呼吸系统重点复习内容

1、呼吸不同动物与环境之间进行气体交换的呼吸方式主要有以下四种：皮膜呼吸，如水蛭、蚯蚓等。气管呼吸，如昆虫。鳃呼吸，如大多软体动物、甲壳动物和鱼类。肺呼吸，如两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲动物。呼吸全过程：1外呼吸（肺呼吸）肺通气，肺换气2气体在血液中的运输3内呼吸（组织呼吸）组织换气肺通气定义：费与外界环境之间的气体交换结构基础：呼吸道，胸廓，呼吸肌，胸膜腔上呼吸道作用：1加温加湿2清洁过滤3保护：2个反射下呼吸道：0-16级：肺的导管部，包括小支、细支和终末细支，无气体交换功能，是气体进出管道;1-11级：有软骨和少数平滑肌,12-16级：软骨消失，主要由平滑肌组成，平滑肌收缩和舒张影响支气管口

2、径大小，直接影响气体流量。受迷走和交感双重支配，迷走兴奋：平滑肌收缩，管腔变小；交感兴奋：平滑肌舒张，管腔变大。肺泡：1）是吸入气体与血液交换的场所CO2多，O2少的静脉血成为O2多，CO2少的动脉血（2）3亿个肺泡，100m2,安静呼吸时，人体需要40m2 , 很大储备，因疾病需要切除1-2个肺叶，不明显影响呼吸功能【重点】肺通气原理：肺通气：气体流动进出肺的过程，动力和阻力的相互作用，动力要克服阻力，才能实现肺通气动力来源：l 直接动力 肺内压与大气压之间的压力差l 原动力 呼吸运动l 必要条件 胸膜腔负压和肺的弹性其中，1吸气时，肺内压<大气压；呼气时，肺内压>大气压；吸/呼

3、气末，肺内压=大气压。2主要吸气肌：膈肌，肋间外肌；主要呼气肌：肋间内肌，腹肌膈肌1.最强大，最主要。2.形似钟罩，静止时向上隆起，构成胸腔底，收缩隆起的中心下移-上下径增大-吸气，3.平静吸气时：膈肌下移1-2cm，深吸气时：下移7-10cm。4.由于胸腔呈圆锥形，横截面积上部小，下部大，因此膈肌稍稍下降就可引起胸腔容积大大增加，平静呼吸时，因膈肌收缩引起的胸腔容积的增大占总通气量的4/5,因此膈肌是最主要的呼吸肌。肋间外肌：1.收缩-肋骨，胸骨上提，肋骨下缘向外侧偏转胸腔前后径，左右径增大吸气，2.肋间外肌收缩越强，胸腔容积增大越多，3.平静吸气时，肋间外肌所起作用小于膈肌。呼气肌：1.平

4、静呼吸：呼气运动不是由呼气肌收缩引起，而是吸气肌舒张-肺依靠其本身弹性回应力回位-牵引胸廓缩小-恢复到吸气前位置-呼气。2.平静呼吸时，呼气是被动的，只有用力呼气时，呼气肌参与收缩胸廓进一步缩小。3.肋间内肌收缩肋骨，胸骨下移，肋骨向内旋转前后径左右径减小呼气。4.腹肌收缩-压迫腹腔器官-推动膈肌上移，牵拉肋骨向下缩小胸腔容积协助产生呼气。形式：按呼吸方式平静呼吸12-18次/min 用力呼吸-运动，吸入二氧化碳多；呼吸困难。按吸气肌的运动，腹式呼吸-膈肌；胸式呼吸肋间外肌混合呼吸-正常成人 腹式呼吸-婴儿，胸膜炎，胸腔积液 熊式呼吸-严重腹水，胸腔有巨大肿块。呼气末与吸气末，肺内压等于大气压

5、。无气流流动大于的时候，外界气体进入；小于时候，肺内的出去，人工呼吸原理是人为地改变肺内压的变化，意义是维持通气，纠正缺氧，促进呼吸的恢复，方法是呼吸机，口对口人工呼吸等。必要条件-胸膜腔负压中，浆液的作用1是润滑作用，使肺和胸廓相耦连，一起运动。胸膜腔内压=肺内压-肺弹性回缩力肺内压（大气压）迫使脏层胸膜外移使肺扩张，肺回缩力（肺弹性组织 和肺泡表面张力）迫使脏层胸膜回位，两种方向相反作用力的代数和胸膜腔内压=肺内压-肺弹性回缩力胸膜腔内始终为负压，为什么胸膜腔内压为负？因为胸廓成长速度大于肺成长，因此胸廓容积大于肺容积，使得胸廓将肺拉大，这时肺回缩，于是胸膜腔负压。胸膜腔负压的意义：充当胸

