第五章呼吸
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第5章 呼吸 生理学
肺泡通气量
2.肺泡通气量：每分钟吸入到肺泡，并可与血
液进行有效气体交换的总气量。
解剖无效腔(从鼻至呼吸性细支气管， 生理无效腔 150ml)
肺泡无效腔( 肺泡内未发生其他交换，接近于零）
计算真正的有效的气体交换，须采用肺泡通气量
肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)x呼吸频率
不同呼吸频率、潮气量时的肺通气量及肺泡通气量
4、气体的扩散面积和距离和温度
气体的扩散面积和距离(A,d):
扩散速率与A呈正比；与d呈反比。
温度(T): 扩散速率与T呈正比。
综合以上因素, CO2的扩散速率是O2的 2倍，故临床更容易出现O2扩散的障碍导致 机体缺氧。
二、肺 换 气
肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换过程。
在气相与液相间完成
〔外界环境
肺毛细血管)
包括肺通气〔肺 外界空气〕
肺换气〔肺泡 肺毛细血管〕
〔2〕气体在血液中的运输。
〔3〕内呼吸又称组织换气
〔血液
组织细胞〕
第一节 肺 通 气
一、肺通气的原理
肺通气是肺与外界环境之间的气体交换过 程。
(一)肺通气的动力 直接动力：肺内压与大气压之差 原始动力：呼吸运动
1、呼吸运动
防止肺水肿。 ③降低吸气阻力，有利于肺的扩张。
正常及几种2、异胸常廓情弹况性下阻顺力应和性顺曲应线性
胸廓是一个双向弹性体，其弹性回缩力的方向视 胸廓所处的位置而定。
处于自然位置：肺容量 = 肺总容量的67% 无回弹力 小于自然位置：肺容量﹤肺总容量的67% 向外的回弹力
吸气的动力，呼气的阻力 大于自然位置：肺容量﹥肺总容量的67% 向内的回弹力
血氧指标
• 血红蛋白氧容量：特定条件下，每升(L)血液中血红蛋 白所能负载的最大氧量。〔190～200ml/ L血液〕
人卫版-生理学-第五章-呼吸)
二、气体交换的过程及其影响因素 (一) 肺换气
(二)影响肺换气的因素： 上皮基底膜
1.呼吸膜的厚度: 反比； (0.2~1m)
肺泡上皮 含肺泡表面 活性物质的 液体分子层
2.呼吸膜的面积: 正比; (70㎡,安静时仅用40 ㎡)
肺泡 CO2
3.通气/血流比值( V•A／Q• )
间隙
毛细血管基膜 毛细血管内皮
综上所述
分压差*溶解度 D∝
√分子量 CO2的扩散速率约为 O2的2倍
当O2和 CO2分压差相同时，CO2的扩散速率约为 O2的21倍。在肺泡和静脉血之间， O2的分压差约 比CO2分压差大10倍。
综合以上几种因素的影响，其结果CO2的扩散速 率比O2的扩散速率大2倍。由于CO2比O2容易扩散， 故临床上缺O2比CO2潴留常见。
第五章 呼吸
肺通气 肺换气 气体运输 组织换气
O2
CO2
肺 O2 CO2
O2
血液 循环
CO2
O2 组织 细胞
CO2
呼吸过程的三个环节示意图
第一节 肺通气
肺通气 （ pulmonary ventilation ） 指肺与外界环境之间的气体交换。 1.肺通气的器官: 呼吸道：沟通肺泡与外界环境的气体通道 肺泡：气体交换的场所。呼吸膜六层结构 胸廓：肺通气的动力
三、肺通气功能的评价
（一）肺容积
1.潮气量 (TV) ：每次吸入或呼出的气量。平静， 500mL 2.补吸气量（IRV） ： 平静吸气末，尽力吸气所能 吸入的气量。1500-2000mL
3.补呼气量（ERV）：平静呼气末，尽力呼气所能 呼出的气量。 900-1200mL
4. 余气量（RV） ：最大呼气末存留于肺内不能再 呼出的气量。 1000-1500mL
第五章 呼吸
总容量。 1.潮气量 平静呼吸时每次吸入或呼出的气体的量称为潮气量
(TV)，约为400～500ml。 2．补吸气量 平静吸气末，再尽力吸入的气量称为补吸气量
(IRV)，又称吸气储备量。正常成年人约为1500～ 2000ml。 3．补呼气量 平静呼气末，再尽力呼出的气量称为补呼气量
(ERV)，也称呼气储备量。正常成年人约为900～ 1200ml。 4．残气量 最大呼气末存留在肺内不能再呼出的气量称为残气量
(RV)。正常成年人约为1000～1500ml。
（二）肺容量
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 从平静呼气末作最大吸气时所能 吸入的气量为深吸气量 (IC)。它是衡量最大通气 潜力的一个重要指标。
2．功能残气量 平静呼气末肺内存留的气量称为 功能残气量(FRC)。正常成年男性约为2500ml，成 年女性约为2000ml。功能残气量代表了吸气肌处 于松弛状态时的肺容量，肺弹性降低、呼吸道狭 窄致通气阻力增大时可使功能残气量增加。
（跨肺压即肺内压与胸内压之差）
在肺充血、肺水肿及肺的纤维化等病 变情况下，肺组织比较坚硬，弹性阻力增 大，肺的顺应性减小，此时吸气必须更加 用力，产生更大的胸内负压，才能有足够 的肺通气量
肺的弹性阻力是吸气的阻力，呼气的动力。
肺的弹性阻力增大时，肺顺应性降低， 出现吸气困难。如：肺充血、肺组织纤维化、
5．肺总容量 肺所能容纳的最大气量，称 为肺总容量( TLC)，它等于肺活量与残气 量之和。正常成年男性平均约为5000ml， 女性约3500ml。
六、肺通气量
(一)每分通气量
是指每分钟吸入或呼出的气体总量。 每分通气量=潮气量×呼吸频率。
最大通气量： 只测10s或15s。
(TV)，约为400～500ml。 2．补吸气量 平静吸气末，再尽力吸入的气量称为补吸气量
(IRV)，又称吸气储备量。正常成年人约为1500～ 2000ml。 3．补呼气量 平静呼气末，再尽力呼出的气量称为补呼气量
(ERV)，也称呼气储备量。正常成年人约为900～ 1200ml。 4．残气量 最大呼气末存留在肺内不能再呼出的气量称为残气量
(RV)。正常成年人约为1000～1500ml。
（二）肺容量
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 从平静呼气末作最大吸气时所能 吸入的气量为深吸气量 (IC)。它是衡量最大通气 潜力的一个重要指标。
