第五章 呼吸系统【Respiration】

第五章呼吸（Respiration）三、呼吸气体的交换及运输二、肺通气四、呼吸的调节一、概述呼吸机体同外界环境之间的气体交换过程，称为呼吸（respiration），它是由以下三个环节组成：

一、呼吸全过程呼吸外呼吸（Externalrespiration）气体运输（Transpotation）内呼吸（Internalrespiration）肺通气肺换气外呼吸又称为肺呼吸；内呼吸又称为组织呼吸

第一节呼吸的过程和呼吸器官

示意图呼吸呼吸道肺泡一、呼吸器官及功能呼吸呼吸道是气体进出的通道上呼吸道——包括鼻、咽、喉和胸腔外的气管下呼吸道——从气管一直到呼吸性细支气管气体进出的通道调节进出空气以及清洁空气的功能防御性的反射：对机体有保护作用功能：示意图呼吸呼吸

肺泡是由单层扁平上皮组成的半球状含气小囊泡，其外表紧贴着丰富的毛细血管网和弹性纤维。肺泡是气体交换的主要场所，气体进出肺泡所经历的结构被称为呼吸膜。呼吸膜主要由六层结构组成：①含有肺泡表面活性物质的液体层②肺泡的上皮细胞层③肺泡的上皮基膜层④间质层（胶原纤维和弹性纤维组成的网）⑤毛细血管的基膜层⑥毛细血管的内皮细胞示意图1、呼吸膜呼吸在液体与气体的交界面上，由于液体分子之间的引力而产生的能够引起液体表面收缩的张力。

肺内有成千上万个大小不同的肺泡，而它们各自形态的维持有赖于肺泡表面活性物质的作用。2、表面张力和肺泡表面活性物质呼吸肺泡Ⅱ型细胞分泌的一种复杂的脂蛋白——二软脂酰卵磷脂。肺泡的表面活性物质：形成单分子层分布于液－气界面，随肺泡的张缩改变密度。①降低肺泡的表面张力②维持肺泡内压的相对稳定③防止肺泡积液功能示意图呼吸肺通气的原理：气体进出肺取决于两方面的因素的作用：前者必须克服后者，方能实现肺通气。推动气体流动的动力阻止气体流动的阻力

第二节肺通气原理

呼吸推动气体实现肺通气的直接动力实现肺通气的原动力——肺泡与大气之间的压力差——呼吸肌的舒缩运动源动力通过胸膜腔的传递，改变肺容积大小，从而转化为实现肺通气的直接动力。呼吸呼吸肌：引起呼吸运动的肌肉。呼气肌——肋间内肌和腹肌吸气肌——肋间外肌和膈肌呼吸

