工程生理学：第五章 呼吸-2

1.何谓胸内压？简述胸内负压的形成及生理意义？2.简述肺泡表面活性物质的功能和生理意义。3.名词解释：肺通气肺换气潮气量肺活量功能余气量余气量肺通气量肺泡通气量

通气/血流比值复习题

胸膜腔内压

PleuraCavityandIntrapleuralPressure胸内压：胸膜腔内的压力吸气呼气时均小于大气压又称胸内负压平静呼气末约为-3～-5mmHg平静吸气末约为-5～-10mmHg产生：胸内压＝肺内压－肺的回缩力

生理意义：维持肺的扩张状态和肺通气促进静脉血液和淋巴液的回流复习来源：肺泡Ⅱ型细胞分泌的脂蛋白混合物主要成分：二棕榈酰卵磷脂DPPC、表面结合蛋白SP作用：降低肺泡表面张力生理意义:1.维持大小肺泡的容积相对稳定

2.减少肺组织液的形成，防止肺水肿。保持肺泡干燥

3.降低吸气阻力，减少吸气做功肺泡表面活性物质r2r11P1P2TTP=2T/r复习男性约1500ml，女性约为1000ml2500ml，女性约为2000ml900－1200ml1500-2000ml肺活量=潮气量+补吸气量+补呼气量，成年男性为3500ml；女性约为2500ml500ml补吸气量潮气量补呼气量余气量

深吸气量

机能余气量

肺活量

肺总容量肺总容量：=肺活量+余气量，男性为5000ml，女性为3500ml复习肺通气量Minuteventilation肺通气量和肺泡通气量定义：每分钟吸入或呼出肺的气体量肺通气量＝潮气量（500ml）×呼吸频率（12～18次/分）平静时为6～9L

肺泡通气量

定义：每分钟吸入肺泡的新鲜气体量肺泡通气量=(潮气量－无效腔气量)×呼吸频率

=4200ml

复习每分肺泡通气量(4.2L)每分肺血流量(5L)VA/Q..0.84>0.84deadspace肺泡无效腔<0.84functionalshunt功能性动静脉短路定义通气/血流比值VA/Q

＝比值作为衡量肺换气的指标复习第三节气体在血液中的运输gastransport一.气体在血液中运输的形式

物理溶解

Physicalsolution(A:O215ml/min,V:CO2150ml/min)化学结合

Chemicalcombination安静,O2耗量250ml/min,CO2生成200ml/min肺泡血液组织

O2

溶解→化学结合→溶解→

O2

CO2

溶解←化学结合←溶解←CO2→←(一)物理溶解

（占1.5%）A血中PO2为100mmHg,100ml血液含溶解O20.31ml心输出量为5L/分,每分以物理溶解到达各组织的O215ml(二)化学结合

（占98.5%）

O2和血红蛋白(Hemoglobin,Hb)结合的形式运输

二、氧的运输

Transportofoxygen即以氧合血红蛋白（HbO2）的形式血红蛋白组成示意图(亚铁原卟啉)1、Hb和O2结合的特征

1)反应快，可逆，不需酶的催化，受氧分压影响

2)Fe2+与O2的结合是氧合，没有离子价变化，不是氧化。Fe2+被氧化为Fe3+时，Hb丧失与O２结合的能力。

O2的运输PO2高（肺部）PO2低（组织)HbO2

(鲜红色)Hb+O2（紫蓝色）氧合血红蛋白去氧血红蛋白

动脉血HbO2↑呈鲜红色，静脉去氧Hb↑呈紫蓝色紫绀：血液含去氧Hb>5g/100ml以上，皮肤、粘膜、甲床出现暗紫色，为发绀，为缺氧表现CO中毒：樱桃红色CO与血红蛋白的亲和力远远大于O2（250倍）CO与Hb结合形成一氧化碳Hb,血液呈樱桃红色O2的运输3)血红蛋白结合氧的量1分子Hb可结合4分子O2，1克Hb结合1.34-1.39mlO2血红蛋白氧容量

OxygencapacityofHb(血氧容量

)

100ml血液中Hb能结合O2的最大量(1.34×15=20.1ml/100ml)血红蛋白氧含量

OxygencontentofHb(血氧含量)

100ml血液中Hb实际结合O2的量（A血PO2100mmHg氧含量约19.4ml)血红蛋白氧饱和度

OxygenSaturationofHb(血氧饱和度)

血红蛋白氧含量与血红蛋白氧容量的百分比(97.4%)O2的运输氧解离曲线：表示血液PO2与Hb氧饱和度关系的曲线呈S形曲线，可分3段4)Hb与O2结合或解离曲线呈S形

血氧饱合度(℅)O2的运输氧离曲线分段1.上段：PO2(60-100mmHg)Hb与O2结合的部分

较平坦,只要不低于60mmHg,Hb氧饱和度保持在90%以上，血液仍可携带足够量的O2,不致发生明显的低氧血症.

