【生理学】第五章 呼吸1

潮气量：每次呼吸时吸入或呼出的气量； 补吸气量：平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的气量 补呼气量：平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气量 残气量：最大呼气后仍残留在肺中不能呼出的气量 深吸气量：平静吸气末再做最大吸气时所能吸入的气量 功能残气量：平静呼气末仍残留在肺内的气量 肺活量：最大吸气后，尽力呼气，所能呼出的最大气量。
氧离曲线及影响因素
❖ 氧解离曲线:表示氧分压与血 氧饱和度之间关系的曲线
上段:曲线较为平坦,表明血液 Po2的变化对血氧饱和度的影 响不大。
中段 :曲线较陡.血液流经组 织时可释放适量的O2 .
下段 :曲线坡度最陡，表明血 液Po2发生较小的变化就可导 致血氧饱和度或血氧含量的 明显变化。
二氧化碳的运输
第二单元 正常人体生理机能
第五章 呼吸
【学习目标】
1
识记呼吸的概念、基本环节和意义，肺通气的概念和动力 。
2
说明胸内负压的形成及意义，理解肺泡表面活性物质的作用及生理意义 。
3
列出评价肺通气功能的主要指标；说明O2和CO2的运输形式 。
4
理解气体交换的动力，分析影响肺换气的因素 。
5
分析血液中氧、二氧化碳、氢离子浓度改变对呼吸的影响 。
3．H+ 对呼吸的影响
影响：动脉血中H+浓度升高时，血浆PH 值减小，呼吸加深加快，肺通气增加；反 之，则PH值增大，呼吸抑制。
机制：虽然中枢化学感受器对H+的敏 感性较高，但由于H+不易通过血 - 脑屏障 ，限制了它对中枢化学感受器的作用。因 此，血液中的H+对呼吸的影响是通过外周 化学感受器而实现的。
（2）低O2对呼吸的兴奋作用完全是通过外周化学感受器实现的。低O2 对。中轻枢、的中直度接低作O2用时是，抑刺制激，外并周且化这学种感抑受制器作对用呼随吸低中O枢2的程兴度奋加作重用而，加在强 一定程度上可以对抗低O2对呼吸中枢的直接抑制作用，引起呼吸加深 加快，肺通气量增加，以纠正低O2。但严重低O2（动脉血降低到5 kPa以下）时，来自外周化学感受器的兴奋作用已不足以克服低O2对 呼吸中枢的抑制作用，终将导致呼吸抑制。
基本肺容积和肺容量
肺通气量
❖ 每分通气量：每分钟内吸入或呼出肺的气体总 量，它等于呼吸频率乘以潮气量。
❖ 无效腔：从鼻到肺泡无气体交换功能的管腔， 包括解剖无效腔和肺泡无效腔。
❖ 肺泡通气量＝（潮气量－无效腔气量）×呼吸 频率。
不同呼吸形式时的每分通气量和肺泡通气量
呼吸形式
平静呼吸 浅快呼吸
每分通气量( ml/min)
肺萎陷反射
❖ 肺萎陷反射：肺萎陷时引起吸气活动的 反射。感受器也位于气道平滑肌内，但 其性质尚不十分清楚。该反射仅在肺明 显缩小时才起作用。它在平静呼吸调节 中意义不大，但对防止呼气过深和在肺 不张等可能起一定作用。
化学感受性反射
1．化学感受器 包括外周化学感受器和中枢 化学感受器。
(1)外周化学感受器：包括颈动脉体和主动脉 体，它们能感受血液中Po2、Pco2和H+ 浓 度的变化。
4．低O2对呼吸的的影响
