呼吸系统的生理学
生理学基础呼吸系统
比值↑≈通气过多或肺）氧的运输
•物理溶解：(1.5%) •化学结合:(98.5%)
PO2↑ (氧合) PO2↓ (氧离)
Hb与O2结合的特征
1.反应快、可逆、受PO2的影响、不需酶的催化
2.是氧合，非氧化
Hb +
PO2↑(氧合)
暗红O2色
PO2↓(氧离)
以单分子层排列在液体分子层表面，主要作用降低表面张力
呼吸
三、肺通气功能的指标
（一）肺容量：
潮气量 补吸气量 补呼气量 余气量 功能余气量 肺活量 肺总量
肺活量
残气量 补呼气量 潮气量
补吸气量
功能残气量 肺总容量
肺活量
一次最大吸气后再尽力呼气所能呼出的气体量
＝潮气量+补吸气量+补呼气量
男性：3500ml 女性：2500ml
HbO2 鲜红色
（二）二氧化碳的运输
物理溶解： 5％ 化学结合：95％ ⒈碳酸氢盐 88％
CO2＋H2O 碳酸酐酶 H2CO
3
⒉氨基甲酸血红蛋白 7％
HCO3-＋H+
当血液中去氧Hb含量达5g/100ml以上，皮肤 、粘膜呈蓝紫色称紫绀（一般是缺O2的标志）。
第一节 肺通气
第三节 呼吸运动的调节
下缘向外侧偏转，胸廓前后、左右径扩大
胸廓扩大，肺随之扩张，肺 内容积增大，肺内压降低
肺内压＜大气压， 气体经呼吸道入肺
吸气
1.平静呼吸和用力呼吸---平静呼吸
膈肌和肋间外肌舒张，
膈顶、肋骨和胸骨均回位
胸廓和肺容积缩小 ，肺内压升高
肺内压＞大气压， 气体经呼吸道出肺
呼气
呼吸时胸廓和膈的变化
用力呼吸
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肺泡上皮及基膜、组织间
隙、毛细血管基底膜、毛
细血管内皮细胞等6层结
CO2
构 ， 其 厚 度 6 层 ＜ 1μm 。
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肺通气
一、肺通气的动力
（一）基本概念及基本过程
1、肺通气 是指肺与外界环境间的气体交换过程。呼吸运动 是动力源。
2、肺通气的动力
大气和肺泡气之间的压力差。压力差产生于肺的张缩所引起
的肺容积的变化，可是肺本身不具有主动张缩的能力。它的张
缩是由于胸廓的扩大和缩小所引起。而胸廓的扩大和缩小又是
由呼吸肌的收缩和舒张所引起。由于胸膜腔和肺的结构功能特
征，肺便随胸廓的张缩而张缩，肺容积的这种变化又造成肺内
压和大气压之间的压力差，此压差直接推动气体进出肺。
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3. 呼吸运动 呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和 缩小称为呼吸运动。
② 惯性阻力；
③ 组织的粘滞阻力。
1、弹性阻力和顺应性
① 弹性阻力：弹性组织在外力作用下变形时，具有对抗变 形和回位的倾向，称为弹性阻力。
② 顺应性：是指外力作用下弹性组织的可扩展性，容易扩
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2．非弹性阻力 ① 惯性阻力：是气流在发动、变速、换向时因
气流和组织惯性所产生的阻止运动的因素。平 静呼吸很小为0。 ② 气道阻力：来自气体流经呼吸道时，气体分 子间和气体分子与气道壁之间的摩擦，是非弹 性阻力的主要成分约占80-90%。 ③ 粘滞阻力：来自呼吸时组织相对移位所发生 的摩擦。
2
图呼 吸 全 过 程 示 意
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呼吸系统解剖结构
呼吸系统的解剖生理
肺通气
外环境与肺之间的气体交换，通过呼吸肌运动引起的胸腔容积的改变，使气体有效地进入或排出肺泡
肺换气
利用肺泡与肺毛细血管血液之间的气体分压差交换，主要通过肺泡内呼吸膜，以气体弥散方式进行
防御、免疫功能
清除异物
呼吸道黏膜和黏液纤毛运载系统
免疫
呼吸道分泌的免疫球蛋白（B细胞分泌IgA、IgM等），溶菌酶等在抵御呼吸道感染方面起着重要作用
尚未发育完善，弹力组织发育差，血管丰富，间质发育旺盛，肺泡数量较少，使其含血量相对多而含气量少
易于感染，并易引起间质性肺炎、肺不张及肺气肿等
免疫系统
