1、第五章 呼 吸,第一節(jié) 肺 通 氣,第三節(jié) 氣 體 運(yùn) 輸,第四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié),第二節(jié) 氣 體 交 換,概 述,概 述 呼吸：機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過(guò)程。 呼吸全過(guò)程：外呼吸、氣體在血液中運(yùn)輸、內(nèi)呼吸,原動(dòng)力:呼吸運(yùn)動(dòng) 直接動(dòng)力:肺內(nèi)壓與外界大氣壓間的壓力差。,肺通氣原理 （一）肺通氣的動(dòng)力,第一節(jié)肺 通 氣,呼 氣,肺內(nèi)壓大氣壓,縮 小,肺 臟,吸 氣,肺內(nèi)壓大氣壓,胸 廓,呼 吸 肌,縮 小,收 縮,舒 張,擴(kuò) 張,擴(kuò) 張,1.呼吸運(yùn)動(dòng) (1)型式: 按呼吸深度分:平靜呼吸和用力呼吸； 按動(dòng)作部位分: 混合呼吸:正常成人。 腹式呼吸:嬰兒、胸膜炎、胸腔積液。 胸式呼吸:嚴(yán)重腹水、

2、腹腔有巨大腫塊、 (2)頻率: 成人:1218次/分,妊娠、肥胖。,(3)過(guò)程： 平靜呼吸：,肺內(nèi)壓大氣壓， 氣體經(jīng)呼吸道入肺,胸廓容積擴(kuò)大，肺在胸膜腔負(fù)壓作用下被動(dòng)擴(kuò)張,膈肌收縮使膈頂下移，增大胸廓的上下徑； 肋間外肌收縮使肋骨上提,擴(kuò)大胸廓前后、左右徑,吸 氣,膈肌和肋間外肌舒張， 肋骨和膈肌彈性回位， 縮小胸廓上下、前后、左右徑,胸廓容積縮小, 肺被動(dòng)縮小,肺內(nèi)壓大氣壓， 氣體經(jīng)呼吸道出肺,呼 氣,用力呼吸： (4)呼吸運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：,平靜呼吸時(shí)，吸氣是主動(dòng)的，呼氣是被動(dòng)的。 用力呼吸時(shí)，吸氣和呼氣都是主動(dòng)的。 平靜呼吸時(shí)，肋間外肌所起的作用膈肌。,用力吸氣時(shí)，輔助吸氣肌也參加。 用力呼氣時(shí)

3、，除吸氣肌舒張外，呼氣肌（肋間內(nèi)肌+腹壁?。┮彩湛s。,2.肺內(nèi)壓: 肺內(nèi)壓是指肺內(nèi)氣道和肺泡內(nèi)氣體的壓力。 平靜吸氣末:肺內(nèi)壓 = 大氣壓 平靜呼氣末:肺內(nèi)壓 = 大氣壓,3.胸內(nèi)壓 （1）概念: 胸內(nèi)壓是指胸膜腔內(nèi)的壓力。 （2）測(cè)定方法: 間接法:氣囊測(cè)定食管內(nèi)壓以間接反映胸內(nèi)壓,（3）壓力: 平靜吸氣時(shí):胸內(nèi)壓 大氣壓 呼氣時(shí):胸內(nèi)壓 大氣壓,特點(diǎn): 平靜呼吸時(shí)胸內(nèi)壓始終為負(fù)壓； 用力呼吸時(shí)負(fù)壓變動(dòng)更大； 有時(shí)可為正壓(如緊閉聲門用力呼吸)。,（4）成因:,胸內(nèi)壓大氣壓肺回縮力 胸內(nèi)壓0肺回縮力,(5)生理意義: 紐帶作用； 維持肺處于擴(kuò)張狀態(tài)； 促進(jìn)血液和淋巴液的回流。,（二）肺通氣的

4、阻力,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),1.彈性阻力: (1)肺的彈性阻力 度量法 順應(yīng)性 =(1/彈性阻力) 順應(yīng)性：指在外力作用下彈性組織的可擴(kuò)張性。,來(lái)源： 肺的彈性阻力,.肺泡表面張力,方向向中心使肺泡縮小。,肺彈性組織回縮力:1/3,肺泡表面張力:2/3,肺泡表面張力的作用： a.使肺泡回縮肺通氣（吸氣）阻力 b.肺泡內(nèi)壓不穩(wěn)定肺泡破裂或萎縮 c.促肺泡內(nèi)液生成產(chǎn)生肺水腫,.表面活性物質(zhì) ( DPL或DPPC )

