气体交换与呼吸专家讲座

气体交换与呼吸第四章气体交换与呼吸专家讲座第1页内容第一节人呼吸系统结构与功效第二节人体对低氧适应第三节呼吸系统疾病气体交换与呼吸专家讲座第2页呼吸:

机体与外界环境之间气体交换过程外呼吸气体在血液中运输内呼吸气体交换与呼吸专家讲座第3页第一节呼吸系统结构与功效气体交换与呼吸专家讲座第4页呼吸系统呼吸道肺鼻咽喉气管支气管气体出入通道气体交换场所一、呼吸系统组成气体交换与呼吸专家讲座第5页

气体交换与呼吸专家讲座第6页吞咽时：软颚向后延伸→鼻、咽之通道封闭喉上升→会厌软骨盖在喉上(暫停呼吸)气体交换与呼吸专家讲座第7页结缔组织气体交换与呼吸专家讲座第8页說話休息气体交换与呼吸专家讲座第9页气体交换与呼吸专家讲座第10页人呼吸系統及肺泡放大图气体交换与呼吸专家讲座第11页肺泡数量多肺泡壁薄增大气体交换面积便于气体经过气体交换与呼吸专家讲座第12页气体交换与呼吸专家讲座第13页二、呼吸过程气体交换与呼吸专家讲座第14页机体与外界环境之间气体交换过程，称为呼吸。经过呼吸，机体从大气中摄取新陈代谢所需要O2，排出所产生CO2。所以，呼吸是维持机体新陈代谢和其它功效活动所必需基本生理过程之一，一旦呼吸停顿，生命也将终止。在高等动物，呼吸过程由三个相互衔接而且同时进行步骤来完成，即：气体交换与呼吸专家讲座第15页呼吸过程三个步骤：⒈外呼吸肺通气肺换气⒉气体在血液中运输⒊内呼吸（组织换气）气体交换与呼吸专家讲座第16页

肺通气：

肺与外界环境之间气体交换过程

实现肺通气器官：

呼吸道、肺泡和胸廓（一）肺通气气体交换与呼吸专家讲座第17页终末细支气管呼吸性细支气管肺泡管肺泡囊肺泡气体交换与呼吸专家讲座第18页1、肺通气原理(1)肺通气动力气体P1气体P2吸气呼气气体交换与呼吸专家讲座第19页直接动力：肺与外界大气之间压力差

原动力：

呼吸肌收缩舒张所引发呼吸运动气体交换与呼吸专家讲座第20页A.呼吸运动

呼吸肌收缩舒张引发胸廓扩大和缩小。吸气运动呼气运动气体交换与呼吸专家讲座第21页a.呼吸肌斜角肌胸锁乳突肌肋间外肌膈肌肋间内肌腹部肌群吸气肌呼气肌气体交换与呼吸专家讲座第22页①平静呼吸主动呼气运动被动b.呼吸过程吸气运动气体交换与呼吸专家讲座第23页②用力呼吸吸气和呼气都是主动气体交换与呼吸专家讲座第24页呼气吸气吸气呼气0-2压力(mmHg)2B.肺内压、肺泡内压力呼气：肺内压＞大气压吸气、呼气末：肺内压＝大气压吸气：肺内压＜大气压气体交换与呼吸专家讲座第25页2、肺通气阻力

分为:

弹性阻力：肺、胸廓（70%）非弹性阻力：气道、惯性、粘滞（30%）气体交换与呼吸专家讲座第26页胸廓弹性阻力和顺应性 无向外吸气动力向内吸气阻力气体交换与呼吸专家讲座第27页3、肺通气功效评价(1)肺容积A.潮气量（TV）

每次呼吸时吸入或呼出气量500ml气体交换与呼吸专家讲座第28页平静吸气末，再尽力吸气所能吸入气量1500～mlB.补吸气量(IRV)气体交换与呼吸专家讲座第29页

