生理学 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
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。
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》 CHAPTER 5 RESPIRATION
哮喘
哮喘
是一种常见的慢性呼吸道疾病，以气 道高反应性和可逆性气流受限为特征。
病因
与遗传、环境因素（如过敏原、空气 污染物）等有关。
症状
包括喘息、胸闷、咳嗽等，通常在夜 间和清晨加重。
治疗
以控制症状为主，包括使用吸入性糖 皮质激素、长效β2受体激动剂等药 物。
肺癌
肺癌
起源于肺组织的恶性肿瘤。
症状
早期无明显症状，晚期可能出现咳嗽、咳痰、 胸痛、呼吸困难等症状。
详细描述
平喘药是一类能够缓解支气管痉挛、减轻气道炎症的药物，主要用于治疗哮喘、慢性喘 息性支气管炎等呼吸系统疾病。常见的平喘药包括糖皮质激素、白三烯受体拮抗剂等。
抗炎药
总结词
用于抑制炎症反应，减轻呼吸道肿胀 。
详细描述
抗炎药是一类能够抑制炎症反应、减 轻呼吸道肿胀的药物，主要用于治疗 各种呼吸系统疾病。常见的抗炎药包 括非甾体抗炎药、糖皮质激素等。
呼吸系统的历史与发展
古代对呼吸的认识
未来呼吸系统研究展望
古代人们通过观察动物和人体的呼吸 现象，逐渐认识到呼吸的重要性。
随着科技的不断进步，未来对呼吸系 统的研究将更加深入，有望为呼吸系 统疾学的发展，人们对呼 吸系统的结构和功能有了更深入的了 解。
，从而排出体内多余的二氧化碳。
03
此外，血液中的氧气分压也会对呼吸产生影响，当氧气分压降 低时，会刺激呼吸中枢，使呼吸加深加快，从而吸入更多氧气
。
呼吸的代谢调节
呼吸的代谢调节是指通过能量代谢对呼吸系统进行调节的过程。
在进行剧烈运动或肌肉活动时，能量代谢增加，需要更多的氧气参与代谢过程，同时也会产生更多的二 氧化碳，此时呼吸系统会进行相应的调节以满足代谢需求。
《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。
生理学第五章呼吸
概 述 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.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。
下
中
上
(3)下段：PO2(15～ 40mmHg) 表明：曲线坡度 更陡。 表明PO2稍有 下降, HbO2解离，血 氧饱和度就急剧下降， 放出大量的O2。 意义：维持活动 时组织的氧供。
2.影响氧离解曲线的因素 Pco2↑、pH↓、温度升 高、2,3-二磷酸甘油酸 （ 2,3-DPG ）↑→氧解离 曲线右移→表明对O2的亲和 力降低。 Pco2↓、pH↑、温度降 低 、 2,3- 二 磷 酸 甘 油 酸 （ 2,3-DPG ）↓→氧解离 曲线左移→表明对 O2 的亲和 力增加。
一、肺通气的原理 （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。
生理学 呼吸系统
70-120升
通气储备百分比（最大通气量－每分通气量）×100％ ＞93%
最大通气量
24
无效腔(dead space)
从鼻到肺泡无气体交换功能的管腔
解剖无效腔(anatomical dead space)
鼻到终末细支气管这部分的呼吸道的容积。
肺泡无效腔(dead space)
未能发生气体交换的肺泡容量。
平静呼气末再尽力呼气，能增加的呼出气量
余气量 (RV, residual volume)
最大呼气后，肺内仍残留不能呼出的气量
21
（二）肺容量
是基本肺容积中两项或两项以上的组合气量。