5、肺泡型細(xì)胞分泌 作用： a.降低肺泡表面張力降低吸氣阻力； b.減少肺泡內(nèi)液的生成防肺水腫的發(fā)生 c.維持肺泡內(nèi)壓的穩(wěn)定性防肺泡破裂或萎縮,臨床： 當(dāng)發(fā)生成人肺炎、肺血栓等表面活性物質(zhì)肺不張。,吸 氣,肺泡表面積,DPL分散,降表面張力的作用,肺泡表面張力,肺泡回縮,防肺泡破裂,(呼氣),(),(密集),(),(),(擴(kuò)張),(防萎陷),（2）胸廓的彈性阻力 胸廓的彈性阻力則是由胸廓的彈性組織所形成 胸廓處于自然位置時(shí)，不表現(xiàn)有彈性回縮力； 胸廓縮小時(shí)，胸廓的彈性回縮力向外=吸氣的動(dòng)力； 胸廓擴(kuò)大時(shí)，胸廓的彈性回縮力向內(nèi)=吸氣的阻力。,（3）影響彈性阻力的因素: 肺充血、肺不張、表面活性物質(zhì)減

6、少、肺纖維化和感染等原因肺彈性阻力 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。 故肺順應(yīng)性加大并不一定表示肺通氣功能好。,2.非彈性阻力氣道阻力 氣道阻力特點(diǎn): 只在呼吸運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生； 流速快阻力大 與氣體流動(dòng)形式有關(guān)： 層流阻力小 湍流阻力大 與氣道半徑的4次方成反比： （R1r4）,四、肺容量和肺通氣量 (一)肺容量,功能余氣量：余氣量補(bǔ)呼氣量 肺總?cè)萘浚悍位盍坑鄽饬?肺活量：補(bǔ)吸氣量潮氣量補(bǔ)呼氣量 時(shí)間肺活量：用力吸氣后再用力并快速呼出的氣體量占肺活量的百分?jǐn)?shù)。 注：時(shí)間肺活量是評(píng)價(jià)肺通氣功能較好指標(biāo),(二) 肺通氣量： 每分通氣量潮氣量呼吸頻率(次/分) 2.肺泡通氣

7、量(潮氣量-無(wú)效腔量)呼吸頻率 生理無(wú)效腔解剖無(wú)效腔肺泡無(wú)效腔,第二節(jié)氣體交換 一、氣體交換的原理 動(dòng)力：膜兩側(cè)的氣體分壓差。 速率：= 擴(kuò)散速率（D） 氣體的溶解度/分子量的平方根之比為擴(kuò)散系數(shù)。擴(kuò)散系數(shù)大，擴(kuò)散速率快。,擴(kuò)散距離分子量,分壓差溫度氣體溶解度擴(kuò)散面積,=,二、肺換氣與組織換氣,換氣動(dòng)力：分壓差 換氣方向： 分壓高分壓低 換氣結(jié)果： 肺血 組織血 血 血,O2,肺換氣過(guò)程,氧合血紅蛋白（氧主要運(yùn)輸形式） 和 氨基甲酰血紅蛋白,組織換氣過(guò)程,CO2主要以碳酸氫鹽形式運(yùn)輸,三、影響氣體交換的因素 (一)氣體擴(kuò)散速率,在同等條件下，CO2的擴(kuò)散速率是O2的20倍；但在肺中，由于肺泡和

8、V血間氣體分壓差的不同，CO2的擴(kuò)散速率實(shí)際約為O2的2倍。,1.厚度6層1m厚：呼吸膜厚度氣體交換 2.面積：呼吸膜面積氣體交換。,(二)呼吸膜,CO2,O2,（基質(zhì)層）,(三)通氣/血流比值 每分肺通氣量（VA）/每分肺血流量（Q） 1.VA/Q肺通氣或肺血流增大生理無(wú)效腔換氣效率(如心衰、肺動(dòng)脈栓塞) 2.VA/Q肺通氣增大功能性A-V短路換氣效率（如支氣管哮喘、肺氣腫、支氣管栓塞）,幾點(diǎn)說(shuō)明： VA/Q或換氣效率缺O(jiān)2和CO2潴留的癥狀;但以缺O(jiān)2為主，原因： CO2 的擴(kuò)散系數(shù)是O2的20倍，CO2的擴(kuò)散速O2，不易出現(xiàn)CO2潴留的癥狀； A血PO2和PCO2時(shí)，可刺激呼吸，增加肺泡

