第六章呼吸系统生理学

第六章呼吸系统的结构与功能外呼吸气体在血液中的运输内呼吸肺通气：肺泡外界大气肺换气：肺泡肺毛细血管血液组织换气：组织中毛细血管血液细胞

（肺呼吸）（细胞呼吸）细胞内的有氧代谢生化范畴呼吸：机体与外界环境的气体交换过程。呼吸过程的三个环节：呼吸过程示意图肺通气肺换气气体在血液中运输细胞呼吸第一节呼吸系统的组成和结构呼吸道鼻咽喉气管支气管肺

支气管树导管部：呼吸部：小支气管、细支气管、终末细支气管

肺泡

1、导管部2、呼吸部（肺泡）支气管树：肺的内部结构终末细支气管呼吸性细支气管肺泡管肺泡囊肺泡肺泡呼吸部：呼吸系统概貌第二节肺通气一、肺通气的原理（一）肺通气的动力直接动力：肺内压和大气压之间的压力差吸气肺内压高于大气压呼气肺内压低于大气压原动力：胸廓运动，即呼吸运动1.呼吸运动（respiratorymovement）概念：呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大和缩小。吸气肌：隔肌、肋间外肌呼气肌：肋间内肌、腹肌辅助吸气肌群斜角肌胸锁乳突肌胸廓示意图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肋间外肌肋间内肌（1）呼吸运动过程1）吸气：平静呼吸，由膈肌、肋间外肌收缩完成2）呼气：平静呼吸，由膈肌、肋间外肌舒张完成吸气呼气P9呼吸运动引起的胸廓容积变化

X射线下的肺呼吸时容积改变吸气呼气（2）呼吸运动形式成人：胸式和腹式混合式呼吸婴幼儿：腹式呼吸为主妊娠后期：胸式呼吸为主平静呼吸→吸气主动、呼气被动用力呼吸→吸气主动、呼气主动胸式呼吸→肋间外肌活动为主腹式呼吸→膈肌活动为主2.肺内压定义：指肺泡内的压力。（1）呼吸过程中肺内压的变化肺内压吸气初：<大气压末：=大气压呼气初：>大气压末：=大气压（2）人工呼吸的原理定义：人为地造成肺内压和大气之间的压力差来维持肺通气。人工呼吸机口对口的人工呼吸法有节律性地挤压胸廓的负压通气方法：前提：呼吸道通畅P103.胸膜腔内压胸膜脏、壁两层在肺根处互相反折移行，在两肺周围分别形成两个互不相通、完全封闭的腔。胸膜腔：（1）胸膜腔特点：潜在腔隙少量浆液润滑作用浆液分子的内聚力两层胸膜贴附胸膜破裂，胸膜腔与大气相通，空气将立即进入胸膜腔内，形成气胸。气胸：胸内压<大气压胸内负压胸膜腔（2）胸膜腔内压及其测定：（3）胸膜腔负压的形成：生长速度：胸廓>肺（4）胸膜腔负压的生理意义①维持肺泡扩张状态，并随胸廓的运动而张缩，保证肺通气和肺换气②降低中心静脉压，促进胸腔淋巴液和静脉血回流。（二）肺通气的阻力1．弹性阻力概念：弹性组织受外力作用发生变形时所产生的对抗变形的力。度量指标：顺应性顺应性：指在外力作用下弹性组织的可扩张性。顺应性弹性阻力（1）肺的弹性阻力与顺应性：肺组织：弹性纤维和胶原纤维的弹性回缩力肺泡内：液-气界面所产生的表面张力（2）肺泡表面张力与肺表面活性物质肺表面活性物质：降低弹性阻力维持大小肺泡的稳定性防止肺水肿（3）胸廓的弹性阻力和顺应性表面张力球形液-气界面的表面张力方向是向中心的，倾向于使肺泡缩小，产生弹性阻力呼吸膜、肺泡表面张力与肺表面活性物质肺泡上皮C：Ⅰ型二软脂酰卵磷脂肺泡气液交界面的表面张力肺泡上皮C组织间隙毛细血管内皮C肺泡上皮基膜含表面活性物质的液体层（分泌C）1μmⅡ型呼吸膜：毛细血管肌膜2.非弹性阻力定义：在气体流动时产生的，并随流速加快而增加，故为动态阻力。包括惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力。

