生理学课件呼吸

第一节肺通气一、肺通气概念：气体经呼吸道进出肺的过程。二、肺通气结构（回顾知识）

血管网粘液腺加湿、加温、过滤、清洁纤毛迷走N→ACh+M受体→收缩→气道阻力↑平滑肌(故哮喘病人夜间发作较多)

交感N→NE+β2受体→舒张→气道阻力↓

(拟交感药物治疗哮喘)

注:体液因素(组织胺、5-HT、缓激肽等)→强烈收缩呼吸肌：与肺通气的动力有关胸膜腔：其负压与肺扩张有关呼吸道目前一页\总数四十五页\编于十七点三、肺通气原理（一）肺通气的动力呼气肺内压＞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原动力:呼吸运动是肺通气的原动力。直接动力:肺内压与外界大气压间的压力差。扩张目前二页\总数四十五页\编于十七点1.呼吸运动：呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小称为呼吸运动。

型式:

按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸；按动作部位分:胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。混合呼吸:正常成人。腹式呼吸:婴儿、胸膜炎、胸腔积液。胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块、频率:

成人:12～18次/分婴儿:60～70次/分妊娠、肥胖。目前三页\总数四十五页\编于十七点过程：（1）平静呼吸：肺内压＞大气压，气体经呼吸道出肺胸廓容积缩小,肺被动缩小膈肌和肋间外肌舒张，肋骨和膈肌弹性回位，缩小胸廓上下、前后、左右径肺内压＜大气压，气体经呼吸道入肺胸廓容积扩大，肺在胸膜腔负压作用下被动扩张(因肺无主动扩缩的组织结构)膈肌收缩使膈顶下移，增大胸廓的上下径肋间外肌收缩使肋骨上提,扩大胸廓前后、左右径吸气呼气目前四页\总数四十五页\编于十七点用力呼吸（也称深呼吸）：

用力吸气时，辅助吸气肌也参加，胸廓容积进一步扩大。用力呼气时，除吸气肌舒张外，呼气肌也参加（肋间内肌+腹壁肌收缩），胸廓容积进一步缩小。③（补充）人工呼吸:

基本原理:使肺内与外界大气压间产生压力差方法:负压吸气式(压胸法)

正压吸气式(口对口呼吸法，呼吸机)特点：①平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。②用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。③平静呼吸时，肋间外肌所起的作用＜膈肌。目前五页\总数四十五页\编于十七点（2）腹式呼吸和胸式呼吸：腹式呼吸：膈肌收缩和舒张时造成腹壁的起伏，这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动。胸式呼吸：肋间外肌收缩和舒张时主要引起胸壁的起伏，这种以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动。一般情况下，两种呼吸方式同时存在。目前六页\总数四十五页\编于十七点2.胸膜腔和胸膜腔内压（1）胸膜腔：密闭性，有胸膜壁层和脏层所围成的密闭潜在的腔隙。内间仅有少量浆液。起润滑和内聚力作用（2）胸膜腔内压：

胸内压

=

肺内压肺回缩力(设大气压为0)

吸气末或呼气末:肺内压=大气压

胸内压=大气压肺回缩力=肺回缩力胸膜腔负压是由肺的弹性回缩力造成的.

吸气负压↑呼气负压↓（胸廓与肺的生长速度不同步）在平静呼气末胸膜腔内压为负值。原因：在生长发育过程中，胸廓生长的速度比肺快，其自然容积大于肺的自然容积，所以肺始终处于扩张转态。目前七页\总数四十五页\编于十七点

1）胸膜腔负压形成:两种方向相反作用力的代数和

胸内压＝大气压－肺回缩力胸内压＝0－肺回缩力迫使脏层胸膜回位迫使脏层胸膜外移使肺扩张(肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力)肺回缩力(大气压)肺内压目前八页\总数四十五页\编于十七点2)胸膜腔负压的生理意义:

