呼吸医学知识讲座专家讲座

第五篇呼吸第十四章肺通气第十六章气体在血液中运输第十七章呼吸运动调整第十五章呼吸气体交换听课虽易，掌握不易，且听且珍惜！呼吸医学知识讲座第1页呼吸医学知识讲座第2页呼吸医学知识讲座第3页第五章呼吸呼吸医学知识讲座第4页第五章呼吸呼吸医学知识讲座第5页呼吸(respiration)：机体与外界环境之间气体交换过程。呼吸全过程：概述呼吸医学知识讲座第6页第一节肺通气(pulmonaryventilation)概念：肺与外界环境之间进行气体交换过程。O2CO2呼吸医学知识讲座第7页呼吸器官结构特点及其功效呼吸医学知识讲座第8页呼吸医学知识讲座第9页一、肺通气动力O2CO2第一节肺通气呼吸医学知识讲座第10页－100～－30mmHg60～140mmHg1.肺内压呼吸医学知识讲座第11页窒息、煤气中毒、药品中毒、呼吸肌麻痹、溺水及触电等患者抢救呼吸医学知识讲座第12页人工呼吸(artificialresperation)基本原理:使肺内与外界大气压间产生压力差。呼吸医学知识讲座第13页人工呼吸呼吸医学知识讲座第14页O2CO2呼吸医学知识讲座第15页2.呼吸运动(respiratorymovement)概念：呼吸肌收缩和舒张引发胸廓有节律性扩大和缩小。包含吸气运动和呼气运动。呼吸肌呼气肌吸气肌腹壁肌肋间内肌肋间外肌膈肌辅助吸气肌斜角肌胸锁乳突肌(1)呼吸运动过程呼吸医学知识讲座第16页呼吸医学知识讲座第17页膈肌收缩增大胸廓上下径；肋间外肌收缩扩大胸廓前后、左右径胸廓容积扩大，肺在胸膜腔负压作用下被动扩张肺内压＜大气压气体入肺

吸气呼吸医学知识讲座第18页膈肌、肋间外肌舒张肺弹性回缩并牵引胸廓胸廓上下、前后、左右径变小肺内压＞大气压气体出肺

呼气呼吸医学知识讲座第19页

呼吸运动（原动力）

肺内压与大气压差改变（直接动力）肺通气肺通气动力呼吸医学知识讲座第20页呼吸医学知识讲座第21页平静呼吸用力呼吸(2)呼吸运动形式吸气运动:吸气肌收缩-主动呼气运动:吸气肌舒张-被动平静呼吸呼吸医学知识讲座第22页用力呼吸吸气运动:吸气肌、辅助吸气肌收缩-主动呼气运动:吸气肌舒张、呼气肌收缩-主动呼吸困难：呼吸医学知识讲座第23页呼吸医学知识讲座第24页(2)呼吸运动形式腹式呼吸:膈肌为主呼吸运动。胸式呼吸:肋间外肌为主呼吸运动。★混合式呼吸呼吸医学知识讲座第25页呼吸医学知识讲座第26页3.胸膜腔内压胸膜腔：位于肺和胸廓之间潜在、密闭腔隙，其内仅少许浆液。

呼吸医学知识讲座第27页呼吸医学知识讲座第28页测定方法:间接法:气囊测定食管内压以间接反应胸内压直接法:3.胸膜腔内压胸膜腔内压：胸膜腔内压力。呼吸医学知识讲座第29页呼吸医学知识讲座第30页

胸内压+肺回缩力＝肺内压胸膜腔负压形成胸内压＝肺内压－肺回缩力胸内压＝0－肺回缩力胸内压＝－肺回缩力呼吸医学知识讲座第31页胸膜腔负压形成肺回缩以胸膜腔密闭且含浆液胸廓生长>肺生长胸廓容积>肺容积胸廓将肺拉大肺回缩胸内负压呼吸医学知识讲座第32页－90110mmHg－100～－3060～140mmHg用力呼吸胸内压＝肺内压+(－肺回缩力)呼吸医学知识讲座第33页使肺总是处于扩张状态而不至于萎缩，肺能够随胸廓扩大而扩张。作用于胸腔内其它器官，如腔静脉和胸导管等，有利于静脉血和淋巴液回流。胸膜腔负压生理意义

