讲义文稿教学5呼吸

1、 O O、呼吸系统解剖、呼吸系统解剖 一、呼吸概论一、呼吸概论 二、肺二、肺 通通 气气 三、气体交换三、气体交换 四、气体运输四、气体运输 五、呼吸运动的调节五、呼吸运动的调节 复习思考题复习思考题呼吸生理学呼吸生理学 (Respiration Physiology) 鼻鼻 上呼吸道上呼吸道 咽咽 喉喉呼吸道呼吸道 气管气管 下呼吸道下呼吸道 支气管支气管 肺内分支肺内分支肺肺泡泡肺肺泡泡通通过过气气体体交交换换把把静静脉脉血血转转变变成成动动脉脉血血肺泡是气体交换的场所肺泡是气体交换的场所肺泡是呼吸系统的基本单位肺泡是呼吸系统的基本单位一、一、呼呼 吸吸1 1、定义：、定义：机体与环境之间

2、的气体交换过程机体与环境之间的气体交换过程2 2过程过程肺肺 泡泡呼吸道呼吸道空气空气肺毛细血管肺毛细血管肺静脉肺静脉动脉动脉肺动脉肺动脉右心右心静脉静脉左心左心组织毛细血管组织毛细血管组组 织织 细细 胞胞CO2O2CO2O2肺换气肺换气肺通气肺通气气体运输气体运输组织换气组织换气外呼吸外呼吸(内呼吸内呼吸)二、肺通气二、肺通气 定义：定义：肺与外环境之间的气体交换过程肺与外环境之间的气体交换过程 肺通气器官肺通气器官 、呼吸道、呼吸道 、肺泡、肺泡 、胸廓、胸廓 肺通气原理肺通气原理：肺通气肺通气动力动力克服肺通气克服肺通气阻力阻力完成呼吸完成呼吸功功的作用的作用 1 1、肺通气动力、肺通

3、气动力 2 2、肺通气阻力、肺通气阻力 3 3呼吸功：呼吸功：呼吸肌克服弹性阻力和非弹性阻力启动肺通气作的功呼吸肌克服弹性阻力和非弹性阻力启动肺通气作的功 肺通气的衡量指标肺通气的衡量指标 1 1、肺、肺 容容 量量 2 2、肺通气量、肺通气量 1）呼吸道的组成）呼吸道的组成 鼻鼻 上呼吸道上呼吸道 咽咽 喉喉 呼吸道呼吸道 气管气管 下呼吸道下呼吸道 支气管支气管 肺内分支肺内分支2）呼吸道的功能）呼吸道的功能 调节气道阻力：调节气道阻力： PGEPGE2 2、肽能神经、儿茶酚胺、肽能神经、儿茶酚胺 交感神经交感神经NENE气管平滑肌气管平滑肌舒张舒张气道口径气道口径气道阻力气道阻力通气量通

4、气量 迷走神经迷走神经AchAch气管平滑肌气管平滑肌收缩收缩气道口径气道口径气道阻力气道阻力通气量通气量 PGFPGF2 2、组织胺、组织胺、5-HT5-HT、过敏性慢反应物质、缓激肽、过敏性慢反应物质、缓激肽、COCO2 2、内皮素、内皮素 保护和防御作用：加温、湿润、过滤、清洁吸入气体的作用保护和防御作用：加温、湿润、过滤、清洁吸入气体的作用 支支气气管管纤纤毛毛肺肺 泡泡胸廓胸廓组成：组成：脊柱、肋骨、胸骨、肋间肌脊柱、肋骨、胸骨、肋间肌作用：作用：吸吸气时胸廓扩气时胸廓扩大大，呼呼气时胸廓缩气时胸廓缩小小正面正面侧面侧面1 1、肺通气的动力、肺通气的动力1) 1) 呼吸运动呼吸运动

5、定义：呼吸肌舒缩造成胸廓缩扩的过程。定义：呼吸肌舒缩造成胸廓缩扩的过程。 呼吸肌：呼吸肌： 吸气肌：膈肌、肋间外肌；吸气肌：膈肌、肋间外肌； 呼气肌：腹肌、肋间内肌；呼气肌：腹肌、肋间内肌； 辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌、胸背部肌肉辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌、胸背部肌肉 形式形式2) 2) 肺内压肺内压 定义：肺泡内的压力称为肺内压定义：肺泡内的压力称为肺内压 特征：周期性变化特征：周期性变化 结论：肺通气的直接动力是肺内压与大气压的差值。结论：肺通气的直接动力是肺内压与大气压的差值。 正常值正常值: : 平静呼吸时，肺内压平静呼吸时，肺内压0.2660.266+0.266kPa+0.2

6、66kPa（-2-2+2 mmHg+2 mmHg） 用力呼吸时，肺内压用力呼吸时，肺内压 13.3 +18.62kPa13.3 +18.62kPa（-100-100+140 mmHg+140 mmHg） 人工呼吸：人工呼吸：用人工方式造成肺内压与大气压之差，进行肺通气的呼吸用人工方式造成肺内压与大气压之差，进行肺通气的呼吸 3) 3) 胸内负压胸内负压 呼呼吸吸过过程程呼吸运动的几种方式呼吸运动的几种方式 平静呼吸：安静状态下的呼吸运动。平静呼吸：安静状态下的呼吸运动。吸气吸气：吸气肌收缩：吸气肌收缩胸廓胸廓肺容积肺容积肺内压肺内压吸气。吸气。呼气呼气：吸气肌舒张：吸气肌舒张胸廓胸廓肺容积肺容