1 深吸气量(IC,inspiratory capacity)：从平静呼气末做最大吸气使所能吸入的 气体量。(衡量肺最大通气潜力）=潮气量(TV)+补吸气量(IRV) 2 功能余气量(IC,inspiratory capacity)：平静呼气末尚存留于肺内的气体量。 (缓冲呼吸过程中肺泡气氧和二氧化碳分压的变化幅度）=补呼气量(ERV)+ 余气量(RV) 3 肺活量(VC,vital capacity)：尽力深吸气后，所能呼出的肺内气体总量。 (反 映每次通气最大能力，个体差异大）= 潮气量(TV)+补吸气量(IRV)+补呼气 量(ERV) 4 用力肺活量(FVC, forced vital capacity)：尽力深吸气后，尽力尽快呼气所呼 出的最大气体量。 5 用力呼气量(FEV, forced expiratory volume)或时间肺活量：在一次尽力吸气 后，尽力尽快呼气，在特定的时间段所呼出的气量。(反映肺活量和通气 速度, 是评价肺通气功能好的动态指标） 头三秒钟内所呼出的气量占肺活量的百分数,正常值为80%、96%、99%。 6 肺总量(TLC, total lung capacity)：肺最大扩张时所能容纳的最大气体量。 =肺活量(VC)+余气量(RV)
生理学 呼吸系统
吸气阻力 肺泡内液体内聚 稳定大小肺泡容积
弹性纤维：弹性回缩力
吸气阻力，呼气动力
分类
胸廓：双向弹性体：弹性回位力
顺应性：外力作用下，弹性体扩张的难易程度。
顺应性＝1/弹性阻力＝容积变化/压力变化 L/cmH2O 粘滞阻力
非弹性阻力 惯性阻力 气道阻力（最常见）
►影响因素：呼吸道口径：与气道r4呈反比 气流速度 气流形式：层流、湍流
在 组 织 氧 与 二 氧 化 碳 运 输 形 式
在 肺 脏 氧 与 二 氧 化 碳 运 输 形 式
第四节 呼吸运动的调节
一、呼吸中枢 中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。
（一）分布：大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和脊髓。
1、脊髓：支配膈肌（颈段）、肋间肌和腹肌（胸段）的运动N元
2、低位脑干：脑桥＋延髓：呼吸节律发源地
►肺通气量
1）每分通气量：每分钟内吸入或呼出肺的气量。
＝潮气量×呼吸频率
通气贮量百分比=最大随意通气量－每分通气量 最大随意通气量
×100％
2）肺泡通气量：每分钟吸入肺泡的新鲜空气量，有 效通气量。＝（潮气量－无效腔气量）×频率
无效腔：从鼻到肺泡无气体交换功能的管腔。
解剖无效腔：鼻到终末细支气管 生理无效腔
CO2的运输
O2的运输
第四节 气体在血液中的运输
►运输形式：物理溶解（必需步骤） 化学结合（最为有效）
一、氧的运输 1、氧合：氧和血红蛋白的结合，无铁离子的电子转
移，可逆结合，不属于氧化，生理学称为氧合。
2、血氧饱和度：(氧含量/氧容量）×100％ 动脉：98％，静脉：75％
(一)物理溶解：(1.5%)
(2)N元网络学说：该学说认为，节律性呼吸依赖
《生理学》第五章 呼吸
每分肺泡通气量= (潮气量－无效腔气量) ×呼吸频 率
肺通气量和肺泡通气量
呼吸频率 潮气量 肺通气量 肺泡通气量 (次/min) (ml) (ml/min) (ml/min) 16 8 32 500 1000 250 8000 8000 8000
呼吸型式
5600 6800 3200
无效腔与肺泡通气量
弹性物质在外力 作用下变形时所 产生的对抗变形 的力
表面活性物质作用：降低肺泡表面张力 由肺泡II型细胞合成和分泌 生理意义：
有助于维持肺泡的稳定性(大小肺泡)
减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿
降低吸气阻力，减少吸气做功