6、廓运动与肺张缩的纽带；维持肺处于扩张状态；促进血液和淋巴回流。负压被破坏时候，肺扩张障碍，静脉和淋巴回流障碍小结下哈哈：呼吸肌的舒缩是肺通气的原动力，它引起胸廓的张缩，由于胸膜腔和肺的结构功能特征，肺随胸廓的张缩而张缩，肺容积的变化造成肺内压和大气压之间的压力差，直接推动气体进出肺。肺通气的阻力l 弹性阻力：肺的弹性阻力和胸廓的弹性阻力，是平静呼吸时的主要阻力，静态阻力l 非弹性阻力：气道阻力、惯性阻力和组织粘滞阻力，动态阻力l 肺通气阻力增大是临床上肺通气障碍最常见的原因肺弹性阻力的大小可用肺顺应性表示顺应性(compliance)：外力作用下弹性组织的可扩张性顺应性越大，则弹性阻力越小肺顺

7、应性CL=V/Ptp（肺容积的变化；跨肺压=肺泡压PA-胸膜腔内压Pip肺的静态顺应性曲线，曲线斜率大，肺的顺应性大，弹性阻力小，正常人且位于曲线斜率最大的中段，呼吸阻力小，省力。影响肺顺应性的因素 肺总容量根据公式：肺总量大时，顺应性较大，总量小时，顺应性小？ 男性>女性；成人>儿童？相同容积的气体，不同的跨壁压比顺应性 Csp 单位肺容积下的顺应性比顺应性=平静呼吸时的肺顺应性/功能余气量肺的弹性回缩力：1肺组织本身的弹性回位力（占三分之一）-弹性纤维；肺泡液-气界面表面张力（占三分之二）肺弹性阻力的来源：1肺组织本身的弹性：肺泡与肺泡之间的肺泡隔内含有弹性纤维和胶原纤维。肺组

8、织纤维化，回缩力增大，肺气肿，则回缩力减小。2肺泡表面张力导致的阻力：肺泡内表面覆有一薄层液体，与肺泡内的气体构成液-气界面，形成表面张力。表面张力：液体分子间存在吸引力产生了使液体表面尽量缩小的一种力。肺表面张力过大，会降低肺顺应性，增加吸气阻力，是引起滞后现象的主要因素。表面张力使肺泡倾向于缩小，且肺泡越小，回缩力越大Laplace定律: P (肺泡回缩压)= 2T (表面张力) ÷r (肺泡半径)肺泡表面张力是肺弹性阻力的主要来源：充气时，所需的跨肺压是充生理盐水时的3倍；充生理盐水时消除了肺泡内的液-气界面消除了表面张力肺顺应性增大表面活性物质使表面张力大幅度降低。肺泡表面活

9、性物质l 来源：肺泡II型上皮细胞合成l 有效成分：二棕榈酰卵磷脂+结合蛋白l 作用：垂直排列于肺泡液-气界面，降低表面张力表面活性物质使肺泡保持稳定。表面活性物质以单分子层分布于肺泡液-气界面，密度随肺泡张缩而改变。肺表面活性物质的生理意义：增加肺泡稳定性增加肺顺应性，减少吸气阻力减少肺组织液生成，防止肺水肿胸廓处于自然容积时肺处于平静吸气末状态（相当于肺总量67%）平静呼气或深呼气时小于67% 弹性阻力向外吸气动力，呼气的阻力深吸气大于67% 弹性阻力向内吸气阻力，呼气的动力总弹性阻力=肺弹性阻力+胸廓弹性阻力1/总顺应性=1/肺顺应性+1/胸廓顺应性非弹性阻力包括：气道阻力（占80-90

10、%）、惯性阻力和组织粘滞阻力气体流动时产生，随流速加快而增加，属动态阻力气道阻力 airway resistance定义：气体分子间，分子与气道壁之间的摩擦产生测量：无法直接测量，有如下关系：V（单位时间内呼吸道内气体流量）=（PA-PB）/R气道阻力的分布：鼻咽部和直径大于2mm的气道阻力：占80%以上；直径小于2mm的气道阻力：小于20%（小气道总横截面积大，气流速度慢）鼻50% 声门25% 气管和支气管15%，细支气管10%对于肺通气，气管道大小事主要影响因素。 气管口径的影响因素：1.跨壁压 2.肺实质对气道壁的牵引 3.自主神经系统的调节 4.化学因素的影响（儿茶酚胺类，前列腺素类，