7、积肺内压肺内压（+2 mmHg+2 mmHg）呼气。呼气。平静呼吸的平静呼吸的特点特点：吸气是主动过程；呼气是被动过程。：吸气是主动过程；呼气是被动过程。平静呼吸平静呼吸频率频率：12121818次次/ /分。分。 用力呼吸：用力呼吸：COCO2 2、OO2 2时，呼吸加深、加快的呼吸运动。时，呼吸加深、加快的呼吸运动。吸气吸气：吸气肌、辅助吸气肌收缩：吸气肌、辅助吸气肌收缩胸廓胸廓肺容积肺容积肺内压肺内压吸气吸气呼气呼气：呼气肌收缩、吸气肌和辅助吸气肌舒张：呼气肌收缩、吸气肌和辅助吸气肌舒张胸廓胸廓肺容积肺容积肺内压肺内压呼气呼气用力呼吸的用力呼吸的特点特点：吸气和呼气都是：吸气和呼气都是主

8、动主动过程。过程。 胸式呼吸：胸式呼吸：以肋间外肌舒缩，引起胸廓变化为主的呼吸运动称为胸式呼吸。以肋间外肌舒缩，引起胸廓变化为主的呼吸运动称为胸式呼吸。常发生于妊娠、腹水、腹腔肿瘤等。常发生于妊娠、腹水、腹腔肿瘤等。 腹式呼吸：腹式呼吸：以膈肌舒缩，引起腹壁变化为主的呼吸运动称为腹式呼吸。以膈肌舒缩，引起腹壁变化为主的呼吸运动称为腹式呼吸。常发生于胸膜炎、胸腔积水等。常发生于胸膜炎、胸腔积水等。肺肺内内压压肺内压的周期性变化肺内压的周期性变化呼吸呼吸时相时相 吸吸 气气呼呼 气气 压力变化压力变化气流方向气流方向 压力变化压力变化气流方向气流方向呼吸初呼吸初 肺内压大气压肺内压大气压 气体入肺

9、气体入肺 肺内压大气压肺内压大气压气体出肺气体出肺呼吸中呼吸中 肺内压大气压肺内压大气压 气体入肺气体入肺 肺内压大气压肺内压大气压气体出肺气体出肺呼吸末呼吸末 肺内压大气压肺内压大气压 气流停止气流停止 肺内压大气压肺内压大气压气流停止气流停止3) 3) 胸内负压胸内负压 定义：胸膜腔内压称为定义：胸膜腔内压称为胸内压胸内压 测量方法：测量方法： 检压计的直接测量；检压计的直接测量； 食管导管气囊的间接测量。食管导管气囊的间接测量。 特点：特点： 胸内压是负压；胸内压是负压； 呈周期性变化：吸气时，负压呈周期性变化：吸气时，负压；呼气时，负压；呼气时，负压。 构成胸内负压的前提条件：胸膜腔的

10、密闭性。构成胸内负压的前提条件：胸膜腔的密闭性。 正常值：正常值： 平静呼吸时，胸内压平静呼吸时，胸内压-1.33-1.33-0.399kPa-0.399kPa（-10-10-3mmHg-3mmHg）；）； 用力呼吸时，胸内压用力呼吸时，胸内压11.9711.97+14.63kPa+14.63kPa（-90-90+110 mmHg+110 mmHg）。）。 形成原因形成原因：胸内压肺内压肺回缩力胸内压肺内压肺回缩力 在呼吸末，肺内压大气压（大气压为零标准）在呼吸末，肺内压大气压（大气压为零标准） 即：胸内压肺回缩力即：胸内压肺回缩力 生理作用生理作用： 有利肺扩张有利肺扩张 有利静脉血液和淋巴

11、液的回流有利静脉血液和淋巴液的回流 便于理解便于理解气胸气胸的形成的形成胸内（负）压胸内（负）压胸内负压的形成胸内负压的形成胸内压的形成胸内压的形成：胸内压肺内压肺回缩力胸内压肺内压肺回缩力在呼吸末，在呼吸末，肺内压大气压（大气压为零标准）肺内压大气压（大气压为零标准） 即：胸内压肺回缩力即：胸内压肺回缩力气气胸胸2 2、肺通气阻力、肺通气阻力 1 1）弹性阻力）弹性阻力 定义：在外力作用下，弹性组织抗变形的回位力定义：在外力作用下，弹性组织抗变形的回位力 衡量指标衡量指标 肺弹性阻力肺弹性阻力 胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力2 2）非弹性阻力）非弹性阻力 惯性阻力惯性阻力 粘滞阻力粘滞阻力 气道阻

12、力气道阻力肺通气阻力肺通气阻力 弹性阻力非弹性阻力弹性阻力非弹性阻力 （占（占2/32/3） （占（占1/31/3）肺弹性阻力肺弹性阻力 胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力粘滞力粘滞力惯性阻力惯性阻力气道阻力气道阻力肺弹性纤维回缩力肺弹性纤维回缩力表面张力（占表面张力（占2/3）弹性阻力的衡量指标弹性阻力的衡量指标 顺应性顺应性（Compliance, CCompliance, C）（容积变化）（容积变化）定义式：定义式： CCP P（压力变化）（压力变化）L/cmHL/cmH2 2OO关系式：关系式： CC即顺应性（即顺应性（CC）与弹性阻力（）与弹性阻力（R R）呈反比关系）呈反比关系 静态静态顺应