2．功能残气量 平静呼气末肺内存留的气量称为 功能残气量(FRC)。正常成年男性约为2500ml，成 年女性约为2000ml。功能残气量代表了吸气肌处 于松弛状态时的肺容量，肺弹性降低、呼吸道狭 窄致通气阻力增大时可使功能残气量增加。
（跨肺压即肺内压与胸内压之差）
在肺充血、肺水肿及肺的纤维化等病 变情况下，肺组织比较坚硬，弹性阻力增 大，肺的顺应性减小，此时吸气必须更加 用力，产生更大的胸内负压，才能有足够 的肺通气量
肺的弹性阻力是吸气的阻力，呼气的动力。
肺的弹性阻力增大时，肺顺应性降低， 出现吸气困难。如：肺充血、肺组织纤维化、
5．肺总容量 肺所能容纳的最大气量，称 为肺总容量( TLC)，它等于肺活量与残气 量之和。正常成年男性平均约为5000ml， 女性约3500ml。
六、肺通气量
(一)每分通气量
是指每分钟吸入或呼出的气体总量。 每分通气量=潮气量×呼吸频率。
最大通气量： 只测10s或15s。
生理学第五章 呼吸生理
中具有重要意义。
意义：反映肺活量及呼吸阻力（弹性阻力及气道通
畅程度）。
（4）肺总量 = 肺活量 + 余气量 男：5000 ml； 女：3500 ml
（二）肺通气量和肺泡通气量
1. 肺通气量（pulmonary ventilation） = 潮气量 × 呼吸频率
最大随意通气量：尽力作深快呼吸时，每分钟所能吸入 或呼出的最大气量。
血氧容量、血氧含量、血氧饱和度
HbO2呈鲜红色， Hb呈蓝紫色
临床：发绀（Hb含量达5g/100ml）,常表示缺氧。 例外：红细胞增多症；相反，严重缺氧和CO中毒
4. Hb与O2的结合或解离曲线呈S形 与Hb的变构效应有关 Hb为紧密型 HbO2为松弛型
（三）氧解离曲线
表示血液PO2与Hb氧饱和度关系的曲线
•胸廓容积>肺容积
•胸廓将肺拉大
•肺回缩
胸内负压
•胸内压=肺内压 - 肺回缩力 =大气压 - 肺回缩力 = - 肺回缩力
•平静呼吸时，胸膜腔内压为负压 呼气末：-3 ~ -5 mmHg 吸气末：-5 ~ -10 mmHg
临床：气胸
胸内负压的作用：
①利于肺扩张, 实现肺通气
②利于静脉血、 淋巴液回流
第五章 呼吸生理
第一节 第二节 第三节 第四节
肺通气 呼吸气体的交换 气体在血液中的运输 呼吸运动的调节
呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。
呼吸的全过程包括：
1 外呼吸（肺通气+肺换气）
2 气体在血中的运输
3 内呼吸（组织换气+细胞内氧化）
血液循环
组织细胞
肺
O2 CO2
O2 CO2
肺通气 肺换气 外呼吸
意义：反映肺活量及呼吸阻力（弹性阻力及气道通
畅程度）。
（4）肺总量 = 肺活量 + 余气量 男：5000 ml； 女：3500 ml
（二）肺通气量和肺泡通气量
1. 肺通气量（pulmonary ventilation） = 潮气量 × 呼吸频率
最大随意通气量：尽力作深快呼吸时，每分钟所能吸入 或呼出的最大气量。
血氧容量、血氧含量、血氧饱和度
HbO2呈鲜红色， Hb呈蓝紫色
临床：发绀（Hb含量达5g/100ml）,常表示缺氧。 例外：红细胞增多症；相反，严重缺氧和CO中毒
4. Hb与O2的结合或解离曲线呈S形 与Hb的变构效应有关 Hb为紧密型 HbO2为松弛型
（三）氧解离曲线
表示血液PO2与Hb氧饱和度关系的曲线
•胸廓容积>肺容积
•胸廓将肺拉大
•肺回缩
胸内负压
•胸内压=肺内压 - 肺回缩力 =大气压 - 肺回缩力 = - 肺回缩力
•平静呼吸时，胸膜腔内压为负压 呼气末：-3 ~ -5 mmHg 吸气末：-5 ~ -10 mmHg
临床：气胸
胸内负压的作用：
①利于肺扩张, 实现肺通气
②利于静脉血、 淋巴液回流
第五章 呼吸生理
第一节 第二节 第三节 第四节
肺通气 呼吸气体的交换 气体在血液中的运输 呼吸运动的调节
呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。
呼吸的全过程包括：
1 外呼吸（肺通气+肺换气）
2 气体在血中的运输
3 内呼吸（组织换气+细胞内氧化）
血液循环
组织细胞
肺
O2 CO2
O2 CO2
肺通气 肺换气 外呼吸
生理学：第五章_呼吸
第五章呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程,称为呼吸（respiration）。
呼吸的全过程由三个环节组成：①外呼吸，包括肺通气和肺换气；②气体运输；③内呼吸，即组织换气，有时也将细胞内的氧化过程包括在内。
第一节肺通气一、肺通气的原理气体进出肺取决于推动气体流动的动力和阻止气体流动的阻力的相互作用，动力必须克服阻力，才能实现肺通气。
1.肺通气的动力：肺泡与外界环境之间的压力差是肺通气的直接动力，而呼吸运动则是肺通气的原动力。
（掌握）（1）呼吸运动：指呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小的过程。
它包括吸气运动和呼气运动。
1）呼吸运动的过程：•吸气过程①（平静）吸气时，膈肌、肋间外肌收缩T胸廓扩大T肺容积扩大T肺内压降低（v大气压气体进入肺T完成吸气。
②用力吸气时，辅助吸气肌也参与收缩。
•呼气过程①（平静）呼气时，膈肌、肋间外肌舒张T肺弹性回缩，容积减小并牵引使胸廓缩小T肺内压增加（＞大气压）T气体排出肺T完成呼气。
②用力呼气时，呼气肌也收缩T胸廓进一步缩小T肺内压进一步增加T更多气体排出肺。
2）呼吸运动的型式：①腹式呼吸和胸式呼吸：膈肌的收缩和舒张可引起腹腔内器官位移，造成腹部的起伏，这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。
肋间外肌收缩和舒张时主要表现为胸部的起伏，这种以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动称为胸式呼吸。
一般情况下，成年人的呼吸运动呈胸式和腹式混合式呼吸。
②平静呼吸和用力呼吸：安静状态下的呼吸运动称为平静呼吸，呼吸频率为每分钟12〜18次。
当机体运动或吸入气中C◎含量增加而Q含量减少或肺通气阻力增大时，呼吸运动将加深加快，这种呼吸运动称为用力呼吸或深呼吸。
在缺氧、CQ增多或肺通气阻力较严重的情况下，可出现呼吸困难。
（2）肺内压：指肺泡内的压力。
在呼吸过程中，肺内压呈周期性波动。
吸气时，肺内压下降，低于大气压，气体入肺，至吸气末，肺内压与大气压相等。
