第五章 呼吸- 本科

10/16/2023呼吸张志锋生理教研室10/16/2023呼吸：机体与外界环境间的气体交换过程。第一节肺通气缩小肺脏扩张呼气肺内压＞大气压吸气肺内压＜大气压呼吸肌收缩舒张胸廓缩小扩张吸气肌—膈肌膈肌收缩，胸腔上下径增加；使肋骨外展，胸腔左右径增加。胸腔容积增加相当于总通气量的4/5。腹式呼吸(abdominalrespiration)吸气肌—肋间外肌收缩时使肋骨外展，肋骨、胸骨上提，胸腔前、后径、左右径扩大。胸式呼吸(thoracicrespiration).胸锁乳突肌、斜角肌、前锯肌使第一肋、胸骨上提，扩展胸腔上部。呼气肌膈肌、肋间外肌的舒张肋间内肌：胸腔前后左右径缩小腹壁肌：收缩时使腹内压升高，膈肌上升，胸腔上下径缩小呼吸方式用力呼吸：吸气，膈肌、肋间外肌用力收缩，辅助吸气肌收缩。呼气，吸气肌舒张，呼气肌收缩，主动过程。平静呼吸：吸气，膈肌、肋间外肌。呼气，膈肌和肋间外肌舒张，被动过程。

2.肺内压:吸气初:肺内压<大气压=0.3～0.4kPa吸气末:肺内压=大气压呼气初:肺内压>大气压=0.3～0.4kPa呼气末:肺内压=大气压3.胸内压胸内压是指胸膜腔内的压力。平静吸气:胸内压<大气压=0.7～1.3kPa

呼气:胸内压<大气压=0.4～0.7kPa

特点:负压

少量浆液的密闭腔肺和胸廓是弹性组织胸廓生长速度>肺，胸廓自然容积>肺容积壁层胸膜贴于胸廓内壁,大气压对其影响极小。胸内压＝大气压－肺回缩力胸内压＝0－肺回缩力负压机制:意义：维持肺扩张促血液和淋巴液回流（二）肺通气的阻力弹性阻力肺弹性阻力

胸廓弹性阻力非弹性阻力气道阻力惯性阻力粘滞阻力

(1)肺的弹性阻力顺应性=(1/弹性阻力)弹性回缩力：弹性纤维和胶原纤维，1/3肺表面张力：液气界面水分子间吸引力，2/3使肺泡缩小。

肺泡肺泡回缩→肺通气（吸气）阻力肺泡内压不稳定→肺泡破裂或萎缩促肺泡内液生成→产生肺水肿

P＝———

2Tr表面活性物质:肺泡Ⅱ型细胞，分布于肺泡液-气界面上。二棕榈酰卵磷脂(DPL或DPPC)。作用：降低肺泡表面张力降低吸气阻力维持大小肺泡压力或容积的稳定防止肺水肿发生吸气肺泡表面积↑DPL分散降表面张力作用↓肺泡表面张力↑肺泡回缩防肺泡破裂呼气肺泡表面积↓DPL聚集降表面张力作用↑肺泡表面张力↓肺泡回缩力↓肺泡DPPC气道阻力气流速度：气体流动时，流速快→阻力大气流形式：层流→阻力小，湍流→阻力大气阻口径：R∝1／r4①跨壁压：呼气>吸气②肺实质对气道壁外向牵引：呼气>吸气③气道管壁平滑肌舒缩活动：迷走N→Ach+M受体→收缩→阻力↑交感N→NE+β2受体→舒张→阻力↓化学因素：E、NE、氨茶碱等。

（2）胸廓的弹性阻力廓胸胸廓处于自然位置时(肺容量≈67％)，不表现有弹性回缩力；缩小时(肺容量＜67％)，胸廓的弹性回缩力向外=吸气的动力，呼气的阻力；胸廓扩大时(肺容量＞67％)，胸廓的弹性回缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。10/16/2023二、肺通气功能的评价

10/16/2023（一）肺容积和肺容量1、肺容积(pulmonaryvolume)