纽带作用；维持肺处于扩张状态；促进血液和淋巴液的回流。结论：胸膜腔内负压是脏层胸膜受到两个相反作用力相互抵消的代数和,经脏层胸膜间接反映在胸膜腔的压力。目前九页\总数四十五页\编于十七点

3.肺内压:

肺内压是指肺内气道和肺泡内气体的压力。平静吸气初:肺内压<大气压=0.3～0.4kPa→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=0.3～0.4kPa→气出肺平静呼气末:肺内压=大气压──────→气流停用力呼吸时:肺内压的升降变化有所增加。如：故意闭住声门而作剧烈呼吸运动。

目前十页\总数四十五页\编于十七点（二）肺通气的阻力

呼吸运动产生的动力,在克服肺通气所遇到的阻力后,方能实现肺通气。阻力增高是临床肺通气障碍的常见原因。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常态下可忽略不计目前十一页\总数四十五页\编于十七点

1.弹性阻力:(1)肺的弹性阻力①度量法：=顺应性

=(1/弹性阻力)

顺应性：指在外力作用下弹性组织的可扩张性。顺应性大=易扩张=弹性阻力小顺应性小=不易扩张=弹性阻力大肺容积变化(△V)

肺顺应性(CL)=───────=0.2L/cmH2O

跨肺压变化(△P)

‖

肺内压与胸膜腔内压之差测得的肺顺应性（L/cmH2O）比顺应性=————————————————————肺总量（L）

因肺顺应性还受肺总量的影响，所以应测单位肺容量下的顺应性，即比顺应性。目前十二页\总数四十五页\编于十七点1)来源：肺的弹性阻力Ⅰ.肺泡表面张力

离体肺在充气和充水时（扩张肺至相同容积），可见充气所需的压力＞充水。说明肺泡内液-气界面（表面张力）是否存在，与肺的弹性阻力有着密切关系。

肺泡内的液-气界面，因界面层的液体分子受力不均匀，表现的内聚力（表面张力）方向是向中心的→使肺泡缩小。肺弹性组织回缩力:1/3肺泡表面张力:2/31.弹性阻力:主要肺的弹性阻力。胸廓弹性阻力比例小目前十三页\总数四十五页\编于十七点Ⅱ.表面活性物质:

来源：肺泡Ⅱ型细胞分泌，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。成分:二棕榈酰卵磷脂(DPL或DPPC)。作用：

a.降低肺泡表面张力→降低吸气阻力；

b.减少肺泡内液的生成→防肺水肿的发生;目前十四页\总数四十五页\编于十七点

c.（补充）维持肺泡内压的稳定性→防肺泡破裂或萎缩；临床：●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。吸气肺泡表面积↑DPL分散降表面张力的作用↓肺泡表面张力↑肺泡回缩防肺泡破裂

(呼气)(↓)(密集)(↑)(↓)(扩张)(萎陷)目前十五页\总数四十五页\编于十七点目前十六页\总数四十五页\编于十七点

（补充）胸廓的弹性阻力

胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视胸廓扩大的程度而异:

目前十七页\总数四十五页\编于十七点2.非弹性阻力——气道阻力气道阻力:气体通过呼吸道时气体分子之间及气体分子与气道壁之间的摩擦力.⑴气道阻力特点:①只在呼吸运动时产生；流速快→阻力大②与气体流动形式有关：层流→阻力小湍流→阻力大③与气道半径的4次方成反比：（R∝1／r4）目前十八页\总数四十五页\编于十七点二、肺容量和肺通气量肺容量和肺通气量是衡量肺通气功能的指标。（一）肺容量：肺容纳气体的量（1）潮气量（2）补吸气量（3）补呼气量（4）残气量和功能残气量（5）肺活量和用力呼气量（6）肺总量目前十九页\总数四十五页\编于十七点肺量计测定和描记

1.潮气量:每次呼吸时，吸入或呼出的气体量。平静呼吸时正常成人的潮气量为400ml-600ml,平均500ml.