反之, 呼气时，肺内压升高，高于大气压，气体出肺，至呼气末，肺内压与大气压相等。
第五章呼吸之呼吸过程和氧离曲线
2. 曲线中段
PO2 60－40mmHg，坡度较陡
是HbO2释放O2的部分。 此时Hb氧饱和度75％，血O2含量14.4％， 即每100ml血液流过组织时释放5mlO2，有 利于组织供氧。
3. 曲线下段
PO2 10－40mmHg，坡度很陡。 PO2略有下降，促使较多O2解离，饱和度下 降，有利于组织活动增强时的供氧，氧利用 系数上升至75％。
氧离曲线
反映PO2与氧合Hb饱和度的关系 的曲线。
特点：
1.曲线上段： PO2 60－100mmHg，坡度较平坦
（1）氧分压变化虽大但饱和度变异小－－ 即使外界或肺泡中PO2下降，但氧化饱 和度依然可维持在较高水平。
（2）PO2＞100mmHg时，氧合饱和度增 加很不明显，血氧量增加很少。
｛高原PO2下降
意义：Hb的氧缓冲功能 组织活动
血红蛋白氧缓冲功能：不论血液本身或 外界O2浓度有较大幅度变动，而组织 PO2仍可保持在稳定的正常范围内。
影响氧离曲线的因素
1. PH和CO2影响
通常用P50表示Hb对O2的亲和力。 正常P50：PO2 26.5mmHg。 P50上升，亲和力下降，曲线右移； P50下降，亲和力上升，曲线左移。
2.肺内压
肺内压是指肺泡内的压力。
在呼吸暂停、声带开放、呼吸道畅 通时，肺内压与大气压相等。
吸气之初，肺容积增大，肺内压下降，低于大气 压，空气在此压差下进入肺泡，随着肺内气体 逐渐增加，肺内压也逐渐升高，至吸气末，肺 内压已升高到与大气压相等，气流也就停止。
反之，在呼气之初，肺容积减小，肺容积减少， 肺内压升高并超过大气压，肺内气体便流出肺， 使肺内气体逐渐减少，肺内压逐渐下降，至呼 气末，肺内压又降到与大气压相等。
生理学 第五章呼吸
胸廓容积>肺容积 胸廓将肺拉大
肺回缩 胸内负压
胸内压=肺内压 - 肺回缩力 =大气压 - 肺回缩力 = - 肺回缩力
呼气末：-3~ -5 mmHg 吸气末：-5~ -10 mmHg
胸内负压作用：
①维持肺泡扩张 状态，使 肺 随胸廓运动而 运动。 ② 利于静脉血 及组织液回流
（二）肺通气的阻力
CO2 + H2O
CA
RBC
H2CO3
HCO3- + H+
Cl（氯转移）
组织： 肺：
（二）氨基甲酸血红蛋白（7%）
HbNH2O2＋H+＋CO2 HbNHCOOH＋O2
① 无需酶的催化， ② 反应迅速、可逆， ③ 主要调节因素是Hb氧合作用。
（三）CO2解离曲线
血液中CO2含量与PCO2的关系曲线
胸廓顺应性
胸廓的顺应性＝ △V（胸腔容积）
△P（跨胸壁压）
肥胖、胸廓畸形 胸膜增厚 腹内占位病变
胸廓顺应性
2.非弹性阻力
①惯性阻力 ②粘滞阻力 ③气道阻力
流速快、湍流、管径小 流速慢、层流、管径大 气道阻力大 气道阻力小
影响气道管径的主要因素
（1）跨壁压 （2）肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用 （3）自主神经对气道平滑肌舒缩活动的调节 （4）化学因素的影响
表面张力的作用：
使液体表面积缩小。
（肺塌陷）
2）肺泡表面活性物质：
肺泡Ⅱ型细胞分泌的二棕榈酰卵磷脂(DPPC)
肺泡表面活性物质的生理作用
降低表面张力: ①降低吸气阻力，减少吸气作功
②维持大小肺泡容积稳定。 小肺泡 DPPC密度大，T较小
《生理学》第五章呼吸
期的时程。
化学感受器的调节作用
外周化学感受器
位于颈动脉体和主动脉体，感受 动脉血中O2分压降低、CO2分压 升高和H+浓度升高的刺激，反射 性地引起呼吸加深加快。
中枢化学感受器
位于延髓外侧部浅表部位，感受 脑脊液和局部细胞外液中的H+浓 度变化，对CO2刺激更敏感，也 参与呼吸运动的调节。
神经调节和体液调节的相互作用
萎陷，维持肺泡稳定性。
02
呼吸运动的调节
呼吸中枢的调节作用
基本呼吸节律的产生
呼吸中枢位于延髓和脑桥 ，通过产生和调节呼吸节 律性放电来控制呼吸运动
。
呼吸调整中枢
位于大脑皮层、脑干和脊 髓等部位，对呼吸运动进 行精细的调节，如改变呼 吸频率、深度和类型等。
长吸中枢和长呼中枢
分别控制吸气和呼气时相 的长短，从而调节呼吸周
氧气在血液中的运输主要有两种形式，一是 物理溶解，即氧气分子直接溶解于血浆中； 二是化学结合，即氧气与红细胞内的血红蛋 白结合形成氧合血红蛋白。其中，化学结合 是氧气运输的主要形式，约占血液总氧含量 的98.5%。
二氧化碳的运输方式
二氧化碳在血液中的运输也有两种形式，一 是物理溶解，即二氧化碳分子直接溶解于血 浆中；二是化学结合，即二氧化碳与水结合 形成碳酸，或与血红蛋白的氨基结合形成氨 基甲酰血红蛋白。其中，化学结合是二氧化 碳运输的主要形式，约占血液总二氧化碳含
01
利用呼吸描记器记录呼吸运动曲线，分析呼吸频率、深度及节
律。
呼吸肌电图检查
02
通过肌电图仪记录呼吸肌电活动，评估呼吸肌气量、肺顺应性等多项指标，全面评估肺功
能。
气体交换与运输的实验方法与技术
1 2
血气分析
化学感受器的调节作用
外周化学感受器
位于颈动脉体和主动脉体，感受 动脉血中O2分压降低、CO2分压 升高和H+浓度升高的刺激，反射 性地引起呼吸加深加快。
中枢化学感受器
位于延髓外侧部浅表部位，感受 脑脊液和局部细胞外液中的H+浓 度变化，对CO2刺激更敏感，也 参与呼吸运动的调节。
神经调节和体液调节的相互作用
萎陷，维持肺泡稳定性。
02
呼吸运动的调节
呼吸中枢的调节作用
基本呼吸节律的产生
呼吸中枢位于延髓和脑桥 ，通过产生和调节呼吸节 律性放电来控制呼吸运动
。
呼吸调整中枢
位于大脑皮层、脑干和脊 髓等部位，对呼吸运动进 行精细的调节，如改变呼 吸频率、深度和类型等。
长吸中枢和长呼中枢
分别控制吸气和呼气时相 的长短，从而调节呼吸周
氧气在血液中的运输主要有两种形式，一是 物理溶解，即氧气分子直接溶解于血浆中； 二是化学结合，即氧气与红细胞内的血红蛋 白结合形成氧合血红蛋白。其中，化学结合 是氧气运输的主要形式，约占血液总氧含量 的98.5%。
二氧化碳的运输方式
二氧化碳在血液中的运输也有两种形式，一 是物理溶解，即二氧化碳分子直接溶解于血 浆中；二是化学结合，即二氧化碳与水结合 形成碳酸，或与血红蛋白的氨基结合形成氨 基甲酰血红蛋白。其中，化学结合是二氧化 碳运输的主要形式，约占血液总二氧化碳含
01
