第五章呼吸1本章內(nèi)容：第一節(jié)概述第二節(jié)肺通氣（肺通氣的原理）第三節(jié)肺換氣和組織換氣1、肺換氣和組織換氣的基本原理2、肺換氣3、組織換氣第四節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谖骞?jié)呼吸的調(diào)節(jié)教學(xué)要求：明確呼吸的意義，掌握呼吸的三個(gè)相互聯(lián)系的環(huán)節(jié)，了解呼吸節(jié)律的維持與呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)。2呼吸：機(jī)體和外界環(huán)境之間的氣體交換生理意義：維持內(nèi)環(huán)境中O2和CO2含量的相對(duì)穩(wěn)定。呼吸過(guò)程:外呼吸（肺呼吸）：

肺通氣空氣－肺；肺換氣肺泡－肺毛細(xì)血管；氣體在血液中的運(yùn)輸：

肺攝取的O2運(yùn)輸?shù)浇M織細(xì)胞；組織細(xì)胞將CO2運(yùn)送到肺

內(nèi)呼吸（組織呼吸）：

血液－組織細(xì)胞3呼吸過(guò)程的基本環(huán)節(jié)：

血液循環(huán)

肺

組織細(xì)胞

O2

O2

CO2

CO2

肺通氣肺換氣氣體在血液中運(yùn)輸組織換氣細(xì)胞內(nèi)氧化

外呼吸內(nèi)呼吸4第一節(jié)肺通氣一、肺通氣的原理推動(dòng)氣體流動(dòng)的動(dòng)力>阻止其流動(dòng)的阻力(一)肺通氣的動(dòng)力

根本動(dòng)力（原動(dòng)力）：

呼吸肌收縮和舒張引起的節(jié)律性呼吸運(yùn)動(dòng)。直接動(dòng)力：

肺泡氣與大氣之間的壓力差

＞0呼氣

＜0吸氣5

1.呼吸運(yùn)動(dòng)2.肺內(nèi)壓3.胸膜腔內(nèi)壓肺通氣的動(dòng)力61.呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸肌收縮舒張引起的胸廓擴(kuò)大和縮小稱為呼吸運(yùn)動(dòng)，包括吸氣運(yùn)動(dòng)和呼氣運(yùn)動(dòng)。

吸氣?。弘跫『屠唛g外肌

呼氣?。豪唛g內(nèi)肌和腹肌

呼吸輔助?。盒苯羌?、胸鎖乳突肌等7（1）呼吸運(yùn)動(dòng)的過(guò)程：

平靜呼吸：

a.吸氣：吸氣肌收縮－胸廓擴(kuò)張－肺擴(kuò)張－肺容量增加－肺內(nèi)壓暫時(shí)下降－氣體進(jìn)入肺（主動(dòng)過(guò)程）

b.呼氣：吸氣肌舒張－肺回縮－胸廓回縮－肺內(nèi)壓升高－氣體被呼出（被動(dòng)過(guò)程）用力呼吸（深呼吸）：用力吸氣：輔助肌收縮（主動(dòng)過(guò)程）

用力呼氣：呼氣肌收縮（主動(dòng)過(guò)程）8（2）呼吸運(yùn)動(dòng)的型式

a.腹式呼吸和胸式呼吸：腹式呼吸：以膈肌舒縮活動(dòng)為主；胸式呼吸：以肋間外肌舒縮活動(dòng)為主；成年人的呼吸為腹式和胸式的混合式呼吸。b.平靜呼吸和用力呼吸平靜呼吸安靜時(shí)的呼吸；用力呼吸加深加快的呼吸；呼吸困難缺氧或CO2增多時(shí)的呼吸。92、肺內(nèi)壓：肺泡內(nèi)的壓力