呼吸医学知识讲座第34页呼气肺内压＞大气压缩小肺脏吸气肺内压＜大气压胸廓呼吸肌缩小收缩舒张扩张扩张原动力:呼吸运动直接动力:肺内压与大气压之间压力差。小结:呼吸医学知识讲座第35页(二)肺通气阻力弹性阻力胸廓弹性阻力肺弹性阻力气道阻力粘滞阻力惯性阻力肺弹性回缩力:1/3肺泡表面张力：2/3常态下可忽略不计非弹性阻力呼吸医学知识讲座第36页1.弹性阻力和顺应性弹性阻力(R)：物体反抗外力作用所引发变形力。顺应性(C)：在外力作用下弹性组织可扩张性。顺应性（C）=容积改变/压力改变(L/cmH2O)顺应性（C）=1/R呼吸医学知识讲座第37页(1)肺弹性阻力和顺应性CL=L/cmH2O跨肺压改变（△P）

肺容量改变（△V）1)肺静态顺应性肺容积(L)跨肺压（cmH2O)呼吸医学知识讲座第38页2)肺弹性阻力起源

肺泡表面张力肺泡内表面覆盖一薄层液体，与肺泡内气体形成液-气界面，使液体表面尽可能缩小力。呼吸医学知识讲座第39页肺弹性阻力肺组织弹性回缩力(1/3)肺泡内液-气界面表面张力(2/3)呼吸医学知识讲座第40页肺泡表面张力妨碍肺泡扩张，增加吸气阻力，降低肺顺应性；使相通大小肺泡内压不稳定；促进肺部组织液生成，使肺泡内液体积聚。

呼吸医学知识讲座第41页呼吸医学知识讲座第42页肺泡表面活性物质

由肺泡Ⅱ型细胞合成释放。

DPPC50%；SP10%作用：降低肺泡表面张力呼吸医学知识讲座第43页肺泡表面张力妨碍肺泡扩张，增加吸气阻力，降低肺顺应性；使相通大小肺泡内压不稳定；促进肺部组织液生成，使肺泡内液体积聚。肺泡表面活性物质作用：降低肺泡表面张力生理意义：①降低吸气阻力②有利于维持肺泡稳定性③预防肺水肿发生呼吸医学知识讲座第44页

成人肺炎、肺血栓等→表面活性物质↓→肺不张。6～7个月胎儿才开始分泌表面活性物质，故早产儿可因缺乏表面活性物质而发生肺不张和新生儿肺透明膜病→呼吸窘迫综合征。临床呼吸医学知识讲座第45页正常及几个异常情况下顺应性曲线跨肺压(cmH2O)（肺内压-胸内压）正常肺气肿（emphysema）肺纤维化(fibrosis)肺不张(atelectasis)肺容积(升)呼吸医学知识讲座第46页(2)胸廓弹性阻力和顺应性肺容量=肺总容量67%无回弹力肺容量﹥肺总容量67%向内回弹力肺容量﹤肺总容量67%向外回弹力呼吸医学知识讲座第47页肺容量占肺总容量百分比胸廓弹性回位力胸廓容积67％（自然位置）（平静吸气末）无自然容积>67％（>自然位置）（深吸气状态）

向内（吸气阻力）大于自然容积<67％（<自然位置）（平静呼气末）

向外（吸气动力）小于自然容积呼吸医学知识讲座第48页肺气肿桶状胸肺纤维化平静呼气末呼吸医学知识讲座第49页

非弹性阻力

惯性阻力：气流因发动、变速、换向时，因气流惯性所碰到阻力。粘滞阻力：呼吸时胸廓、肺等组织移位发生摩擦形成阻力。呼吸道阻力：气体经过呼吸道时，气体分子间及气体分子与气道管壁之间摩擦力。80%～90%呼吸医学知识讲座第50页①只在呼吸运动时产生；流速快→阻力大②与气体流动形式相关：层流→阻力小湍流→阻力大③与气道半径4次方成反比：（R∝1／r4）2.非弹性阻力——气道阻力呼吸医学知识讲座第51页气道半径跨壁压肺实质对气道壁牵引自主神经调控化学原因影响吸气时气道半径增加，阻力减小。呼气时气道半径减小，阻力增大。呼吸医学知识讲座第52页支气管哮喘呼吸医学知识讲座第53页第二节肺通气功效评价(一)肺容积和肺容量