利用呼吸描记器记录呼吸运动曲线，分析呼吸频率、深度及节
律。
呼吸肌电图检查
02
通过肌电图仪记录呼吸肌电活动，评估呼吸肌气量、肺顺应性等多项指标，全面评估肺功
能。
气体交换与运输的实验方法与技术
1 2
血气分析
《生理学》第五章呼吸
《生理学》第五章呼吸呼吸，这一我们习以为常的生命活动，却蕴含着极其复杂而精妙的生理机制。
从我们每一次不经意的吸气到呼气，身体内部都在进行着一系列有条不紊的运作。
呼吸的过程，简单来说，就是气体在我们体内进出的过程，但这个看似简单的过程实际上包含了多个环节。
首先是肺通气，这是呼吸的第一步。
当我们吸气时，肋间外肌和膈肌收缩。
肋间外肌的收缩会使得肋骨向上向外移动，从而增大胸廓的前后径和左右径；膈肌的收缩则会使其顶部下降，增加胸廓的上下径。
这样一来，胸廓的容积就增大了，导致肺内的压力低于大气压，外界的空气便顺着压力差被吸入肺内。
而当我们呼气时，情况则相反，肋间外肌和膈肌舒张，胸廓容积缩小，肺内压力高于大气压，肺内的气体被排出。
接下来是肺换气。
吸入的空气到达肺泡后，并不是直接就进入血液被运输到全身各处了。
在肺泡和肺毛细血管之间，需要进行气体交换。
肺泡内的氧气浓度高，而肺毛细血管内的氧气浓度低；同时，肺毛细血管内的二氧化碳浓度高，肺泡内的二氧化碳浓度低。
这样，在浓度差的驱动下，氧气从肺泡扩散进入血液，二氧化碳则从血液扩散进入肺泡，完成气体交换。
气体在血液中的运输也是呼吸过程中的重要环节。
氧气主要是与血红蛋白结合形成氧合血红蛋白，通过血液循环被输送到身体的各个部位。
而二氧化碳则有三种运输形式：碳酸氢盐形式、氨基甲酰血红蛋白形式和物理溶解形式。
其中，碳酸氢盐形式是最主要的运输方式。
呼吸运动的调节是保证呼吸功能正常运行的关键。
呼吸中枢位于脑干，包括延髓、脑桥等部位。
延髓是产生呼吸节律的基本中枢，而脑桥则对呼吸节律有调整作用。
此外，外周化学感受器和中枢化学感受器也在呼吸调节中发挥着重要作用。
外周化学感受器主要感受动脉血中的氧分压、二氧化碳分压和氢离子浓度的变化；中枢化学感受器则对脑脊液中的氢离子浓度敏感。
当体内的二氧化碳分压升高、氧分压降低或者氢离子浓度升高时，化学感受器会将这些信号传递给呼吸中枢，从而调节呼吸运动的频率和深度，以保证体内气体的平衡。
人卫版生理学第五章呼吸
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胸廓处于自然位置时(肺容量≈67％)， 不表现有弹性回缩力；
②胸廓缩小时(肺容量＜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(肺容量＞67％)，胸廓的弹 性回缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。
潮气量 肺通气量
(ml)
(ml/min)
肺泡通气量
(ml/min)
平静呼吸 12 浅快呼吸 24 深慢呼吸 6
500 250 1000
6000 6000 6000
4200 2400 5100
表明:1.在一定范围内深而慢的呼吸更有 效
2.肺泡通气量比每分通气量更能反应肺通 气的真实效能.
第二节 呼吸气体的交换
(一) Hb与O2结合的特征
1. 反 应 快 、 可 逆 、 不 需 酶 的 催 化 , 受 PO2
的影响 (PO2高时结合, PO2低时解离)
Hb＋O2
PO2低(组织)
PO2高(肺)
HbO2
2. 是氧合,而不是氧化:
Hb的Fe2+与O2结合后仍是二价铁。
3. 1分子Hb可结合4分子O2 ，
健1康gH成b人可H结b浓合度O约2为. 150g/L血液,
一、气体交换的原理 气体分子不停的进行着无定向的
运动，其结果是气体分子从分压高 处向分压低处发生净转移，这一过 程称为气体扩散。
肺换气和组织换气就是物理性的 扩散过程。
（一）气体的分压差
混合气体的总压力是各组成气体的分压力的
总和。
各组成气的分压＝混合气总压力×该气体的
容积百分比
生理学-第五章-呼吸系统
防止:1.扩张刺激使表面活性物质产生增加
2.肾上腺皮物质激素促进表面活性物质产生.
新生儿肺透明膜病:呼吸窘迫综合征
（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
①胸廓处于自然位置时(肺容量≈67％)，不表
现有弹性回缩力；
②胸廓缩小时(肺容量＜67％)，胸廓的弹性回
缩力向外=吸气的动力，呼气的阻力；
基本原理:使肺内与外界大气压间产生压力差
前提条件:保持气道的通畅
方法:负压吸气式:压胸法
•
主要用于小孩
• 正压吸气式:口对口呼吸法，徒手心肺 复苏.
• 呼吸机:麻醉和重症监护
心肺复苏
呼吸机
3.胸内压
（1）概念: 胸内压是指胸膜腔内的压力。 （2）测定方法:
间接法:气囊测定食管内压以间接反映胸内压 直接法:
原动力:呼吸运动是肺 通气的原动力。
直接动力:肺内压与外 界大气压间的压力差。
呼吸肌
收缩
舒张
扩张
胸廓 缩小
肺脏
扩张
缩小
肺内压＜大气压 肺内压＞大气压
吸气
呼气
1.呼吸运动 (1)型式:
按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸； 按动作部位分:
混合呼吸:正常成人。 腹式呼吸:婴儿、胸膜炎、胸腔积液。 胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块、
肺总量（L）
来源： 肺的弹性阻力
肺弹性组织回缩力:1/3 肺泡表面张力:2/3
Ⅰ.肺泡表面张力
肺泡内的液-气界面，因界面层的液体分子 受力不均匀，表现的内聚力（表面张力）方向 是向中心的→使肺泡缩小。
根据Laplace定律: P(N/cm)＝—2T—r((N—c/mc—)m)————
2.肾上腺皮物质激素促进表面活性物质产生.
新生儿肺透明膜病:呼吸窘迫综合征
（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
①胸廓处于自然位置时(肺容量≈67％)，不表
现有弹性回缩力；
②胸廓缩小时(肺容量＜67％)，胸廓的弹性回
缩力向外=吸气的动力，呼气的阻力；
基本原理:使肺内与外界大气压间产生压力差
前提条件:保持气道的通畅
方法:负压吸气式:压胸法
•
主要用于小孩
• 正压吸气式:口对口呼吸法，徒手心肺 复苏.