影响：在轻、中度低O2时，呼吸加深加快，肺 通气量增加，以纠正低O2 。严重低O2（动脉血降 低到5kPa以下）时，呼吸抑制。
机制：轻、中度低O2时，刺激外周化学感受器 对呼吸中枢的兴奋作用，在一定程度上可以对抗低 O2对呼吸中枢的直接抑制作用，引起呼吸加深加快 ，肺通气量增加，以纠正低O2 。但严重低O2（动 脉血降低到5 kPa以下）时，来自外周化学感受器 的兴奋作用已不足以克服低O2对呼吸中枢的抑制作 用，终将导致呼吸抑制。
(2)中枢化学感受器：中枢化学感受器位于延 髓腹外侧浅表部位。对脑脊液和局部组织间 液的H+ 浓度的改变极为敏感，而对动脉血 Po2的变化不敏感。
2．CO2对呼吸的影响
影响： CO2含量增加到1%时，呼吸开始加深；增加到4% 时，呼吸频率也加快，使肺通气量增加。但吸入 气CO2含量超过7%时，肺通气量不能再相应增加。 CO2过多则可抑制中枢神经系统包括呼吸中枢的活 动，引起呼吸困难、头痛、头昏，甚至昏迷，出 现CO2麻醉。 机制： CO2兴奋呼吸的作用是通过中枢化学感受器和外 周化学感受器两条途径实现的，但以前者为主。
二、肺换气和组织换气
肺换气：肺泡和肺毛细血管 之间气体交换；
组织换气：组织细胞和组织 毛细血管之间气体交换。
影响肺换气的因素
1．呼吸膜的厚度 2．呼吸膜的面积 3．通气/血流比值
定义：每分钟肺泡通气量(VA)和 每分钟肺血流量(Q)之间的比值 (VA/Q)。
正常值： 0.84 意义：只有VA/Q比值在0.84的
500×12=6000
250×24=6000
肺泡通气量( ml/min)
(500-150)×12=4200 (250-150)×24=2400
深慢呼吸 1000×6=6000
(1000-150)×6=5100
第二节 肺换气和组织换气
一、气体交换的原理 二、肺换气 三、组织换气
一、气体交换的原理
❖ 气体的分压差 气体扩散的动力：分压差 扩散的方向：分压高的一侧向分压低的一侧扩散 ❖ 气体的扩散速率
脑桥以上中枢部位的影响。
呼吸节律形成
起步细胞学说 神经元网络学说
二、呼吸的反射性调节
(一) 肺牵张反射 由肺扩张或肺萎陷引起的呼吸的反射性变化， 称为肺牵张反射。
包括肺扩张反射和肺萎陷反射两种。
肺扩张反射
定义：肺充气或扩张时抑制吸气活动的反射。 过程：肺扩张时牵拉呼吸道，刺激牵张感觉器使
之兴奋，冲动经迷走神经传入延髓，在延髓内 通过一定的神经联系使吸气切断机制兴奋，切 断吸气，转入呼气。 意义：阻止吸气过深过长，促使吸气及时转为呼 气，使呼吸频率增加。在实验动物中，切断双 侧迷走神经后，动物吸气延长、加深，呼吸变 得深而慢。
1.试述胸膜腔负压的形成及其生理意义（答案）。 2.试述肺泡表面活性物质的生理作用（答案）。 3.列出评价肺通气功能的主要指标（答案）。 4.试述CO2增多、低O2和H+ 浓度升高，分别对呼
吸运动有何影响？作用机制如何（答案）？
1.试述胸膜腔负压的形成及其生理意义
胸膜腔压力低于大气压，称为胸内负压，其形 成与作用于胸膜腔的两种力有关，一是肺内压，使 肺泡扩张；二是肺的弹性回缩力，使肺泡缩小。胸 膜腔内的压力是这两种方向相反的力的代数和，即 ：胸膜腔内压 = 肺内压 - 肺弹性回缩力。在吸气 末和呼气末，肺内压等于大气压，因而，胸膜腔内 压 = 大气压 - 肺弹性回缩力，若以大气压为零， 则胸膜腔内压 = - 肺弹性回缩力，可见，胸内负压 实际上是由肺的弹性回缩力所决定的。