。

吸氣初，肺容積↑→肺內(nèi)壓↓→低于大氣壓→空氣入肺泡→肺內(nèi)壓↑→吸氣末時(shí)，肺內(nèi)壓=大氣壓→氣流停止。

呼氣初，肺容積↓→肺內(nèi)壓↑→高于大氣壓→肺內(nèi)氣體出肺→肺內(nèi)壓↓→呼氣末時(shí)肺內(nèi)壓=大氣壓，氣流停止。10人工呼吸的方法:

負(fù)壓吸氣式(壓胸法)正壓吸氣式(口對(duì)口呼吸法，呼吸機(jī))人工呼吸：一旦呼吸停止，可人為改變肺內(nèi)壓，建立肺內(nèi)壓與大氣壓之間的壓力差來(lái)維持肺通氣。11123.胸膜腔內(nèi)壓

胸膜腔由兩層胸膜構(gòu)成：緊貼于肺表面的臟層和緊貼于胸廓內(nèi)壁的壁層。

胸膜腔內(nèi)僅有少量漿液，沒(méi)有氣體，這一薄層漿液的作用是：（1）在兩層胸膜間起潤(rùn)滑作用，減少摩擦。（2）漿液分子的內(nèi)聚力使兩層胸膜貼附在一起，并將肺和胸廓相互藕聯(lián)。13（2）胸膜腔負(fù)壓形成的條件先決條件:胸膜腔是密閉的。根本因素:肺有彈性回縮力。

a.胸腔的自然容積大于肺的自然容積，使肺處于擴(kuò)張狀態(tài)。

b.胸膜的壁層不易受大氣壓的直接影響。

胸膜腔內(nèi)壓＝肺內(nèi)壓－肺回縮力在呼氣末或吸氣末，肺內(nèi)壓等于大氣壓，因而胸膜腔內(nèi)壓＝大氣壓－肺回縮力若以大氣壓為0，則胸膜腔內(nèi)壓=－肺回縮力141、維持肺擴(kuò)張狀態(tài)2、利于靜脈血和淋巴液回流

胸膜腔負(fù)壓的生理意義

如果胸膜破裂，胸膜腔與大氣相通，空氣將立即進(jìn)入胸膜腔內(nèi)，形成氣胸。此時(shí)兩層胸膜彼此分開(kāi)，肺將因其本身的回縮力而塌陷。氣胸15肺通氣的動(dòng)力

呼吸肌的舒縮是肺通氣的原動(dòng)力；呼吸肌舒縮引起胸廓的張縮，導(dǎo)致肺容積的變化，造成肺內(nèi)壓和大氣壓之間的壓力差，為肺通氣的直接動(dòng)力；胸膜腔負(fù)壓的存在，保證肺處于擴(kuò)張狀態(tài)，是原動(dòng)力轉(zhuǎn)化為直接動(dòng)力的關(guān)鍵。16(二)肺通氣的阻力Resistance

肺的彈性阻力

占總彈性阻力

阻力

胸廓的彈性阻力

70%

氣道阻力

占總阻力非彈性阻力

慣性阻力

30%

粘滯阻力

（靜態(tài)阻力）（動(dòng)態(tài)阻力）17彈性阻力和順應(yīng)性：彈性阻力：物體對(duì)抗外力作用所引起的變形的力。

順應(yīng)性：彈性組織在外力作用下發(fā)生變形的難易程度，指單位跨壁壓所引起的體積變化。度量法：

順應(yīng)性=(1/彈性阻力)順應(yīng)性大=易擴(kuò)張=彈性阻力小順應(yīng)性小=不易擴(kuò)張=彈性阻力大18(1)肺的彈性阻力肺彈性阻力的來(lái)源：肺組織彈性回縮力及表面張力。

表面張力：

在肺泡內(nèi)的液-氣界面上，由于液體分子之間的吸引力大于氣體分子之間的吸引力，而使表面積趨向于縮小的力。

肺的彈性阻力肺組織彈性回縮力（1/3)肺泡液-氣界面的表面張力(2/3)肺的彈性阻力是吸氣的阻力，呼氣的動(dòng)力。19表面張力與肺泡的半徑成反比:小肺泡的回縮力大，大肺泡的回縮力小。20肺泡表面活性物質(zhì)：