非特异性及特异性免疫功能均较差，免疫球蛋白含量低，尤以分泌型IgA（SIgA）为低，且肺泡巨噬细胞功能不足
易患呼吸道感染
呼吸系统的解剖生理
道
上呼吸道
由鼻、咽、喉组成
下呼吸道
气管、支气管组成，右支气管粗、短而陡直，左支气管细长且趋水平，故异物更易入右肺
肺
左肺叶
上、下两叶
右肺叶
上、中、下三叶
胸膜
脏层
紧贴在肺表面
壁层
于胸壁内面，有感觉神经分布，病变累及时引起胸痛
胸膜腔
两层胸膜之间的腔
二、呼吸系统的生理功能
三、儿童呼吸系统解剖生理特点
组成
特点
结局
鼻腔
相对短小，无鼻毛，后鼻道狭窄，黏膜柔嫩，血管丰富
易于感染；炎症时易充血肿胀出现鼻塞，导致呼吸困难
喉部
较长、狭窄，呈漏斗型，黏膜柔嫩，血管丰富
易发生炎症肿胀，故喉炎时易发生梗阻而致窒息
气管
相对狭窄，缺乏弹力组织，纤毛运动差
易发生炎症，炎症时也易导致阻塞
肺组织
认识呼吸系统中的气道解剖与生理学
认识呼吸系统中的气道解剖与生理学一、气道解剖结构呼吸系统是人体的重要机能之一，负责将外部空气引入体内，并将其中的氧气传递至全身各组织和器官，同时排除二氧化碳等代谢废物。
在呼吸过程中，气道扮演着重要角色，它分为上呼吸道与下呼吸道两个部分。
本文将着重介绍气道解剖结构与其生理学功能。
1. 上呼吸道上呼吸道包括鼻腔、鼻咽、口咽和软腭等部位。
首先是鼻腔，其位于面部正中的区域，在两侧有两个孔洞通向外界。
鼻腔内覆盖有黏液及纤毛，这些结构可以捕捉大颗粒物质并阻止其进入下呼吸道。
紧接着是鼻咽部（也称为鼻后庭），位于口齿之后的区域。
在这里，空气会经过外周扩张的纳状突或唐普囊泡区域，增加了呼吸表面积。
口咽即口腔和咽喉的结合部位，承载了进食和呼吸两个功能。
最后是软腭，它分隔了鼻腔与口咽，在进食时闭合以防止食物进入鼻腔。
2. 下呼吸道下呼吸道指的是从喉部到肺泡的通路，包括喉部、气管、支气管和肺泡。
其中最重要的是气管和支气管。
（1）气管气管是连接喉部和支气管的主要通道，在形态上类似一根筒状结构。
其内壁由软骨环组成，这样可以保持气道开放性。
此外，还有纤毛与黏液层覆盖在内壁上，起着保护作用并帮助排出异物或代谢废物。
气管的下端分为左右两个支气管，由于左右支气管有不同的角度和直径，造成了呼吸过程中空气分配不均衡。
此外，在遭遇敏感刺激时，如异物进入或者感染引起的炎症等情况下，气道平滑肌会收缩，导致气道狭窄，这就是哮喘等呼吸系统疾病的发生机制之一。
（2）支气管和肺泡从气管进入双侧方向的左右主支气管称为第一级分支。
在支气管的各级分支过程中，直径逐渐减小，达到微小的细支气管、呈梳子状的终末细支气管，并且最终通达至肺泡。
肺泡即位于肺组织内层层膨胀的囊泡结构，是呼吸过程中最重要的解剖单位。
其表面积非常巨大，估计可达200-300平方米以上。
肺泡壁由薄而柔软的上皮细胞构成，这样有助于通过肺血管与血液发生充分接触，实现体内外部环境间的氧和二氧化碳交换。
呼吸系统 生理学
呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程，称为呼吸。
通过呼吸，机体从大气摄取新陈代谢所需要的O2，排出所产生的CO2，因此，呼吸是维持机体新陈代谢和其它功能活动所必需的基本生理过程之一，一旦呼吸停止，生命也将终止。
在高等动物和人体，呼吸过程由三个相互衔接并且同进进行的环节来完成（图5-1）：外呼吸或肺呼吸，包括肺通气（外界空气与肺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）；气体在血液中的运输；内呼吸或组织呼吸，即组织换气（血液与组织、细胞之间的气体交换过程），有时也将细胞内的氧化过程包括在内。
可见呼吸过程不仅依靠呼吸系统来完成，还需要血液循环系统的配合，这种协调配合，以及它们与机体代谢水平的相适应，又都受神经和体液因素的调节。
第一节肺通气肺通气（pulmonary ventilation）是肺与外界环境之间的气体交换过程。
实现肺通气的器官包括呼吸道、肺泡和胸廓等。
呼吸道是沟通肺泡与外界的通道；肺泡是肺泡气与血液气进行交换的主要场所；而胸廓的节律性呼吸运动则是实验通气的动力。
一、呼吸道的主要功能呼吸首（气道）包括鼻、咽、喉（上呼吸道）和气管、支气管及其在肺内的分支（下呼吸道）。