13、性曲线顺应性曲线：跨肺压与肺容积的关系曲线：跨肺压与肺容积的关系曲线斜率斜率= =顺应性顺应性，弹性阻力，弹性阻力RR，呼气困难：肺气肿，呼气困难：肺气肿斜率斜率= =顺应性顺应性，弹性阻力，弹性阻力RR，吸气困难：肺充血、肺纤维化、表面活性物质，吸气困难：肺充血、肺纤维化、表面活性物质 比顺应性比顺应性：单位单位( (每升每升) )肺容量的顺应性。肺容量的顺应性。顺应性顺应性比顺应性比顺应性 肺总容量肺总容量静静态态顺顺应应性性曲曲线线142页，图页，图5-3滞后曲线滞后曲线斜率斜率 顺应性顺应性 弹性阻力弹性阻力吸气困难（如：肺充血、肺纤维化、表面活性物质吸气困难（如：肺充血、肺纤维化、表

14、面活性物质 ）斜率斜率 顺应性顺应性 弹性阻力弹性阻力呼气困难（如：肺气肿）呼气困难（如：肺气肿）肺弹性阻力肺弹性阻力 组成组成: :充气时，液充气时，液- -气界面存在，气界面存在，肺弹性阻力肺弹性阻力肺表面张力肺表面张力肺弹肺弹性纤维回缩力性纤维回缩力 充盐水时，液充盐水时，液- -气界面不存在，气界面不存在，肺弹性阻力肺弹性纤维回缩力肺弹性阻力肺弹性纤维回缩力 结论：结论： 在同等容积变化时，在同等容积变化时， 注水压力注气压力，注水压力注气压力， 表面张力占表面张力占2/32/3， 肺弹性纤维回缩力占肺弹性纤维回缩力占1/31/3 表面张力的问题表面张力的问题 证据：充气证据：充气-

15、-充盐水实验充盐水实验 肺弹性阻力肺表面张力肺弹性纤维回缩力肺弹性阻力肺表面张力肺弹性纤维回缩力表面张力表面张力 （表面张力）（表面张力）（肺泡压力）（肺泡压力） （半径）（半径） 肺表面活性物质：肺表面活性物质：）化学本质：）化学本质： 二棕榈酰卵磷脂（二软脂酰卵磷脂）二棕榈酰卵磷脂（二软脂酰卵磷脂）合成、释放场所：）合成、释放场所：肺泡肺泡型细胞型细胞）分布特点：）分布特点：肺泡半径肺泡半径， 肺表面活性物质密度肺表面活性物质密度）生理作用：）生理作用： A A）维持肺泡稳定性；）维持肺泡稳定性； B B）降低肺泡表面张力和吸气阻力；）降低肺泡表面张力和吸气阻力； C C）防止肺水肿；）防

16、止肺水肿； D D）调节肺泡回缩力。）调节肺泡回缩力。）临床意义：）临床意义： 肺炎、肺血栓、呼吸窘迫综合症肺炎、肺血栓、呼吸窘迫综合症表面活性物质表面活性物质肺不张肺不张 胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力 特点：方向可变性特点：方向可变性胸廓位置胸廓位置胸廓弹性阻力（胸廓弹性阻力（Rchw）方向）方向肺回缩力（肺回缩力（Rl）方向）方向自然位置自然位置=0，无，无向内（吸气的阻力）向内（吸气的阻力）呼气呼气自然位置自然位置0，向外，向外（吸气的动力，呼气的阻力）（吸气的动力，呼气的阻力）向内（吸气的阻力）向内（吸气的阻力）吸气吸气自然位置自然位置0，向内，向内（呼气的动力，吸气的阻力）（呼气的动力，

17、吸气的阻力）向内（吸气的阻力）向内（吸气的阻力） 指标：指标： 胸廓顺应性胸廓顺应性CCchwchw胸廓容积变化胸廓容积变化（胸内压（胸内压大气压）大气压） 0.2 L / cmH2O0.2 L / cmH2O 关系：关系： 胸廓弹性阻力与肺弹性阻力是串联关系胸廓弹性阻力与肺弹性阻力是串联关系 R R总总RLRLchwchw 即即总弹性阻力是肺和胸廓的弹性阻力的代数和总弹性阻力是肺和胸廓的弹性阻力的代数和 1/C 1/C 1/CL 1/CL 1/Cchw1/Cchw 即即总顺应性是肺和胸廓的顺应性倒数之和总顺应性是肺和胸廓的顺应性倒数之和非弹性阻力非弹性阻力 惯性阻力惯性阻力2 2）非弹性阻力

18、）非弹性阻力 粘滞阻力粘滞阻力 气道阻力：约占非弹性阻力的气道阻力：约占非弹性阻力的80809090气道阻力气道阻力 气道阻力（大气压气道阻力（大气压肺内压）肺内压）气体流量气体流量 1 13 cmH3 cmH2 2O/L/sO/L/s 主要产生部位：主要产生部位： 鼻占鼻占5050、声门占、声门占2525、气管和支气管占、气管和支气管占1515 影响因素：影响因素： 气流阻力；气流阻力； 气流形式；气流形式； 气道管径：气道管径： 跨壁压，肺对气道向外牵拉，副交感神经和交感神经，体液跨壁压，肺对气道向外牵拉，副交感神经和交感神经，体液物质（儿茶酚胺、物质（儿茶酚胺、PGE2PGE2、组织胺、

