第5章 呼吸

第五章呼吸主要内容：呼吸的概念和呼吸过程的基本环节肺泡表面张力和肺泡表面活性物质胸内压和肺内压肺通气原理肺容量和肺通气量气体交换气体在血液中的运输呼吸运动的调节一、呼吸的概念、意义和基本环节概念：机体与外环境之间进行气体交换的过程，称为呼吸。

意义：维持内环境中O2和CO2含量的相对稳定，保证新陈代谢的正常进行。

呼吸过程：可分为四个环节即肺通气、肺换气、气体运输、组织换气。

也可分三个环节即外呼吸（包括肺通气和肺换气）、气体运输和内呼吸（组织换气）。

二、肺泡表面张力和肺泡表面活性物质1．肺泡表面张力在肺泡壁内侧衬有一薄层液体，它与肺泡气之间形成液-气界面。

由于液体分子间的吸引力远远大于液体与气体分子之间的吸引力，便产生了一种使液体表面积减小、肺泡趋于缩小的力量，我们把这种力量称为肺泡表面张力。

肺泡表面张力约占肺回缩力2/3。

2．肺泡表面活性物质概念：肺泡表面活性物质是由肺泡II型上皮细胞合成和分泌的，其主要成分为二棕榈酰卵磷脂，以单分子层形式悬浮于肺泡液气界面。

肺泡表面活性物质的分布密度与肺泡半径反相关。

生理作用：降低肺泡表面张力。

生理意义：（1）可使相互连通的大小肺泡的回缩力趋于平衡，保持大小肺泡的稳定性；（2）可防止吸气末肺泡过度膨胀，又可防止呼气末肺泡塌陷，还可降低吸气阻力，有利于肺通气；（3）可减弱肺泡表面张力对肺毛细血管中液体的吸引作用，防止液体滤入肺泡。

概括起来说，肺泡表面张力是一种促使肺泡回缩的力量，而肺泡表面活性物质具有降低肺泡表面张力的作用，是一种阻止肺泡回缩的力量。

肺泡半径越大，肺泡表面活性物质的分布密度越小，肺泡回缩的趋势越大；肺泡半径越小，肺泡表面活性物质的分布密度越大，肺泡回缩的可能性越小。

因此，肺泡表面活性物质具有重要的生理意义。

三、胸内压和肺内压1．胸内压胸膜腔是由脏层胸膜和壁层胸膜所围成的密闭潜在腔隙。

胸内压是指胸膜腔内的压力。

在平静呼吸全过程中胸内压均低于大气压，习惯上称为胸内负压。

胸内负压是出生后形成和发展的。

出生前，胎儿的胸廓和肺的容积很小，肺内不含空气。

胎儿一降生，胸廓突然展开，肺被动扩张，空气经呼吸道进入肺内，肺组织便产生了离开胸廓倾向的回缩力，也就是产生了肺回缩力。

随着胸廓的快速生长，肺被动扩张的程度增大，肺的回缩力也增大。

壁胸膜由于受到胸廓的骨骼等组织的支持和保护，外界的大气压不能通过胸壁作用于胸膜腔。

而肺泡内气体通过呼吸道与体外空气相连通，大气压可以通过很薄的肺泡壁压迫脏胸膜。

因此，胸膜腔受到两组方向相反的力的作用，这两组力是大气压（向外的力）和肺回缩力（向内的力）。

作用的结果用公式表示如下：胸内压=大气压-肺回缩力若大气压为0胸内压= -肺回缩力（肺泡表面张力+肺弹性回缩力）由上述公式我们可以了解到胸内压实际上是由肺回缩力所决定的。