随着呼吸道的不断分支，其结构和功能均发生一系列变化，气道数目增多，口径减小，总横断面积增大，管壁变薄，这些变化有重要的生理意义。
（一）调节气道阻力通过调节气道阻力从而调节进出肺的气体的量、速度和呼吸功（详见肺通气原理）。
（二）保护功能环境气温、湿度均不恒定，而且可含尘粒和有害气体，这些都交危害机体健康。
但是，呼吸道具有对吸入气体进入加温、湿润、过滤、清洁作用和防御反射等保护功能。
1．加温湿润作用主要在鼻和咽，而气管和支气管的作用较小。
一般情况下，外界空气的温度和温度都较肺同为低。
由于鼻、咽粘膜有丰富的血流，并有粘液腺分泌粘液，所以吸入气在达气管时已被加温和被水蒸气所饱和，变为温暖而湿润的气体进入肺泡。
如果外界气温高于体温，则通过呼吸道血流的作用，也可以使吸入气的温度下降到体温水平。
呼吸系统试题 生理学
一.名词解释1．肺通气(pulmonary ventilation)2．顺应性（compliance）3．肺表面活性物质(pulmonary surfactant)4．潮气量(tidal volume,TV)5．肺活量(vital capacity，VC)6．用力呼气量(FVC)7．生理无效腔（physiologic dead space）8．功能残气量(functional residual capacity，FRC)9．每分通气量(minute ventilation volume)10．肺泡通气量(alveolar ventilation)11．胸膜腔内压(intrapleural pressure)12．肺扩散容量(pulmonary diffusion capacity)13．通气/血流比值(ventilation/perfusion ratio)14．氧容量(oxygen capacity)15．氧含量(oxygen content)16．血氧饱和度(oxygen ?saturation)17．氧离曲线(oxygen dissociation curve)18．波尔效应（Bohr effect）19．肺牵张反射(pulmonary stretch reflex)20．中枢化学感受器（central chemoreceptor）二、填空题21.呼吸的全过程包括三个相互联系的环节，即_____，_____，_____其中外呼吸包括_____ 和_____；内呼吸包括_____ 和_____。
22．肺通气的原动力来自_____，直接动力是_____ 。
23.肺通气的阻力包括_____和_____ 两种。
24.肺的弹性阻力来自_____和_____，其中以_____为主。
肺的非弹性阻力主要来自_____ ，它受_____、_____和_____ 的影响。
25.弹性阻力大，不易扩张，顺应性_____；弹性阻力小，易扩张，顺应性_____26.正常成人腹式呼吸与胸式呼吸同时存在，但以_____为主；小儿主要是_____ 呼吸，妊娠后期的妇女则以_____呼吸为主。
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
医学生理学--呼吸系统
妊娠22-24 w 肺Ⅱ型细胞开始合成 妊娠25～30 w肺泡腔内开始出现 分娩时(40 w )肺泡腔内达高峰
故早产儿易患新生儿呼吸窘迫综合症。
P=
2T r
式中： P ：肺泡液 - 气界面的压 强（ N/m2 ）， T ：肺泡液 - 气界 面的表面张力系数（即单位长度 的表面张力， N/m ）； r ：肺泡 半径（m）。
运动时，由于肺毛细 血管开放的数量和开 放程度增加，有效扩 散面积也大大增加。
3、通气与血流比值的影响※
每分钟肺泡通气量与每分肺血流量之间的比值： V/Q=4.2/5.0=0.84
功能性动-静脉短路
肺泡无效腔增大
整个肺脏的V/Q=0.84,是衡量肺换气功能的指标；但因肺
脏各局部的肺泡通气量和血流量的不均性，故临床上更应
平静呼吸特点
吸气——膈肌、肋间外肌收缩引起——主动
呼气——膈肌、肋间外肌舒张引起——被动
用力呼吸 机体活动时或异常情况下引起深 而快的呼吸，也称深呼吸 吸气： 吸气肌、辅助吸气肌收缩 呼气： 吸气肌、辅助吸气肌舒张 呼气肌收缩
特点：吸气和呼气都是主动运动
(二) 呼吸运动形式
a、胸式呼吸：肋间外肌 收缩舒张为主的呼吸运动。 见于肥胖、妊娠、腹 腔巨大肿块、严重腹水等