成分：二棕櫚酰卵磷脂分泌部位:肺泡II型細(xì)胞分泌作用：降低肺泡表面張力1.維持大小肺泡的穩(wěn)定性2.防止肺水腫3.降低吸氣阻力,減少吸氣做功21(2)肺順應(yīng)性

肺的順應(yīng)性（CL

）:表示肺擴(kuò)張難易程度的指標(biāo),與彈性阻力呈倒數(shù)關(guān)系

容積的變化(ΔV)肺順應(yīng)性=跨肺壓的變化(ΔP)（0.2L/cmH2O）22肺靜態(tài)順應(yīng)性曲線23肺靜態(tài)順應(yīng)性曲線24a．曲線的斜率大，表示順應(yīng)性大，彈性阻力?。磺€中段斜率最大.b．曲線的斜率小，表示順應(yīng)性小，彈性阻力大。c.曲線不重疊，存在滯后現(xiàn)象。2526影響肺彈性阻力的因素:①肺充血、肺不張、表面活性物質(zhì)減少、肺纖維化等→肺彈性阻力↑→吸氣困難。②肺氣腫時(shí)→肺彈性成分破壞→肺回縮力↓→肺彈性阻力↓(肺順應(yīng)性↑)→呼氣困難。肺順應(yīng)性加大并不一定表示肺通氣功能好。27(2)胸廓的彈性阻力和順應(yīng)性：1)肺容量/肺總量=67%(平靜吸氣末)

胸廓處于自然位置，不表現(xiàn)彈性阻力；2)肺容量/肺總量<67%(平靜呼氣或深呼氣)

胸廓縮小，彈力向外，吸氣動(dòng)力，呼氣阻力；3)肺容量/肺總量>67%(深吸氣)

胸廓擴(kuò)大，彈力向內(nèi)，吸氣阻力，呼氣動(dòng)力；胸廓的彈性阻力則是由胸廓的彈性組織所形成。作用方向視胸廓擴(kuò)大的程度而異:28不同狀態(tài)下胸廓彈性回縮力對(duì)呼吸的影響無(wú)向外吸氣的動(dòng)力向內(nèi)吸氣的阻力29２、非彈性阻力非彈性阻力氣道阻力粘滯阻力慣性阻力呼吸時(shí)組織相對(duì)位移所發(fā)生的摩擦。氣體流經(jīng)呼吸道時(shí)氣體分子間和氣體分子和氣道壁之間的摩擦，占非彈性阻力的80%~90%。與流速和氣道半徑有關(guān)。氣流在發(fā)動(dòng)、變速、換向時(shí)因氣流和組織的慣性所產(chǎn)生的阻止肺通氣的力。30彈性阻力非彈性阻力肺通氣阻力胸廓彈性阻力：與胸廓所處的位置有關(guān)肺彈性阻力氣道阻力：與氣體流動(dòng)形式+氣道半徑有關(guān)粘滯阻力慣性阻力肺彈性回縮力:1/3肺泡表面張力：2/3常態(tài)下可忽略不計(jì)肺通氣的動(dòng)力呼吸運(yùn)動(dòng)肺內(nèi)壓胸膜腔內(nèi)壓肺通氣的原理31

第二節(jié)肺換氣和組織換氣一.氣體交換基本原理（一）氣體的擴(kuò)散

肺泡、組織與血液之間氣體交換是通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)行的。擴(kuò)散：氣體分子從壓力高處向壓力低處發(fā)生的凈轉(zhuǎn)移。3233