2.补吸气量:平静吸气末，在尽力吸气所能增加的吸入气量。正常成人为。

3.补呼气量:平静呼气末，在尽力呼气所能增加的呼出气量。正常成人为。

4.残气量：最大呼气末肺内残余功能残气量：平静目前二十页\总数四十五页\编于十七点肺量计测定和描记5.用力肺活量:一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气量。正常<肺活量。是潮气量、补吸气量和补呼吸量之和。正常成年男性约为3.5L，女性约为2.5L。个体差量较大。在一定程度上可以作为肺通气功能的指标。用力呼气量(时间肺活量):一次最大吸气后再尽力尽快呼气时,在一定时间内所能呼出的气量.

以它占用力肺活量的百分数表示:1s=80%,2s=96%,3s=99%。是衡量肺通气功能的最佳指标。目前二十一页\总数四十五页\编于十七点(二)肺通气量：⒈每分通气量＝潮气量×呼吸频率(次/分)

最大通气量=最大限度潮气量×最快呼吸频率(次/分)

通气贮存量百分比=———————————————————

2.肺泡通气量＝(潮气量-无效腔量)×呼吸频率

解剖无效腔：无气体交换能力的腔（从上呼吸道→呼吸性细支气管）。肺泡无效腔：因无血流通过而不能进行气体交换的肺泡腔。生理无效腔＝解剖无效腔＋肺泡无效腔

最大通气量最大通气量-每分通气量×100%≥93%(反映通气贮备能力)=6～8L/min=70～120L/min=4.2～6.3L/min目前二十二页\总数四十五页\编于十七点复习思考题

1.胸膜腔内负压是如何形成的？有什么生理意义？

2.什么叫肺泡表面张力？肺泡表面活性物质有什么生理意义？

3.为什么用生理盐水扩张肺阻力较小？

4.无效腔对肺泡通气量有何影响？

5.为什么说时间肺活量更能反映肺通气功能？目前二十三页\总数四十五页\编于十七点第二节气体的交换和运输一、气体的交换气体交换包括肺换气和组织换气。肺换气是指肺泡与肺毛细血管血液之间进行的气体交换，组织换气是指血液与组织之间进行的气体交换。（一）气体交换的动力气体的分压差

目前二十四页\总数四十五页\编于十七点呼吸气体和人体不同部位气体的分压肺换气的动力：分压差方向和量目前二十五页\总数四十五页\编于十七点（二）气体交换换的过程

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CO2O2目前二十六页\总数四十五页\编于十七点气体交换过程目前二十七页\总数四十五页\编于十七点(三).

影响肺换气(气体交换)的因素

1.呼吸膜的厚度反比呼吸膜---6层：是肺泡气与血液之间的物理屏障.单纯扩散.

厚度大扩散速率小换气障碍

PO2

PCO2

病理：肺水肿、肺炎、肺间质纤维化

2.呼吸膜的面积正比

面积小扩散速率小换气障碍

PO2PCO2

病理：肺炎、肺不张、肺实变目前二十八页\总数四十五页\编于十七点3.通气/血流比值（VA/Q比值）每分钟肺泡通气量(VA)和每分钟肺血流量(Q)之间的比值正常成人安静状态下:

VA

（肺泡通气量）=4.2L/min

Q（每分钟肺血流量）=5L/min

正常VA/Q比值为0.84VA/Q比值异常均可引起气体交换异常目前二十九页\总数四十五页\编于十七点通气/血流比值每分肺通气量（VA）/每分肺血流量（Q）

VA/Q↑≈肺通气↑或肺血流↓→增大生理无效腔→换气效率↓(如心衰、肺动脉栓塞)VA/Q↓≈肺通气↓→增大功能性A-V短路→换气效率↓（如支哮、肺气肿、支气管栓塞）(5L/min＝0.84)(4.2L/min)目前三十页\总数四十五页\编于十七点二、气体在血液中的运输