• 呼吸机:麻醉和重症监护
心肺复苏
呼吸机
3.胸内压
（1）概念: 胸内压是指胸膜腔内的压力。 （2）测定方法:
间接法:气囊测定食管内压以间接反映胸内压 直接法:
原动力:呼吸运动是肺 通气的原动力。
直接动力:肺内压与外 界大气压间的压力差。
呼吸肌
收缩
舒张
扩张
胸廓 缩小
肺脏
扩张
缩小
肺内压＜大气压 肺内压＞大气压
吸气
呼气
1.呼吸运动 (1)型式:
按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸； 按动作部位分:
混合呼吸:正常成人。 腹式呼吸:婴儿、胸膜炎、胸腔积液。 胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块、
肺总量（L）
来源： 肺的弹性阻力
肺弹性组织回缩力:1/3 肺泡表面张力:2/3
Ⅰ.肺泡表面张力
肺泡内的液-气界面，因界面层的液体分子 受力不均匀，表现的内聚力（表面张力）方向 是向中心的→使肺泡缩小。
根据Laplace定律: P(N/cm)＝—2T—r((N—c/mc—)m)————
生理学第五章 呼吸
3、胸膜腔内压（intrapleural pressure)
（1）胸膜腔的特点
a b
c
（2）胸膜腔内压及其测定
①概念：胸膜腔内的压力（胸内压）。
②测定方法:
③直压接力法:: 间平接静法吸:气气囊时测: –定10食~管– 内5m压m以Hg间接反映胸内压
平静呼气时: – 5 ~ – 3mmHg 2 ④特点:
8000 8000 80005600 6800 3200
结论：在一定的呼吸频率范围内
深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更为有效。
（四）最大呼气流速-容积曲线
受试者尽力吸气后，尽力尽快呼气至余气量， 并同时记录呼出的气量和流速，即可绘制出最大呼 气流速-容积曲线。
可用于诊断气道阻塞的情况。
呼 气 流 速 （
肺泡表面活性物质降低肺泡表面张力的作用
吸气
肺泡表面积↑ ↓
DPPC密度↓ 降低表面↓张力作用↓
↓
肺泡回缩力↑
↓ 结果 避免肺泡胀破
呼气
肺泡表面积↓ ↓
DPPC密度↑
↓
降低表面张力作用↑
↓ 肺泡回缩力↓
↓ 避免肺泡塌陷
（2）胸廓的弹性阻力和顺应性
（2）胸廓的弹性阻力和顺应性
胸腔容量变化(△V)
胸廓顺应性(Cchw)
影响气道管径（阻力）的因素：
①跨壁压：跨壁压大→管径被动扩大→阻力↓。 ②肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用。 ③自主神经系统的调节：
迷走N→Ach + M 受体→平滑肌收缩→气道阻力↑ 交感N→NE +β2受体→平滑肌舒张→气道阻力↓ ④化学因素： 儿茶酚胺、 PGE2 →气道平滑肌舒张。 组胺、PGF2α、吸入气CO2↑、内皮素↑→气道平 滑肌收缩。
生理学第五章呼吸系统
第五章 呼吸系统
生理学第五章呼吸系统
第五章 呼吸系统
第一节 肺通气 第二节 呼吸气体的交换 第三节 气体在血液中的运输 第四节 呼吸运动的调节
生理学第五章呼吸系统
生理学第五章呼吸系统
生理学第五章呼吸系统
1.呼吸：指机体和外界环境之间的气体交换
过程。
2.呼吸的过程：
外呼吸
肺通气：外界空气和肺泡之间的气体交换； 肺换气：肺泡和肺泡毛细血管血液之间的气体交换；
生理学第五章呼吸系统
气体扩散的影响因素
分压差×扩散面积×温度×气体溶解度
扩散速率＝———————————————
扩散距离×√分子量
生理学第五章呼吸系统
二. 肺泡气体交换和组织气体交换
生理学第五章呼吸系统
影响肺泡气体交换的因素
呼吸膜的面积 呼吸膜的厚度 通气/血流比值
指每分钟肺泡通气量和每分钟肺血流量的比值。
2.呼吸道的结构特征及功能
分泌粘液：湿润和清洁空气，受交感神经调节； 支气管及其分支：平滑肌收缩调节气道阻力，
受交感和副交感神经的调节。
生理学第五章呼吸系统
二.肺泡的结构和机能
（一）肺泡的结构
肺泡
肺泡上皮细胞：
I型：鳞状，95％； II型：圆形或立方状，5％，分泌肺泡表面活性物质。
基膜
肺泡隔：毛细血管网、弹力纤维、胶原纤维等。
原始动力——呼吸肌的运动 直接动力——气体压力差
（一）呼吸运动 （二）肺内压 （三）胸膜腔内压
生理学第五章呼吸系统
（一）呼吸运动——
指呼吸肌的舒缩引起的胸廓的扩大和缩小。
平静呼吸
吸气运动：吸气肌（肋间外肌和膈肌）收缩，胸廓扩 大。
——主动
呼气运动：吸气肌舒张，胸廓复位。
生理学第五章呼吸系统
第五章 呼吸系统
第一节 肺通气 第二节 呼吸气体的交换 第三节 气体在血液中的运输 第四节 呼吸运动的调节
生理学第五章呼吸系统
生理学第五章呼吸系统
生理学第五章呼吸系统
1.呼吸：指机体和外界环境之间的气体交换
过程。
2.呼吸的过程：
外呼吸
肺通气：外界空气和肺泡之间的气体交换； 肺换气：肺泡和肺泡毛细血管血液之间的气体交换；
生理学第五章呼吸系统
气体扩散的影响因素
分压差×扩散面积×温度×气体溶解度
扩散速率＝———————————————
扩散距离×√分子量
生理学第五章呼吸系统
二. 肺泡气体交换和组织气体交换
生理学第五章呼吸系统
影响肺泡气体交换的因素
呼吸膜的面积 呼吸膜的厚度 通气/血流比值
指每分钟肺泡通气量和每分钟肺血流量的比值。
2.呼吸道的结构特征及功能
分泌粘液：湿润和清洁空气，受交感神经调节； 支气管及其分支：平滑肌收缩调节气道阻力，
受交感和副交感神经的调节。
生理学第五章呼吸系统
二.肺泡的结构和机能
（一）肺泡的结构
肺泡
肺泡上皮细胞：
I型：鳞状，95％； II型：圆形或立方状，5％，分泌肺泡表面活性物质。
基膜
肺泡隔：毛细血管网、弹力纤维、胶原纤维等。
原始动力——呼吸肌的运动 直接动力——气体压力差
（一）呼吸运动 （二）肺内压 （三）胸膜腔内压
生理学第五章呼吸系统
（一）呼吸运动——
指呼吸肌的舒缩引起的胸廓的扩大和缩小。
平静呼吸
吸气运动：吸气肌（肋间外肌和膈肌）收缩，胸廓扩 大。
——主动
呼气运动：吸气肌舒张，胸廓复位。
生理学_第五章呼吸