生理意义：①使肺总是处于扩张状态而不至于萎 陷，并使肺能随胸廓的扩大而扩张。②胸膜腔负压 加大了胸膜腔内一些壁薄低压的管道内外的压力差 ，从而有利于静脉血和淋巴液的回流。
2.肺泡表面活性物质的生理作用:
①降低肺泡表面张力，有利于肺扩张，减 小吸气阻力，使吸气省力。②防止肺泡内液 体积聚，防止肺水肿的发生。③有助于维持 肺泡的稳定性。
胸内压特点
胸内压在呼吸过程中始终低 于大气压，为负压。 平静呼气之末胸内压为与-5 ～ -3mmHg， 平静吸气之末胸内压为-l0 ～ -5mmHg， 用力吸气时负压可达-3OmmHg。
胸内负压的生理意义
1.维持肺处于扩 张状态；
2.促进血液和淋 巴液的回流。
肺通气 的阻力
肺通气的阻力
弹性 阻力
二、呼吸的反射性调节 (一) 肺牵张反射 (二)化学感受性反射
（三）呼吸肌的本体感受性反射 (四)防御性呼吸反射
呼吸的基本中枢
❖ 脊髓：有支配呼吸肌的运动神经元，但本身并没有产生节律性呼 吸运动的能力。
❖ 延髓呼吸中枢：吸气中枢和呼吸中枢。 ❖ 脑桥呼吸中枢：呼吸调整中枢。 ❖ 高位脑：对自主性节律性呼吸的产生不是必需的。但呼吸可以受
肺内压＜大气压 肺内压＞大气压
吸气
呼气
呼吸类型
平静呼吸
用力呼吸 胸式呼吸
腹式呼吸
胸膜腔内压
胸膜腔内压 = 肺内压 - 肺弹性回缩力 在吸气末和呼气末，肺内压等于大气压，因而
胸膜腔内压 = 大气压 - 肺弹性回缩力 若以大气压为零，则
结论 胸膜腔内压 = - 肺弹性回缩力 胸膜腔内负压是肺回缩力引起的。
(三)呼吸肌的本体感受性反射
定义：由呼吸肌本体感受器传入冲动所 引起的反射性呼吸变化，称为呼吸肌本体感 受性反射。
过程：当牵拉肌肉时，肌梭受刺激而兴 奋，其冲动传入脊髓，反射性地引起受牵拉 的肌肉收缩。
意义：参与呼吸的调节，其意义在于随着 呼吸肌负荷的增加而相应地加强呼吸运动， 这在克服气道阻力上起重要作用。
情况下，肺泡通气量与肺血流 量配合适当，气体交换的效率 高。VA/Q比值大于或小于 0.84，都将导致肺换气效率降 低。
第三节 气体在血液中的运输
❖ 一、氧的运输
（一）物理溶解：约占血液运输O2总量的1.5% 。 （二）化学结合：约占98.5%。
Hb+O2
Po2高（肺） HbO2
Po2 低 （ 组 织 ）
(四)防御性呼吸反射
1．咳嗽反射 是常见的重要防御反射，感受器位于喉、
气管和支气管的粘膜，能接受机械的或化学 的刺激，其传入冲动经迷走神经传入延髓， 引发一系列协调且有序的反射效应。 2．喷嚏反射
因鼻粘膜受刺激而引起，其传入神经为三 叉神经，与咳嗽反射类似，不同的是腭垂下 降，舌压向软腭，而不是声门关闭，呼出气 主要从鼻腔喷出，以清除鼻腔中的刺激物。
3.评价肺通气功能的主要指标：
(1)潮气量 ；(2)补吸气量 ；(3)补呼气 量 ；(4)残气量；（5）深吸气量；（6）肺 活量和时间肺活量。
4.试述CO2增多、低O2和H+ 浓度升高，分别对呼吸运动有