二、肺換氣（一）肺換氣過(guò)程

O2與CO2在血液和肺泡間擴(kuò)散迅速，0.3s內(nèi)可達(dá)平衡。血液流經(jīng)肺毛細(xì)血管的時(shí)間為0.7秒，血液流經(jīng)肺毛細(xì)血管的1/3時(shí)，已完成肺換氣過(guò)程。34（二）影響肺換氣的因素1.呼吸膜的厚度肺纖維化、塵肺、肺水腫→呼吸膜厚度↑→通透性↓→氣體交換↓；呼吸膜厚度增加一倍，氣體擴(kuò)散速率即降低一倍。2.呼吸膜的面積運(yùn)動(dòng)→肺毛細(xì)血管開(kāi)放數(shù)量↑→呼吸膜面積↑→氣體交換↑；

肺不張、肺氣腫→呼吸膜面積↓→氣體交換↓。353.通氣/血流比值1）指每分種肺泡通氣量（VA）和肺血流量（Q）間的比值，記為VA/Q。2）VA/Q=0.84，通氣量和血流量最合適，換氣效率最高。3）VA/Q>0.84，通氣過(guò)剩，血流不足，部分肺泡氣未能與血液氣交換，肺泡出現(xiàn)無(wú)效腔。4）VA/Q<0.84

，通氣不足，血流過(guò)剩，部分血液未能更新就流回了心臟。猶如發(fā)生了動(dòng)-靜脈短路。VA/Q可作為肺換氣功能的指標(biāo)36三、組織換氣1.氣體的交換發(fā)生于液相介質(zhì)之間。2.擴(kuò)散膜兩側(cè)的O2和CO2分壓差與細(xì)胞內(nèi)氧化代謝的強(qiáng)度和組織血流量有關(guān)。3.組織中PO2低、PCO2高，血液中PO2高、PCO2低。3738第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸一、氧的運(yùn)輸（一）物理溶解占血液總氧含量的約1.5%（二）化學(xué)結(jié)合占血液總氧含量的約98.5%與血紅蛋白進(jìn)行可逆的化學(xué)結(jié)合39O2+HbHbO2PO2高PO2低暗藍(lán)鮮紅O2與血紅蛋白的結(jié)合：HbO2呈鮮紅色，去氧Hb呈紫藍(lán)色。當(dāng)體表表淺毛細(xì)血管床血液中去氧Hb含量達(dá)5g/100ml血液以上時(shí)，皮膚、粘膜呈淺藍(lán)色，稱紫紺(cyanosis)，是缺氧的標(biāo)志。40二.O2與Hb結(jié)合的特征:1.反應(yīng)快、可逆、不需酶催化、受PO2的影響；2.氧合反應(yīng)，非氧化（無(wú)電荷的轉(zhuǎn)移）；3.1分子Hb可與4分子O2可逆結(jié)合；4.Hb+O2的結(jié)合或解離曲線呈S形。41（三）氧解離曲線表示不同PO2下，O2與Hb的分離情況和結(jié)合情況，呈S形。血氧飽和度=（氧含量/氧容量）X100%氧容量：每1L血液中的Hb所可能結(jié)合的最大氧量。氧含量：每1L血液中的Hb所實(shí)際結(jié)合的氧量。動(dòng)脈血，氧含量20ml，氧飽和度為100％；靜脈血，氧含量15ml，氧飽和度為75％。4243（三）氧離曲線特征及生理意義1.上段:范圍：PO260-100mmHg，坡度較平坦，是Hb結(jié)合

O2的部分。

表明：PO2變化時(shí)，血氧飽和度變化小。意義：①高原(低氣壓),PO2↓明顯而Hb結(jié)合O2量變化不大；②輕度呼衰病人肺泡氣PO2↓明顯而Hb結(jié)合O2量變化不大。442.中段:范圍：PO240～60mmHg，坡度較陡。是Hb釋放O2的部分。

表明：PO2降低能促進(jìn)大量氧離，血氧飽和度下降顯著。意義:動(dòng)脈血流經(jīng)組織時(shí)，可釋放出適量O2，滿足機(jī)體對(duì)O2的需求。上中下45