1.肺容积潮气量（tidalvolume，TV）：

400～600ml补吸气量（inspiratoryreservevolume，IRV）：

1500～ml补呼气量（expiratoryreservevolume，ERV）：

900～1200ml余气量（residualvolume，RV）：

1000～1500ml呼吸医学知识讲座第54页肺容积(pulmonaryvolume)呼吸医学知识讲座第55页2.肺容量肺容积中两项或两项以上联合气体量。(1)深吸气量（IC）：TV+IRV

最大通气能力(2)功效余气量（FRC）：

ERV+RV

缓冲呼吸过程中肺泡气O2、CO2分压过分改变呼吸医学知识讲座第56页吸呼呼吸医学知识讲座第57页呼吸医学知识讲座第58页(3)肺活量肺活量(VC)：尽力吸气后，从肺内所能呼出最大气体量。男性：3500ml女性：2500ml用力肺活量(FVC)：一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出最大气体量。用力呼气量(FEV)：最大吸气后再尽力尽快呼气时，在一定时间内所能呼出气体量，通常以它所占用力肺活量百分数表示。

呼吸医学知识讲座第59页用力呼气量(FEV)测定方法：最大吸气后再尽力尽快呼气时，分别统计第1，2，3秒末所呼出气量，计算其所占用力肺活量百分比。第1秒末:83%第2秒末:96%第3秒末:99%第1秒钟内呼出气体量称为1秒用力呼气量(FEV1)，在临床上最为惯用。呼吸医学知识讲座第60页FEV1/FVC生理情况下阻塞性肺病疾患限制性肺病疾患呼吸医学知识讲座第61页男性：5000ml女性：3500ml(4)肺总量肺所能容纳最大气体量。VC＋RV呼吸医学知识讲座第62页(二)肺通气量和肺泡通气量

1.肺通气量

TV×呼吸频率6～9L

（基础状态下）最大随意通气量150L（贮备力）通气贮量百分比=

正常：等于或﹥93%最大通气量－每分通气量最大通气量×100%呼吸医学知识讲座第63页2.无效腔和肺泡通气量

每分钟吸入肺泡新鲜空气量

=（TV－无效腔气量)×呼吸频率生理无效腔:肺泡无效腔(靠近于零）

解剖无效腔(150ml)呼吸医学知识讲座第64页生理无效腔支气管扩张解剖无效腔↑肺A部分梗塞肺泡无效腔↑呼吸医学知识讲座第65页1502500解剖无效腔吸气呼气末呼气500吸气末1502500呼气末150350肺泡气更新率=潮气量－无效腔量功效余气量15035025002500250014%呼吸医学知识讲座第66页呼吸形式肺泡通气量

(毫升/分)呼吸频率(次/分)肺通气量(毫升/分)潮气量(毫升)正常平静168000500浅快呼吸250

32

8000

3200

深慢呼吸1000

8

8000

68005600不一样呼吸频率、潮气量时肺通气量及肺泡通气量在一定呼吸频率范围内深而慢呼吸比浅而快呼吸更为有效。结论：呼吸医学知识讲座第67页第五篇呼吸第十四章肺通气第十六章气体在血液中运输第十七章呼吸运动调整第十五章呼吸气体交换呼吸医学知识讲座第68页第一节肺换气和组织换气基本原理肺换气:肺泡与肺毛细血管血液之间气体交换。组织换气:组织毛细血管血液与组织细胞之间气体交换。呼吸医学知识讲座第69页

呼吸医学知识讲座第70页(一）气体扩散形式：单纯扩散动力：气体分压（张力）差气体扩散速率（Diffusionrate，D）：单位时间内气体扩散容积。一、肺换气和组织换气基本原理扩散距离×√分子量分压差×温度×溶解度×扩散面积∝扩散系数呼吸医学知识讲座第71页———————————————————————