PO2=100mmHg,Hb氧饱和度为97.4%,血氧含量19.4ml/100ml150mmHg,Hb氧饱和度为100%,70mmHg,Hb氧饱和度为94%2.中段：PO2

(40-60mmHg)是HbO2释放O2的部分

PO2=40mmHg时，Hb氧饱和度约为75%。血O2含量14.4ml%

即100ml血液流经组织释放了5mlO2（人每分耗O2含量约250ml）.氧利用系数：血液流经组织时释放的O2占动脉血O2含量的百分比安静时为25%(5ml/20ml)3.下段：

PO2

(15-40mmHg)是HbO2与O2的解离部分

最陡，即PO2稍有降低，HbO2就可大大下降。组织活动↑PO2

可降到15mmHg,HbO2进一步解离，血氧含量仅为4.4ml%。100ml血液供给组织15mlO2氧的利用系数可提高到75%，是安静时的3倍

三、CO2

的运输Transportofcarbondioxide安静状态下，每分钟组织代谢产生约200mlCO2,需通过血液输送到肺排出体外。(一)物理溶解

（占5％）(二)化学结合

（占95%）

碳酸氢盐的形式运输：88％氨基甲酰血红蛋白形式运输：7％

（Carbaminohemoglobin）碳酸氢盐的形式运输CO2在血液中运输示意图氯转移碳酸酐酶88%7%5%HbNH2O2+CO2+H+

ＨHbNHCOOH+O2

氨基甲酰血红蛋白形式运输（7%）

注意：虽然以氨基甲酰血红蛋白形式运输的CO2

仅约占总运输量的7%，但在肺排出的CO2

中有17.5%是从氨基甲酰Hb中释放出来的组织PCO2高肺部PCO2低第四节呼吸运动的调节一、呼吸中枢（Respiratorycenter）与呼吸节律（respiratoryrhythm）的形成

(一)呼吸中枢

中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群1、脊髓Spinalcord支配呼吸肌的运动神经元，位于颈3－5段（膈N）和胸段（肋间N)脊髓前角地位：中继站和初级中枢

2、延髓Medulla：呼吸相关神经元：吸气神经元（IN）呼气神经元（EN）吸气－呼气跨时相神经元呼气－吸气跨时相神经元

有产生呼吸节律的基本中枢

(一)呼吸中枢mdm喘息样不规则呼吸长吸式呼吸脑干不同平面横切后呼吸的变化呼吸调整中枢延髓脑桥3、脑桥Pons

脑桥上部呼吸调整中枢－－臂旁内侧核（NPBM）和相邻的Kolliker－Fuse核(KF)，合称PBKF核群作用：抑制吸气，促使吸气向呼气转换4、高位脑Upperbrain：

大脑皮层、边缘系统、下丘脑等大脑皮层可通过皮层脊髓束，皮层脑干束控制低位脑干呼吸运动Ｎ元活动－－是随意的呼吸调节系统.

脑干的呼吸运动调节系统是不随意的自主呼吸节律调节系统延髓呼吸中枢脊髓呼吸运动N元呼吸节律的形成机制示意图中枢吸气活动发生器和吸气切断机制模型脑桥呼吸调整中枢二．呼吸运动的反射性调节(一)肺牵张反射PulmonarystretchreflexorHering-BreuerReflex

肺扩张或肺萎陷引起吸气抑制或吸气兴奋的反射(黑－伯反射)包括肺扩张反射和肺萎陷反射两个成分反射过程肺扩张反射：肺扩张时，抑制吸气活动的反射过程：肺扩张→气管～细支气管平滑肌牵张感受器(+)→迷走神经→延髓呼吸中枢→兴奋吸气切断机制→吸气转为呼气→呼吸频率↑肺萎陷反射：肺缩小引起的吸气活动反射（二）化学感受性呼吸反射动脉血或脑脊液中的PO2、PCO2和H＋改变时，通过呼吸运动的反射性调节,维持内环境这些化学因素相对稳定和机体代谢活动正常进行。1.化学感受器外周化学感受器－颈动脉体和主动脉体：血液PCO2↑，PO2↓，H+↑中枢化学感受器－延髓腹外侧部的浅表部位：对脑脊液、局部组织外液中H+敏感

血液中CO2能迅速通过血-脑屏障和血-脑脊液屏障,使化学感受器周围H+↑，从而刺激中枢化学感受器。

CO2+H2OH2CO3→H++HCO3-碳酸酐酶主动脉体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迷走神经窦神经延髓呼吸中枢延髓腹外侧部的浅表部位2.CO2、H＋、O2对呼吸的调节（1）CO2：维持正常呼吸的重要生理性体液因子

在一定范围内动脉PCO2↑→呼吸加深加快

途径①刺激外周化学感受器

②刺激中枢化学感受器(主要)

CO2+H2OH2CO3→H++HCO3–

血液中CO2能迅速通过血脑屏障使化学感受器周围

H+↑，从