顺应性：在外力作用下，弹性物体扩张 的难易程度 弹性阻力和顺应性之间呈反变关系
剪断迷走神经 深慢呼吸,长吸式呼吸 2、过程 1）肺扩张反射：敏感性有种属差异，兔最敏感
肺扩张→肺牵张感器兴奋→迷走N→延髓→兴奋吸气 切断机制→吸气转化为呼气 2）肺萎陷反射(肺缩小反射)
在平静呼吸调节中的意义不大
病理时使呼吸变浅变快
（三）防御性呼吸反射 1、咳嗽反射 喉，气管，支气管黏膜 受机械或者化学刺激 作用：将呼吸道异物或分泌物排出 清洁和保护 严重会导致肺气肿 2、喷嚏反射 鼻黏膜受刺激 作用：清除鼻腔刺激物
在野外，对呼吸暂停者进行人工呼吸抢救时，主要是为 了造成下例哪两者之间的压力差 A、胸内压与大气压 B、胸内压与肺内压
C
C、肺内压与大气压
D、腹内压与肺内压
人在空气稀薄、02分压较低的高原上，呼吸增强 主要依靠何种感受器对呼吸中枢的兴奋作用
A、主动脉弓压力感受器
B、颈动脉窦压力感受器 C、颈动脉体化学感受器 D、中枢化学感受器
第五章
生理学笔记——第五章呼吸
⼀、呼吸过程 呼吸全过程包括三个相互联系的环节：（1）外呼吸，包括肺通⽓和肺换⽓；（2）⽓体在⾎液中的运输；（3）内呼吸。
掌握要点：（1）外呼吸是⼤⽓与肺进⾏⽓体交换以及肺泡与肺⽑细⾎管⾎液进⾏⽓体交换的全过程。
呼吸性细⽀⽓管以上的管腔不进⾏⽓体交换，仅是⽓体进出肺的通道，称为传送带。
对肺泡的⽓体交换来说，传送带构成解剖⽆效腔。
⽽呼吸性细⽀⽓管及以下结构则可进⾏⽓体交换，称为呼吸带，是⽓体交换的结构。
呼吸带内不能进⾏⽓体交换的部分则成为肺泡⽆效腔。
正常肺组织内肺泡⽆效腔为零，在病理情况下，可出现较⼤的肺泡⽆效腔，它和解剖⽆效腔⼀起构成⽣理⽆效腔，所以，⽣理⽆效腔随肺泡⽆效腔增⼤⽽增⼤。
（2）内呼吸指的是⾎液与组织细胞间的⽓体交换，⽽细胞内的物质氧化过程也可以认为是内呼吸的⼀部分。
⼆、肺通⽓：⽓体经呼吸道出⼊肺的过程 1.肺通⽓的直接动⼒——肺泡⽓与⼤⽓之间的压⼒差（指混合⽓体压⼒差，⽽不是某种⽓体的分压差）。
肺通⽓的原始动⼒——呼吸运动。
平静呼吸（安静状态下的呼吸）时吸⽓是主动的，呼⽓是被动的，即吸⽓动作是由吸⽓肌收缩引起，⽽呼⽓动作则主要是吸⽓肌舒张引起，⽽不是呼⽓肌收缩。
⽤⼒呼吸时，吸⽓和呼⽓都是主动的。
吸⽓肌主要有膈肌和肋间外肌，呼⽓肌主要是肋间内肌。
吸⽓肌收缩可使胸廓容积增⼤，肺内⽓压降低，引起吸⽓过程。
主要由膈肌完成的呼吸运动称腹式呼吸，主要由肋间外肌完成的呼吸运动称为胸式呼吸。
正常⽣理状况下，呼吸运动是胸式和腹式的混合型式。
2.肺通⽓阻⼒：包括弹性阻⼒和⾮弹性阻⼒，平静呼吸时弹性阻⼒是主要因素。
（1）弹性阻⼒指胸郭和肺的弹性回缩⼒（主要来⾃肺），其⼤⼩常⽤顺应性表⽰，顺应性=1/弹性阻⼒。
肺的顺应性可⽤单位压⼒的变化引起多少容积的改变来表⽰，它与弹性阻⼒、表⾯张⼒成反变关系，顺应性越⼩表⽰肺越不易扩张。
在肺充⾎、肺纤维化时顺应性降低。
肺泡的回缩⼒来⾃肺组织的弹⼒纤维和肺泡的液⼀⽓界⾯形成的表⾯张⼒。
人体生理学——呼吸
（1）碳酸氢盐(HCO3-)的形式：约占88％ （2）氨基甲酰血红蛋白的形式：约占7％
1．碳酸氢盐（HCO3-）
（1）在组织细胞：
CO2
CO2 ＋ H2O
H2CO3
ClCl-
HCO3-
HCO3-
红细胞 血浆
H+ ＋HbO2 HHb＋O2
O2
1．碳酸氢盐（HCO3-）
（2）在肺部：
血 浆 肺泡
红细胞 H2CO3 H2O＋CO2 CO2
反映血液PO2与Hb氧饱和度关系的曲线，称为氧解离曲线。 1．氧解离曲线的上段：PO2100～60mmHg 曲线较平坦，表明PO2的变化对Hb氧饱和度的影响不大。 意义：吸入气PO2只要不低于60mmHg，血液就可携带足够量的O2供组织细胞利用。
（三）氧解离曲线
O2。