分子量血浆溶解度肺泡气A血V血

———————————————————————O23221.413.913.35.3CO244515.05.05.36.1———————————————————————(ml/L)（KPa）（KPa）

（KPa）

241.17CO2

O2、CO2扩散速率比较D∝△P...T

S√MWAdO2呼吸医学知识讲座第72页(二)人体不一样部位气体分压分压肺泡静脉血动脉血组织PO213.85.3213.34.0

(103)(40)(100)(30)PCO25.376.125.326.7

(40)(46)(40)(50)呼吸医学知识讲座第73页第二节肺换气结构基础：呼吸膜动力：气体分压差静脉血动脉血(一)肺换气过程O2CO2呼吸医学知识讲座第74页

CO2和O2扩散仅需0.3秒即到达平衡血液流经肺毛细血管耗时0.7秒呼吸医学知识讲座第75页呼吸医学知识讲座第76页(二)影响肺换气原因1.呼吸膜厚度2.呼吸膜面积

6层0.6μm厚70m2/40m2肺实变、肺气肿、肺不张肺纤维化、肺水肿D∝△P...T

S√MWAd呼吸医学知识讲座第77页3.通气/血流比值每分钟肺泡通气量与每分肺血流量之间比值。V/Q=4.2/5.0=0.84功效性动-静脉短路肺泡无效腔增大呼吸医学知识讲座第78页呼吸医学知识讲座第79页肺换气CO2D∝△P...T

S√MWAd呼吸医学知识讲座第80页●VA/Q↑or↓→换气效率↓→缺O2和CO2潴留症状;但以缺O2为主，原因：①∵A-V血间PO2＞PCO2∴功效性A-V短路时，A血PO2↓程度＞V血PCO2↑；②∵CO2

扩散系数是O220倍，CO2扩散速＞O2，∴不易出现CO2潴留症状；③∵A血PO2↓和PCO2↑时，可刺激呼吸，增加肺泡通气量，有利于CO2排出，而几乎无助于O2摄取（O2和CO2解离曲线特点所决定）。几点说明：呼吸医学知识讲座第81页●整个肺脏VA/Q=0.84,是衡量肺换气功效指标；但因肺脏各局部肺泡通气量和血流量不均性，故临床上更应测肺脏各局部VA/Q：人体直立时肺局部VA/Q

肺上区肺下区VA（L/min）0.240.82Q（L/min）0.071.29VA/Q3.40.64呼吸医学知识讲座第82页

概念：指气体在单位分压差作用下每分钟经过呼吸膜扩散体积。

意义：肺扩散容量是测定呼吸气经过呼吸膜能力一个指标。正常值：O2DL=20mL·min-1·mmHg-1

CO2DL=400～450mL·min-1·mmHg-1(三)肺扩散容量(DL)呼吸医学知识讲座第83页第三节组织换气结构基础：毛细血管壁、细胞膜动力：气体分压差静脉血动脉血呼吸医学知识讲座第84页呼吸医学知识讲座第85页第五篇呼吸第十四章肺通气第十六章气体在血液中运输第十七章呼吸运动调整第十五章呼吸气体交换呼吸医学知识讲座第86页第一节气体在血液中存在方式动脉血化学结合混合静脉血O20.3120.020.310.1115.215.31CO22.5346.448.932.9150.052.91

血液O2和CO2含量（ml/100ml血液）物理溶解物理溶解累计化学溶解累计物理溶解化学结合O2CO2呼吸医学知识讲座第87页第二节氧运输物理溶解：(1.5%)化学结合:(98.5%)

PO2↑(氧合)PO2↓(氧离)紧密型（T型）疏松型（R型）（一）氧运输方式呼吸医学知识讲座第88页呼吸医学知识讲座第89页(二)Hb与O2结合特征1.反应快、可逆、受PO2影响、不需酶催化2.是氧合，非氧化PO2↑(氧合)PO2↓(氧离)HbO2鲜红色Hb+O2紫蓝色呼吸医学知识讲座第90页3.1分子Hb可与4分子O2可逆结合

