生理学呼吸本科7版课件

第五章呼吸RESPIRATION1第五章呼吸1作用：摄入O2，排出CO2，进行气体交换。呼吸（respiration）：机体与外界环境间的气体交换过程。2作用：摄入O2，排出CO2，进行气体交换。2呼吸的基本过程、环节CO2肺通气组织换气肺换气气体在血液中的运输外呼吸内呼吸细胞氧化代谢组织细胞血液循环肺O2O2O2CO2CO2CO2O2外界环境CO2O23呼吸的基本过程、环节CO2肺通气组织肺换气气体外呼吸内呼吸细第一节肺通气第二节肺换气和组织换气第三节气体在血液中的运输第四节呼吸运动的调节4第一节肺通气4肺通气的基本结构：呼吸道气体交换组织：肺泡鼻、咽、喉气管------终末细支气管胸廓呼吸肌（增加/减小胸廓的大小）5肺通气的基本结构：呼吸道气体交换组织：肺泡鼻、咽、喉气管--气管支气管终末细支气管呼吸性细支气管细支气管肺泡管肺泡囊传导气道呼吸区6气管支气管终末细支气管呼吸性细支气管细支气管肺泡管肺泡囊传导肺外界环境CO2O2肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程。CO2O2？7肺外界环境CO2O2肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程。一、肺通气的原理直接动力：肺内压与大气压之间的压力差。（一）肺通气动力大气压肺内压动力阻力！？8一、肺通气的原理直接动力：肺内压与大气压之间肺组织具有弹性，但是不具有主动舒缩能力。肺内容积？肺通气的动力器官：胸廓9肺组织具有弹性，但是不具有主动舒缩能力。肺内容积？肺通气的动1.呼吸运动（respiratorymovement）呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓有节律地扩大和缩小。包括吸气运动和呼气运动。

主要吸气肌：膈肌和肋间外肌

辅助吸气肌：斜角肌和胸锁乳突肌呼气运动：主要呼气肌－腹肌和肋间内肌吸气运动101.呼吸运动（respiratorymovement4/5平静吸气：主要依靠吸气肌（膈肌和肋间外肌）收缩产生动力，为主动过程。1）吸气运动4/5用力吸气：除了膈肌和肋间外肌收缩外，辅助吸气肌也参与收缩，使胸廓进一步增大，吸入更多的气体。

114/5平静吸气：主要依靠吸气肌（膈肌和肋间外肌）收缩产生动力平静呼气：膈肌和肋间外肌舒张完成，呼气肌不参与，是被动过程。２）呼气运动用力呼气：除了吸气肌舒张外，还有呼气肌（腹肌和肋间内肌）参与，是主动过程。12平静呼气：膈肌和肋间外肌舒张完成，呼气肌不参与，是被动过程。吸气运动呼气运动肺通气原动力：来自呼吸肌收缩和舒张引起的节律性呼吸运动。13吸气运动呼气运动肺通气原动力：133)呼吸运动的型式呼吸深度：

平静呼吸：安静状态平稳均匀的呼吸。12-18次/分

吸气主动，呼气被动。用力呼吸：运动、缺氧等时深而有力的呼吸。

吸气主动，呼气也成为主动。呼吸困难：缺O2或CO2增多，呼吸加深加快，出现鼻翼煽动等现象，同时胸部困压感。按参与呼吸的肌群分类：

胸式呼吸：肋间外肌为主，胸壁起伏。提示腹部疾患。腹式呼吸：膈肌为主，腹壁起伏。提示胸部疾患，也见于幼儿。混合式呼吸：正常成人膈肌、肋间外肌均参与。143)呼吸运动的型式呼吸深度：142.肺内压（Intrapulmonarypressure）肺泡内的压力，正常±1-2mmHg。容积（V）×压力（P）＝常数VPVP肺内容积肺内压吸气呼气152.肺内压（Intrapulmonarypressure肺内压的周期性变化平静吸气初:肺内压<大气压→气入肺平静吸气末:肺内压=大气压→气流停平静呼气初:肺内压>大气压→气出肺平静呼气末:肺内压=大气压→气流停16肺内压的周期性变化平静吸气初:肺内压<大气压→肺内压影响因素：呼吸快慢、深浅、气道通畅程度。

呼吸浅快，变化幅度小；呼吸深慢、气道不畅通或用力呼吸，变化幅度大。人工呼吸用人工方法造成肺内压与外界气体之间的压力差，维持肺通气。如口对口人工呼吸、呼吸机正压通气。17肺内压影响因素：人用人工方法造成肺内压与外界气体之间的压力差1818正压通气负压通气临床应用19正压通气负压通气临床应用193.胸膜腔内压胸膜腔：胸膜脏层（紧贴肺）与壁层（紧贴胸廓）间的一个密闭的潜在性腔隙。浆液作用：润滑，降低呼吸过程中脏、壁胸膜之间摩擦力；靠液体分子内聚力，使胸廓与肺的运动相耦联。1）胸膜腔203.胸膜腔内压胸膜腔：1）胸膜腔20胸膜腔内的压力，一般为负压。胸膜腔内压的产生：胸膜腔内压＝肺内压＋（－肺的回缩压）吸气末或呼气末，肺内压≈大气压（0）胸膜腔内压=－肺的回缩压胸膜腔内压生理意义：使肺处于扩张状态，并使肺随胸廓的扩大而扩张。促进血液和淋巴液的回流。

2）胸膜腔内压一旦胸膜腔密闭性破坏，如气胸，则内聚力破坏，胸廓与肺失去耦联。21胸膜腔内的压力，一般为负压。2）胸膜腔内压一旦胸膜腔密闭性破小结：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呼吸肌收缩和舒张引起的节律性呼吸运动1.呼吸运动2.肺内压3.胸膜腔内压22小结：肺通气的动力直接动力原动力1.呼吸运动22（二）肺通气的阻力非弹性阻力：约占总通气阻力的30％弹性阻力：是平静呼吸时的主要阻力约占总通气阻力的70％一、肺通气的原理（一）肺通气动力23（二）肺通气的阻力非弹性阻力：约占总通气阻力的30％弹性阻力1.弹性阻力和顺应性：弹性阻力（elasticresistance）：

弹性组织对抗外力作用所引起的变形的力（对抗变形和回位）。度量：顺应性－－在外力作用下弹性组织发生变形的难易程度。顺应性大=易扩张=弹性阻力小顺应性小=不易扩张=弹性阻力大241.弹性阻力和顺应性：弹性阻力（elasticresist胸廓和肺均是具有弹性的空腔器官，它们的弹性阻力成为肺通气的主要阻力。空腔器官的顺应性（C）单位跨壁压的变化（△P）所引起的容积变化（△V）C＝△V△P（L/cmH2O）25胸廓和肺均是具有弹性的空腔器官，它们的弹性阻力(1)肺的弹性阻力和肺顺应性

肺容积变化(△V)

肺顺应性(CL)=─────────=0.2L/cmH2O

跨肺压变化(△P)