2．氧解离曲线的中段：PO260～40mmHg 曲线较陡直，是反映HbO2释放2的部分。 表示PO2稍降低，Hb氧饱和度将明显降低，有较多的O2释放，有利于组织利用
（二）Hb与O2结合的特征
氧合血红蛋白(HbO2)呈鲜红色。 去氧血红蛋白(HHb)呈紫蓝色。 当血液中的去氧血红蛋白＞5g/100ml时，皮肤、粘膜呈暗蓝色，称为发绀 (cyanosis)。 出现发绀常表示机体缺氧。
4．Hb在与O2的结合或解离过程中发生变构效应，使氧解离曲线呈 S 形。
（三）氧解离曲线
阻
力非
弹
性
阻
力
胸廓弹性阻力： 与胸廓所处的位置有关 肺泡表面张力：2/3
肺弹性阻力 肺弹性回缩力：1/3
气道阻力： 气流形式和速度、气道半径
粘滞阻力 惯性阻力
常态下可忽略不计
1.弹性阻力和顺应性
顺应性(C)：单位跨壁压变化(△P)所引起的容积变化(△V )：C＝ △V/△P(L/cmH2O)
1．碳酸氢盐（HCO3-）
（1）在组织细胞：
CO2
CO2 ＋ H2O
H2CO3
ClCl-
HCO3-
HCO3-
红细胞 血浆
H+ ＋HbO2 HHb＋O2
O2
1．碳酸氢盐（HCO3-）
（2）在肺部：
血 浆 肺泡
红细胞 H2CO3 H2O＋CO2 CO2
反映血液PO2与Hb氧饱和度关系的曲线，称为氧解离曲线。 1．氧解离曲线的上段：PO2100～60mmHg 曲线较平坦，表明PO2的变化对Hb氧饱和度的影响不大。 意义：吸入气PO2只要不低于60mmHg，血液就可携带足够量的O2供组织细胞利用。
（三）氧解离曲线
O2。
2．氧解离曲线的中段：PO260～40mmHg 曲线较陡直，是反映HbO2释放2的部分。 表示PO2稍降低，Hb氧饱和度将明显降低，有较多的O2释放，有利于组织利用
（二）Hb与O2结合的特征
氧合血红蛋白(HbO2)呈鲜红色。 去氧血红蛋白(HHb)呈紫蓝色。 当血液中的去氧血红蛋白＞5g/100ml时，皮肤、粘膜呈暗蓝色，称为发绀 (cyanosis)。 出现发绀常表示机体缺氧。
4．Hb在与O2的结合或解离过程中发生变构效应，使氧解离曲线呈 S 形。
（三）氧解离曲线
阻
力非
弹
性
阻
力
胸廓弹性阻力： 与胸廓所处的位置有关 肺泡表面张力：2/3
肺弹性阻力 肺弹性回缩力：1/3
气道阻力： 气流形式和速度、气道半径
粘滞阻力 惯性阻力
常态下可忽略不计
1.弹性阻力和顺应性
顺应性(C)：单位跨壁压变化(△P)所引起的容积变化(△V )：C＝ △V/△P(L/cmH2O)
生理学第五章呼吸
─ 平静呼吸、用力呼吸和呼吸困难： • 平静呼吸：安静状态下的呼吸运动，平稳而均匀，每分钟12~18 次；吸气为主动，而呼气是被动。 • 用力呼吸：当机体运动，或吸 入气中的 CO2 增加、 O2 减少， 或肺通气阻力增大时，呼吸运 动加深加快，此时不仅参与收 缩的吸气肌数量更多，收缩更 强，而且呼气肌也参与收缩， 称为用力呼吸或深呼吸。 • 呼吸困难：在缺O2、CO2增多、或肺通气阻力增大较严重的情况 下，可出现呼吸困难，表现为呼吸运动显著加深，鼻翼扇动，同 时还会出现胸部困压的感觉。
呼吸全过程示意图
肺 静 脉 左 心
动 脉
组 O2 组 织 织 毛 细 细 血 CO 2 胞 管
组织换气
空 气
呼 吸 道
肺 肺 毛 细 泡 CO2 血 管
肺换气
O2
肺通气
肺 动 脉
右 心
气体运输
静 脉
外呼吸
(内呼吸)
第一节
肺通气
肺通气是指肺与外界环境之间进行气体交换的过程。
实现肺通气的器官包括呼吸道、肺泡和胸廓等。
呼吸肌
• 吸气肌：主要为肋间外肌和膈肌。 • 呼气肌：主要为肋间内肌和腹肌。 辅助吸气肌：包括斜角肌、胸锁 乳突肌等。
（1）平静呼吸
膈肌收缩使膈顶下移，增大 胸廓的上下径；肋间外肌收 缩使肋骨上提,扩大胸廓前 后径和左右径 胸廓容积扩大，肺在胸膜 腔负压作用下被动扩张 肺内压＜大气压， 气体经呼吸道入肺