Hb+O2结合最大量——氧容量

100ml血Hb+O2结合实际量——氧含量氧含量⁄氧容量%——氧饱和度当血液中去氧Hb含量达5g/100ml以上，皮肤、粘膜呈蓝紫色称发绀（普通是缺O2标志）。呼吸医学知识讲座第91页PO2↑(氧合)PO2↓(氧离)HbO2鲜红色Hb+O2紫蓝色发绀呼吸医学知识讲座第92页贫血CO中毒呼吸医学知识讲座第93页4.Hb+O2结合或解离曲线呈S形,与Hb变构效应相关

氧合Hb为疏松型（R型）去氧Hb为紧密型（T型）

R型亲O2力为T型500倍即当Hb某亚基与O2结合或解离后→Hb变构→其它亚基亲O2力↑or↓→Hb4个亚基协同效应便展现S形氧离曲线特征。呼吸医学知识讲座第94页(三)氧离曲线表示血液PO2与Hb氧饱和度关系曲线。呼吸医学知识讲座第95页1.氧解离曲线上段PO2改变对血氧饱和度影响不大。意义:确保低氧分压时高载氧能力。

PO2在60～100mmHg范围，是Hb与O2结合部分。呼吸医学知识讲座第96页呼吸医学知识讲座第97页２.氧解离曲线中段PO2在40～60mmHg范围，是HbO2释放O2部分。意义:维持正常时组织氧供。呼吸医学知识讲座第98页２.氧解离曲线中段

当PO2=40mmHg（混合静脉血）Hb氧饱和度=75%氧含量为14.4ml/100mlPO2=100mmHg（动脉血）Hb氧饱和度=97.4%氧含量为19.4ml/100ml表明100ml动脉血流经组织时，释放5mlO2供组织利用。呼吸医学知识讲座第99页２.氧解离曲线中段HbO2释放进组织O2量动脉血中氧含量氧利用系数=100%×平静时为25%左右PO2=100mmHg（动脉血）Hb氧饱和度=97.4%氧含量为19.4ml/100ml当PO2=40mmHg（混合静脉血）Hb氧饱和度=75%氧含量为14.4ml/100ml

呼吸医学知识讲座第100页3.氧解离曲线下段PO2在15～40mmHg范围，也是HbO2释放O2部分。意义:维持活动时组织氧供，也反应了血液供氧贮备能力。呼吸医学知识讲座第101页3.氧解离曲线下段

PO2稍有下降，HbO2释放大量O2，有利于运动时组织供氧。当组织活动加强时，耗O2量增多，PO2低至15mmHg，氧利用系数到达75%。呼吸医学知识讲座第102页

P50：Hb氧饱和度到达50%PO2。(四)影响氧离曲线原因呼吸医学知识讲座第103页

1.pH和Pco2影响pH↓或Pco2↑，Hb对O2亲和力降低，P50增大，曲线右移；反之，曲线左移。酸度对Hb与O2亲和力影响称为波尔效应。(Bohreffect)波尔效应生理意义：①促进肺毛细血管中Hb与O2结合；②有利于组织毛细血管释放O2，以满足组织代谢需要。呼吸医学知识讲座第104页

2.温度影响温度↑→H+活度↑→Hb与o2亲和力↓→Hb释放o2→氧离曲线右移→氧离易如：组织代谢↑→局部T↑+CO2↑H+↑→曲线右移→氧离易温度↓→H+活度↓→Hb与o2亲和力↑→Hb结合o2→氧离曲线左移→氧离难如：低温麻醉时，应防组织缺o2

冬天，末梢循环↓+氧离难→局部红、易冻伤呼吸医学知识讲座第105页高原缺氧→RBC无氧代谢↑→2,3-DpG↑→氧离曲线右移→氧离易大量输入冷冻血→2,3-DpG↓→氧离曲线左移→氧离难