平静呼气末，再尽力呼气所能呼出气量，900～1200mlC.补呼气量(ERV)气体交换与呼吸专家讲座第30页D.残气量（RV）

最大呼气末尚存留于肺内不能再呼出气量，1000～1500ml气体交换与呼吸专家讲座第31页深吸气量（IC）＝潮气量+补吸气量。*衡量最大通气潜力指标(2)肺容量气体交换与呼吸专家讲座第32页B.功效残气量（FRC）＝残气量+补呼气量2500ml气体交换与呼吸专家讲座第33页C.肺活量（VC）：

尽力吸气后，从肺内所能呼出最大气量＝潮气量+补吸气量+补呼气量男性：3500ml女性：2500ml

*评价肺静态通气功效很好指标气体交换与呼吸专家讲座第34页D.肺总量（TLC）肺所能容纳最大气量=肺活量+残气量男性:5000ml女性:3500ml气体交换与呼吸专家讲座第35页(3)肺通气量A.每分通气量

每分钟进或出肺气体总量

＝潮气量×呼吸频率(6～9L/min)

单位时间内吸入或呼出肺气体总量气体交换与呼吸专家讲座第36页最大通气量

尽力作深快呼吸时，每分钟吸入或呼出最大气量(70～120L/min)通气贮量百分比=

≥93%

最大通气量-每分平静通气量最大通气量×100%气体交换与呼吸专家讲座第37页B.肺泡通气量：

每分钟吸入肺泡新鲜空气量＝(潮气量－无效腔气量)×呼吸频率解剖无效腔（150ml）生理无效腔肺泡无效腔（0ml）气体交换与呼吸专家讲座第38页

潮气量为500ml,无效腔气量为150ml,呼吸频率为12次/min,则肺泡通气量为:(500－150)×12＝350×12＝4200ml气体交换与呼吸专家讲座第39页呼吸形式呼吸频率潮气量 肺通气量 肺泡通气量(ml/min)（次/min）(ml)(ml/min)平静呼吸16 500 8000 5600深慢呼吸8 1000 8000 6800浅快呼吸32 250 8000 3200不一样呼吸频率、潮气量对肺通气量和肺泡通气量影响适当深而慢呼吸可提升肺通气功效气体交换与呼吸专家讲座第40页（二）

肺换气与组织换气气体交换与呼吸专家讲座第41页1、气体扩散动力：

气体分压差气体交换与呼吸专家讲座第42页2、肺换气（1）肺换气过程气体交换与呼吸专家讲座第43页（2）影响肺换气原因A.呼吸膜厚度(肺泡―Cap膜)六层结构B.呼吸膜面积气体交换与呼吸专家讲座第44页C.通气/血流比值（V/Q）每分钟肺泡通气量与肺血流量比值V/Q=4.2/5=0.84

流经肺混合V血→全部变为A血A：artery动脉B:vein静脉气体交换与呼吸专家讲座第45页V/Q比值↑＞0.84肺血管栓塞通气过分，血流不足—肺泡无效腔增大气体交换与呼吸专家讲座第46页3、组织换气气体交换与呼吸专家讲座第47页（三）气体在血液中运输气体交换与呼吸专家讲座第48页1、气体在血液中存在形式O2、CO2物理溶解：量少化学结合：量多气体→溶解→化学结合→溶解气体交换与呼吸专家讲座第49页2、氧运输物理溶解：1.5%化学结合：98.5%，与血红蛋白(Hb)结合气体交换与呼吸专家讲座第50页(1)Hb分子结构珠蛋白:一个血红素:四个气体交换与呼吸专家讲座第51页(2)Hb与O2结合特征A.快速、可逆，不需酶，受PO2影响去氧Hb≥5g/100ml，皮浅薄蓝色→发绀ＣＯ中毒：樱桃红色Hb+O2

HbO2PO2↑(肺)PO2↓(组织)(去氧Hb)(氧合Hb)气体交换与呼吸专家讲座第52页B.是氧合（Fe2+)，不是氧化C.1分子Hb结合4分子O2

1gHb——1.34～1.39mlO2气体交换与呼吸专家讲座第53页(3)氧解离曲线表示PO2与Hb氧饱合度关系曲线A.定义B.特点：呈S形气体交换与呼吸专家讲座第54页（4）影响氧解离曲线原因