1．弹性阻力和顺应性
• 弹性阻力：弹性物体对抗外力作用下时所产生对抗变 形的力，即回位力。其大小可用顺应性来度量。 • 顺应性：度量弹性体可扩张性的参数，它反映了弹性 体在外力作用下发生变形的难易程度。
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
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
Hb结合O2量变化不大； ②轻度呼衰病人肺泡气
下段
上段
PO2↓ 明 显 而 Hb 结 合 O2 量 变化不大。
对高原适应或有轻度呼吸 机能不全的人均有好处
（3） （2）
⑵中段： PO2 40~60mmHg HbO2释放O2 的部分
特征：曲线较陡 意义:维持正常时组织 氧供
⑶下段： PO215～40 mmHg HbO2与O2解离的部分
第五章 呼 吸
制作人：张秀娟 专业班级：生物技术121 学号：12772005
第一节 第二节 第三节 第四节
肺通气 肺换气和组织换气 气体在血液中的运输 呼吸运动的调节
总论
人体的呼吸过程是由三个相互衔接并同时进行 的环节来完成：
（1）外呼吸：指外界环境与肺毛细血管之间的气体 交换过程,包括肺通气（肺与外界空气之间的气体交 换过程）和肺换气（肺泡与肺毛细血管之间的气体 交换过程）。
Hb与O2亲和力↓ P50↑，氧离曲线右移
1）机理-波尔效应
H+↑→
R型
→Hb与O2亲和力↓
T型
2）波尔效应的意义
➢ 肺Cap： 血PCO2↓，[H+] ↓，氧离曲线左移，利于 Hb与O2的结合。
➢组织Cap：血PCO2↑，氧离曲线右移，促使Hb结合O2释 放。
2.温度
温度↑→H+活度↑→ Hb与O2亲和力↓→
≈2500ml
3.肺活量（VC）：尽力吸气后，从肺内所能呼出的最 大气量＝潮气量+补吸气量+补呼气量
☛用力肺活量（FVC）：尽力 吸气后，尽力尽快呼气，所呼 出的最大气体量。
单位时间内呼出的气体量占用力 肺活量的百分数 如FEV1/ FVC ☛时间肺活量FEV1
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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肺弹性阻力的大小难以测定，因此通常用顺 应性来表示。 顺应性：在外力作用下，弹性物体扩张的难 易程度。
顺应性=1/弹性阻力
肺弹性阻力增加，顺应性降低 肺弹性阻力减小，顺应性增大
吸气困难 呼气困难
（二）非弹性阻力
包括：惯性阻力、粘滞阻力、气道阻力（主）
惯性阻力：气体在发动、变速、换向时因气体和 组织的惯性所产生的阻力 粘滞阻力：来自呼吸时组织相对位移发生摩擦时 所产生的阻力 气道阻力：非弹性阻力的 80%~90%，由气道管 径、气流速度和气流形式决定。
3500ml、2500ml
用力呼气量 5000~6000ml 3500~4500ml 6、肺总量
900 ~1200 ml
4、残气量 1000~1500 ml
用力呼气量（forced expiratory volume，FEV）：
最大吸气后以最快速 度用力呼气，在一定 （单位）时间内所能 呼出的最大气量。
2. 呼吸膜的面积
气体扩散率与膜面积呈正相关
毛细血管开放数量及开放程度与扩散面积有关
双侧肺呼吸膜的总面积 ≈ 70m2
平静呼吸 = 40m2 贮备面积 ≈ 30m2 肺实变、肺气肿及肺不张 呼吸膜面积
3. 通气/血流比值(Ventilation/perfusion ratio)
二、肺通气功能的评价
(evaluation of function of pulmonary ventilation)
（一）肺容量—指四种互不重叠的呼吸气量