血红蛋白氧缓冲功能：不论血液本身或外界口,浓度有较大幅度变动而组织PQ,仍可保持在稳定的正常范国内 二氧化碳的运输
运输形式 物理溶解（5%）(容易缺氧气） 化学结合（不容易二氧化碳阻流） 碳酸氢盐（88%） 氨基甲酸Hb(7%)
1.碳酸氢盐：CO,主要运输开式 2.氨基甲酸血红蛋白：CO,运输效率最高的形式
体液调节 平滑肌的舒张：肾上腺素 平滑肌强烈收缩：组胺、5-羟色胺
呼吸道的主要功能 通气功能 保护功能 加温湿润作用（鼻腔） 过滤清洁作用（纤毛的摆动） 喷嚏反射、咳嗽反射
肺通气原理 肺通气的动力 肺通气直接动力：外界大气与肺泡之间的压力差 肺通气原动力：呼吸运动 呼吸运动 呼吸肌 吸气肌：膈肌和肋间外肌 呼气肌：肋间内肌和腹肌 呼吸运动过程 吸气：膈肌收缩、吸：安静状态下呼吸状态 平静呼吸的特点：吸气是主动过程；呼气是被动过程 平静呼吸特点：12~18次/分 用力呼吸特点：吸气和呼气都是主动过程 肺内压 概念：指肺泡内的压力 气体进出肺取决于肺内压和大气压之差，肺内压随呼吸而变化。 大小 吸气初：肺内压约低于大气压 ；1~2mmHg 吸气末：肺内压=大气压 呼气之初：肺内压则高于大气压；1~2mmHg 呼气末：肺内压=大气压 胸膜腔内圧 胸膜腔是脏层胸膜与壁层胸膜之间的密闭潜在腔隙。 胸膜腔内压（胸内压）：胸膜腔内的压力 胸内负压：在平静呼吸过程中，胸膜腔内压都低于大气压，以大气压为零，则胸膜腔内压为负压。 形成原理：胸膜腔内压=肺内压 -肺回缩力 若以大气压力为零位标准，胸内压=-肺回缩力 吸气末和呼气末，肺内压等于大气压 胸内负压的意义 维持肺泡和小气道扩张状态 有利于静脉血和淋巴液的回流 气胸：当胸膜腔的密闭性遭到破坏时，空气立即进入胸膜腔，形成气胸。 气胸➡️内负压减小，甚至消失➡️肺将萎缩而塌陷 变为正值，为张力性气胸 临床 血气胸：车祸 胸腔积液 肺通气的阻力 弹性阻力 胸廓的弹性阻力 肺的弹性阻力 弹性阻力：弹性组织对抗外力引起的变形而产 生的回位力。 顺应性：弹性组织在外力作用下的可扩展性。 弹性阳力小，容易扩展，顺应性大。 肺的弹性阻力 肺的回缩力 肺组织本身的弹性回缩力(1/3) 肺泡表面张力(2/3) 肺泡表面张力产生的回缩力才是肺弹性阻力的主要部分。 呼气动力，吸气阻力 液体表面张力：表面张力指向液体中心，使液体收缩，并使其表面积收缩最小（球体） 液体密度升高，吸引力增加，表面力升高 肺泡表面张力 指液-气界面上液体分子之间的引力，这种引1力有使液体表面积尽量缩小的趋势。➡️使肺泡缩小 指向肺泡中心的力 呼气的阻力 肺泡表面张力的存在将造成 肺泡内压不稳定 增加吸气阻力 易产生肺水肿 Laplace定律的公式可看出：肺泡半径越小，由表面张力导致的回缩力就越大 肺泡表面活性物质 概念：由肺泡分泌Ⅱ型细胞合成并分泌的一种复杂的脂蛋白混合物，其生理作用是降低肺泡表面张力。
运输形式 物理溶解（5%）(容易缺氧气） 化学结合（不容易二氧化碳阻流） 碳酸氢盐（88%） 氨基甲酸Hb(7%)
1.碳酸氢盐：CO,主要运输开式 2.氨基甲酸血红蛋白：CO,运输效率最高的形式
体液调节 平滑肌的舒张：肾上腺素 平滑肌强烈收缩：组胺、5-羟色胺
呼吸道的主要功能 通气功能 保护功能 加温湿润作用（鼻腔） 过滤清洁作用（纤毛的摆动） 喷嚏反射、咳嗽反射
肺通气原理 肺通气的动力 肺通气直接动力：外界大气与肺泡之间的压力差 肺通气原动力：呼吸运动 呼吸运动 呼吸肌 吸气肌：膈肌和肋间外肌 呼气肌：肋间内肌和腹肌 呼吸运动过程 吸气：膈肌收缩、吸：安静状态下呼吸状态 平静呼吸的特点：吸气是主动过程；呼气是被动过程 平静呼吸特点：12~18次/分 用力呼吸特点：吸气和呼气都是主动过程 肺内压 概念：指肺泡内的压力 气体进出肺取决于肺内压和大气压之差，肺内压随呼吸而变化。 大小 吸气初：肺内压约低于大气压 ；1~2mmHg 吸气末：肺内压=大气压 呼气之初：肺内压则高于大气压；1~2mmHg 呼气末：肺内压=大气压 胸膜腔内圧 胸膜腔是脏层胸膜与壁层胸膜之间的密闭潜在腔隙。 胸膜腔内压（胸内压）：胸膜腔内的压力 胸内负压：在平静呼吸过程中，胸膜腔内压都低于大气压，以大气压为零，则胸膜腔内压为负压。 形成原理：胸膜腔内压=肺内压 -肺回缩力 若以大气压力为零位标准，胸内压=-肺回缩力 吸气末和呼气末，肺内压等于大气压 胸内负压的意义 维持肺泡和小气道扩张状态 有利于静脉血和淋巴液的回流 气胸：当胸膜腔的密闭性遭到破坏时，空气立即进入胸膜腔，形成气胸。 气胸➡️内负压减小，甚至消失➡️肺将萎缩而塌陷 变为正值，为张力性气胸 临床 血气胸：车祸 胸腔积液 肺通气的阻力 弹性阻力 胸廓的弹性阻力 肺的弹性阻力 弹性阻力：弹性组织对抗外力引起的变形而产 生的回位力。 顺应性：弹性组织在外力作用下的可扩展性。 弹性阳力小，容易扩展，顺应性大。 肺的弹性阻力 肺的回缩力 肺组织本身的弹性回缩力(1/3) 肺泡表面张力(2/3) 肺泡表面张力产生的回缩力才是肺弹性阻力的主要部分。 呼气动力，吸气阻力 液体表面张力：表面张力指向液体中心，使液体收缩，并使其表面积收缩最小（球体） 液体密度升高，吸引力增加，表面力升高 肺泡表面张力 指液-气界面上液体分子之间的引力，这种引1力有使液体表面积尽量缩小的趋势。➡️使肺泡缩小 指向肺泡中心的力 呼气的阻力 肺泡表面张力的存在将造成 肺泡内压不稳定 增加吸气阻力 易产生肺水肿 Laplace定律的公式可看出：肺泡半径越小，由表面张力导致的回缩力就越大 肺泡表面活性物质 概念：由肺泡分泌Ⅱ型细胞合成并分泌的一种复杂的脂蛋白混合物，其生理作用是降低肺泡表面张力。
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防止肺水肿
表面张力的作用：
使液体表面积缩小 。 （肺塌陷）
肺的弹性阻力来源：
1/3: 肺组织本身的弹性成分
2/3: 液-气界面的表面张力
呼
降低、调节
吸
肺泡表面活性物质
2、非弹性阻力
气道阻力
气流速度
呼
气流形式
吸
气道管径
副交感神经使气道平滑肌收缩
交感神经使气道平滑肌舒张
2.非弹性阻力
①惯性阻力 ②粘滞阻力 ③气道阻力
顺 应 性：弹性组织在外力作用下的可 扩展性。 C＝△V/△P
顺应性与弹性阻力成反变关系：C=1／R