潮气量(tidalvolumeTV)0.5L

补吸气量(inspiratoryreservevolumeIRV)1.5-2.0L

补呼气量(exspiratoryreservevolumeERV)0.9-1.2L

余气量(residualvolumeRV)1.0-1.5L10/16/20232、肺容量(pulmonarycapacity)深吸气量(inspiratorycapacityIC)功能余气量(functionalresidualcapacityFRC)肺活量(vitalcapacityVC)用力呼气量(forcedexperatoryvolumeFEV)肺总量(totallungcapacityTLC)时间肺活量最大吸气后以最快速度呼气，第1、2、3秒末呼出气量占肺活量的百分数。10/16/2023（二）肺通气量1、每分通气量(minutepulmonaryventilation)每分通气量每分钟进或出肺的气体总量。6L-9L最大随意通气量尽力作深快呼吸时，每分钟所能吸入或呼出的最大气量。意义：估计一个人能进行多大运动量。

2、无效腔与肺泡通气量解剖无效腔生理无效腔=解剖无效腔+肺泡无效腔肺泡通气量:每分钟吸入肺泡的新鲜气量。=（潮气量-无效腔气量）×呼吸频率肺通气量和肺泡通气量呼吸频率潮气量肺通气量肺泡通气量(次/min)(ml)(ml/min)(ml/min)16500800056008100080006800322508000320010/16/2023第二节呼吸气体的交换10/16/2023

一、气体交换的基本原理方式：扩散动力：气体分压差方向：高向低

扩散速率受溶解度、分子量、温度、分压差、面积、距离影响

10/16/2023二、气体交换的过程—肺换气和组织换气10/16/2023三、影响气体交换的因素（一）影响肺换气因素呼吸膜的厚度肺纤维化、水肿时增厚呼吸膜面积3亿个肺泡，70m2，40m2。运动时面积增大；肺不张、肺实变、肺炎、肺气肿、闭塞时面积减小

2、通气/血流比值：0.84每分肺泡通气量和每分肺血流量的比值。气多或血少气少或血多比值升高比值降低肺泡无效腔A-V短路换气效率低10/16/2023通气/血流比值变化时对气体交换的影响V减小Q减小正常第三节气体在血液中的运输O2、CO2在血中存在的形式形式：物理溶解、化学结合

一、O2的运输 形式：物理溶解（1.5%）化学结合（98.5%）Hb与O2结合的特征：Hb+O2HbO2反应快、可逆、不需酶催化，主要受PO2影响血红素Fe2+1分子Hb可结合4分子O2氧离曲线呈S形

Hb氧容量：100ml血的Hb所能结合的最大氧量。Hb氧含量：100ml血的Hb实际结合的氧量。Hb氧饱和度：Hb氧含量和Hb氧容量的百分比。10/16/2023氧解离曲线及影响因素氧解离曲线：氧分压与血氧饱和度关系曲线。曲线呈S形，氧分压高时血氧饱和度高，氧分压低时血氧饱和度低。氧解离曲线的意义上段：100mmHg，97.4%;80mmHg，96%，150mmHg，100%。血氧饱和度变化小。意义：当外环境或吸入气中的O2分压下降，造成血PO2降低时，仍能为机体摄取和携带足够的O2。

中段:PO260~40mmHg是HbO2释放O2的部分。意义：可释放出适量的O2，满足机体安静状态下对O2的需求。下段：PO240~15mmHgHb与O2的解离阶段。意义：可释放足够的O2，满足活动增强组织对O2需求。代表O2的贮备影响氧离曲线的因素10/16/2023

1.PH和PCO2Pco2↑PH↓→氧离曲线右移→趋解离Pco2↓PH↑→氧离曲线左移→趋结合这种酸度对Hb与o2亲和力的影响，称为波尔效应(Bohreffect)

意义：①在肺脏促进氧合②在组织促进氧离。10/16/2023

2.温度T升高，曲线右移,促使O2的释放；T降低，左移,不利于O2释放。组织代谢↑→局部T↑+CO2↑H+↑→曲线右移→氧离易低温麻醉时，应防组织缺O2

冬天，末梢循环↓+氧离难→局部红、易冻伤10/16/20233.其他因素Hb本身的性质

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）2，3-二磷酸甘油酸升高，氧离曲线右移CO与Hb的亲和力是O2的250倍CO与Hb中的一个血红素结合后，将增加其余3个血红素对O2的亲和力，曲线左移。二、CO2的运输 运输形式：物理溶解（5%）化学结合碳酸氢盐（88%）氨基甲酸Hb（7%）HbNH2O2+H+