意义:机体在安静状态下血液Hb对组织的供氧情况。
下段:15～40mmHg 坡度更陡 表明：PO2稍有下降,血氧饱和 度就急剧下降。
意义:维持活动时组织的氧供。
4、影响氧解离曲线的因素
作用于胸腔内其他 器官，如腔静脉和胸 导管等，有利于静脉 血和淋巴液的回流。
3）胸膜腔内的测定
生理学-第五章-呼吸系统
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)————
医学呼吸生理学实验室技能项操作
医学呼吸生理学实验室技能项操作医学呼吸生理学实验室是医学专业中的一个重要实验室，主要用于研究呼吸系统的生理特性和疾病，掌握医学呼吸生理学实验室技能操作对于医学专业的学生来说至关重要。
本文将介绍医学呼吸生理学实验室中的常用技能项操作。
一、肺体积测定肺体积测定是常规的呼吸生理学实验室技能项操作之一，主要用于评估呼吸系统的功能和疾病。
常用的肺体积测定方法包括肺活量测定、呼气峰流量测定、一秒钟用力呼气容积测定等。
在进行肺体积测定操作时，需要注意以下几点：1. 肺体积测定前需要将测试者的身高、体重、年龄和性别等因素记录下来，以便计算肺活量指数和其他相关指标。
2. 测试者需要保持放松状态，将呼吸系统恢复到正常呼吸状态。
3. 在进行测定的过程中，需要严格按照测定方法操作，确保测定结果的准确性。
二、呼吸道阻力测定呼吸道阻力测定是常用的呼吸生理学实验室技能项操作之一，主要用于评估呼吸系统的阻力和疾病。
常用的呼吸道阻力测定方法包括气道阻力测定、最大通气量测定、气道压力流速曲线测定等。
在进行呼吸道阻力测定操作时，需要注意以下几点：1. 需要确保测试者处于稳定状态，避免干扰测定结果。
2. 在进行测定的过程中，需要细致观察测试者的呼吸状况，并根据需要进行相应的操作。
3. 在测定完成后，需要对测定结果进行分析和解释，并根据需要采取相应的措施。
三、血氧饱和度测定血氧饱和度测定是常用的呼吸生理学实验室技能项操作之一，主要用于评估测试者的血氧饱和度及其变化。
常用的血氧饱和度测定方法包括血氧饱和度仪测定、血液分析仪测定等。
在进行血氧饱和度测定操作时，需要注意以下几点：1. 需要确保测试者处于稳定状态，避免干扰测定结果。
2. 在进行测定的过程中，需要细致观察测试者的呼吸状况，并根据需要进行相应的操作。
3. 在测定完成后，需要对测定结果进行分析和解释，并根据需要采取相应的措施。
综上所述，医学呼吸生理学实验室技能项操作对于医学专业的学生来说是必须掌握的技能，它不仅能够帮助学生熟练掌握呼吸生理学实验室中的基本操作，还能提高学生对呼吸系统的认识和理解，为学生今后从事医学工作打下坚实的基础。
呼吸系统(人体解剖生理学)
临床上常在第3～5气管软骨环处行气管切开术，急救喉阻塞而
致呼吸困难的病人。
2、形态：
左主支气管 气管隆嵴 右主支气管
“C”形软骨环
（二）支气管
1、左主支气管
细、长（4—5cm）、倾斜（35—36o）
2、右主支气管
右主支气管
粗、短（2—3cm）、垂直（22—
25o）—细菌、异物容易坠入。
甲状软骨 环状软骨
（三）鼻旁窦
额窦 上颌窦 开口中鼻道 筛窦（前、中）
（后群）—— 开口上鼻道 蝶窦—— 开口蝶筛隐窝
二、喉
(一)喉的位置 是发音器官，舌骨下方，成人平对3—6颈椎体。
（二）喉的结构 1、喉软骨及其连结 （1）甲状软骨：（最大）喉结 （2）环状软骨：唯一呈环形的软骨 （3）会厌软骨：会厌，关闭喉口 （4）杓状软骨：声带突、肌突。
呼吸过程
①平静呼吸(eupnea) 膈肌收缩，
胸廓上下径↑ 肋间外肌收缩使胸廓前后、
左右径↑
膈肌和肋间外肌 舒张，胸廓
上下、前后、左右径
胸廓容积扩大，肺被动扩张
胸廓容积缩小, 肺被动缩小
肺内压＜大气压， 气体经呼吸道入肺
吸气
肺内压＞大气压， 气体经呼吸道出肺
呼气
②深呼吸(deep breathing)
2.胸膜腔实际承受的压力：
胸膜腔内压=肺内压-肺回缩力 正常人在吸气末和呼气末，肺内压等于大气压：
胸膜腔内压=大气压-肺回缩力
若以大气压为零，则：
胸膜腔内压= －肺回缩力
柱外侧处平T12棘突。
二、纵膈
概念：左、右纵隔胸膜间的全部器官、结构 及其间CT的总称。
位置：
纵隔
前界： 胸骨
后界： 脊柱