19、组织胺、PGF2PGF2、内皮素、内皮素、CO2CO2） 肺肺 容容 量量1 1）潮气量）潮气量：平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量称为潮气量。正常值：平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量称为潮气量。正常值400400600 ml600 ml2 2）补吸气量：平静吸气末，再尽力吸入的最大气量。正常值）补吸气量：平静吸气末，再尽力吸入的最大气量。正常值 150015002000 ml2000 ml。3 3）补呼气量：平静呼气末，再用力呼出的最大气量。正常值）补呼气量：平静呼气末，再用力呼出的最大气量。正常值 9009001200 ml1200 ml。4 4）余气量：最大呼气末，尚存于肺的气量。正常值）

20、余气量：最大呼气末，尚存于肺的气量。正常值 100010001500 ml1500 ml。5 5）深吸气量：平静呼气末）深吸气量：平静呼气末, ,再尽力吸入的最大气量。深吸气量潮气量补吸气量。再尽力吸入的最大气量。深吸气量潮气量补吸气量。6 6）功能余气量：平静呼气末，尚存于肺的气量。功能余气量余气量补呼气量。）功能余气量：平静呼气末，尚存于肺的气量。功能余气量余气量补呼气量。其生理意义是缓冲呼吸过程中肺泡的其生理意义是缓冲呼吸过程中肺泡的O2O2和和CO2CO2分压大幅度变化。分压大幅度变化。7 7）肺活量肺活量：最大吸气后，能呼出最大气量。平均正常值：最大吸气后，能呼出最大气量。平均正常值

21、3500ml3500ml，2500ml2500ml。肺活量潮气量补吸气量补呼气量深吸气量补呼气量肺总容量余气量肺活量潮气量补吸气量补呼气量深吸气量补呼气量肺总容量余气量8 8）用力肺活量用力肺活量（FVCFVC）：尽最大吸气后）：尽最大吸气后, ,尽力尽快的最大呼出气量。又称时间肺活量尽力尽快的最大呼出气量。又称时间肺活量9 9）用力呼气量（）用力呼气量（FEVFEV）：在一定时间内，尽最大吸气后再尽力尽快的呼出气量。）：在一定时间内，尽最大吸气后再尽力尽快的呼出气量。 常用用力呼气量（常用用力呼气量（FEVFEV）占用力肺活量（）占用力肺活量（FVCFVC）的百分数表示。即：）的百分数表示。

22、即：FEVt / FVC %FEVt / FVC % 正常第秒末，正常第秒末，FEV1 / FVC %80FEV1 / FVC %80；当阻塞性肺疾病时，；当阻塞性肺疾病时，FEV1 / FVC %FEV1 / FVC %降低降低1010）肺总容量：肺能容纳的最大气量为肺总容量。平均正常值）肺总容量：肺能容纳的最大气量为肺总容量。平均正常值5000ml5000ml，3500ml3500ml 肺总容量肺活量余气量肺总容量肺活量余气量 深吸气量功能余气量深吸气量功能余气量 潮气量补吸气量补呼气量余气量潮气量补吸气量补呼气量余气量FEVt / FVC %FEVt / FVC % 用力呼气量（用力呼气

23、量（FEVFEV）占用力肺活量（）占用力肺活量（FVCFVC）的百分数）的百分数正常时：第秒末，正常时：第秒末，FEV1 / FVC %80当阻塞性肺疾病时：当阻塞性肺疾病时：FEV1 / FVC %降低降低 肺通气量肺通气量1 1）每分通气量）每分通气量 定义：每分钟进或出肺的气体量。定义：每分钟进或出肺的气体量。 每分通气量每分通气量= =潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率=6=69 L/min9 L/min 影响因素：性别、年龄、身材、活动量等。影响因素：性别、年龄、身材、活动量等。 标准化：标准化：L/min/L/min/体表面积（体表面积（mm2 2） 最大通气量最大通气量 每分平静通气量

24、每分平静通气量 通气储量百分比通气储量百分比100100 最大通气量最大通气量 最大通气量：每分钟进或出肺的最大气体量。最大通气量：每分钟进或出肺的最大气体量。7070120L/min120L/min2 2）肺泡通气量：每分钟吸入肺泡实际进行气体交换的气量。）肺泡通气量：每分钟吸入肺泡实际进行气体交换的气量。 肺泡通气量肺泡通气量（潮气量生理无效腔）（潮气量生理无效腔）呼吸频率呼吸频率 4.24.26.3 L/min6.3 L/min生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔正常时，解剖无效腔正常时，解剖无效腔=150ml=150ml；肺泡无效腔；肺泡无效腔=0 =0 三、气

25、体交换 原理：原理：依靠气体分压差进行单纯扩散依靠气体分压差进行单纯扩散 1 1气体分压总压力气体分压总压力该气体容积百分比该气体容积百分比 2 2大气、吸入气、呼出气、肺泡气的分压情况大气、吸入气、呼出气、肺泡气的分压情况 过程过程 衡量指标衡量指标 1 1气体扩散量气体扩散量 2 2肺扩散容量肺扩散容量 影响因素影响因素 1 1扩散速率扩散速率 2 2通气通气/ /血流比值（血流比值（V/QV/Q比值）比值） 大气大气吸入气吸入气呼出气呼出气肺泡气肺泡气容积容积分压分压容积容积分压分压 容积容积分压分压 容积容积分压分压 O22084 21.15 (159.0) 19.6719.86 (1

26、49.3) 15.715.96 (120.0) 13.613.83 (104.0) CO20.04 0.04 (0.3) 0.040.04 (0.3) 3.63.59 (27.0) 5.35.32 (40.0) N278.62 79.40 (597.0) 74.0974.93 (563.4) 74.575.28 (566) 74.975.68 (569) H2O0.50 0.49 (3.7) 6.206.25 (47) 6.206.25 (47) 6.206.25 (47) 合计合计100.0 101.08 (760) 100.0101.08 (760) 100101.08 (760) 100