①肺弹性阻力的度量②肺的弹性阻力来源26(1)肺的弹性阻力和肺顺应性充生理盐水充空气0.25.5002468肺容积(L)跨肺压(cmH2O)呼气吸气肺顺应性曲线27充生理盐水充空气0.25.5002468肺容积(L)跨肺压a.离体肺在充气和充水使肺扩张至相同容积时，充气所需的压力＞充水，大约是3倍。肺泡液肺泡内存在液-气界面，液体分子产生表面张力，方向指向中心，使肺泡缩小。充生理盐水时，无液-气界面，没有表面张力，只留下肺弹性成分产生的弹性阻力。（1/3）肺的弹性阻力来源：2/3来源于表面张力，1/3来源于肺弹性成分。28a.离体肺在充气和充水使肺扩张至相同容积时，充气所需的压力＞0.25.5002468肺容积(L)跨肺压(cmH2O)呼气吸气b.肺顺应性曲线呈“s”型，不同肺容积处肺顺应性不同

肺顺应性还受肺容量的影响，排除这一影响，应测单位肺容量下的顺应性，即比顺应性。测得的肺顺应性（L/cmH2O）比顺应性=——————————————功能余气量（L）290.25.5002468肺容积(L)跨肺压(cmH2O)0.25.5002468肺容积(L)跨肺压(cmH2O)呼气吸气c.肺充气和放气过程中测定的肺顺应性曲线互相不重叠，

肺充放生理盐水过程中测定的肺顺应性曲线互相重叠。滞后现象充生理盐水充气产生原因：表面张力无滞后现象300.25.5002468肺容积(L)跨肺压(cmH2O)③肺泡表面活性物质肺泡液表面张力使肺泡缩小，产生肺泡回缩压（P）rP＝2TT为表面张力系数r为肺泡半径表面张力作用：a.肺泡回缩→吸气阻力b.肺泡内压不稳定→肺泡破裂或萎缩c.促肺泡内液生成→产生肺水肿负面！31③肺泡表面活性物质肺泡液表面张力使肺泡缩小，产生肺泡回③肺泡表面活性物质成分：二棕榈酰卵磷脂(DPL或DPPC)

来源：肺泡Ⅱ型上皮细胞排列：单分子层分布于肺泡液-气界面上，

其密度随肺泡的张缩而改变。作用：降低肺泡表面张力，消除肺泡表面张力不利影响。增加肺顺应性，降低吸气阻力，减少吸气做功量；稳定肺泡内压力，维持肺泡稳定性；减少肺间质和肺泡内组织液的生成。临床：

●成人肺炎、肺血栓等→表面活性物质↓→肺不张

●胚胎25-30周开始合成，40周达高峰，早产儿易发生NRDS。32③肺泡表面活性物质成分：二棕榈酰卵磷脂(DPL或DP3333

胸廓是一个双向弹性体，其弹性回位力的方向随胸廓所处的位置而改变。

处于自然位置（平静吸气末，肺容量＝67%肺总量）→胸廓回位力＝0；小于自然位置（平静呼气末，肺容量＜67%肺总量）→胸廓回位力向外，是吸气动力，呼气阻力；大于自然位置（深吸气时，肺容量＞67%肺总量）→胸廓回位力向内，是吸气阻力，呼气动力。(2)胸廓的弹性阻力和顺应性34胸廓是一个双向弹性体，其弹性回位力的方向随胸廓所处的肺的弹性阻力永远是吸气的阻力，呼气的动力。而胸廓是视其位置而定。35肺的弹性阻力永远是吸气的阻力，呼气的动力。而胸廓是视其位置而胸腔容积变化(△V)

胸廓顺应性＝─────────=0.2L/cmH2O

跨胸壁压变化(△P)(3)肺和胸廓的总弹性阻力和顺应性肺和胸廓呈串联排列，总弹性阻力为二者之和。肺和胸廓在平静呼气末的位置和肺容量的大小取决于肺回缩力和胸廓外向性扩张力之间的平衡。36胸腔容积变化(△V)(3)肺和胸廓的总弹性阻力和顺应性肺和（二）肺通气的阻力非弹性阻力：30％弹性阻力：是平静呼吸时的主要阻力，70％气道阻力惯性阻力粘滞阻力气流在发动、变速、换向时因气流和组织的惯性所产生的阻止肺通气的力。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，约占80%～90%。呼吸时组织相对位移所发生的摩擦。37（二）肺通气的阻力非弹性阻力：30％弹性阻力：是平静呼吸时的分布气道阻力鼻50%声门25%气管支气管15%细支气管及以下10%主要影响因素气流流速：流速快→阻力大气流形式：层流→阻力小，湍流→阻力大气道半径R∝1/r4气道跨壁压肺实质纤维的外向牵引作用自主神经化学性因素：儿茶酚胺、PGE2；

PGF2、组胺、CO2。38分布气道阻力鼻50%声门25%气管支气管15%细支气管及以下呼吸肌收缩与舒张胸腔容积变化胸膜腔负压肺容积变化肺内压变化肺泡与大气之间压力差肺通气原动力直接动力肺通气的动力肺通气的过程总结39呼吸肌收缩与舒张胸腔容积变化胸膜腔负压肺容积变化肺内压变化肺弹性阻力非弹性阻力肺通气阻力胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关肺弹性阻力气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关粘滞阻力惯性阻力肺弹性回缩力:1/3肺泡表面张力：2/3常态下可忽略不计肺通气的过程总结40弹性阻力非弹性阻力肺通气阻力胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有（二）肺通气的阻力一、肺通气的原理（一）肺通气的动力二、肺通气功能的评价（一）肺容积和肺容量肺容积：肺内气体的容积，包括潮气量、补吸气量、补呼气量和残气量四种互不重叠的基本肺容积。肺容量：肺容积中两项或两项以上的联合气量。41（二）肺通气的阻力一、肺通气的原理（一）肺通潮气量：每次呼吸吸入或呼出的气量。补吸气量：平静吸气末再尽力吸气所能吸入的气量。补呼气量：平静呼气末再尽力呼气所能呼出的气量。余气量：最大呼气末仍残留在肺内不能呼出的气量。42潮气量：每次呼吸吸入或呼出的气量。42深吸气量：平静呼气末尽力吸气所能吸入的最大气量。功能余气量：平静呼气末存留于肺内没有呼出的气量，可缓冲呼吸中肺泡气PO2和PCO2的变化。肺活量：尽力吸气后从肺内所能呼出的最大气量。反映肺一次最大的通气能力。肺总量：肺所能容纳的最大气体量。43深吸气量：平静呼气末尽力吸气所能吸入的最大气量。4用力肺活量（FVC）：尽力吸气后尽力尽快呼气，从肺内所能呼出的最大气量。用力呼气量（FEV）：尽力吸气后尽力尽快呼气，分别记录第1、2、3s末呼出的气量。阻塞性通气障碍：FEV1、FVC均下降，FEV1/FVC也下降。正常人：FEV1/FVC=80%44用力肺活量（FVC）：尽力吸气后尽力尽快呼气，从肺内所能呼出（二）肺通气量和肺泡通气量：１．肺通气量：每分钟吸入或呼出的气体总量＝潮气量×呼吸频率，平静呼吸6~9L/min。