（1）肺的弹性阻力和顺应性
肺的回缩力
肺的顺应性
呼
C = 1/R
吸
= △V / △P
（1）肺的弹性阻力和顺应性
肺的回缩力
肺组织的弹性纤维 1/3
？
2/3
呼
吸
肺的弹性阻力
肺泡表面张力和肺泡表面活性物质 由于分子间的吸引力，使得液气界面产 生了表 面张力 。
呼吸过程：平静呼吸
（2）呼气运动（被动过程）
膈肌、肋间外肌舒张→膈顶上升、肋 骨和胸骨复位→ 胸廓回位→ 胸腔容积↓ → 肺弹性回缩→肺容积↓ →肺内压力升高并 大于大气压→气体由肺排出（被动呼气）
呼吸运动的形式
平静呼吸
吸气—主动；呼气—被动
肺 通
用力呼吸
气
吸气—主动；呼气—主动
胸式呼吸 以肋间外肌舒缩为主
呼
= 大气压 - 肺回缩力
吸
= - 肺回缩力
（二）胸内压
呼吸过程中胸内压的变化
呼 吸
平静呼吸过程中，胸膜腔内始终为负压
胸内压作用：
①维持肺泡扩张 状态，使 肺 随胸廓运动而 运动。
② 利于静脉血 及组织液回流
肺通气的动力
呼吸运动
原动力
胸廓容积周期性变化
呼
胸膜腔的结构及肺的可扩张性
吸
肺容积周期性变化
肺充血、肺不张、肺纤维化 表面活性物质减少
肺顺 应性
肺气肿
肺顺应性
（二）肺通气量和肺泡通气量
1、肺通气量 = 潮气量×呼吸频率
2、最大通气量 70-120L/min
肺通气
外呼吸
呼
肺换气
吸
气体血液运输
内呼吸
第五章 呼吸
体验呼吸环节：
1、分别捂住鼻子、嘴体验呼吸 2、描述肺-循环、体-循环
外呼吸---经过循环系统---内呼吸
呼吸环节：
➢ 1 外呼吸（肺通气+ 肺换气） ➢ 2 气体在血液中的运输 ➢ 3 内呼吸（组织换气）
第一节 肺通气
肺与外界环境之间进行气体交换的过程 呼 吸
呼
水
气
吸
肺组织本身的弹性成分 肺的弹性阻力来源于
液-气界面的表面张力
肺的弹性阻力
肺泡表面张力和肺泡表面活性物质
呼 吸
T:表面张力 P :液气界面压强 r:肺泡半径
Laplace定律： P = 2T/r
肺的弹性阻力
肺泡表面张力和肺泡表面活性物质
呼 吸
相连通的大小不同的肺泡内压及气流方向
肺的弹性阻力
肋间内肌
斜角肌
腹壁肌
胸锁乳突肌
胸肌
背肌
肺通气原理 （一）肺通气的动力
吸气肌收缩
胸廓扩大
肺扩张
吸气肌舒张
吸气 肺内压<大气压
胸廓缩小
肺缩小 肺内压>大气压 呼气
呼吸过程：平静呼吸
（1）吸气运动（主动过程）
膈肌和肋间外肌收缩 → 膈顶下降、肋骨 和胸骨上举、肋骨下缘外翻→胸腔上下径、前 后径、左右径↑→ 胸腔容量↑ →肺被动扩张→ 肺容积↑→肺内压↓<大气压→外界气体进入肺 泡（主动吸气）
腹式呼吸 以膈肌的收缩为主
一、肺通气的原理 (一）肺通气的动力
呼 肺吸 通运 气动
肺内压周 期性变化
原动力
肺泡内的压力
Intrapulmonary pressure
气
大气压与肺
体
内压压力差
进
周期性变化
出
肺
直接动力
3、胸膜腔
呼 吸
胸膜腔的密闭性 胸膜腔内浆液分子的内聚力 肺本身具有弹性
呼吸运动可引 起肺内压变化
无效腔
一、肺通气的原理 (一）肺通气的动力
直接动力：肺内压与大气压之间的压力差
肺 通 气
一、肺通气的原理 (一）肺通气的动力
直接动力：肺内压与大气压之间的压力差
肺 原 动 力：呼吸运动
通 气
呼吸运动
呼吸肌收缩、舒 张所造成的胸廓扩 大和缩小。
膈肌
呼吸肌
1 吸气肌 膈肌 肋间外肌
• 2 呼气肌 • 3 辅助呼吸肌
肺泡表面张力和肺泡表面活性物质
P = 2T/r 呼 吸
肺泡表面活性物质降低并调节表面张力
肺的弹性阻力
肺泡表面活性物质
•成分：二软脂酰卵磷脂 （DPPC） 呼 •来源：Ⅱ肺泡上皮细胞
•生理作用：
吸
1、降低肺泡表面张力，降低吸气阻力 2、调节肺泡表面张力，维持大小肺泡的稳定性 3、减少肺间质和肺泡内的组织液生成，
流速快、湍流、管径小 流速慢、层流、管径大
气道阻力大 气道阻力小
呼吸功
在呼吸过程中，呼吸肌为克服弹性阻力 和非弹性阻力而实现肺通气所作的功称为呼 吸功。
平静呼吸时，每分钟约为0.3~0.6kg·m， 其中2/3用来克服弹性阻力，1/3用来克服非 弹性阻力。
二、肺通气功能评价指标
四种基本肺容积
肺活量
评价肺通气功 能的静态指标呼吸来自潮气量 : 每次呼吸时吸入
或呼出的气体量
肺容量
（一）肺容积
1. 肺容量 肺容纳气体的容积，呼吸深浅决定其大小。 2、潮气量 （TV）
每次呼吸时吸入或呼出的气量（单次）为潮气量。
2. 补吸气量 （IRV） 平静吸气末，再做最大吸气所能吸入的气量。
3. 补呼气量（EVR）
胸内压形成
以胸膜腔密闭且含浆液为条件 胸廓生长>肺生长
胸廓容积>肺容积
胸廓将肺拉大
肺回缩
胸内负压
3、胸膜腔内压
胸内负压 的成因？
呼 吸
肺内压 肺回缩力
胸内压 = 肺内压 - 肺回缩力
3、胸膜腔内压 intrapleural pressure
胸内负压的成因：肺的回缩力
胸内压 = 肺内压 - 肺回缩力
肺内压周期性变化
大气与肺泡间的压力差周期性变化
直接 动力
肺通气
（二）肺通气阻力
• 弹性阻力（占总通气阻力70%）：
肺的弹性阻力和胸廓的弹性阻力
呼
• 非弹性阻力（占总通气阻力30%） ：
吸
气道阻力、惯性阻力、组织的粘滞阻力…
（二）肺通气的阻力 1.弹性阻力（ R ）和顺应性（C ）
弹性阻力：弹性组织对抗外力引起的变 形而产生的回位力。
平静呼气末，再做最大呼气所能呼出的气体量
4. 余气量（RV）
最大呼气末尚存留于肺内不能再呼出的气量。
（一）肺容量
1. 深吸气量（IC）
从平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气 量，它是潮气量与补吸气量之和，衡量最大通 气潜能。
2. 肺活量（VC）
尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气量， 是潮气量+补吸气量+补呼气量之和。
表面张力的作用：
使液体表面积缩小 。 （肺塌陷）
肺的弹性阻力来源：
1/3: 肺组织本身的弹性成分
2/3: 液-气界面的表面张力
呼
降低、调节
吸
肺泡表面活性物质
2、非弹性阻力
气道阻力
气流速度
呼