9、通氣量，有助于CO2的排出，而幾乎無(wú)助于O2的攝取,整個(gè)肺臟的VA/Q=0.84,是衡量肺換氣功能的指標(biāo)；但因肺臟各局部的肺泡通氣量和血流量的不均性，故臨床上更應(yīng)測(cè)肺臟各局部的VA/Q：,第三節(jié)氣 體 運(yùn) 輸 一、運(yùn)輸形式: （一）物理溶解:氣體直接溶解于血漿中。 （二）化學(xué)結(jié)合:氣體與某些物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)結(jié)合。 特征:量大,主要運(yùn)輸形式。,二、氧的運(yùn)輸 (一)物理溶解：(1.5%) (二)化學(xué)結(jié)合:(98.5%) O2與Hb的可逆性結(jié)合:Hb + O2,當(dāng)表淺毛細(xì)血管床血液中去氧Hb達(dá)5g/100ml以上，呈藍(lán)紫色稱紫紺（一般是缺O(jiān)2的標(biāo)志）。,PO2(氧合),PO2(氧離),HbO2,鮮紅色,

10、Hb暗紅色,1分子Hb可與4分子O2可逆結(jié)合 Hb+O2結(jié)合的最大量氧容量 100ml血 Hb+O2結(jié)合的實(shí)際量氧含量 氧含量氧容量的百分比氧飽和度,2. O2與Hb結(jié)合的特征: 反應(yīng)快、可逆、受PO2的影響、不需酶的催化； 是氧合，非氧化,PO2 (氧合),PO2 (氧離), Hb+O2的結(jié)合或解離曲線呈 s 形,機(jī)制：與Hb 的變構(gòu)有關(guān)：,即當(dāng)Hb某亞基與O2結(jié)合Hb變構(gòu)其他亞基的親O2力Hb4個(gè)亞基的協(xié)同效應(yīng)便呈現(xiàn)s形的氧離曲線特征。,（三）氧離曲線特征 及生理意義 1.上段:坡度較平坦。 表明：PO2變化大時(shí)，,血氧飽和度變化小。 意義:保證低氧分壓時(shí)的高載氧能力。,2.中段: 坡度較

11、陡。 PO2降低能促進(jìn)大量氧離 意義:維持正常時(shí)組織氧供。,3.下段: 坡度更陡。 PO2稍有下降,血氧飽和度就急劇下降。 意義:維持活動(dòng)時(shí)組織氧供。,上,中,下,Pco2 PH2,3-DPG（二膦酸甘油酸） T Hb 對(duì)o2的親和力（氧離易） 即曲線右移（下移,（四）影響氧離曲線的因素,1. Pco2 PH Pco2PH氧離曲線右移（氧離易） Pco2PH氧離曲線左移（氧離難）,這種酸度對(duì)Hb與o2親和力的影響，稱為波爾效應(yīng)(Bohr effect)，其意義：在肺臟促進(jìn)氧合在組織促進(jìn)氧離。,3.溫度,溫度氧離曲線右移氧離易 如：組織代謝局部 T+CO2H+曲線右移氧離易 4. Pco Pco

12、曲線左移氧離難 5. Hb本身的性質(zhì) Hb的Fe2+ Fe3+ Hb失去結(jié)合o2的能力（如亞硝酸鹽） 異常Hb：Hb的運(yùn)o2能力（如地中海貧血）,三、CO2的運(yùn)輸 (一)物理溶解： 5 (二)化學(xué)結(jié)合：95 HCO3-的形式：88 (1)反應(yīng)過(guò)程： (2)反應(yīng)特征: 極快且可逆，反應(yīng)方向取決PCO2差； 需酶催化； ,碳酸酐酶,H2CO3,HCO3-H+,CO2H2O,氨基甲酰血紅蛋白的形式：7 CO2與Hb的結(jié)合形成氨基甲酰血紅蛋白 反應(yīng)特征: 反應(yīng)迅速且可逆，無(wú)需酶催化； CO2與Hb的結(jié)合較為松散； 反應(yīng)方向主要受氧合作用的調(diào)節(jié):,(三)CO2解離曲線 CO2解離曲線是表示血液中CO2含

13、量與PCO2間關(guān)系的曲線。,從圖中可見： 血液中CO2含量隨PCO2的而，幾乎成線性關(guān)系(非S形曲線)，且無(wú)飽和點(diǎn)。,第四節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié),本節(jié)討論的中心內(nèi)容： 調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的中樞？ 呼吸為什么有節(jié)律？ 調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的環(huán)節(jié)？,一、呼吸中樞 延髓是呼吸基本中樞,腦橋是呼吸調(diào)整中樞。,(二)呼吸節(jié)律形成的機(jī)制 1.基本呼吸節(jié)律形成的起源部位 是在延髓。 2.基本呼吸節(jié)律形成的學(xué)說(shuō)： (1)起步細(xì)胞學(xué)說(shuō)：節(jié)律性呼吸是由延髓內(nèi)具有起步樣活動(dòng)的N元的節(jié)律性興奮引起的。,二、呼吸運(yùn)動(dòng)的反射性調(diào)節(jié) (一)肺牽張反射(黑-伯反射) 指肺擴(kuò)張或萎陷引起的吸氣抑制或興奮的反射。包括肺擴(kuò)張、肺縮小反射。 1.肺萎陷