11、组胺白三烯类）吸气时，口径变大；呼气时，口径变小气道阻力的调节1神经调节交感NE-2气道舒张，管径变大，阻力降低（亲和力较弱）迷走AchM3气道收缩，管径变小，阻力增加（可被阿托品阻断）化学因素的影响(1) 化学因素的影响胆硷能作用 迷走N.AChM3受体口径(2) 肾上腺素能作用 E. b2受体（结合能力远超过NE）口径(3) 非肾上腺素能非胆硷能 PGF2a收缩，PGE2舒张等u 支气管哮喘时，用拟肾上腺素能药物缓解（4）吸入气中CO2增加-反射性使支气管收缩，阻力增加（5）变态反应时，肥大细胞释放组胺，白三烯支气管粘膜水肿，平滑肌痉挛性收缩，气道狭窄，呼吸困难小结：肺通气的阻力。有静态阻

12、力-弹性阻力，包括肺的弹性回缩力，表面张力，胸廓的弹性回缩力，以及动态阻力，包括惯性阻力和气道阻力，和粘滞阻力。小结肺通气的原理。肺通气的动力直接动力-肺内压与大气压之间的压力差，原动力是呼吸运动，必要条件是胸膜腔负压和肺的弹性；肺通气的阻力有弹性阻力=主要 来自肺泡表面张力，非弹性阻力-气道阻力等。肺通气功能的评价指标：肺容积和肺容量l 潮气量（Tidal Volume ,TV ）：每次呼吸时吸入或呼出的气体量。平均500 mll 补吸气量(Inspiratory reserve volume ,IRV)：平静吸气末再尽力吸气所能吸入的气体量。1500-2000 mll 补呼气量(Expir

13、atory reserve volume ,ERV) ：平静呼气末再尽力呼气所能呼出的气体量。 900-1200 mll 余气量(Residual volume, RV) ：最大呼气末尚存留于肺内的气体量。1000-1500 mll 深吸气量(Inspiratory capacity, IC)：潮气量+补吸气量，即平静呼气末做最大吸气所能吸入的气体量，衡量最大通气潜力l 功能余气量(Functional residual capacity, FRC)：余气量+补呼气量，即平静呼气末肺内存留的气体量，2500 mll 生理意义：缓冲呼吸过程中肺泡气PO2和PCO2的过度变化。l 肺活量(Vita

14、l capacity, VC) ：潮气量+补吸气量+补呼气量，即最大吸气后所能呼出的最大气体量，反映肺一次通气的最大能力。约3500-4500 mll 用力肺活量（时间肺活量）(FVC - forced vital capacity)：受试者尽力吸气至肺总量后尽力尽快呼气所能呼出的气体量，可反映肺通气阻力的变化。l 肺总容量(Total lung capacity) ：潮气量+补吸气量+补呼气量+余气量，即肺所能容纳的最大气体量。用力肺活量 FVC 一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量，正常FVC与VC没有区别，气道阻力增高FVC<VC用力呼气量 FEV尤其FEV1在临床鉴别

15、限制性肺疾病和阻塞性肺疾病中有重要意义：限制性FEV1/ FVC 比值正常；阻塞性（COPD）FEV1 / FVC 比值1. 肺通气量（每分通气量 VE ）平静呼吸：潮气量×呼吸频率=500ml×12=69L最大随意通气量（尽力做深快呼吸时，每分钟所能吸入或呼出的最大气体量，只测10-15s，150L）通气储量百分比=（最大通气量-每分平静通气量）/最大通气量×100%正常>93%，顺应性，呼吸肌，气道阻力值减小2.肺泡通气量 VA =(潮气量-无效腔量) ×呼吸频率3. 无效腔 dead space=解剖无效腔+肺泡无效腔解剖无效腔 ：鼻/口腔终