最大随意通气量：尽力深快呼吸，每分钟所能吸入或呼出的最大气量。150L/min。正常在93%以上，反映了通气功能的储备能力通气贮量百分比＝最大随意通气量最大随意通气量－每分平静通气量×100％二、肺通气功能的评价（一）肺容积和肺容量45（二）肺通气量和肺泡通气量：１．肺通气量：每分钟吸入或呼出的吸入气呼吸性细支气管前气道内（解剖无效腔）无足够血液供应的肺泡（肺泡无效腔）进行气体交换的肺泡解剖无效腔：从鼻到呼吸性支气管之间气道不能进行气体交换，其容纳气量称为解剖无效腔。肺泡无效腔：进入肺泡内部分气体由于肺泡周围血流不足而没有发生气体交换，此肺泡容积为肺泡无效腔。生理无效腔46吸入气呼吸性细支气管前气道内（解剖无效腔）无足够血液供应的肺2.肺泡通气量每分钟吸入肺泡的新鲜空气量＝（潮气量－无效腔气量）×呼吸频率浅快呼吸深慢呼吸平静呼吸472.肺泡通气量每分钟吸入肺泡的新鲜空气量＝（潮气量－无效腔肺通气量反映通气程度肺泡通气量反映通气效率48肺通气量反映通气程度肺泡通气量反映通气效率4呼吸的基本过程、环节CO2肺通气组织换气肺换气气体在血液中的运输外呼吸内呼吸细胞氧化代谢组织细胞血液循环肺O2O2O2CO2CO2CO2O2外界环境CO2O249呼吸的基本过程、环节CO2肺通气组织肺换气气体外呼吸内呼吸细第二节

肺换气和组织换气

50第二节肺换气和组织换气50一、换气原理气体扩散速率（diffusionrate,D）：单位时间内气体扩散的容积影响因素：分压差（P）温度(T)气体溶解度(S)扩散面积(A)扩散距离(d)分子量(MW)

动力自身因素外部因素

(一)气体扩散51一、换气原理气体扩散速率（diffusionrate,D气体扩散速率D∝△P·T·A·Sd·√MW

气体的S/√MW为扩散系数。扩散系数大，扩散速率快。CO2的扩散系数O2

的扩散系数∝51.5√442.14√32＝2052气体扩散速率D∝△P·T·A·Sd·√MW大气组织肺泡气静脉血动脉血PO2PCO21594040102－1040.3405030大气、肺泡气、血液、组织中的PO2和PCO2(mmHg)97－10046(二)呼吸气体、人体不同部位气体分压差PO2

动脉血>静脉血>组织细胞PCO2

组织细胞>静脉血>动脉血53大气组织肺泡气静脉血动脉血PO2PCO21594040102CO2O2二、肺换气换气动力：分压差换气方向：分压高→分压低换气结果：肺Ｖ血组织Ａ血↓↓Ａ血Ｖ血(一)过程54CO2O2二、肺换气换气动力：分压差(一)过程541、气体分压差增大，驱动气体扩散的动力增大。2、呼吸膜增厚，气体扩散距离增加。6层＜1μm厚（二）肺换气影响因素气体扩散速率D∝△P·T·A·Sd·√MW551、气体分压差增大，驱动气体扩散的动力增大。2、呼吸膜增厚，3、呼吸膜面积减小时，气体扩散速率减小。

正常呼吸膜面积极大(70-80m2)。①安静状态时仅有40m2

参与气体交换（气体交换的面积储备）；②血液流经肺毛细血管全长约需0.7s，而完成气体交换的时间仅需

0.3s(≈前1/3段，气体交换的时间储备)。4、通气/血流比值

每分肺泡通气量（VA）与每分肺血流量（Q）的比值。(4.2L/min)(5L/min)0.84

实现肺内气体交换需要足够肺泡通气量和肺血流量，VA/Q反映肺泡通气量与肺毛细血管血液灌注量之间的相互匹配程度。563、呼吸膜面积减小时，气体扩散速率减小。正常呼吸膜面积结果：缺氧，CO2潴留，但以缺氧显著。肺气肿时，两种情况均存在。57结果：缺氧，CO2潴留，但以缺氧显著。肺气肿时，两种情况均存肺各部位的VA/Q平均：0.84肺尖：3.3肺底：0.6358肺各部位的VA/Q平均：0.84肺尖：3.3肺底：0.635二、肺换气(一)过程（二）影响因素（三）肺扩散容量（diffusingcapacityoflung,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：是测定呼吸气体通过呼吸膜的能力的一种指标。59二、肺换气(一)过程（二）影响因素（三）肺扩散容量（dif三、组织换气一、换气原理二、肺换气(一)交换发生于液相介质之间(二)毛细血管血液与组织液之间气体的分压差是组织换气的驱动力（三）影响因素1、距离毛细血管远的细胞获得氧气量少；2、组织血流量减少时，组织换气量下降；3、组织代谢率升高时，气体扩散速率增加。60三、组织换气一、换气原理二、肺换气(一)交换发生于液相介质呼吸的基本过程、环节CO2肺通气组织换气肺换气气体在血液中的运输外呼吸内呼吸细胞氧化代谢组织细胞血液循环肺O2O2O2CO2CO2CO2O2外界环境CO2O261呼吸的基本过程、环节CO2肺通气组织肺换气气体外呼吸内呼吸细第三节

气体在血液中的运输

62第三节气体在血液中的运输62一、O2和CO2在血液中的存在形式1、物理溶解量不够机体需要2、化学结合是主要存在形式3、血液中的物理溶解的气体量虽少，但起重要桥梁作用。物理溶解，化学结合溶解形成分压化学结合化学结合动态平衡物理溶解动脉血混合静脉血物理溶解化学结合合计物理溶解化学结合合计O20.3120.0020.310.1115.215.31CO22.5346.4048.932.9150.052.9163一、O2和CO2在血液中的存在形式1、物理溶解量不够机体需要二、氧的运输(一)血液中氧的运输形式和过程化学结合形式：氧合血红蛋白（HbO2）溶解氧1.5%化学结合98.5%64二、氧的运输(一)血液中氧的运输形式和过程化学结合形式：氧二、氧的运输(一)血液中氧的运输形式和过程血红蛋白（Hb）是运输氧的工具Fe2+65二、氧的运输(一)血液中氧的运输形式和过程血红蛋白（Hb）(一)血液中氧的运输形式和过程66(一)血液中氧的运输形式和过程66Hb＋O2HbO2组织，PO2低肺，PO2高二、氧的运输(二)O2与Hb结合的特点1、快速、可逆，不需要酶催化，受PO2影响；2、O2与Hb中Fe2+结合是氧合而非氧化；3、Hb与O2结合的量；

1分子Hb最多结合4分子O2，1gHb可结合1.39mlHb的氧容量：100ml血液中的Hb所能结合的最大氧量。(血氧容量）Hb的氧含量：100ml血液中的Hb所实际结合的氧量。(血氧含量）Hb氧饱和度：Hb氧含量与Hb氧容量的百分比。(血氧饱和度）67Hb＋O2HbO2组织，PO2低肺，PO2高二、氧的运输(二4、氧与Hb的结合或解离能影响Hb对氧的亲和力；二、氧的运输(二)O2与Hb结合的特点O2与Hb的Fe2+结合↓Hb4个亚基间的盐键逐步断裂↓Hb分子由T型变为R型（即对O2