表明：PO2稍有下降,血氧飽和度就急劇下降。意義：動(dòng)脈血流經(jīng)活動(dòng)增強(qiáng)的組織時(shí)，可釋放足夠的O2，滿足活動(dòng)增強(qiáng)組織對(duì)O2需求。代表O2的貯備3.下段:范圍：PO215～40mmHg，坡度更陡，Hb與O2解離的部分上中下46二.CO2的運(yùn)輸

血液中的CO2兩種形式運(yùn)輸:物理溶解的CO2約占總運(yùn)輸量的5%；

碳酸氫鹽：88%化學(xué)結(jié)合的占95%氨基甲酸血紅蛋白：7%471、物理溶解方式：

每100ml的血液只能運(yùn)輸0.3ml的CO2。2、碳酸氫鹽結(jié)合方式：CO2進(jìn)入紅細(xì)胞后形成H2CO3，進(jìn)一步解離成HCO3-和H+。HCO3-經(jīng)載體擴(kuò)散入血液（Cl-同時(shí)進(jìn)入紅細(xì)胞），多余的H+與血紅蛋白結(jié)合。3、氨基甲酸血紅蛋白結(jié)合方式：

一部分CO2與血紅蛋白的氨基結(jié)合生成氨基甲酸血紅蛋白。CO2的運(yùn)輸：48一、呼吸中樞第四節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)2.延髓是呼吸基本中樞,腦橋是呼吸調(diào)整中樞。1.分布在大腦皮層、間腦、腦橋、延髓、脊髓等部位；49呼吸節(jié)律的形成是通過(guò)感受器的反射性調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的，具體表現(xiàn)為：（一）化學(xué)感受性呼吸反射(二）肺牽張反射（三）防御性呼吸反射

二、呼吸運(yùn)動(dòng)的反射性調(diào)節(jié)50（一）化學(xué)感受性呼吸反射化學(xué)因素（如：動(dòng)脈血液、組織液中的O2,CO2及H+等）對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)。1．化學(xué)感覺(jué)器（1）外周化學(xué)感受器（2）中樞化學(xué)受器2．CO2、H+、O2對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)

（1）CO2對(duì)呼吸的影響（2）H+濃度對(duì)呼吸的影響（3）低O2對(duì)呼吸的影響

3．CO2、H+、O2在呼吸調(diào)節(jié)中的相互作用51521、化學(xué)感受器（1）外周化學(xué)感受器——頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體：感受血液中PCO2增多、PO2下降、H+升高濃度變化的刺激而興奮，三者對(duì)化學(xué)感受器的刺激有相互增強(qiáng)的作用。頸動(dòng)脈體對(duì)呼吸的刺激作用約為主動(dòng)脈體的7倍。53外周化學(xué)感受器的反射過(guò)程PO2↓、PCO2↑、[H+]↑+頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體化學(xué)感受器竇神經(jīng)迷走神經(jīng)延髓呼吸中樞呼吸加深加快54（2）中樞化學(xué)感受器——延髓腹外側(cè)淺表部位：

a.只對(duì)腦組織中的H+高度敏感。不感受缺O(jiān)2的刺激；b.CO2對(duì)其有間接刺激作用，CO2易透過(guò)血-腦屏障進(jìn)入腦脊液:CO2＋H2O→H2CO3→H+＋HCO3-發(fā)揮刺激作用的。55（1）CO2對(duì)呼吸的影響

a.間接作用于中樞化學(xué)感受器（主要途徑）動(dòng)脈血中PCO2升高3mmHg就可反射性引起反應(yīng)。

b.直接作用于外周化學(xué)感受器。動(dòng)脈血中PCO2升高10mmHg才能引起反應(yīng)。中樞化學(xué)感受器對(duì)H＋的敏感性約為外周化學(xué)感受器