16、末细支气管 传导气道 150ml肺泡无效腔 ：无肺血流灌注的肺泡容积 受体位，疾病如肺血栓等影响肺泡通气量 VA =(潮气量-无效腔量) ×呼吸频率 =(500-150) ×16 = 5.6L潮气量减少和功能余气量增加不利于肺换气。浅快呼吸是不利的，深慢呼吸会增加肺泡通气量，但也增加做功 呼吸功1.呼吸过程中，呼吸肌克服呼吸阻力实现肺通气所做的功克服弹性阻力（65%）+非弹性阻力（克服气道阻力28%，粘滞阻力7%）2.正常人平静呼吸一次做功0.25J。3.呼吸耗能占总耗能的很小一部分。胸膜腔负压是如何形成的?有何生理意义?肺泡表面活性物质的组成，作用和意义？气体扩散：气体分

17、子从分压高处向分压低处发生净转移。影响因素：分压差，分子量和溶解系数，扩散面积和距离，温度总压力即大气压为760mmHg平衡时，若气相氧气压强=100mmHg。则液相PO2=100mmHg。扩散系数二氧化碳是氧气的20倍。扩散面积和距离:扩散速度和扩散面积成正比，与扩散距离成反比。扩散速率与扩散温度成正比，人体体温恒定，可忽略不计肺泡气O2 ® 静脉血O2 Þ动脉血O2（102 mmHg) (40 mmHg) (100mmHg)静脉血CO2 ®肺泡气CO2 Þ动脉血CO2（46 mmHg) (40 mmHg) (40mmHg)肺换气特点是快，储备大，时间

18、0.3s，血液流经肺毛细血管时间0.7s。体循环动脉血PO2（100mmHg）稍低于肺静脉血（104mmHg），主要是因为混入了支气管静脉的少量去氧血气体扩散的影响因素1呼吸膜的厚度，面积，通透性2通气-血流比值通气血流比值正常值-0.84（VA=350*12；Q=5L/min。意义-实现肺内适宜的气体交换。通气血流比异常时，缺氧的表现大于CO2潴留原因：1.PO2差大，2.CO2扩散系数大，3. CO2刺激呼吸加快，排出增多。三）肺扩散容量（diffusing capacity of lung DL）概 念：指气体在单位分压差作用下每分钟通过呼吸膜扩散的体积。 意 义：肺扩散容量是测定呼吸气

19、通过呼吸膜的能力的 一种指标。正常值：O2的DL=20mL/min·mmHg CO2是O2的20倍 临床：运动时，DL增大，肺疾病时，DL减小影响组织换气的因素与肺换气相似，不同的是气体交换发生于液相1. 细胞和毛细血管间的距离2. 主要受组织代谢影响3. 毛细血管的血流速度气体在血液中运输的形式物理溶解:气体直接溶解于血浆中。 特征:量小； 溶解量与分压呈正比,化学结合:气体与某些物质进行化学结合。 特征: 量大；主要运输形式。一分子Hb可以结合4分子的氧气Hb与氧气结合的特征1快速，可逆，不需酶，受PO2的影响2是氧合非氧化血氧饱和度 oxygen saturation Hb氧含

20、量/Hb氧容量定义：表示PO2与Hb氧结合量或Hb氧饱和度关系的曲线。S型氧合Hb为疏松性R型，去氧Hb为紧密型T型前者是后者的500倍氧解离曲线的形态特征上段 相当于Po2 >60mmHg ，表明 Po2的变化对氧饱和度影响不大。 Po2不低于60mmHg，氧饱和度能保持在90%；较平坦，保持足够的摄O2量（意义：高原，高空和某些呼吸系统疾病不会引起明显低氧症状）中段PO2（4060 mmHg）PO2降低能促进大量氧离, 是HbO2释放O2的部分意义: 反映了在安静状态下血液Hb对组织的供氧情况。下段 较陡15-40mmHg ，释放O2量多，满足组织活动加强时O2需求。1.氧离曲线的偏

21、移表明Hb与O2的亲和力发生变化2.常用P50表示：P50增大，右移，亲和力降低，有利于在组织释O2，不利于在肺摄O2P50减小，左移，亲和力增加（胎血，高原）3.影响因素：pH, Pco2, T, 有机磷化合物影响氧解离曲线的因素PH和PCO2n Pco2PH氧离曲线右移n Pco2PH氧离曲线左移 这种酸度对Hb与o2亲和力的影响，称为波尔效应(Bohr effect) 意义：在肺脏促进氧合 在组织促进氧离2. 温度 T­ ® Hb对O2亲和力¯ ®曲线右移 运动时，组织氧释放增加 T ¯ ®氧离曲线左移 低温麻醉，导致组织缺氧但