27、101.08 (760) 大气、吸入气、呼出气、肺泡气的分压情况大气、吸入气、呼出气、肺泡气的分压情况 在呼吸过程中，在呼吸过程中，N2，H2O无变化，无变化，由吸入气与呼出气之差得出：吸入由吸入气与呼出气之差得出：吸入O2，呼出，呼出CO2，随呼吸道分级随呼吸道分级，PO2，PCO2 分压分压 kPa (mmHg)动脉血动脉血 混合静脉血混合静脉血 组织组织 PO212.9-13.3 5.32 4 (97-100) (40) (30)PCO25.32 6.12 6.65 (40) (46) (50) 肺换气的部位肺换气的部位组组织织换换气气气体交换过程气体交换过程气体交换气体交换肺换气肺换气

28、组织换气组织换气 肺泡肺泡 静脉血静脉血 动脉血动脉血 组织组织13.8（104） 5.33（40）13.3（100） 4（30）5.33（40 ） 6.13（46）5.33（40 ） 6.67（50）结论结论静脉血静脉血变成变成动脉血动脉血动脉血动脉血变成变成静脉血静脉血肺换气过程中氧气和二氧化碳的变化肺换气过程中氧气和二氧化碳的变化气体交换的气体交换的衡量指标衡量指标 1气体扩散量：气体扩散量： ADP V （Fick法则）法则） A：扩散面积，：扩散面积，d：扩散距离，：分压差，：扩散距离，：分压差，D（扩散系数）（扩散系数）s（溶解度）（溶解度）/（MW）1 / 2 ， MW：分子量：

29、分子量DCO2 51.5/(44)1/2 = = 20 即即CO2扩散系数是扩散系数是O2扩散系数的扩散系数的20倍倍。DO2 2.14/(32)1/22肺扩散容量：肺扩散容量： 1）定义式：）定义式： V ml/min Dl mmHg 即即: 1mmHg分压差作用下，每分钟通过呼吸膜的气体量。分压差作用下，每分钟通过呼吸膜的气体量。 2）关系式：）关系式：Dl（A/d）气体交换的影响因素气体交换的影响因素 1 1扩散速率扩散速率(A/d)(A/d)s sT T(MW)(MW)1/21/2 T T：温度：温度2 2通气通气/ /血流比值（血流比值（V/QV/Q比值）比值）1 1）定义：每分肺泡

30、通气量与每分肺血流量的比值）定义：每分肺泡通气量与每分肺血流量的比值 正常值正常值0.84（4.2/5）2 2）意义：气泵与血泵相匹配的动态平衡，）意义：气泵与血泵相匹配的动态平衡， 即血即血- -气平衡的衡量指标。气平衡的衡量指标。3 3）当）当V/QV/Q比值改变的情况比值改变的情况 V/QV/Q比值比值（肺血管栓塞）时，产生肺泡无效腔（肺血管栓塞）时，产生肺泡无效腔 V/QV/Q比值比值（支气管痉挛）时，产生动（支气管痉挛）时，产生动- -静脉短路静脉短路4 4）V/QV/Q比值的不均匀分布比值的不均匀分布 在肺部自下而上，肺通气量在肺部自下而上，肺通气量，肺血流量，肺血流量，V/QV/

31、Q比值比值例表例表V/Q V/Q 比值比值肺动脉栓塞肺动脉栓塞肺泡血流量肺泡血流量V/QV/Q比值比值肺泡无效腔肺泡无效腔支气管痉挛支气管痉挛肺泡通气量肺泡通气量V/QV/Q比值比值功能性动功能性动- -静脉短路静脉短路V/QV/Q比值增加比值增加V/QV/Q比值减少比值减少P151图5-10影响因素影响因素气体交换速率气体交换速率气体分压差（）气体分压差（）（正变关系）（正变关系）气体温度（气体温度（T T）（正变关系）（正变关系）气体溶解度（气体溶解度（s s）（正变关系）（正变关系）气体分子量（气体分子量（MWMW）（1/MW1/MW1/21/2）呼吸膜扩散面积（呼吸膜扩散面积（A A）

32、（正变关系）（正变关系）肺扩散容量（肺扩散容量（D Dll）（正变关系）（正变关系）呼吸膜厚度（扩散距离呼吸膜厚度（扩散距离d d） （反变关系）（反变关系）肺通气量（肺通气量（V V）通气通气/ /血流比值血流比值 = 0.84= 0.84正常正常通气通气/ /血流比值血流比值 0.84 0.84（部分肺泡毛细血管灌流不足，（部分肺泡毛细血管灌流不足，引起生理无效腔增加）引起生理无效腔增加）通气通气/ /血流比值血流比值 0.84 0.84（部分肺毛细血管灌流未通气（部分肺毛细血管灌流未通气肺泡，功能性肺泡，功能性A-VA-V短路增加）短路增加）四、气体运输四、气体运输 氧气的运输氧气的运输