（1）气道阻力定义：由气体流经呼吸道时，气体分子间及气体分子与呼吸道壁之间的摩擦所产生阻力。分布：鼻、声门、直径2mm以上细支气管、气管等部位。（2）影响气道阻力的因素层流→阻力↓湍流→阻力↑

气流速度↑→阻力↑气流形式管径大小（呼吸性细支气管）1）气道的跨壁压2）肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用3）神经系统对气道管壁平滑肌舒缩活动的调节4）化学因素吸气，交感神经兴奋，平滑肌舒张，阻力↓呼气，副交感神经兴奋，平滑肌收缩，阻力↑思考题为什么支气管哮喘病人呼气比吸气更为困难？（一）肺容积：是指肺内气体的容积1.潮气量：每次吸入或呼出的气量。2.补吸气量：平静吸气末，再尽力吸入的气量。正常成人：400~500ml正常成人：1500~1800ml3.补呼气量：平静呼气末，再用力呼出的气量。正常成人：1000~1500ml4.残气量：用全力呼气后，肺内所留的气体量。（余气量）正常成人：1000~1500ml（吸气储备量）（呼气储备量）

二、肺通气功能的评价肺容积和肺容量示意图1.深吸气量（inspiratorycapacity）：1+22.功能残气量（functionalresidualcapacity）：3+43.肺活量：尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气量（vitalcapacity）。

4.用力呼气量：指尽力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。常用：1秒用力呼气量（FEV1）

5.肺总量：1+2+3+4（二）肺容量：是肺容积中两项或两项以上的联合气量。肺活量的测定1．每分通气量：潮气量×频率2．最大随意通气量（自学）3．无效腔和肺泡通气量（三）肺通气量和肺泡通气量每分肺泡通气量=（潮气量-解剖无效腔容量）×呼吸频率

肺泡无效腔无效腔：解剖无效腔生理无效腔不同呼吸频率和潮气量时肺通气量和肺泡通气量

呼吸频率（次/分钟）潮气量（ml）肺通气量（ml/min）肺泡通气量（ml/min）165008000560081000800068003225080003200深而慢的呼吸比浅而快的呼吸效率高。

第三节肺换气和组织换气一、肺换气和组织换气的基本原理（一）气体的扩散肺换气：肺泡血液组织换气：血液组织动力：气体的分压差方式：扩散（二）气体扩散速率及影响因素S√MWd=1.气体的分压差：正比2.气体的分子量和溶解度

S（溶解度）MWd（扩散速率）O2： 2.14ml/L32 3.78CO2:51.5ml/L 44 77.64dCO2＝20dO2

CO2的扩散速率大于O23.扩散面积和距离与扩散面积成正比，与扩散距离成反比4.温度

：正比二、肺换气（一）肺换气过程（二）影响肺换气的因素1.呼吸膜的厚度

厚度2.呼吸膜的面积扩散速率扩散量面积扩散速率扩散量3.通气血流比值=每分肺泡通气量（VA）每分肺血流量（Q）=0.84呼吸膜结构示意图

通气/血流比值可能出现的三种情况

VA/

Q肺泡无效腔肺泡气更新率VA/

Q功能性动-静脉短路血中PO2PCO2通气/血流比值可能出现的三种情况

（三）肺扩散容量（自学）三、组织换气肺泡与组织气体交换示意图第四节气体在血液中的运输运输形式：物理溶解：量少，是化学结合的前提化学结合：量多，以物理溶解为前提O2、CO2→溶解→化学结合→溶解一、氧的运输（一）氧在血液中存在的形式血液中O2和CO2的含量（ml/100ml血液）以Hb为主要运输工具1．Hb分子的结构Hb+O2

HbO2PO2高PO2低2．Hb与O2结合的特征（1）反应快，可逆，不需酶，反应方向取决于PO2高低（2）Fe2+与O2结合后仍是二价铁（3）1分子Hb可以结合4分子O2氧容量：100ml血液中Hb所能结合的最大O2量氧含量：100ml血液中Hb实际结合的O2量氧饱和度：血氧含量PO2血氧容量×100%Hb量（4）Hb的变构效应：紧密型（T型）：去氧Hb疏松型（R型）：氧合Hb氧解离曲线二、CO2的运输2.化学结合：1.物理溶解：5%（1）碳酸氢盐形式：88%血浆CO2CO2H2OCA