22、血氧饱和度高 3. 2,3-二磷酸甘油酸 (2,3-DPG) 2,3 DPG ® Hb对O2的亲和力¯ ® 曲线右移 慢性缺氧，高山低氧时，糖酵解 ® 2,3 DPG ®组织氧释放增加 输库存血， 2,3 DPG ¯ ®血液在组织中释放氧减少其他因素：Hb本身的性质 Hb的Fe2+Fe3+:Hb失去结合O2的能力（如亚硝酸盐） 异常Hb：Hb的运O2能力（如地中海贫血） CO与Hb亲和力是O2的250倍 PCO， 既妨碍氧合，又妨碍氧离。 CO与Hb亲和力 > O2与Hb亲和力，250 倍； CO与Hb的结合位点与O2

23、相同； CO与Hb的某亚基结合后，将增加其余三个亚基对O2的亲和力，曲线左移，加重组织缺氧。CO2de yunshu 1. 碳酸氢盐 (Bicarbonate Ion) CO2+H2O H2CO3 HCO3-+H+2. 氨基甲酰血红蛋白 (Carbaminohemoglobin) HbNH2O2+H+CO2 HHbNHCOOH+O2血液中CO2含量与PCO2关系特点：几乎呈直线（线性关系）而非S形，没有饱和点l 何尔登效应氧分压升高时，O2与Hb结合可促进CO2释放，使CO2解离曲线下移。Ø 总结：O2和CO2的运输不是孤立进行的，而是相互影响的。 CO2通过波尔效应影响O2的结合与

24、释放， O2通过何尔登效应影响CO2的结合与释放。呼吸中枢：定义：中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。呼吸中枢、1脊髓： 联系高位呼吸中枢和呼吸肌的中转站 运动神经元位置 C3-5 前角（膈肌）、T 前角（肋间肌和腹肌） 2、脑桥 上部: 呼吸调整中枢（抑制吸气） 下部：长吸中枢3、延髓： 喘息中枢4 、高位脑：不产生呼吸节律，但可以随意控制低位神经元的活动，以保证相关活动的完成。PRG, pontine respiratory group; contains NPBM & KF (PBKF核群：呼吸调整中枢，含呼气神经元，限制吸气，使吸气转向呼气) VRG, ventral

25、 respiratory group; 引起主动呼气DRG, dorsal respiratory group; 含吸气神经元，引起主动吸气 呼吸的反射性调节1化学感受性反射PO2 PCO2氢离子2机械感受性反射：费扩张，肺萎缩3防御性反射咳嗽，喷嚏主动脉体和颈动脉体形态：上皮细胞构成的扁椭圆形小球，埋藏于主动脉弓区域或颈内动脉分叉处血管壁的结缔组织中，直径约12毫米。特点：有丰富的血管和传入神经末梢。代谢率高，血流量大。其传入神经纤维在迷走神经和窦神经中。适宜刺激：PO2，而非血氧含量功能：1. 感受所处环境PO2，而非血氧含量，CO中毒时，冲动发放不增加。 2.血流减慢，冲动增加。 3.

26、二氧化碳浓度过高，H+ 浓度过高，传入神经冲动增加（CO2易扩散入感受器细胞 H+ 浓度 ; H+ 不易进入， CO2 效应> H+ ） 4.协同效应中枢化学感受器：分布：延髓腹外侧浅表部位，左右对称，头、中、尾三区：头尾有化学感受性，中间区是中继站功能：1.感受脑脊液和局部细胞外液中的H+ ，非CO2 2. 血液中CO2能迅速通过血脑屏障 H+ ，但脑脊液中碳酸酐酶少，反应延迟 3.血液中H+不能通过血脑屏障，作用小(1)CO2：调节呼吸最重要的生理性体液因子一定水平的C O2对维持呼吸中枢的基本活动是必需的表现： n C O2 呼吸减慢（过度通气后可发生呼吸暂停）n C O2呼吸加深加快，肺通气加大 CO2排出增加 动脉血PCO2恢复正常n C O2 肺通气量不能相应增加 CO2积聚 CO2麻醉（呼吸困难，头痛，头昏，昏迷等）n CO2刺激呼吸运动途径：1.中枢化学感受器： 升高2mmHg主要作用；慢2.外周化学感受器：升高10mmHg次要作用；快陈-施呼吸：特点：呼吸渐增强