Hb与O2亲和力气体交换与呼吸专家讲座第55页

pH↓Pco2↑温度↑2,3-二磷酸甘油酸↑

Hb与O2亲和力↓（P50↑）氧离曲线右移

反之，氧离曲线左移其它：CO，Fe2+气体交换与呼吸专家讲座第56页波尔效应：当血中pH↓或PCO2↑时，Hb对O2亲和力↓；当血中pH↑或PCO2↓时，Hb对O2亲和力↑；酸度对Hb与O2亲和力这种影响称为波尔效应气体交换与呼吸专家讲座第57页3、二氧化碳运输物理溶解:5%化学结合:95%(1)运输形式碳酸氢盐(88%) 氨基甲酰血红蛋白(7%)气体交换与呼吸专家讲座第58页在组织碳酸酐酶Na++K++气体交换与呼吸专家讲座第59页在肺碳酸酐酶气体交换与呼吸专家讲座第60页(2)CO2解离曲线血中CO2含量与Pco2关系曲线何尔登效应

Hb与O2结合可促使CO2释放气体交换与呼吸专家讲座第61页三、呼吸运动调整

气体交换与呼吸专家讲座第62页1、呼吸中枢（一）呼吸中枢调控

中枢神经系统内产生和调整呼吸运动神经细胞群吸气神经元呼气神经元吸气—呼气神经元呼气—吸气神经元气体交换与呼吸专家讲座第63页气体交换与呼吸专家讲座第64页（1）脊髓：初级中枢（2）低位脑干背侧呼吸组(DRG)腹侧呼吸组(VRG)A.延髓:呼吸基本中枢B.脑桥:呼吸调整中枢

(PBKF核群)抑制吸气，使吸气向呼气转换。气体交换与呼吸专家讲座第65页（3）高位脑：随意呼吸调整系统大脑皮层、边缘系统、下丘脑气体交换与呼吸专家讲座第66页2、呼吸节律形成（1）起步细胞学说延髓内含有起步样节律兴奋神经元（2）神经元网络学说延髓神经元之间相互联络和相互作用气体交换与呼吸专家讲座第67页气体交换与呼吸专家讲座第68页气体交换与呼吸专家讲座第69页气体交换与呼吸专家讲座第70页（二）呼吸反射性调整1、肺牵张反射（黑-伯反射）

由肺扩张或肺萎陷引发吸气抑制或兴奋反射肺扩张反射肺萎陷反射

气体交换与呼吸专家讲座第71页（1）肺扩张反射

肺扩张时抑制吸气反射肺扩张→肺牵张感受器传入冲动↑↓迷走N↓延髓↓(+)吸气切断机制↓切断吸气，转为呼气气体交换与呼吸专家讲座第72页（2）肺萎陷反射

肺萎陷时引发吸气反射肺萎陷→肺牵张感受器传入冲动↓↓迷走N↓延髓↓(+)吸气神经元↓产生吸气气体交换与呼吸专家讲座第73页（3）生理意义

调整呼吸频率，阻止吸气过深过长，促使吸气转为呼气（不参加人类平静呼吸调整）切断双侧迷走神经，呼吸有何改变？呼吸变得深而慢气体交换与呼吸专家讲座第74页2、化学感受性反射

（1）化学感受器A.外周化学感受器颈动脉体主动脉体PO2↓H＋↑

PCO2↑（+）窦N迷走N延髓呼吸加深加紧气体交换与呼吸专家讲座第75页B.中枢化学感受器延髓腹外侧浅表区脑脊液和局部组织间液中H+有效刺激：气体交换与呼吸专家讲座第76页气体交换与呼吸专家讲座第77页动脉血中PCO2+外周化学感受器+中枢化学感受器+呼吸中枢