的亲和力逐步↑）氧合Hb为疏松型（R型）去氧Hb为紧密型（T型）684、氧与Hb的结合或解离能影响Hb对氧的亲和力；二、氧的运输紫绀：血液中去氧Hb超过5g/100ml，皮肤粘膜呈暗紫色的现象。常表示机体缺氧，但也有例外；紫绀不一定缺氧，如高原；缺氧不一定紫绀，如贫血。二、氧的运输(二)O2与Hb结合的特点5、氧合Hb与去氧Hb颜色不同。氧合Hb吸收短波（蓝光）鲜红色去氧Hb吸收长波（红光）暗紫色69紫绀：血液中去氧Hb超过5g/100ml，皮肤粘膜呈暗紫色的一、O2和CO2在血液中的存在形式二、氧的运输(一)血液中氧的主要运输形式是化学结合(二)O2与Hb结合的特点(三)氧解离曲线上段中段下段Hb氧饱和度（％）描述PO2与Hb氧饱和度间关系的曲线，反映氧与Hb结合与解离的情况，曲线呈“S”型，这与Hb的变构效应有关。70一、O2和CO2在血液中的存在形式二、氧的运输(一)血液中上段中段下段Hb氧饱和度（％）氧离曲线的特征和意义代表Hb与O2

在肺部结合的部分。血液PO2变化对氧饱和度影响不大。上段60-100mmHg平坦代表血液在组织释放氧部分。PO2降低能促进大量氧离，血氧饱和度下降显著。维持正常时组织的氧供。中段40-60mmHg较陡代表血液在组织释放氧储备。细胞代谢加强时，PO2轻微下降引起大量O2释放。下段15-40mmHg最陡71上段中段下段Hb氧饱和度（％）氧离曲线的特征和意义代表Hb与影响氧离曲线的因素P50：Hb氧饱和度为50%时血液的PO2，反映血红蛋白与氧的亲和力（代表氧离曲线的位置）。Hb氧饱和度（％）P50增大，曲线右移，需要更高的PO2才可以使Hb氧饱和度达到50%。Hb对氧的亲和力下降。P50减小，曲线左移，需要较低的PO2就可以使Hb氧饱和度达到50%。Hb对氧的亲和力上升。72影响氧离曲线的因素P50：Hb氧饱和度为50%时血液的PO2影响氧离曲线的因素1、CO2、[H＋]或pH值的影响原因：

H＋与Hb中某些氨基酸结合，盐键形成，Hb向T型转变，对O2亲和力降低。波尔效应：PCO2以及[H＋]改变对氧离曲线的影响。意义：肺毛细血管处促进Hb氧合；组织毛细血管处，促进Hb释放O273影响氧离曲线的因素1、CO2、[H＋]或pH值的影响原因：波影响氧离曲线的因素2、温度的影响T↓→曲线左移T↑→曲线右移T变化→H+的活度变化→Hb与O2亲和力变化→氧离曲线位移组织代谢加强，温度升高，曲线右移，增加O2的释放。低温麻醉，Hb对O2亲和力升高，释放O2减少，组织易发生缺O2。74影响氧离曲线的因素2、温度的影响T↓→曲线左移T↑→曲线右移3、2,3-二磷酸甘油酸（2,3-DPG）的影响影响氧离曲线的因素DPG↑→曲线右移DPG↓→曲线左移2,3－DPG是红细胞无氧糖酵解的产物①Hb两条β链之间的空隙有许多正电荷，2,3-DPG带负电荷，能与Hb结合形成盐键→Hb构型变为T型；②红细胞膜对2,3-DPG通透性低，增多时引起胞内[H+]↑，通过波尔效应降低Hb对O2亲和力。陈旧血液运输释放O2能力差。753、2,3-二磷酸甘油酸（2,3-DPG）的影响影响氧离曲线代谢加强代谢减弱76代谢加强代谢减弱76影响氧离曲线的因素4、CO的影响PCO↑→曲线左移→氧离难①CO与Hb的结合位点与O2相同；②CO与Hb亲和力>O2与Hb亲和力250倍；③CO与Hb的一个血红素结合后，将增加其余三个血红素对O2的亲和力。5、血红蛋白的质与量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）胎儿Hb：胎儿Hb的4条肽链为α2γ2(成人为α2β2)构成，其Hb与O2亲和力＞成人，这与胎儿所处的低氧环境是相适应的。77影响氧离曲线的因素4、CO的影响PCO↑→曲线左移→氧离难5三、CO2的运输(一)运输形式和过程氨基甲酰血红蛋白（7%）物理溶解：5%化学结合：95%碳酸氢盐（88%）组织CO2扩散血液CO2溶于血浆H2OH2CO3扩散进红细胞H＋HCO3-氨基甲酰Hb碳酸酐酶78三、CO2的运输(一)运输形式和过程氨基甲酰血红蛋白（7%氯转移79氯转移79三、CO2的运输(一)运输形式和过程(二)CO2解离曲线表示血液中CO2含量与PCO2间关系的曲线。80三、CO2的运输(一)运输形式和过程(二)CO2解离曲线（三）O2与Hb的结合对CO2运输的影响何尔登效应：O2与Hb的结合可以促进血液CO2的释放；而去氧Hb容易与CO2结合。三、CO2的运输(一)运输形式(二)CO2解离曲线机制：

HbO2酸性强，Hb酸性较弱，Hb更容易与CO2结合生成HHbNHCOOH；也容易与H+结合，稀释H+，有利于血液运输CO2。81（三）O2与Hb的结合对CO2运输的影响何尔登效应：O2与H波尔效应：CO2影响Hb结合、释放O2。何尔登效应：O2影响Hb结合、释放CO2。82波尔效应：CO2影响Hb结合、释放O2。何尔登效应：O2影响呼吸的基本过程、环节CO2肺通气组织换气肺换气气体在血液中的运输外呼吸内呼吸细胞氧化代谢组织细胞血液循环肺O2O2O2CO2CO2CO2O2外界环境CO2O283呼吸的基本过程、环节CO2肺通气组织肺换气气体外呼吸内呼吸细第四节、呼吸运动的调节84第四节、呼吸运动的调节84呼吸中枢：中枢神经系统（CNS）内与呼吸运动产生和调节有关的神经元群，它们广泛分布在大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和脊髓等部位，形成各级呼吸中枢。一、呼吸中枢与呼吸节律的形成85呼吸中枢：中枢神经系统（CNS）内与呼吸运动产生和调节有关的一、呼吸中枢与呼吸节律的形成

中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。（一）呼吸中枢中脑脑桥延髓脊髓呼吸节律无变化呼吸深慢脑桥上部有抑制吸气的结构呼吸调整中枢喘息脑桥中下部有兴奋吸气的结构长吸中枢呼吸停止延髓产生基本呼吸节律脑干横断实验86一、呼吸中枢与呼吸节律的形成中枢神经系统内产生和调节脑桥延髓（基本呼吸中枢）1、低位脑干背侧呼吸组（DRG）：孤束核的腹外侧部腹侧呼吸组（VRG）：疑核、后疑核和包钦格复合体上部呼吸调整中枢