33、1 1物理溶解：占物理溶解：占1.5% 1.5% 2 2化学结合：化学结合： （占（占98.5%98.5%） CO2CO2运输运输 1 1物理溶解：占物理溶解：占5%5%2 2化学结合：占化学结合：占95%95%1 1）碳酸氢盐方式）碳酸氢盐方式2 2）氨基甲酸血红蛋白）氨基甲酸血红蛋白3 3）COCO2 2解离曲线解离曲线 4 4）何尔登效应）何尔登效应血红蛋白血红蛋白对氧气的运输对氧气的运输1）Hb分子结构分子结构 Hb1个珠蛋白个珠蛋白 4个血红素（个血红素（Fe2+4个吡咯基）个吡咯基）2）Hb和和O2结合特征结合特征 反应快、可逆、不需酶催化、受反应快、可逆、不需酶催化、受PO2影响

34、影响 Fe2+O2称为氧合称为氧合 1分子分子Hb结合结合4分子分子O2 氧离曲线呈氧离曲线呈S型状型状3）名词）名词 Hb氧容量：氧容量：100ml血中，血中，Hb结合最大结合最大O2量称为量称为Hb氧容量氧容量 Hb氧含量：氧含量：100ml血中，血中，Hb实际结合实际结合O2量称为量称为Hb氧含量氧含量 Hb氧饱和度（氧含量氧容量）氧饱和度（氧含量氧容量）100%4）氧离曲线）氧离曲线 PO PO2 2（肺）（肺） HbHb（血红蛋白）（血红蛋白）2 2 HbO HbO2 2（氧合血红蛋白）（氧合血红蛋白） POPO2 2（组织）（组织）血红蛋白血红蛋白的运氧作用的运氧作用HbHb1 1

35、个珠蛋白个珠蛋白 4 4个血红素（个血红素（FeFe2+2+4 4个吡咯基）个吡咯基）氧离曲线氧离曲线 定义：定义：HbHb氧饱和度与氧饱和度与POPO2 2的关系曲线的关系曲线 曲线分段曲线分段 影响因素影响因素 名词名词 P P5050：HbHb饱和度为饱和度为50%50%的的POPO2 2，表示，表示HbHb与与OO2 2亲合力。亲合力。 正常值正常值26.5mmHg26.5mmHg。 动脉血释放动脉血释放OO2 2容积容积 OO2 2利用系数利用系数 100%100% 动脉血动脉血OO2 2含量含量 波尔效应波尔效应：酸度对：酸度对HbHb氧结合力的影响作用氧结合力的影响作用氧氧离离曲

36、曲线线氧离曲线氧离曲线：动脉氧分压与血氧饱和度的关系。动脉氧分压与血氧饱和度的关系。随动脉氧分压的随动脉氧分压的,血红蛋白氧饱和度血红蛋白氧饱和度,血红蛋白富集氧气量血红蛋白富集氧气量静息状态静息状态氧离曲线氧离曲线运动状态运动状态氧离曲线氧离曲线 比较项比较项分段分段特特 点点生理意义生理意义上段上段POPO2 2=60=60100 100 mmHgmmHg坡度小、平坦，坡度小、平坦，POPO2 2较大变化，较大变化，OO2 2饱和度变化饱和度变化小小POPO2 2在相当大范围波动时，血液仍在相当大范围波动时，血液仍结合足够氧结合足够氧供机体需要。轻度供机体需要。轻度摄氧不足时，不影响摄氧不

37、足时，不影响OO2 2运输，运输，安全系数大安全系数大中段中段POPO2 2=40=4060 60 mmHgmmHg坡度大、陡直，坡度大、陡直，POPO2 2轻度变化，轻度变化，OO2 2饱和度很大饱和度很大变化变化组织细胞组织细胞POPO2 2低，可低，可释放大量释放大量OO2 2供供组织细胞利用组织细胞利用下段下段POPO2 2=15=1540 40 mmHgmmHg坡度较陡直，组坡度较陡直，组织织OO2 2张力降低，张力降低，可增加可增加OO2 2解离解离组织液组织液OO2 2张力张力时，时，OO2 2解离解离，保证血液及时将更多的保证血液及时将更多的OO2 2释出释出供组织需要供组织需

38、要曲线曲线 右向移动右向移动左向移动左向移动理解理解有利有利于于OO2 2释放，释放，HbHb与与OO2 2结结合力降低合力降低不利不利于于OO2 2释放，释放，HbHb与与OO2 2结结合力增强合力增强影影响响因因素素PCOPCO2 2H H+ +（pHpH）波尔效应）波尔效应温度温度（运动）（运动）2 2，3 3二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸（贫血、缺氧）（贫血、缺氧）P P5050HbHb为氧离型（为氧离型（T T型型, ,紧密型）紧密型）PCOPCO2 2H H+ +（pHpH）波尔效应）波尔效应温度温度（麻醉）（麻醉）2 2，3 3二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸COCO中毒中毒P P5050Hb

39、Hb为氧合型（为氧合型（R R型型, ,蔬松型）蔬松型）氧离曲线的移动氧离曲线的移动pH对氧离曲线的影响对氧离曲线的影响温度对氧离曲线的影响温度对氧离曲线的影响温度温度，氧离曲线右移，促进，氧离曲线右移，促进O O2 2释放释放酸度酸度,氧离曲线右移氧离曲线右移,促进促进O2释放释放 P P5050波尔效应波尔效应 ( Bohr effect )( Bohr effect )定义：定义：酸度对酸度对HbHb氧结合力的影响作用氧结合力的影响作用机制：机制：pHpH改变改变HbHb构型构型酸度酸度H H+ +结合结合HbHb盐键形成盐键形成 HbHb分子转变分子转变T T型型HbHb与与OO2 2