呼吸加深加紧20%80%

（2）CO2对呼吸调整气体交换与呼吸专家讲座第78页动脉血中H++外周化学感受器+呼吸中枢

呼吸加深加紧

（3）H+对呼吸调整气体交换与呼吸专家讲座第79页动脉血中PO2↓+外周化学感受器+呼吸中枢

呼吸加深加紧

（4）O2对呼吸调整（－）气体交换与呼吸专家讲座第80页气体交换与呼吸专家讲座第81页第二节人体对高山适应气体交换与呼吸专家讲座第82页一、潜水适应气体交换与呼吸专家讲座第83页有些呼吸空气动物能够潜入水中而且停留相当长时间，比如，灰海豹可潜入水下20分钟深达100米，海豚可潜水12分钟深达20米，而抹香鲸则可潜入水下75分钟直到900米。这些呼吸空气动物潜水所面临问题是缺氧，不能排出二氧化碳，怎样适当分配体内氧到最需要部位等。另外，深潜动物还会碰到低温和高压。气体交换与呼吸专家讲座第84页潜水动物有一系列适应机制。海豹潜水时心搏率下降，由80次左右每分下降到7—8次每分，当出水呼吸时，心搏率又恢复正常。气体交换与呼吸专家讲座第85页韩国和日本职业潜水妇女也有这种反应。当她们准备潜水时，心搏率约100次每分，潜入水中后心搏率下降，入水后20秒降到70次每分，40秒后降到60次每分，回到水面上心搏率快速恢复正常。潜水时心搏率下降，但因为外周血管收缩，主要动脉血压维持正常；外周血管收缩流入肌肉中血液降低，但脑血流维持不变。气体交换与呼吸专家讲座第86页潜水动物血量普通比非潜水动物大。按单位体重计算，鲸类血量比人类多2—3倍，而且潜水动物血液含氧量也比非潜水动物高。潜水动物肌肉中肌红蛋白还可结合一部分氧，日常情况下这一部分氧并不释放出来，只在潜水时肌肉中血流降低，氧分压降低时才释放出来供肌肉利用。一些鲸类动物肌肉中，肌红蛋白所结合氧量可达全部红细胞中血红蛋白所结合氧量二分之一。气体交换与呼吸专家讲座第87页潜水中海豹，肌肉中乳酸含量增加，但动脉血中乳酸并不增加。而海豹出水呼吸时，肌肉中乳酸则进入血液。这说明在潜水期间，因为外周血管收缩，肌肉内血液循环中止，使在缺氧条件下糖酵解所产生乳酸贮存在肌肉而不释放到血液中。气体交换与呼吸专家讲座第88页潜水适应机制潜水动物之所以能潜水基于潜水时代谢率降低，心输出量降低，外周血管收缩确保中枢神经系统血流，较大血量和输氧能力，体内贮存氧以及控制系统对体内二氧化碳浓度升高敏感性降低等机制。气体交换与呼吸专家讲座第89页二、高山适应气体交换与呼吸专家讲座第90页高山适应问题主要是因为高海拔地域气压下降，氧分压降低引发肺泡氧分压降低，低血氧。在3800米左右高度，气压从海平面760毫米汞柱降到480毫米汞柱，氧分压则从159毫米汞柱降到100毫米汞柱。氧分压下降引发肺泡气氧分压随之下降，输送到血液中氧量降低气体交换与呼吸专家讲座第91页是人抵达一定海拔高度后，身体为适应因海拔高度而造成气压差、含氧量少、空气干燥等改变，而产生自然生理反应，海拔高度普通抵达2700米左右时，就会有高原反应高原反应

气体交换与呼吸专家讲座第92页症状普通表现为：头痛、气短、胸闷、厌食、微烧、头昏、乏力等。部分人因含氧量少而出现：嘴唇和指尖发紫、嗜睡、精神亢奋、睡不着觉等不一样表现。部分人因空气干燥而出现：皮肤粗糙、嘴唇干裂、鼻孔出血或积血块等。高原反应

症状气体交换与呼吸专家讲座第93页对于高原适应力强人，普通高原反应症状在1-2天内能够消除，适应力弱需3-7天。假如能适应，能够多喝一些酥油茶，对缓解高原反应也有一定作用。