气流形式
吸
气道管径
副交感神经使气道平滑肌收缩
交感神经使气道平滑肌舒张
2.非弹性阻力
①惯性阻力 ②粘滞阻力 ③气道阻力
顺 应 性：弹性组织在外力作用下的可 扩展性。 C＝△V/△P
顺应性与弹性阻力成反变关系：C=1／R
（1）肺的弹性阻力和顺应性
肺的回缩力
肺的顺应性
呼
C = 1/R
吸
= △V / △P
（1）肺的弹性阻力和顺应性
肺的回缩力
肺组织的弹性纤维 1/3
？
2/3
呼
吸
肺的弹性阻力
肺泡表面张力和肺泡表面活性物质 由于分子间的吸引力，使得液气界面产 生了表 面张力 。
呼吸过程：平静呼吸
（2）呼气运动（被动过程）
膈肌、肋间外肌舒张→膈顶上升、肋 骨和胸骨复位→ 胸廓回位→ 胸腔容积↓ → 肺弹性回缩→肺容积↓ →肺内压力升高并 大于大气压→气体由肺排出（被动呼气）
呼吸运动的形式
平静呼吸
吸气—主动；呼气—被动
肺 通
用力呼吸
气
吸气—主动；呼气—主动
胸式呼吸 以肋间外肌舒缩为主
呼
= 大气压 - 肺回缩力
吸
= - 肺回缩力
（二）胸内压
呼吸过程中胸内压的变化
呼 吸
平静呼吸过程中，胸膜腔内始终为负压
胸内压作用：
①维持肺泡扩张 状态，使 肺 随胸廓运动而 运动。
② 利于静脉血 及组织液回流
肺通气的动力
呼吸运动
原动力
胸廓容积周期性变化
呼
胸膜腔的结构及肺的可扩张性
吸
肺容积周期性变化
肺充血、肺不张、肺纤维化 表面活性物质减少
肺顺 应性
肺气肿
肺顺应性
（二）肺通气量和肺泡通气量
1、肺通气量 = 潮气量×呼吸频率
2、最大通气量 70-120L/min
肺通气
外呼吸
呼
肺换气
吸
气体血液运输
内呼吸
第五章 呼吸
体验呼吸环节：
1、分别捂住鼻子、嘴体验呼吸 2、描述肺-循环、体-循环
外呼吸---经过循环系统---内呼吸
呼吸环节：
➢ 1 外呼吸（肺通气+ 肺换气） ➢ 2 气体在血液中的运输 ➢ 3 内呼吸（组织换气）
第一节 肺通气
肺与外界环境之间进行气体交换的过程 呼 吸
呼
水
气
吸
肺组织本身的弹性成分 肺的弹性阻力来源于
液-气界面的表面张力
肺的弹性阻力
肺泡表面张力和肺泡表面活性物质
呼 吸
T:表面张力 P :液气界面压强 r:肺泡半径
Laplace定律： P = 2T/r
肺的弹性阻力
肺泡表面张力和肺泡表面活性物质
呼 吸
相连通的大小不同的肺泡内压及气流方向
肺的弹性阻力
肋间内肌
斜角肌
腹壁肌
胸锁乳突肌
胸肌
背肌
肺通气原理 （一）肺通气的动力
吸气肌收缩
胸廓扩大
肺扩张
吸气肌舒张
吸气 肺内压<大气压
胸廓缩小
肺缩小 肺内压>大气压 呼气
呼吸过程：平静呼吸
（1）吸气运动（主动过程）
膈肌和肋间外肌收缩 → 膈顶下降、肋骨 和胸骨上举、肋骨下缘外翻→胸腔上下径、前 后径、左右径↑→ 胸腔容量↑ →肺被动扩张→ 肺容积↑→肺内压↓<大气压→外界气体进入肺 泡（主动吸气）
腹式呼吸 以膈肌的收缩为主
一、肺通气的原理 (一）肺通气的动力
呼 肺吸 通运 气动
肺内压周 期性变化
原动力
肺泡内的压力
Intrapulmonary pressure
气
大气压与肺
体
内压压力差
进
周期性变化
出
肺
直接动力
3、胸膜腔
呼 吸
胸膜腔的密闭性 胸膜腔内浆液分子的内聚力 肺本身具有弹性
呼吸运动可引 起肺内压变化
无效腔
一、肺通气的原理 (一）肺通气的动力
直接动力：肺内压与大气压之间的压力差
肺 通 气
一、肺通气的原理 (一）肺通气的动力
直接动力：肺内压与大气压之间的压力差
肺 原 动 力：呼吸运动
通 气
呼吸运动
呼吸肌收缩、舒 张所造成的胸廓扩 大和缩小。
膈肌
呼吸肌
1 吸气肌 膈肌 肋间外肌
• 2 呼气肌 • 3 辅助呼吸肌
肺泡表面张力和肺泡表面活性物质
P = 2T/r 呼 吸
肺泡表面活性物质降低并调节表面张力
肺的弹性阻力
肺泡表面活性物质
•成分：二软脂酰卵磷脂 （DPPC） 呼 •来源：Ⅱ肺泡上皮细胞
•生理作用：
吸
1、降低肺泡表面张力，降低吸气阻力 2、调节肺泡表面张力，维持大小肺泡的稳定性 3、减少肺间质和肺泡内的组织液生成，
流速快、湍流、管径小 流速慢、层流、管径大
气道阻力大 气道阻力小
呼吸功
在呼吸过程中，呼吸肌为克服弹性阻力 和非弹性阻力而实现肺通气所作的功称为呼 吸功。
平静呼吸时，每分钟约为0.3~0.6kg·m， 其中2/3用来克服弹性阻力，1/3用来克服非 弹性阻力。
二、肺通气功能评价指标
四种基本肺容积
肺活量
评价肺通气功 能的静态指标呼吸来自潮气量 : 每次呼吸时吸入
或呼出的气体量
肺容量
（一）肺容积
1. 肺容量 肺容纳气体的容积，呼吸深浅决定其大小。 2、潮气量 （TV）
每次呼吸时吸入或呼出的气量（单次）为潮气量。
2. 补吸气量 （IRV） 平静吸气末，再做最大吸气所能吸入的气量。
3. 补呼气量（EVR）
胸内压形成
以胸膜腔密闭且含浆液为条件 胸廓生长>肺生长
胸廓容积>肺容积
胸廓将肺拉大
肺回缩
胸内负压
3、胸膜腔内压
胸内负压 的成因？
呼 吸
肺内压 肺回缩力
胸内压 = 肺内压 - 肺回缩力
3、胸膜腔内压 intrapleural pressure
胸内负压的成因：肺的回缩力
胸内压 = 肺内压 - 肺回缩力
肺内压周期性变化
大气与肺泡间的压力差周期性变化
直接 动力
肺通气
（二）肺通气阻力
• 弹性阻力（占总通气阻力70%）：
肺的弹性阻力和胸廓的弹性阻力
呼
• 非弹性阻力（占总通气阻力30%） ：
吸
气道阻力、惯性阻力、组织的粘滞阻力…
（二）肺通气的阻力 1.弹性阻力（ R ）和顺应性（C ）
弹性阻力：弹性组织对抗外力引起的变 形而产生的回位力。
平静呼气末，再做最大呼气所能呼出的气体量
4. 余气量（RV）
最大呼气末尚存留于肺内不能再呼出的气量。
（一）肺容量
1. 深吸气量（IC）
从平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气 量，它是潮气量与补吸气量之和，衡量最大通 气潜能。
2. 肺活量（VC）
尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气量， 是潮气量+补吸气量+补呼气量之和。