PB核和KF核群中下部长吸中枢87脑桥延髓（基本呼吸中枢）1、低位脑干背侧呼吸组（DRG2、脊髓C3～6：支配膈肌T1～L3：支配肋间肌和腹肌联系高位呼吸中枢和呼吸肌的中继站1、低位脑干3、高位脑大脑皮层、边缘系统、下丘脑等。通过皮层脊髓束和皮层脑干束控制低位脑干呼吸神经元的活动，以保证其他重要的呼吸相关活动的完成。882、脊髓C3～6：支配膈肌联系高位呼吸中枢和呼吸肌的中继站自主呼吸调节系统－－呼吸无需意识控制，自动进行，由脑桥和延髓控制。随意呼吸调节系统－－呼吸受意识控制，由大脑皮层控制。89自主呼吸调节系统随意呼吸调节系统89一、呼吸中枢与呼吸节律的形成（二）呼吸节律的形成起步细胞学说神经元网络学说中枢吸气活动发生器和吸气切断机制90一、呼吸中枢与呼吸节律的形成（二）呼吸节律的形成起步细胞学说二、呼吸的反射性调节（一）化学感受性反射外周化学感受器颈动脉体(呼吸)主动脉体(循环)1、感受器中枢化学感受器延髓腹外侧浅表区91二、呼吸的反射性调节（一）化学感受性反射外周化学感受器颈动脉脑脊液、局部组织液[H＋]升高；生理刺激来源于血液中CO2，特点是敏感性高，潜伏期长。动脉血PO2下降PCO2升高H＋浓度升高有效刺激92脑脊液、局部组织液[H＋]升高；动脉血PO2下降有效刺激92(二)血液中CO2、O2及H＋对呼吸的影响1、CO2

CO2是生理情况下调节呼吸最主要的体液因子；血液中一定水平的CO2对于维持呼吸中枢的正常兴奋性具有重要意义。吸入气中CO2轻度增加使呼吸加深加快二、呼吸的反射性调节93(二)血液中CO2、O2及H＋对呼吸的影响1、CO2二、呼外周途径中枢途径CO294外周途径中枢途径CO294(二)血液中CO2、O2及H＋对呼吸的影响1、CO2

CO2是生理情况下调节呼吸最主要的体液因子；血液中一定水平的CO2对于维持呼吸中枢的正常兴奋性具有重要意义。吸入气CO2轻度增加，通过中枢、外周途径引起呼吸中枢兴奋，肺通气量增加。以中枢途径作用为主（80%），但外周途径首先起效。4）吸入气中CO2过多，体内CO2潴留，引起头疼、呕吐、昏迷，反而抑制呼吸，称为CO2麻醉现象。二、呼吸的反射性调节95(二)血液中CO2、O2及H＋对呼吸的影响1、CO2二、呼2、缺O2

机体对缺氧刺激不敏感，只有PO2<80mmHg才兴奋呼吸。缺氧时，可通过外周化学感受器兴奋呼吸。缺氧对于呼吸中枢的直接作用是抑制。3、血液中[H＋]升高血液中[H＋]升高可以通过外周和中枢化学感受器引起呼吸中枢兴奋，但由于血液中H＋不容易通过血脑屏障，以外周效应为主。4、三者之间可有相互作用，协同或抵消。(二)血液中CO2、O2及H＋对呼吸的影响962、缺O2(二)血液中CO2、O2及H＋对呼吸的影响964.CO2、H+和低O2在呼吸调节中的相互作用

当只改变一个因素时（其他因素不变），三者引起的肺通气反应的程度基本接近。然而，往往是一种因素的改变会引起其他一、两种因素相继改变或几种因素的同时改变。974.CO2、H+和低O2在呼吸调节中的相互作用当只改1.肺扩张反射

吸气→肺扩张→（支气管、细支气管平滑肌）牵张感受器→迷走神经→抑制吸气中枢→终止吸气

意义：使吸气及时转换为呼气；阻止吸气过度；调节呼吸深度、频率。2.肺萎陷反射意义：阻止呼气过深（三）肺牵张反射（Hering-BreuerReflex）由肺扩张或肺萎陷引起的吸气抑制或吸气兴奋的反射。包括肺扩张反射和肺萎陷反射。

981.肺扩张反射

吸气→肺扩张→（支气管、细支气管平滑肌（五）防御性呼吸反射1.咳嗽反射

感受器：喉、气管和支气管粘膜作用：将呼吸道内异物或分泌物排出。2.喷嚏反射

感受器：鼻粘膜作用：清除鼻腔内的刺激物。99（五）防御性呼吸反射99基本要求：1.熟悉呼吸运动，掌握胸膜腔压力。2.掌握弹性阻力和顺应性，熟悉非弹性阻力。3.熟悉肺容积和功能余气量，掌握肺活量、用力肺活量、用力呼气量、肺通气量和肺泡通气量。4.掌握影响气体扩散的因素，熟悉血液气体和组织气体的分压，掌握影响肺换气的因素。5.掌握Hb与O2结合的特征、氧解离曲线及影响氧解离曲线的因素6.掌握CO2的运输形式，熟悉CO2解离曲线，掌握O2与Hb的结合对CO２运输的影响。7.熟悉呼吸节律的形成学说，掌握化学感受性呼吸反射，熟悉肺牵张反射。100基本要求：1.熟悉呼吸运动，掌握胸膜腔压力。100第五章呼吸RESPIRATION101第五章呼吸1作用：摄入O2，排出CO2，进行气体交换。呼吸（respiration）：机体与外界环境间的气体交换过程。102作用：摄入O2，排出CO2，进行气体交换。2呼吸的基本过程、环节CO2肺通气组织换气肺换气气体在血液中的运输外呼吸内呼吸细胞氧化代谢组织细胞血液循环肺O2O2O2CO2CO2CO2O2外界环境CO2O2103呼吸的基本过程、环节CO2肺通气组织肺换气气体外呼吸内呼吸细第一节肺通气第二节肺换气和组织换气第三节气体在血液中的运输第四节呼吸运动的调节104第一节肺通气4肺通气的基本结构：呼吸道气体交换组织：肺泡鼻、咽、喉气管------终末细支气管胸廓呼吸肌（增加/减小胸廓的大小）105肺通气的基本结构：呼吸道气体交换组织：肺泡鼻、咽、喉气管--气管支气管终末细支气管呼吸性细支气管细支气管肺泡管肺泡囊传导气道呼吸区106气管支气管终末细支气管呼吸性细支气管细支气管肺泡管肺泡囊传导肺外界环境CO2O2肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程。CO2O2？107肺外界环境CO2O2肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程。一、肺通气的原理直接动力：肺内压与大气压之间的压力差。（一）肺通气动力大气压肺内压动力阻力！？108一、肺通气的原理直接动力：肺内压与大气压之间肺组织具有弹性，但是不具有主动舒缩能力。肺内容积？肺通气的动力器官：胸廓109肺组织具有弹性，但是不具有主动舒缩能力。肺内容积？肺通气的动1.呼吸运动（respiratorymovement）呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓有节律地扩大和缩小。包括吸气运动和呼气运动。

主要吸气肌：膈肌和肋间外肌

辅助吸气肌：斜角肌和胸锁乳突肌呼气运动：主要呼气肌－腹肌和肋间内肌吸气运动1101.呼吸运动（respiratorymovement4/5平静吸气：主要依靠吸气肌（膈肌和肋间外肌）收缩产生动力，为主动过程。1）吸气运动4/5用力吸气：除了膈肌和肋间外肌收缩外，辅助吸气肌也参与收缩，使胸廓进一步增大，吸入更多的气体。

1114/5平静吸气：主要依靠吸气肌（膈肌和肋间外肌）收缩产生动力平静呼气：膈肌和肋间外肌舒张完成，呼气肌不参与，是被动过程。２）呼气运动用力呼气：除了吸气肌舒张外，还有呼气肌（腹肌和肋间内肌）参与，是主动过程。112平静呼气：膈肌和肋间外肌舒张完成，呼气肌不参与，是被动过程。吸气运动呼气运动肺通气原动力：来自呼吸肌收缩和舒张引起的节律性呼吸运动。113吸气运动呼气运动肺通气原动力：133)呼吸运动的型式呼吸深度：

