖无效腔几乎相等。
关于呼吸频率与潮气量的关系： （500-150）×12=4.2L／min （250-150）×24=2.4L／min （1000-150）×6=5.1L／min 浅而快呼吸的比深而慢呼吸肺泡通气量明显 减少。故从气体交换的效果看，适当深而慢 的呼吸．肺泡通气量加大，有利于气体交换。
O2
CO2
（3）通气（VA）/血流比值（Q） 概念：指每分肺泡通气量（VA）与每分肺血 流量（Q）的比值。 正常值：（VA）/（Q）＝0.84 意义:VA/Q↑≈肺通气↑或肺血流↓→增大 生理无效腔。 VA/Q↓≈肺通气↓或肺血流↑→部分 静脉血未经气体交换。
（三）组织换气
第三节
气体在血液中的运输
第五章
呼
第一节：肺 通
吸
气
第二节：呼吸气体交换 第三节：气体在血液中的 运输 第四节：呼吸运动的调节
目的要求： 掌握内容：肺通气的动力；胸膜腔内压；肺 泡表面活性物质；肺容积与肺容量；肺泡 通气量；呼吸气体的交换原理和交换过程； 呼吸中枢；肺牵张反射；呼吸运动的化学 感受性调节。 熟悉内容：呼吸的三个环节；呼吸道口径的 调节；肺通气的阻力；O2和CO2在血液中的 运输；氧解离曲线；影响肺泡气体交换的 因素。
了解内容：呼吸道的结构特征与功能；肺泡 的结构和功能；二氧化碳解离曲线；呼吸肌 本体感受性反射；防御性呼吸反射。 授课学时：5学时
第五章
呼吸
概念：机体与外界环境之间的气体交换过程 称为呼吸。 机体活动所需要的能量和维持体温的热量， 最终都是来自体内营养物质的氧化。在氧化 过程中，需要不断消耗氧并产生二氧化碳。 因此，机体必须不断地从外界摄取氧气并将 二氧化碳排除体外。它是维持机体新陈代谢 和功能活动所必须的基本生理过程之一。 过程：呼吸的全过程由三个环节组成：
生理意义: (1)维持肺与小气道处 于扩张状态。不致因回 缩力而使肺完全塌陷。 （2）有助于静脉血和 淋巴液的回流。位于胸 腔内的腔静脉、胸导管 等由于管壁薄，胸内负 压可使其被动扩张，管 内压下降，有利于回流。 当胸膜腔的密闭性受到破坏时，空气立即进入胸 膜腔形成气胸。
(二)肺通气的阻力
呼吸运动产生的动力,在克服肺通气所遇到的 阻力后,才能实现肺通气。阻力增高是临床肺通气障 碍的常见原因。
用力呼气量(时间肺活量)：指在最大吸气后 再尽力尽快呼气时，在一定时间内所能呼出 的气量，分别计算出第1s、2s、3s末呼出的 气量。通常用所占用力肺活量的百分数表示。 正常成年人分别为83％、96％、99％。是评 价的通气功能的较好指标，其中第一秒末呼 出的气量称为一秒用力呼气量，为临床所常 用。 4.肺总容量：肺所能容纳的最大气量，即为 肺总容量，它等于肺活量与残气量之和。 正常成年男性平均约5000ml，女性约3500ml。
1.弹性阻力: 概念：外力作用于弹性物体使之变形时所遇到 的阻力。 构成：肺的弹性阻力和胸廓的弹性阻力，是平 静呼吸时的主要阻力，约占肺通气总阻力的 70％。 (1)肺的弹性阻力： 来源：肺弹性纤维回缩力:1/3 肺泡表面张力:2/3 弹性阻力大→不易变形→肺不易扩张 弹性阻力小→易变形 → 肺容易扩张
（1）神经调节（影响细支气管）：呼吸道 平滑肌受迷走神经和交感神经双重支配。 当迷走神经兴奋时： 递质：乙配胆碱 受体： M受体 效应：细支气管的平滑肌收缩，气道阻力 增加。 当交感神经兴奋时： 递质：去甲肾上腺素 受体：β2受体 效应：使平滑肌舒张，减少呼吸道阻力。
（2）体液调节：一些体液因素，如组织胺、 5-羟色胺、缓激肽等，可引起呼吸道平滑肌 强烈收缩。临床上，常用拟交感药物，如β2 型受体激动剂异丙肾上腺素使支气管平滑肌 舒张，缓解支气管哮喘。 二、肺泡的结构和功能 （一）肺泡的结构： 肺泡是肺的基本结构和功能单位。 结构：肺泡上皮细胞由肺泡单层上皮细胞及 基膜构成。
四、肺通气功能的评价 (一)肺容积：是指四种互不重叠的呼吸气量。