1、潮气量 400~600 ml 2、补吸气量 1500~2000 ml 3、补呼气量 功能残气量 2500ml、2000ml 5、肺活量
(2)频率:
成人:12～18次/分
(3)过程： ①平静呼吸：
膈肌收缩使膈顶下移， 增大胸廓的上下径 肋间外肌收缩使肋骨上提,扩 大胸廓前后、左右径 胸廓容积扩大， 肺在胸膜腔负压作用下被动扩张 (因肺无主动扩缩的组织结构) 肺内压＜大气压， 气体经呼吸道入肺 膈肌和肋间外肌舒张， 肋骨和膈肌弹性回位， 缩小胸廓 上下、前后、左右径 胸廓容积缩小, 肺被动缩小
溶解度 (solubility)：在1个大气压下，37℃时， 每100ml液体中所溶解的气体ml数。
CO2溶解度：51.5/100ml
O2溶解度：2.14/100ml
CO2的扩散速率约为O2的2倍
二、肺换气和组织换 气 （一）肺换气过程
结构基础：呼吸膜
动力：气体的分压差 O2
CO2
6层＜1μm厚
CO2和O2的扩散仅需0.3秒即达到平衡
血液流经肺毛细血管耗时0.7秒
O2
换气动力：分压差 换气方向： 分压高→分压低 换气结果： 肺Ｖ血 组织Ａ血 ↓ ↓ Ａ血 Ｖ血
CO2
（二）影响肺换气的因素
1. 呼吸膜的厚度： 肺纤维化、尘肺、肺水肿→呼吸膜厚度↑→ 通透性↓→气体交换↓；特别在运动时，∵ 耗氧量↑肺血流速↑(=气体交换时间↓）， 呼吸膜厚度↑→气体交换↓↓ 。
第五章 呼 吸 Respiration
本章要点：
1. 肺
通 气
2. 气体的交换 3. 气体在血液中的运输 4. 呼吸运动的调节
概述
本节学习目标
掌握呼吸的概念及呼吸的基本过程。
熟悉呼吸器官的结构特点及功能意义。
一、呼吸的四个过程？ 二、内呼吸、外呼吸的概念？
在新陈代谢过程中，机体需要消耗O2， 并产生CO2，为维持内环境中O2和CO2含 量的相对稳定，确保体内新陈代谢的正常 进行，机体必须不断地从外界环境中摄取 O2，并排出所产生的CO2。
一般肺泡无效腔很小，生理无效腔≈解剖无效腔。
肺泡通气量：指每分钟吸入或呼出肺泡的气 量，是衡量肺部气体交换有效率的 指标。
肺泡通气量＝（潮气量－无效腔气量）×呼吸频 率
支气管扩张
解剖无效腔↑
肺A部分梗塞
肺泡无效腔↑
不同呼吸频率、潮气量时的肺通气量及肺泡通气量
呼吸形式 呼吸频率 潮气量 ( 次 /分 ) (毫升) 正常安静 深慢呼吸 16 500 肺通气量 (毫升/分) 8000 肺泡通气量 (毫升/分) 5600
1、每分通气量
——每分钟吸入或呼出肺的气体量
每分通气量＝潮气量×呼吸频率
正常人呼吸频率为12～18次/min，每分通
气量约6－9L/min，每分最大通气量约70～
120L/min
2、肺泡通气量
解剖无效腔：指从上呼吸道至终末细支气管部 分的气道，该部分不参与气体交换过 程，称为～，正常成年人约150ml。 肺泡无效腔：指进入肺泡的气体有部分未能与肺 毛细血管血液之间进行气体交换，这部 分气体所占的肺泡容量称为～。 生理无效腔＝解剖无效腔＋肺泡无效腔。
（一）弹性阻力
弹性阻力( R )：物体在外力作用下变形时所产生的 对抗变形的力。包括肺弹性阻力（主）和胸廓弹性 阻力。
肺泡表面的表面张力(2/3)
肺的弹性阻力
肺组织的弹性回缩力(1/3)
（1）肺泡表面张力和肺表面活性物质
肺泡表面张力(surface tension)
肺泡的内表面覆盖一薄层液体，与肺泡内气体 形成液-气界面，使液体表面积缩至最小的力。
肺内压＞大气压， 气体经呼吸道出肺
吸
气
呼
气
②用力呼吸：
用力吸气时，辅助吸气肌也参加，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 （肋间内肌+腹壁肌收缩），胸廓容积进一步缩小。
③人工呼吸:
基本原理:使肺内与外界大气压间产生压力差 方法:负压吸气式(压胸法) 正压吸气式( 口对口呼吸法，呼吸机)