平静呼吸：安静状态平稳均匀的呼吸。12-18次/分

吸气主动，呼气被动。用力呼吸：运动、缺氧等时深而有力的呼吸。

吸气主动，呼气也成为主动。呼吸困难：缺O2或CO2增多，呼吸加深加快，出现鼻翼煽动等现象，同时胸部困压感。按参与呼吸的肌群分类：

胸式呼吸：肋间外肌为主，胸壁起伏。提示腹部疾患。腹式呼吸：膈肌为主，腹壁起伏。提示胸部疾患，也见于幼儿。混合式呼吸：正常成人膈肌、肋间外肌均参与。1143)呼吸运动的型式呼吸深度：142.肺内压（Intrapulmonarypressure）肺泡内的压力，正常±1-2mmHg。容积（V）×压力（P）＝常数VPVP肺内容积肺内压吸气呼气1152.肺内压（Intrapulmonarypressure肺内压的周期性变化平静吸气初:肺内压<大气压→气入肺平静吸气末:肺内压=大气压→气流停平静呼气初:肺内压>大气压→气出肺平静呼气末:肺内压=大气压→气流停116肺内压的周期性变化平静吸气初:肺内压<大气压→肺内压影响因素：呼吸快慢、深浅、气道通畅程度。

呼吸浅快，变化幅度小；呼吸深慢、气道不畅通或用力呼吸，变化幅度大。人工呼吸用人工方法造成肺内压与外界气体之间的压力差，维持肺通气。如口对口人工呼吸、呼吸机正压通气。117肺内压影响因素：人用人工方法造成肺内压与外界气体之间的压力差11818正压通气负压通气临床应用119正压通气负压通气临床应用193.胸膜腔内压胸膜腔：胸膜脏层（紧贴肺）与壁层（紧贴胸廓）间的一个密闭的潜在性腔隙。浆液作用：润滑，降低呼吸过程中脏、壁胸膜之间摩擦力；靠液体分子内聚力，使胸廓与肺的运动相耦联。1）胸膜腔1203.胸膜腔内压胸膜腔：1）胸膜腔20胸膜腔内的压力，一般为负压。胸膜腔内压的产生：胸膜腔内压＝肺内压＋（－肺的回缩压）吸气末或呼气末，肺内压≈大气压（0）胸膜腔内压=－肺的回缩压胸膜腔内压生理意义：使肺处于扩张状态，并使肺随胸廓的扩大而扩张。促进血液和淋巴液的回流。

2）胸膜腔内压一旦胸膜腔密闭性破坏，如气胸，则内聚力破坏，胸廓与肺失去耦联。121胸膜腔内的压力，一般为负压。2）胸膜腔内压一旦胸膜腔密闭性破小结：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呼吸肌收缩和舒张引起的节律性呼吸运动1.呼吸运动2.肺内压3.胸膜腔内压122小结：肺通气的动力直接动力原动力1.呼吸运动22（二）肺通气的阻力非弹性阻力：约占总通气阻力的30％弹性阻力：是平静呼吸时的主要阻力约占总通气阻力的70％一、肺通气的原理（一）肺通气动力123（二）肺通气的阻力非弹性阻力：约占总通气阻力的30％弹性阻力1.弹性阻力和顺应性：弹性阻力（elasticresistance）：

弹性组织对抗外力作用所引起的变形的力（对抗变形和回位）。度量：顺应性－－在外力作用下弹性组织发生变形的难易程度。顺应性大=易扩张=弹性阻力小顺应性小=不易扩张=弹性阻力大1241.弹性阻力和顺应性：弹性阻力（elasticresist胸廓和肺均是具有弹性的空腔器官，它们的弹性阻力成为肺通气的主要阻力。空腔器官的顺应性（C）单位跨壁压的变化（△P）所引起的容积变化（△V）C＝△V△P（L/cmH2O）125胸廓和肺均是具有弹性的空腔器官，它们的弹性阻力(1)肺的弹性阻力和肺顺应性

肺容积变化(△V)

肺顺应性(CL)=─────────=0.2L/cmH2O

跨肺压变化(△P)

①肺弹性阻力的度量②肺的弹性阻力来源126(1)肺的弹性阻力和肺顺应性充生理盐水充空气0.25.5002468肺容积(L)跨肺压(cmH2O)呼气吸气肺顺应性曲线127充生理盐水充空气0.25.5002468肺容积(L)跨肺压a.离体肺在充气和充水使肺扩张至相同容积时，充气所需的压力＞充水，大约是3倍。肺泡液肺泡内存在液-气界面，液体分子产生表面张力，方向指向中心，使肺泡缩小。充生理盐水时，无液-气界面，没有表面张力，只留下肺弹性成分产生的弹性阻力。（1/3）肺的弹性阻力来源：2/3来源于表面张力，1/3来源于肺弹性成分。128a.离体肺在充气和充水使肺扩张至相同容积时，充气所需的压力＞0.25.5002468肺容积(L)跨肺压(cmH2O)呼气吸气b.肺顺应性曲线呈“s”型，不同肺容积处肺顺应性不同

肺顺应性还受肺容量的影响，排除这一影响，应测单位肺容量下的顺应性，即比顺应性。测得的肺顺应性（L/cmH2O）比顺应性=——————————————功能余气量（L）1290.25.5002468肺容积(L)跨肺压(cmH2O)0.25.5002468肺容积(L)跨肺压(cmH2O)呼气吸气c.肺充气和放气过程中测定的肺顺应性曲线互相不重叠，

肺充放生理盐水过程中测定的肺顺应性曲线互相重叠。滞后现象充生理盐水充气产生原因：表面张力无滞后现象1300.25.5002468肺容积(L)跨肺压(cmH2O)③肺泡表面活性物质肺泡液表面张力使肺泡缩小，产生肺泡回缩压（P）rP＝2TT为表面张力系数r为肺泡半径表面张力作用：a.肺泡回缩→吸气阻力b.肺泡内压不稳定→肺泡破裂或萎缩c.促肺泡内液生成→产生肺水肿负面！131③肺泡表面活性物质肺泡液表面张力使肺泡缩小，产生肺泡回③肺泡表面活性物质成分：二棕榈酰卵磷脂(DPL或DPPC)

来源：肺泡Ⅱ型上皮细胞排列：单分子层分布于肺泡液-气界面上，

其密度随肺泡的张缩而改变。作用：降低肺泡表面张力，消除肺泡表面张力不利影响。增加肺顺应性，降低吸气阻力，减少吸气做功量；稳定肺泡内压力，维持肺泡稳定性；减少肺间质和肺泡内组织液的生成。临床：

●成人肺炎、肺血栓等→表面活性物质↓→肺不张

●胚胎25-30周开始合成，40周达高峰，早产儿易发生NRDS。132③肺泡表面活性物质成分：二棕榈酰卵磷脂(DPL或DP13333

胸廓是一个双向弹性体，其弹性回位力的方向随胸廓所处的位置而改变。

处于自然位置（平静吸气末，肺容量＝67%肺总量）→胸廓回位力＝0；小于自然位置（平静呼气末，肺容量＜67%肺总量）→胸廓回位力向外，是吸气动力，呼气阻力；大于自然位置（深吸气时，肺容量＞67%肺总量）→胸廓回位力向内，是吸气阻力，呼气动力。(2)胸廓的弹性阻力和顺应性134胸廓是一个双向弹性体，其弹性回位力的方向随胸廓所处的肺的弹性阻力永远是吸气的阻力，呼气的动力。而胸廓是视其位置而定。135肺的弹性阻力永远是吸气的阻力，呼气的动力。而胸廓是视其位置而胸腔容积变化(△V)