40、结合力结合力OO2 2释放释放波尔效应波尔效应酸度酸度盐键断裂盐键断裂Hb Hb 释放释放H H+ + Hb Hb分子转变分子转变R R型型HbHb与与OO2 2结合力结合力OO2 2结合结合波尔效应波尔效应生理意义：血液在肺氧和生理意义：血液在肺氧和( (结合结合OO); );血液在组织释放血液在组织释放OO2 2随随PcoPco2 2，波尔效应，波尔效应CoCo2 2促进产生波尔效应促进产生波尔效应1 1）碳酸氢盐方式）碳酸氢盐方式 关系式关系式 Cl Cl 离子转移离子转移 定义定义: RBC膜上膜上ClHCO3-载体活动载体活动,使使Cl进出进出RBC的移动过程。的移动过程。 方向方向

41、 血血浆浆( (PCOPCO2 2) ) HCOHCO3 3- -入入RBCRBC 肺肺 OHOH- - ClCl- -出出RBCRBC H H2 2OOCOCO2 2+H+H2 2O HO H2 2COCO3 3 H H+ + HCOHCO3 3- -（氯转移）（氯转移） 组织组织 HCOHCO3 3- -出出RBC RBC ( (PCOPCO2 2) ) ClCl- -入入RBC RBC 红细胞红细胞Cl- -HCO3- - H+，反应向左，反应向左，CO2，肺呼出，肺呼出，当通气障碍时，易产生，当通气障碍时，易产生呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒。 碱碱(OH)，反应向右，反应向右，CO2，肺呼

42、出，肺呼出，当通气过度时，易产生，当通气过度时，易产生呼吸性碱中毒呼吸性碱中毒 调节酸碱平衡作用调节酸碱平衡作用在肺（低在肺（低COCO2 2高高OO2 2） ClCl转移方向：转移方向：ClCl出出RBCRBC，HCOHCO3 3入入RBCRBC 在组织细胞（高在组织细胞（高CO2低低O2 ）ClCl转移方向：转移方向： ClCl入入RBCRBC，HCOHCO3 3出出RBCRBC2 2）氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白组织组织HbNH2O2+H+CO2 HHbNHCOOH+O2 肺肺组织肺COCO2 2解离曲线解离曲线结论：结论： COCO2 2含量随含量随PcoPco2 2升高而增加升高

43、而增加 COCO2 2解离曲线接近解离曲线接近线性线性曲线曲线 不具有不具有饱和饱和性（现象）性（现象） 血液经肺部血液经肺部( (静脉血静脉血动脉血动脉血) ) 每每100ml100ml血液释出血液释出4ml CO4ml CO2 2 OO2 2与与HbHb结合促进结合促进COCO2 2释放作释放作用称用称何尔登效应何尔登效应 ( Haldane effect )何尔登效应何尔登效应 ( Haldane effect ) : OO2 2与与HbHb结合促进结合促进COCO2 2释放作释放作用用COCO2 2通过通过波尔效应波尔效应影响影响OO2 2与与HbHb结合和释放；结合和释放；OO2 2

44、通过通过何尔登效应何尔登效应影响影响COCO2 2与与HbHb结合和释放结合和释放五、呼吸运动的调节五、呼吸运动的调节 呼吸中枢呼吸中枢 1 1断头实验（断头实验（19231923年年Lumsden Lumsden ） 2 2结论结论 呼吸节律形成呼吸节律形成 呼吸反射调节呼吸反射调节 1 1肺牵张反射肺牵张反射 2 2化学感受性反射化学感受性反射断头实验断头实验横断部位横断部位1 1 在中脑与脑桥在中脑与脑桥( (上上) )2 2 在脑桥上部与脑桥在脑桥上部与脑桥( (中下中下) )3 3 在脑桥在脑桥( (中下中下) )与延髓与延髓4 4 在延髓与脊髓在延髓与脊髓中中 枢枢横断部位横断部位

45、迷走神经迷走神经表表 现现结结 论论修正意见修正意见完整完整切断切断中脑中脑脑桥上部脑桥上部在中脑与脑在中脑与脑桥上部之间桥上部之间呼吸呼吸正常正常呼吸深呼吸深慢慢呼吸节呼吸节律正常律正常呼吸节律与呼吸节律与中脑以上中中脑以上中枢无关枢无关肯肯 定定脑桥上部脑桥上部脑桥中下脑桥中下部部在脑桥上部在脑桥上部与脑桥中下与脑桥中下部之间部之间呼吸呼吸深慢深慢长吸长吸长吸式长吸式呼吸呼吸脑桥上部脑桥上部有抑制吸有抑制吸气中枢气中枢呼吸调整中呼吸调整中枢枢(PBKF(PBKF核核群群) )作用作用: :限限制吸气制吸气, ,使吸使吸气转为呼气气转为呼气脑桥中下脑桥中下部部延髓延髓在脑桥中下在脑桥中下部与

46、延髓之部与延髓之间间喘息喘息喘息喘息喘息式喘息式呼吸呼吸脑桥中下脑桥中下部有长吸部有长吸中枢中枢否否 定定延髓延髓脊髓脊髓在延髓与脊在延髓与脊髓之间髓之间呼吸呼吸消失消失呼吸消呼吸消失失呼吸节呼吸节律消失律消失延髓是延髓是呼呼吸节律的吸节律的基本中枢基本中枢在孤束核在孤束核, ,疑核疑核, ,后疑核等具有：后疑核等具有：IN, EN, IEN, IN, EN, IEN, EINEIN结结 论论1 1）脊髓：）脊髓：呼吸反射的初级中枢呼吸反射的初级中枢，脊髓前角运动神经，脊髓前角运动神经元支配呼吸肌。元支配呼吸肌。2 2）低位脑干（脑桥、延髓）是自主节律呼吸系统。）低位脑干（脑桥、延髓）是自主节