气道阻力特点: ①只在呼吸运动时产生； 流速快→阻力大 ②与气体流动形式有关： 层流→阻力小 湍流→阻力大 ③与气道半径的4次方成反比： （R∝1／r4）
为什么支气管哮喘病人呼气比吸气困难
弹 胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关 性 阻 肺 力 肺弹性阻力 肺泡表面张力：2/3 通 肺弹性回缩力: 1/3 气 阻 非 气道阻力：与气体流动速度+形式+气道半径 力 弹 有关 性 阻 粘滞阻力 常态下可忽略不计 力 惯性阻力
吸气开始 吸气停止 呼气开始 呼气停止
呼气末
吸气末
2. 胸膜腔内压(intrapleural pressure)
（1）胸膜腔：位于脏层胸膜与壁层胸膜之间的潜在、密
闭的腔隙，其内仅少量浆液
（2）胸膜腔内压 ：胸膜腔内的压力。
测量：直接法
间接法
胸膜腔内压
(intrapleural pressure)
防肺泡破裂
(萎陷)
生理意义：
①降低肺的弹性阻力、减小
肺表面活性物质减少
吸气阻力，增加肺的顺应性
②避免肺毛细血管中的液体
肺不张
渗入肺泡，防止肺水肿发生
③有助于维持肺泡的稳定性 早产儿
成人肺炎、肺血栓
（2）肺的弹性回缩力
肺组织含弹性纤维，肺扩张时弹性纤维会产生 回缩力。 在一定范围内，肺被动扩张的越大，弹性回缩 力越大，肺弹性阻力也越大。 反之，越小。
(4)特点：
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。 ③平静呼吸时，肋间外肌所起的作用＜膈肌。
根据参与呼吸运动的肌群不同分为：
腹式呼吸(abdominal breathing) : 以膈肌舒缩活
动为主的呼吸运动。
胸式呼吸(thoracic breathing) : 以肋间外肌舒缩
的气体交换以及组织细胞内的生物氧化过程。
呼吸道黏膜： 加温、加湿 过滤、清洁 防感染、保护黏膜 的完整性
1、呼吸是指________________________。 2、呼吸的过程包括_______、_______、 _______、_______。 3、外呼吸是指_______和_______。 4、内呼吸是指_______。 5、呼吸道粘膜粘液的作用有_______、 _______、_______。 6、上呼吸道是指_______、_______、 _______。 7、气体传导区不能进行气体交换主要是因 为管壁结构上没有_______。
活动为主的呼吸运动。
★混合式呼吸
（二）呼吸时肺内压和胸膜腔内压的变化
1. 肺内压(intrapulmonary pressure)
肺泡内的压力
呼吸暂停、声带开放、呼吸道通畅时： 肺内压＝大气压
呼吸运动过程中肺内压的周期性交替升降
内压和大气压之间的压力差
肺
推动气体进出肺
的直接动力
•吸气初：肺内压 < 大气压 •吸气末：肺内压 = 大气压 •呼气初：肺内压 > 大气压 •呼气末：肺内压 = 大气压
1、机体与外界环境之间的气体交换过程 2、肺通气、肺换气、气血运输、组织换气 3、肺通气、肺换气 4、组织换气 5、加温和加湿、过滤和清洁、防止感染和 保护黏膜的完整性 6、鼻、咽、喉 7、肺泡
三、肺通气原理 （一）肺通气的动力
呼
收 缩
吸 廓
肌 舒 张
缩 小
胸
扩 张 肺 扩 张
脏 缩 小
原动力:呼吸运动 肺内压＜大气压 肺内压＞大气压 是肺通气的原动力。 直接动力:肺内压 吸 气 呼 气 与外界大气压间的压 力差。
机体与外界环境之间的气体交换过程 称为呼吸。
下呼吸道
鼻、咽、喉→气管→主支气管 →…….→呼吸性细支气管
上呼吸道
气体传送带
气体交 肺泡 换场所
呼吸全过程：
呼吸包括三个相互衔接并同时进行的过程
1.外呼吸：包括肺通气和肺换气 2.气体在血液中的运输 3.内呼吸：组织细胞与组织毛细血管之间