胸廓顺应性＝─────────=0.2L/cmH2O

跨胸壁压变化(△P)(3)肺和胸廓的总弹性阻力和顺应性肺和胸廓呈串联排列，总弹性阻力为二者之和。肺和胸廓在平静呼气末的位置和肺容量的大小取决于肺回缩力和胸廓外向性扩张力之间的平衡。136胸腔容积变化(△V)(3)肺和胸廓的总弹性阻力和顺应性肺和（二）肺通气的阻力非弹性阻力：30％弹性阻力：是平静呼吸时的主要阻力，70％气道阻力惯性阻力粘滞阻力气流在发动、变速、换向时因气流和组织的惯性所产生的阻止肺通气的力。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，约占80%～90%。呼吸时组织相对位移所发生的摩擦。137（二）肺通气的阻力非弹性阻力：30％弹性阻力：是平静呼吸时的分布气道阻力鼻50%声门25%气管支气管15%细支气管及以下10%主要影响因素气流流速：流速快→阻力大气流形式：层流→阻力小，湍流→阻力大气道半径R∝1/r4气道跨壁压肺实质纤维的外向牵引作用自主神经化学性因素：儿茶酚胺、PGE2；

PGF2、组胺、CO2。138分布气道阻力鼻50%声门25%气管支气管15%细支气管及以下呼吸肌收缩与舒张胸腔容积变化胸膜腔负压肺容积变化肺内压变化肺泡与大气之间压力差肺通气原动力直接动力肺通气的动力肺通气的过程总结139呼吸肌收缩与舒张胸腔容积变化胸膜腔负压肺容积变化肺内压变化肺弹性阻力非弹性阻力肺通气阻力胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关肺弹性阻力气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关粘滞阻力惯性阻力肺弹性回缩力:1/3肺泡表面张力：2/3常态下可忽略不计肺通气的过程总结140弹性阻力非弹性阻力肺通气阻力胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有（二）肺通气的阻力一、肺通气的原理（一）肺通气的动力二、肺通气功能的评价（一）肺容积和肺容量肺容积：肺内气体的容积，包括潮气量、补吸气量、补呼气量和残气量四种互不重叠的基本肺容积。肺容量：肺容积中两项或两项以上的联合气量。141（二）肺通气的阻力一、肺通气的原理（一）肺通潮气量：每次呼吸吸入或呼出的气量。补吸气量：平静吸气末再尽力吸气所能吸入的气量。补呼气量：平静呼气末再尽力呼气所能呼出的气量。余气量：最大呼气末仍残留在肺内不能呼出的气量。142潮气量：每次呼吸吸入或呼出的气量。42深吸气量：平静呼气末尽力吸气所能吸入的最大气量。功能余气量：平静呼气末存留于肺内没有呼出的气量，可缓冲呼吸中肺泡气PO2和PCO2的变化。肺活量：尽力吸气后从肺内所能呼出的最大气量。反映肺一次最大的通气能力。肺总量：肺所能容纳的最大气体量。143深吸气量：平静呼气末尽力吸气所能吸入的最大气量。4用力肺活量（FVC）：尽力吸气后尽力尽快呼气，从肺内所能呼出的最大气量。用力呼气量（FEV）：尽力吸气后尽力尽快呼气，分别记录第1、2、3s末呼出的气量。阻塞性通气障碍：FEV1、FVC均下降，FEV1/FVC也下降。正常人：FEV1/FVC=80%144用力肺活量（FVC）：尽力吸气后尽力尽快呼气，从肺内所能呼出（二）肺通气量和肺泡通气量：１．肺通气量：每分钟吸入或呼出的气体总量＝潮气量×呼吸频率，平静呼吸6~9L/min。

最大随意通气量：尽力深快呼吸，每分钟所能吸入或呼出的最大气量。150L/min。正常在93%以上，反映了通气功能的储备能力通气贮量百分比＝最大随意通气量最大随意通气量－每分平静通气量×100％二、肺通气功能的评价（一）肺容积和肺容量145（二）肺通气量和肺泡通气量：１．肺通气量：每分钟吸入或呼出的吸入气呼吸性细支气管前气道内（解剖无效腔）无足够血液供应的肺泡（肺泡无效腔）进行气体交换的肺泡解剖无效腔：从鼻到呼吸性支气管之间气道不能进行气体交换，其容纳气量称为解剖无效腔。肺泡无效腔：进入肺泡内部分气体由于肺泡周围血流不足而没有发生气体交换，此肺泡容积为肺泡无效腔。生理无效腔146吸入气呼吸性细支气管前气道内（解剖无效腔）无足够血液供应的肺2.肺泡通气量每分钟吸入肺泡的新鲜空气量＝（潮气量－无效腔气量）×呼吸频率浅快呼吸深慢呼吸平静呼吸1472.肺泡通气量每分钟吸入肺泡的新鲜空气量＝（潮气量－无效腔肺通气量反映通气程度肺泡通气量反映通气效率148肺通气量反映通气程度肺泡通气量反映通气效率4呼吸的基本过程、环节CO2肺通气组织换气肺换气气体在血液中的运输外呼吸内呼吸细胞氧化代谢组织细胞血液循环肺O2O2O2CO2CO2CO2O2外界环境CO2O2149呼吸的基本过程、环节CO2肺通气组织肺换气气体外呼吸内呼吸细第二节

肺换气和组织换气

150第二节肺换气和组织换气50一、换气原理气体扩散速率（diffusionrate,D）：单位时间内气体扩散的容积影响因素：分压差（P）温度(T)气体溶解度(S)扩散面积(A)扩散距离(d)分子量(MW)

动力自身因素外部因素

(一)气体扩散151一、换气原理气体扩散速率（diffusionrate,D气体扩散速率D∝△P·T·A·Sd·√MW

气体的S/√MW为扩散系数。扩散系数大，扩散速率快。CO2的扩散系数O2

的扩散系数∝51.5√442.14√32＝20152气体扩散速率D∝△P·T·A·Sd·√MW大气组织肺泡气静脉血动脉血PO2PCO21594040102－1040.3405030大气、肺泡气、血液、组织中的PO2和PCO2(mmHg)97－10046(二)呼吸气体、人体不同部位气体分压差PO2

动脉血>静脉血>组织细胞PCO2

组织细胞>静脉血>动脉血153大气组织肺泡气静脉血动脉血PO2PCO21594040102CO2O2二、肺换气换气动力：分压差换气方向：分压高→分压低换气结果：肺Ｖ血组织Ａ血↓↓Ａ血Ｖ血(一)过程154CO2O2二、肺换气换气动力：分压差(一)过程541、气体分压差增大，驱动气体扩散的动力增大。2、呼吸膜增厚，气体扩散距离增加。6层＜1μm厚（二）肺换气影响因素气体扩散速率D∝△P·T·A·Sd·√MW1551、气体分压差增大，驱动气体扩散的动力增大。2、呼吸膜增厚，3、呼吸膜面积减小时，气体扩散速率减小。