胸内压随着呼吸运动的变化也发生周期性的变化。

但正常情况下，胸内压无论吸气或呼气时，胸内压均低于大气压，也就是说都是负压。

胸内负压的生理意义有二：一是可使肺保持扩张状态，有利于肺通气和肺换气；二是能降低心房、腔静脉和胸导管内的压力，促进静脉血和淋巴液的回流。

2．肺内压肺内压指的是肺泡内的压力。

肺内压随着呼吸运动呈周期性变化：吸气时，肺内压<大气压；呼气时，肺内压>大气压；吸气末和呼气末肺内压=于大气压。

提示：正常情况下，胸内压在吸气时和呼气时压力有变化，但均低于大气压即始终为负压；而肺内压却是吸气时低于大气压，呼气时高于大气压，吸气末和呼气末都等于大气压。

四、呼吸运动呼吸运动是指由于呼吸肌舒缩而引起的胸廓有节律地缩小和扩大的活动。

1．平静呼吸是指安静状态下的呼吸运动，每分钟12~18次。

平静呼吸时，吸气是主动过程，呼气是被动过程。

2．用力呼吸是指机体活动时，加深加快的呼吸运动。

用力呼吸时，吸气和呼气运动都是主动过程。

3．胸式呼吸和腹式呼吸五、肺通气的原理1．肺通气的动力肺通气的直接动力是肺内压与大气压之间的压力差。

这种压力差是由于呼吸运动而产生的。

所以呼吸运动或呼吸肌的舒缩活动是实现肺通气的原动力。

2．肺通气的阻力肺通气的阻力可分为弹性阻力和非弹性阻力。

平静吸气时，前者约占70%，后者占30%。

（1）弹性阻力：指胸廓和肺抵抗其自身发生形变的回位力。

一般用顺应性来衡量。

肺弹性阻力：即肺回缩力。

吸气时为阻力，呼气时为动力。

胸廓弹性阻力：即胸廓的弹性回位力。

胸廓处于自然位置时，其弹性回位力为0。

胸廓<自然位置，弹性回位力向外，成为呼气的阻力，吸气的动力；胸廓>自然位置，弹性回位力向内，成为吸气的阻力，呼气的动力。

顺应性：是指在外力作用下弹性组织的可扩张性。

顺应性与弹性阻力反相关。

弹性阻力增大，肺顺应性减小；弹性阻力减小，肺顺应性增大。

肺弹性阻力增大可见于肺水肿、肺纤维化；肺弹性阻力减小可见于肺气肿。

前者可导致吸气困难，后者可导致呼气困难。

胸廓弹性阻力增大，顺应性减小见于胸廓畸形、胸膜肥厚及肥胖等患者。

（2）非弹性阻力：主要指气体通过呼吸道时，气体分子之间及气体与呼吸道管壁之间的摩擦力，即呼吸道的阻力。

呼吸道阻力的大小主要与气流速度呈正比、与呼吸道半径的四次方呈反比。

呼吸道平滑肌的紧张性对呼吸道口径影响较大。

迷走神经兴奋及组胺等体液因素，可使呼吸道平滑肌收缩，呼吸道口径缩小。

交感神经兴奋及肾上腺素等体液因素作用则相反。

建议：** 学了上述内容后，随即做一下指导书第92页-93页的填空题1-18题，94页-95页选择题的1-16题。

加强对肺泡表面张力、肺泡表面活性物质、胸内负压、肺回缩力、肺弹性回缩力、弹性阻力、肺弹性阻力、胸廓弹性阻力、顺应性、呼吸道阻力等名词的理解，弄懂它们之间的关系。

如：胸内负压的大小是由肺回缩力的大小决定的；肺回缩力是由肺泡表面张力和肺弹性回缩力组成的等。

** 说一说下述名词之间的关系或把下列词填在图文框中：弹性阻力、肺通气阻力、肺弹性阻力（肺回缩力）、非弹性阻力、顺应性、胸廓弹性阻力肺弹性回缩力、肺泡表面张力肺通气阻力是由弹性阻力和非弹性阻力构成的；弹性阻力由肺弹性阻力即肺回缩力和胸廓弹性阻力构成，弹性阻力一般用顺应性来表示，顺应性与弹性阻力呈反相关。

肺回缩力是由肺泡表面张力和肺弹性回缩力组成的等。

六、肺容量肺容量指的是肺容纳的气体量。

提示：先明确潮气量、补吸气量、补呼气量和余气量等四个概念，理解的过程可边学习边实际体验；然后再理解深吸气量、功能余气量、肺总容量、肺活量和用力肺活量。

1．潮气量 2．补吸气量 3．补呼气量 4．余气量 是指最大呼气后，肺内仍保留的气量。

肺活量：是指最大吸气后再做最大呼气。

它是较常用的评价肺通气功能的指标之一。

用力肺活量（时间肺活量）：是指最大吸气后，尽力尽快地呼气，在第1、2、3秒内所呼出的气量，分别占肺活量的百分数。

它是评价肺功能较好的动态指标。

七、肺通气量肺通气量指的是单位时间内入或出肺的气体总量，它能更全面地反映通气功能。

1．每分通气量 是指每分钟入或出肺的气体量。

计算公式：每分通气量=潮气量×呼吸频率正常情况下：每分通气量=潮气量（400-500ml ）×呼吸频率（12-18次/分）=6000-8000ml2．最大通气量 是指尽力做深快呼吸时，每分钟入或出肺的气体量。