3.2,3-二磷酸甘油酸呼吸医学知识讲座第106页pH↑或Pco2↓，温度↓,

2,3-DPG浓度↓,氧解离曲线左移pH↓或Pco2↑,温度↑，2,3-DPG浓度↑,氧解离曲线右移呼吸医学知识讲座第107页4.其它原因Fe2+Fe3+，Hb失去对O2亲和力胎儿Hb与O2高亲和力异常Hb对O2亲和力低CO对Hb亲和力比O2高出250倍呼吸医学知识讲座第108页(一)CO2运输形式物理溶解：5％化学结合：95％碳酸氢盐88％

第三节CO2运输氨基甲酰血红蛋白7%呼吸医学知识讲座第109页1.碳酸氢盐碳酸酐酶H2CO3HCO3-＋H+CO2＋H2O呼吸医学知识讲座第110页⒉氨基甲酰血红蛋白HbNH2O2+H++CO2在肺脏在组织HHbNHCOOH＋O2

氧合作用是主要调整原因呼吸医学知识讲座第111页在组织氧与二氧化碳运输形式呼吸医学知识讲座第112页(二)CO2解离曲线表示血液中CO2含量与PCO2间关系曲线。呼吸医学知识讲座第113页①血液中CO2含量随PCO2↑而↑，几乎成线性关系(非S形曲线)，且无饱和点。②当血PO2↑时，CO2解离曲线下移。(二)CO2解离曲线呼吸医学知识讲座第114页(三)

O2与Hb结合对CO2运输影响HbNH2O2+H++CO2在肺脏在组织HHbNHCOOH＋O2Haldane氏效应：O2与Hb结合促进CO2释放效应。去氧Hb较易与CO2

结合形成HbNHCOOH，去氧Hb酸性弱于HbO2，也易与H+结合，促进反应向右侧进行。

呼吸医学知识讲座第115页呼吸医学知识讲座第116页第五篇呼吸第十四章肺通气第十六章气体在血液中运输第十七章呼吸运动调整第十五章呼吸气体交换呼吸医学知识讲座第117页第一节呼吸中枢与呼吸节律形成

中枢神经系统内，产生和调整呼吸运动神经细胞群，称为呼吸中枢(Respiratorycenter)。分布在脊髓、延髓、脑桥、间脑、大脑皮质等部位。呼吸医学知识讲座第118页呼吸医学知识讲座第119页呼吸医学知识讲座第120页呼吸医学知识讲座第121页

1.脊髓：联络高位脑与呼吸肌中继站、整合一些呼吸反射初级中枢（C3-5)。2.低位脑干：延髓有呼吸节律基本中枢，脑桥上部有呼吸调整中枢。3.高位脑：是随意呼吸调整系统。(一)呼吸中枢呼吸医学知识讲座第122页(二)呼吸节律形成

神经元网络学说起步细胞学说

呼吸医学知识讲座第123页（一）化学感受性反射潮气量呼吸频率呼吸中枢效应器（呼吸肌）动脉血PCO2PO2H+化学感受器第二节呼吸反射性调整呼吸医学知识讲座第124页主动脉体(aorticbodies)颈动脉体(carotidbodies)外周化学感受器(peripheralChemoreceptor)化学感受器(chemoreceptor)中枢化学感受器(centralChemoreceptor)迷走神经窦神经呼吸中枢呼吸医学知识讲座第125页(1)外周化学感受器动脉PO2

、PCO2

、pH刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器（+）延髓呼吸中枢（+）呼吸加深加紧颈动脉体主要调整呼吸呼吸医学知识讲座第126页(2)中枢化学感受器位于延髓腹外侧浅表，可分为头、中、尾三区。呼吸医学知识讲座第127页呼吸医学知识讲座第128页呼吸医学知识讲座第129页(1)CO2对呼吸调整CO2是调整呼吸最主要生理性化学原因。↑1％时→呼吸开始加深；↑4％时→呼吸加深加紧,肺通气量↑1倍以上;↑6％时→肺通气量可增大6-7倍;↑7％以上→呼吸减弱=CO2麻醉。2.CO2、H+和低O2对呼吸调整呼吸医学知识讲座第130页机制:呼吸加深加紧延髓呼吸中枢+外周化学感受器+中枢化学感受器