正常呼吸膜面积极大(70-80m2)。①安静状态时仅有40m2

参与气体交换（气体交换的面积储备）；②血液流经肺毛细血管全长约需0.7s，而完成气体交换的时间仅需

0.3s(≈前1/3段，气体交换的时间储备)。4、通气/血流比值

每分肺泡通气量（VA）与每分肺血流量（Q）的比值。(4.2L/min)(5L/min)0.84

实现肺内气体交换需要足够肺泡通气量和肺血流量，VA/Q反映肺泡通气量与肺毛细血管血液灌注量之间的相互匹配程度。1563、呼吸膜面积减小时，气体扩散速率减小。正常呼吸膜面积结果：缺氧，CO2潴留，但以缺氧显著。肺气肿时，两种情况均存在。157结果：缺氧，CO2潴留，但以缺氧显著。肺气肿时，两种情况均存肺各部位的VA/Q平均：0.84肺尖：3.3肺底：0.63158肺各部位的VA/Q平均：0.84肺尖：3.3肺底：0.635二、肺换气(一)过程（二）影响因素（三）肺扩散容量（diffusingcapacityoflung,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：是测定呼吸气体通过呼吸膜的能力的一种指标。159二、肺换气(一)过程（二）影响因素（三）肺扩散容量（dif三、组织换气一、换气原理二、肺换气(一)交换发生于液相介质之间(二)毛细血管血液与组织液之间气体的分压差是组织换气的驱动力（三）影响因素1、距离毛细血管远的细胞获得氧气量少；2、组织血流量减少时，组织换气量下降；3、组织代谢率升高时，气体扩散速率增加。160三、组织换气一、换气原理二、肺换气(一)交换发生于液相介质呼吸的基本过程、环节CO2肺通气组织换气肺换气气体在血液中的运输外呼吸内呼吸细胞氧化代谢组织细胞血液循环肺O2O2O2CO2CO2CO2O2外界环境CO2O2161呼吸的基本过程、环节CO2肺通气组织肺换气气体外呼吸内呼吸细第三节

气体在血液中的运输

162第三节气体在血液中的运输62一、O2和CO2在血液中的存在形式1、物理溶解量不够机体需要2、化学结合是主要存在形式3、血液中的物理溶解的气体量虽少，但起重要桥梁作用。物理溶解，化学结合溶解形成分压化学结合化学结合动态平衡物理溶解动脉血混合静脉血物理溶解化学结合合计物理溶解化学结合合计O20.3120.0020.310.1115.215.31CO22.5346.4048.932.9150.052.91163一、O2和CO2在血液中的存在形式1、物理溶解量不够机体需要二、氧的运输(一)血液中氧的运输形式和过程化学结合形式：氧合血红蛋白（HbO2）溶解氧1.5%化学结合98.5%164二、氧的运输(一)血液中氧的运输形式和过程化学结合形式：氧二、氧的运输(一)血液中氧的运输形式和过程血红蛋白（Hb）是运输氧的工具Fe2+165二、氧的运输(一)血液中氧的运输形式和过程血红蛋白（Hb）(一)血液中氧的运输形式和过程166(一)血液中氧的运输形式和过程66Hb＋O2HbO2组织，PO2低肺，PO2高二、氧的运输(二)O2与Hb结合的特点1、快速、可逆，不需要酶催化，受PO2影响；2、O2与Hb中Fe2+结合是氧合而非氧化；3、Hb与O2结合的量；

1分子Hb最多结合4分子O2，1gHb可结合1.39mlHb的氧容量：100ml血液中的Hb所能结合的最大氧量。(血氧容量）Hb的氧含量：100ml血液中的Hb所实际结合的氧量。(血氧含量）Hb氧饱和度：Hb氧含量与Hb氧容量的百分比。(血氧饱和度）167Hb＋O2HbO2组织，PO2低肺，PO2高二、氧的运输(二4、氧与Hb的结合或解离能影响Hb对氧的亲和力；二、氧的运输(二)O2与Hb结合的特点O2与Hb的Fe2+结合↓Hb4个亚基间的盐键逐步断裂↓Hb分子由T型变为R型（即对O2

的亲和力逐步↑）氧合Hb为疏松型（R型）去氧Hb为紧密型（T型）1684、氧与Hb的结合或解离能影响Hb对氧的亲和力；二、氧的运输紫绀：血液中去氧Hb超过5g/100ml，皮肤粘膜呈暗紫色的现象。常表示机体缺氧，但也有例外；紫绀不一定缺氧，如高原；缺氧不一定紫绀，如贫血。二、氧的运输(二)O2与Hb结合的特点5、氧合Hb与去氧Hb颜色不同。氧合Hb吸收短波（蓝光）鲜红色去氧Hb吸收长波（红光）暗紫色169紫绀：血液中去氧Hb超过5g/100ml，皮肤粘膜呈暗紫色的一、O2和CO2在血液中的存在形式二、氧的运输(一)血液中氧的主要运输形式是化学结合(二)O2与Hb结合的特点(三)氧解离曲线上段中段下段Hb氧饱和度（％）描述PO2与Hb氧饱和度间关系的曲线，反映氧与Hb结合与解离的情况，曲线呈“S”型，这与Hb的变构效应有关。170一、O2和CO2在血液中的存在形式二、氧的运输(一)血液中上段中段下段Hb氧饱和度（％）氧离曲线的特征和意义代表Hb与O2

在肺部结合的部分。血液PO2变化对氧饱和度影响不大。上段60-100mmHg平坦代表血液在组织释放氧部分。PO2降低能促进大量氧离，血氧饱和度下降显著。维持正常时组织的氧供。中段40-60mmHg较陡代表血液在组织释放氧储备。细胞代谢加强时，PO2轻微下降引起大量O2释放。下段15-40mmHg最陡171上段中段下段Hb氧饱和度（％）氧离曲线的特征和意义代表Hb与影响氧离曲线的因素P50：Hb氧饱和度为50%时血液的PO2，反映血红蛋白与氧的亲和力（代表氧离曲线的位置）。Hb氧饱和度（％）P50增大，曲线右移，需要更高的PO2才可以使Hb氧饱和度达到50%。Hb对氧的亲和力下降。P50减小，曲线左移，需要较低的PO2就可以使Hb氧饱和度达到50%。Hb对氧的亲和力上升。172影响氧离曲线的因素P50：Hb氧饱和度为50%时血液的PO2影响氧离曲线的因素1、CO2、[H＋]或pH值的影响原因：

H＋与Hb中某些氨基酸结合，盐键形成，Hb向T型转变，对O2亲和力降低。波尔效应：PCO2以及[H＋]改变对氧离曲线的影响。意义：肺毛细血管处促进Hb氧合；组织毛细血管处，促进Hb释放O2173影响氧离曲线的因素1、CO2、[H＋]或pH值的影响原因：波影响氧离曲线的因素2、温度的影响T↓→曲线左移T↑→曲线右移T变化→H+的活度变化→Hb与O2亲和力变化→氧离曲线位移组织代谢加强，温度升高，曲线右移，增加O2的释放。低温麻醉，Hb对O2亲和力升高，释放O2减少，组织易发生缺O2。174影响氧离曲线的因素2、温度的影响T↓→曲线左移T↑→曲线右移3、2,3-二磷酸甘油酸（