14、反射(肺縮小反射) 肺萎陷較明顯時(shí)引起吸氣的反射。 在平靜呼吸調(diào)節(jié)中的意義不大，但對(duì)阻止呼氣過(guò)深和肺不張等可能起一定作用。,2.肺擴(kuò)張反射： 過(guò)程：肺擴(kuò)張肺牽感器興奮迷走N延髓興奮吸氣切斷機(jī)制N元吸氣轉(zhuǎn)化為呼氣 。 意義: 加速吸氣和呼氣的交替，使呼吸頻率增加 與呼吸調(diào)整中樞共同調(diào)節(jié)呼吸頻率和深度。,1.外周化學(xué)感受器 存在于頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體，前者主要參入呼吸調(diào)節(jié)，后者則在循環(huán)調(diào)節(jié)方面較為重要。 適宜刺激：對(duì)PO2、PCO2、H+高度敏感 (對(duì)PO2敏感，對(duì)O2含量不敏感)，且三者對(duì)化學(xué)感受器的刺激有相互增強(qiáng)的現(xiàn)象。,(二)化學(xué)感受性反射調(diào)節(jié),頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體化學(xué)感受性反射,PO2 H+

15、PCO2 等,頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓外周化學(xué)感受器（+）,竇、弓N,孤 束 核,心血管中樞興奮性改變,呼吸中樞（+）,心率、冠脈舒張 心輸出量,皮膚、內(nèi)臟 骨骼肌血管縮,心率、心輸出量、外周阻力,外周阻力心輸出量,血 壓,呼吸加深加快,間接,2.中樞化學(xué)感受器 位于延髓腹側(cè)表面下0.2mm的區(qū)域 。 適宜刺激：對(duì)腦脊液中H+高度敏感，不感受缺O(jiān)2的刺激。因血液中H+不易透過(guò)血-腦屏障，乃通過(guò)CO2易透過(guò)血-腦屏障進(jìn)入腦脊液發(fā)揮刺激作用的。,CO2透過(guò)血-腦屏障,3. CO2、H+和低O2對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié) (1)CO2： 1時(shí)呼吸開始加深； CO2 7以上呼吸減弱=CO2麻醉。 CO2呼吸減慢（過(guò)度

16、通氣后可發(fā)生呼吸暫停）。,特點(diǎn)： CO2興奮呼吸的作用,以中樞途徑為主； CO2興奮呼吸的中樞途徑是通過(guò)H+的間接作用； CO2興奮呼吸的外周途徑雖然為次，但當(dāng)動(dòng)脈血PCO2突然增高或中樞化學(xué)感受器對(duì)CO2的敏感性降低（CO2 麻醉）時(shí)，起著重要作用。,(2)H+: H+呼吸加強(qiáng) H+呼吸抑制 H+呼吸抑制 機(jī)制:類似CO2。 特點(diǎn): 主要通過(guò)刺激外周化學(xué)感受器而引起的, H+呼吸CO2排出過(guò)多PCO2 限制了對(duì)呼吸的加強(qiáng)作用呼吸抑制甚至停止。,；,(3)低氧： 缺氧對(duì)呼吸中樞的直接作用是抑制,并與缺氧程度呈正相關(guān): 輕度缺氧時(shí) 表現(xiàn)為呼吸增強(qiáng)。 嚴(yán)重缺氧時(shí) 呼吸減弱，甚至停止。 特點(diǎn):當(dāng)長(zhǎng)期高CO2和低O2狀態(tài)（嚴(yán)重肺水腫、肺心?。?，中樞化學(xué)感受器對(duì)高CO2發(fā)生適應(yīng)，此時(shí)低O2對(duì)外周化學(xué)感受器的刺激成為驅(qū)動(dòng)呼吸的主要刺激。若給予高O2吸入會(huì)導(dǎo)致呼吸停止。,三、異常呼吸 (一)陳-施呼吸(Cheyne-Stokes breathing),臨床：在缺氧、睡眠、腦干損傷等情況下可出現(xiàn)。,特點(diǎn)：呼吸漸增強(qiáng)增快又漸減弱減慢