47、律呼吸系统。 脑桥上部脑桥上部PBKFPBKF核群核群是是呼吸调节中枢呼吸调节中枢，其作用：限，其作用：限制吸气，使吸气转向呼气。制吸气，使吸气转向呼气。 延髓延髓是是呼吸节律基本中枢呼吸节律基本中枢，吸气神经元位于背侧，吸气神经元位于背侧孤束核，呼气神经元位于腹侧（疑核、后疑核、孤束核，呼气神经元位于腹侧（疑核、后疑核、面神经核）。面神经核）。3 3）高位脑干（脑桥以上部位）是）高位脑干（脑桥以上部位）是随意呼吸调节系统随意呼吸调节系统: :皮层脊髓束，皮层脑干束皮层脊髓束，皮层脑干束呼呼吸吸节节律律形形成成PBKFPBKF核群核群 ( ( 呼吸调节中枢呼吸调节中枢 ) )中枢吸气发生器中枢

48、吸气发生器（吸气神经元（吸气神经元 ）吸气切断机制吸气切断机制吸气肌运动神经元吸气肌运动神经元吸气运动吸气运动吸气吸气肺扩张肺扩张刺激肺牵张感受器刺激肺牵张感受器迷走神经迷走神经（吸气切断机制）（吸气切断机制）呼呼吸吸反反射射调调节节肺牵张反射化学感受性反射1 1肺牵张反射肺牵张反射 1) 1) 定义：定义：肺扩张或缩小引起吸气抑制或兴奋的反射称为肺牵张反射或黑肺扩张或缩小引起吸气抑制或兴奋的反射称为肺牵张反射或黑- -伯反射伯反射2) 2) 类型：类型：肺扩反射和肺缩反射肺扩反射和肺缩反射3) 3) 肺扩反射：肺扩反射： 定义：肺扩或充气时抑制吸气的反射称为肺扩张反射定义：肺扩或充气时抑制吸

49、气的反射称为肺扩张反射 反射弧：吸气反射弧：吸气肺扩肺扩牵张感受器牵张感受器迷走神经传入迷走神经传入延髓中枢延髓中枢呼气呼气 细支气管平细支气管平 （吸气切断机制）（吸气切断机制） 滑肌滑肌A A纤维纤维 引起人肺扩反射的条件：潮气量引起人肺扩反射的条件：潮气量800 ml800 ml4) 4) 比较肺扩张反射与肺缩小反射比较肺扩张反射与肺缩小反射比较项比较项肺扩张反射肺扩张反射肺缩小反射肺缩小反射感受器感受器支气管、细支气管牵张感受器支气管、细支气管牵张感受器细支气管，肺泡感受器细支气管，肺泡感受器感受的刺激感受的刺激肺扩张肺扩张肺缩小肺缩小传入神经传入神经迷走神经迷走神经迷走神经迷走神经中

50、枢机制中枢机制兴奋吸气切断神经元兴奋吸气切断神经元兴奋吸气神经元兴奋吸气神经元结果结果促使吸气转为呼气促使吸气转为呼气促使呼气转为吸气促使呼气转为吸气生理意义生理意义阻止吸气过度；加速吸气和呼阻止吸气过度；加速吸气和呼气交替；调节呼吸频率及深度气交替；调节呼吸频率及深度感受器阈值高，平时无作感受器阈值高，平时无作用（病理时，起一定的作用（病理时，起一定的作用）用）吸气吸气肺扩肺扩牵张感受器牵张感受器迷走神经传入迷走神经传入延髓中枢延髓中枢呼气呼气 细支气管平细支气管平 （吸气切断机制）（吸气切断机制） 滑肌滑肌A A纤维纤维 2 2化学感受性反射化学感受性反射1 1）化学感受器化学感受器 化学

51、感受器化学感受器外周化学感受器外周化学感受器中枢化学感受器中枢化学感受器存在部位存在部位主动脉体：主要调节循环主动脉体：主要调节循环颈动脉体：主要调节呼吸颈动脉体：主要调节呼吸延髓腹侧浅表部延髓腹侧浅表部化学刺激敏感性化学刺激敏感性缺氧（缺氧（PoPo2 2）PcoPco2 2、HH+ + 有效（生理）刺激有效（生理）刺激 氧分压氧分压（PoPo2 2）脑脊液脑脊液H H+ +浓度浓度机机 制制型细胞内型细胞内CaCa2+2+胆碱能机制胆碱能机制2）CO2、H+、O2对呼吸的影响对呼吸的影响3）Pco2、Po2、H+对通气效应的强弱顺序对通气效应的强弱顺序变动因素变动因素调节效应调节效应( (呼吸反应呼吸反应) )作用机制（刺激途径）作用机制（刺激途径）外周化学感受器外周化学感受器中枢化学感受器中枢化学感受器PcoPco2 2呼吸加深加快呼吸加深加快肺通气量肺通气量+次要兴奋作用，次要兴奋作用，快速通气增强反应快速通气增强反应敏感性弱敏感性弱（10 mmHg以上）以上）+主要兴奋主要兴奋作用，作用，慢速通气增强，慢速通气增强，敏感性强敏感性强（ 2 mmHg以上）以上）PoPo2 2( (缺氧缺氧) )呼吸加深加快呼吸加深加快肺通气量肺通气量+兴奋兴奋作用作用耐