气体在血液中运输的形式物理溶解、化学结合两种形式。O2

物理溶解(少)化学结合(多)1.5%98.5%CO2

物理溶解(少)化学结合(多)5%95%O2:氧化Hb(HbO2)CO2:碳酸氢盐氨基甲酸Hb化学结合形式:目前三十一页\总数四十五页\编于十七点（一）、氧的运输物理溶解——1.5%，化学结合——98.5%。

O2的结合形式是氧合血红蛋白（HbO2）。目前三十二页\总数四十五页\编于十七点Hb与O2结合的特征1、反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2和的影响。

2、该反应是氧合，不是氧化。3、HbO2呈鲜红色，去氧Hb呈紫蓝色。发绀CO中毒目前三十三页\总数四十五页\编于十七点（二）、二氧化碳的运输CO2的运输形式物理溶解——5%，化学结合的占95%。主要是碳酸氢盐（88%）和氨基甲酸血红蛋白（7%）。

1、血浆中的CO2

：R-NH2+CO2R-NHCOO-+H+

2、红细胞内的CO2碳酸氢盐

1）溶解状态

2）形式碳酸氢盐

3）氨基甲酸血红蛋白目前三十四页\总数四十五页\编于十七点目前三十五页\总数四十五页\编于十七点第三节呼吸运动的调节基本呼吸中枢本节讨论的中心内容：●调节呼吸运动的中枢？●呼吸为什么有节律？●调节呼吸运动的环节？目前三十六页\总数四十五页\编于十七点二、呼吸运动的反射性调节PO2↓[H+]↑PCO2↑等↓

颈动脉体和主动脉体外周化学感受器（+）窦、弓N孤束核心血管中枢兴奋性改变呼吸中枢（+）心率↓、冠脉舒心输出量↓皮肤、内脏骨骼肌血管缩

心率、心输出量、外周阻力↑外周阻力↑＞心输出量↓血压↑↓↓↓↓↓↓↓呼吸加深加快↓↓间接目前三十七页\总数四十五页\编于十七点颈动脉体和主动脉体化学感受性反射PO2↓[H+]↑PCO2↑等↓

颈动脉体和主动脉体外周化学感受器（+）窦、弓N孤束核心血管中枢兴奋性改变呼吸中枢（+）心率↓、冠脉舒心输出量↓皮肤、内脏骨骼肌血管缩

心率、心输出量、外周阻力↑外周阻力↑＞心输出量↓血压↑↓↓↓↓↓↓↓呼吸加深加快↓↓间接目前三十八页\总数四十五页\编于十七点

呼吸运动的调节呼吸中枢呼吸中枢:CNS内产生和调节呼吸运动节律的神经细胞群。呼吸中枢的分布及功能包括脊髓、延髓、脑桥、间脑、大脑皮层。脊髓：整合某些呼吸反射的初级中枢延髓:呼吸基本节律中枢脑桥+延髓:正常的呼吸节律高位脑:呼吸运动的随意控制,呼吸运动的条件反射的建立目前三十九页\总数四十五页\编于十七点（一）化学感受性呼吸反射1.化学感受器

（1）外周化学感受器：颈动脉体、主动脉体

刺激:动脉血pH、PO2、PCO2

传入神经:颈动脉体窦神经,主动脉体迷走神经中枢:延髓效应——颈动脉体传入的冲动主要引起呼吸加深加快；主动脉体传入的冲动主要引起血液循环的变化生理作用—机体低O2时维持呼吸二、呼吸运动的反射性调节目前四十页\总数四十五页\编于十七点（2）中枢化学感受器：延髓腹外侧浅表处的神经元适宜刺激:脑脊液或局部细胞外液中的H+（血）H+

不易通过血脑屏障,对中枢化学感受器直接作用小PCO2易通过血脑屏障,对中枢化学感受器敏感,间接作用→H+目前四十一页\总数四十五页\编于十七点

2.CO2、H+

、O2对呼吸的调节CO2：是调节呼吸运动的最重要的体液因素PCO2在一定范围内升高，可加强对呼吸的刺激；