最大通气量反映单位时间内发挥全部通气能力所能达到的通气量，是评价一个人能进行多大运动量的重要指标之一。

3．肺泡通气量与无效腔(1)无效腔无效腔指的是从鼻腔到肺泡，不能与血液进行气体交换的管腔容积。

解剖无效腔：指呼吸性细支气管以前的呼吸道容积，正常人约为150ml 。

生理无效腔肺泡无效腔：指不能与血液进行气功体交换的肺泡容积，正常为零。

（2）肺泡通气量肺泡通气量是指每分钟入肺并能与血液进行气体交换的气量。

计算公式：肺泡通气量=（潮气量-无效腔气量）×呼吸频率由于浅而快的呼吸有较高的无效腔气量，所以呼吸效率往往低于深而慢的呼吸。

做一做：；设：正常潮气量为450ml ，呼吸频率16次/分深慢呼吸时潮气量加倍、呼吸频率减半浅快呼吸时潮气量减半、呼吸频率加倍问：深慢呼吸时肺泡通气量和浅快呼吸时肺泡通气量各是多少？参考答案：深慢呼吸时肺泡通气量为6000ml ，浅快呼吸时为2400ml 。

八、气体交换气体交换包括肺换气和组织换气。

肺换气和组织换气的原理基本要求相同。

1．气体交换的动力换气时，O2和CO2的交换都是以单纯扩散的方式通过细胞膜的，气体交换的动力是该气体的分压差。

2．肺换气过程肺通气使肺泡保持PO2最高、PCO2最低的相对稳定的状态。

来自肺动脉的静脉血流经肺毛细血管时，O2扩散入血流，CO2扩散入肺泡，使静脉血变成了动脉血。

3．组织换气过程新陈代谢的进行使组织保持PCO2最高、PO2最低的相对的状态。

当动脉血液流经组织毛细血管时，O2从血液扩散入组织，CO2从组织扩散入血，使流入组织的动脉血变为静脉血。

4．影响肺换气的因素（1）肺泡气的更新率（2）呼吸膜的厚度和面积（3）通气/血流比值：是指肺泡通气量（V）与每分钟肺毛细血管血流量（Q）的比值。

正常成人安静时，V/Q约为0.84。

只有恰当的V/Q才能实现有效的气体交换。

九、气体在血液中的运输１．气体运输形式O2和CO2在血液中的运输可分为物理溶解和化学结合两种形式，以化学结合形式为主。

☐2．氧的化学结合（１）血红蛋白与O2的结合：血红蛋白是血液运输O2的工具，它与结合后形成HbＯ2。

这种结合是可逆的，取决于血液中的PＯ2。

在肺中PＯ2高Hb+Ｏ2 ♑ HbＯ2在组织中PＯ2低Hb+Ｏ2♐ HbＯ2建议：用下列五组词来表述血红蛋白与O2的结合血红蛋白、氧气肺脏、组织氧分压结合、解离氧合血红蛋白HbＯ2呈鲜红色，去氧血红蛋白呈暗红色。

当组织毛细血管血液中去氧血红蛋白达50克/L时，将出现“紫绀”。

一氧化碳与Ｏ2结合的能力远远大于血红蛋白，因此一氧化碳中毒时，病人血红蛋白很难与氧结合，临床出现明显的缺氧状态。

但此时不出现“紫绀”，而是出现樱桃红色。

血氧容量：指1升血液中血红蛋白能结合氧的最大量。

血氧含量：指1升血液中血红蛋白实际结合氧的量。

血氧饱和度：血氧含量占血氧容量的百分数。

（2）氧离曲线及其影响因素氧离曲线是表示血液氧分压与血氧饱和度之间关系的曲线。

3．二氧化碳的化学结合血液中二氧化碳的化学结合有两种形式：一种是碳酸氢盐形式；另一种是氨基甲酸血红蛋白。

十、呼吸运动的调节1．中枢神经性调节节律性呼吸的基本中枢在延髓，呼吸调整中枢在脑桥。

随意性呼吸由大脑皮层控制。

节律性呼吸的形成机制：用“局部神经元回路反馈控制学说”解释。

节律性的呼吸是由于中枢吸气活动发生器作用与吸气切断机制的相互制约而形成的，其中吸气活动发生器起主导作用。

2．机械性反射调节肺牵张反射（黑-伯氏反射）（1）肺扩张反射提示：学习时明确肺牵张感受器的位置、传入神经、兴奋中枢、效应、敏感性等问题。