第五章 呼吸

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
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。
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。
1.潮气量：每次平静呼吸时吸入或呼出的气 量。平静呼吸时约400～600ml,平均500ml。 2.补吸气量(吸气储备量)：平静吸气末，再 尽力吸入的气量。正常成人约1500～ 2000ml。 3.补呼气量(呼气储备量)：平静呼气末，再 尽力呼出的气量。正常成人约900～1200ml。 4.残气量（余气量）：指最大呼气末存留于 肺内不能再呼出的气量。正常成人约 1000～1500ml。
（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↓。
(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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的波动。
防止液体在肺泡内积 聚： 肺泡表面张力↑ →使 肺泡回缩↑ →组织间 隙内静水压↓→毛细 血管滤出的液体过多 而引起肺水肿。 降低吸气阻力,减少吸 气作功。
三、肺通气原理 （一）肺通气的动力 1.呼吸运动 概念：指呼吸肌收缩与舒张引起胸廓的扩大和 缩小称为呼吸运动。呼吸运动是肺通气的原动力。 分类：吸气运动和呼气运 动。 主要的吸气肌有膈肌 和肋间外肌；辅助吸气肌 如斜角肌、胸锁乳突肌、 胸肌及背肌等。 主要的呼气肌有肋间 内肌和腹肌。
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。
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。
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：
(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。
（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。
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。
（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
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
（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
（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
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
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。
2.非弹性阻力 概念：指气流通过呼吸道时产生的气道阻力。 组成：气道阻力、惯性阻力和粘滞阻力。约占 总阻力的30％。 气道阻力：概念：指气流通过呼吸道时气 体分子之间和气流与管壁间的摩擦力。正常情 况下，气道阻力占80％-90％。 影响因素：气道阻力受气流速 度、气流形式、气道的口径等因素影响。
气道口径是影响气道阻力的重要因素，气 道口径主要受三方面因素影响： 气道内外压力差， 自主神经调节平滑肌的舒缩， 体液中化学物质影响气管平滑肌的舒缩。 (三)呼吸功 概念：指在呼吸运动中，呼吸肌为克服弹性阻 力和非弹性阻力实现肺通气时所作的功。
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
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。
一、呼吸道的结构特征和功能 呼吸道的结构和功能 结构：呼吸道包括鼻、咽、喉、气管和支气管， 是气体进出肺的管道。临床上将鼻、咽、喉称 为上呼吸道，气管、支气管及其在肺内的分支 称为下呼吸道。 功能：通气功能；加温、加湿作用；防御作用。 呼吸道口径的神经和体液调节：随着气管的逐 级分支，以细支气管的平滑肌层最为丰富。平 滑肌的舒缩对管腔口径的影响较大，从而成为 影响气道阻力的主要部位。
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。
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。
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。
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。
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