气体交换与呼吸专家讲座第94页世居高原民族世居高原民族，胸部和肺总量都比较大，他们呼吸频率也高于居住在海平面人。高原世居者，血液中红细胞计数和血红蛋白量都较高，肺部血压也比循环系统其它部分高，心脏普通较大，心搏率普通低于世居海平面人。世居高原者高度适应表现在他们在高海拔地域运动能力。他们可以在高海拔地域进行日常体力劳动。气体交换与呼吸专家讲座第95页来自低海拔地域人来自低海拔地域人即使经过普通时期适应，在体力活动中也会很快变得精疲力竭。世居高原者与来自低地人差异还表现在生育能力上，移居高原低地人不育率和婴儿死亡率都比较高。气体交换与呼吸专家讲座第96页第三节呼吸系统疾病气体交换与呼吸专家讲座第97页呼吸系统是我国常见病和多发病我国城市死亡率病因中占第四位（13.36%)，在农村占第一位(22.46%)居我国总人口死亡病因第一位大气污染、吸烟、工业经济发展理化因子、生物因子吸入及人口老龄化等原因，使呼吸系疾病发病率增加。气体交换与呼吸专家讲座第98页呼吸系统四大疾病谱感染性疾病和结核慢性阻塞性肺疾病和哮喘肿瘤性疾病间质性肺病和职业性肺病气体交换与呼吸专家讲座第99页影响呼吸系统疾病

主要相关原因气体交换与呼吸专家讲座第100页一、大气污染和吸烟危害空气中烟尘、二氧化硫、二氧化矽、煤尘、棉尘、工业废气致癌物吸烟是小环境主要污染源成人吸烟率为37.6%，烟草总消耗量占世界首位WHO：吸烟—瘟疫吸烟指数＞400年支为高危人群气体交换与呼吸专家讲座第101页病因发病机制

理化原因、感染原因过敏原因、其它原因气体交换与呼吸专家讲座第102页二、吸入变应原增加变应原种类：如地毯、窗帘、屋尘螨、宠物喂养、空调机真菌、城市绿化一些花粉孢子、化工原料、药品、食物添加剂等。吸烟和被动吸烟、汽车尾气、燃煤及细菌、病毒感染等。气体交换与呼吸专家讲座第103页三、常见疾病气体交换与呼吸专家讲座第104页1、肺气肿概念：

指末梢肺组织（肺泡、肺泡囊、肺泡管及呼吸性细支气管）含气量过多伴肺泡间隔破坏，肺组织弹性下降而膨胀、功效降低一个病理状态。气体交换与呼吸专家讲座第105页病因及发病机理最常见病因是慢性支气管炎，其它如支气管扩张、支气管哮喘、尘肺等。

气体交换与呼吸专家讲座第106页由吸烟引发慢性肺气肿症状许多终末细支气管堵塞和肺泡破裂呼吸膜总面积大大降低组织供氧不足发生憋气肺高血压右心衰竭气体交换与呼吸专家讲座第107页腺泡周围型肺气肿肺大泡气体交换与呼吸专家讲座第108页2、肺炎概念：指肺急性渗出性炎症。为呼吸系统常见病，多发病。按病因分类

（1）感染性：细菌性、病毒性、支原体性、真菌性和寄生虫性肺炎（2）理化性：放射性、吸入性和类脂性肺炎气体交换与呼吸专家讲座第109页病因及发病机理

90%由肺炎链球菌引发，Ⅲ型毒力最强。少数由其它化脓菌引发。在机体抵抗力下降时，细菌乘虚而入。病变起始于肺泡，快速涉及整个肺大叶，以肺泡内渗出大量纤维素为特点。肺炎链球菌气体交换与呼吸专家讲座第110页3、支原体肺炎

概念：是肺炎支原体引发一个急性肺间质性炎症。正常存在患者口鼻分泌物中，经过飞沫传输，多发生于青少年，以冬春季常见。气体交换与