胸膜有两层，即紧贴于肺表面的脏层和紧贴于胸廓内壁的壁层。两层胸膜形成一个密闭的、潜在的腔隙。胸膜腔——呼吸胸膜腔内只有少量的浆液，没有气体：（2）使两层胸膜贴附在一起，不易分开，所以肺就可随着胸廓的运动而运动。（1）润滑作用，减小摩擦力，两层胸膜可互相滑动。胸膜腔的密闭性和两层胸膜间浆液分子的内聚力有重要生理意义，如果密闭性被破坏，在临床上产生气胸（pneumothorax）呼吸呼吸胸内压为负压的生理学意义：在呼吸周期中，肺被动扩张的程度和因此产生的肺回缩力的大小不一样，所以，胸内负压也随呼吸周期而变化。但无论是呼气还是吸气时，胸内压均为负压。（2）有利于胸腔其它组织器官生理功能的正常发挥。（1）保证肺在呼气与吸气时均处于扩张状态，以确保气体交换的顺利进行。呼吸③胸腹式呼吸（混合式呼吸）（combinedbreathing）：哺乳动物的呼吸式有3种类型：①胸式呼吸（thoracicbreathing）：②腹式呼吸（abdominalbreathing）：吸气时以肋间外肌收缩为主，胸壁起伏明显；吸气时以隔肌收缩为主，腹部起伏明显；吸气时肋间外肌与膈肌都参与的，胸壁和腹壁的运动都比较明显。呼吸各种动物的呼吸频率，随个体大小、年龄、机体状态而有所差异。一般与机体的代谢强度相关，代谢活动强，呼吸频率快。呼吸频率——一分钟内呼或吸的次数称为呼吸频率。呼吸肺通气的阻力来自于两方面：①肺与胸廓的回位力——弹性阻力②呼吸道气流阻力——非弹性阻力气体与呼吸道管壁之间，气体分子之间所产生的摩擦阻力以及肺和胸廓活动时，有关组织之间的粘滞阻力。三、肺通气的阻力：呼吸顺应性（C）=1/弹性阻力（R）弹性组织在发生变形时，要产生阻止变形恢复原位的力，称弹性阻力。弹性阻力（elasticresistance）——顺应性是指在外力作用下，弹性组织的可扩展性。顺应性（compliance）——呼吸肺的弹性阻力和顺应性胸廓的弹性阻力和顺应性肺在被扩张变形时，会产生回缩力，回缩力的方向与肺扩张方向相反，因而是吸气的阻力，即肺的回缩力构成了肺扩张的弹性阻力。胸廓的弹性阻力来自胸廓的弹性成分，胸廓处于自然位置时的肺容量约相当于肺总量的67%，此时胸廓无变形，不表现有弹性阻力。呼吸运动时既可能是吸气或呼气的阻力，也可能是吸气或呼气的动力。呼吸气流在发动、变速、换向时因气流和组织惯性所产生的阻止气体流动的因素；惯性阻力：呼吸时组织相对位移所发生的摩擦；粘滞阻力：气体流经呼吸道时，气体分子之间以及气体分子与气道壁之间的摩擦，是非弹性阻力的主要成分。气道阻力：影响因素：呼吸道的半径和气流的速度呼吸四、肺容量：残气量补呼气量潮气量补吸气量潮气量（TV）补呼气量（ERV）补吸气量（IRV）残气量（RV）功能残气量（FRC）肺活量（VC）肺总容量（TLC）功能残气量肺活量肺总容量呼吸五、肺通气量：每分通气量——每分钟进或出肺的气体总量。每分通气量=潮气量X呼吸频率肺泡通气量=（潮气量-生理无效腔）X呼吸频率解剖无效腔肺泡无效腔第三节气体交换及运输呼吸一、气体交换二、气体运输呼吸气体交换原理：混合气体中，每种气体分子运动所产生的压力为该气体的分压。气体分子不停地进行着无定向运动，其结果是气体分子从高分压区域向低分压区域扩散。呼吸肺和组织内气体交换过程：肺换气——肺与血液间的气体交换。组织换气——血液与组织间的气体交换。呼吸影响肺内气体交换的主要因素：气体分压差、溶解度和分子量呼吸膜的面积和厚度通气/血流量比值（VA/Q）呼吸呼吸气体O2的运输CO2的运输98%O295%CO2物理溶解化学结合物理溶解气体物理溶解化学结合运输形式呼吸血红蛋白与氧的结合：每个血红素分子含一个亚铁离子，称为亚铁血红素。每个亚铁离子能结合一个氧分子，但这种结合是疏松的。血红蛋白与氧结合后，亚铁的价数不变，故称为氧合（oxygenation），而不是氧化（oxydation）。呼吸HbO2O2分压升高Hb+O2

O2分压降低呼吸②血红蛋白和氧结合后铁为二价，该反应是氧合反应①反应快而可逆，不需要酶的催化，只受氧分压的影响③单独的血红素不能有效地结合氧1分子的血红蛋白可以和4分子的氧结合该反应有以下特点：呼吸Hb氧容量（血氧容量，OxygenCapacity）

——100ml血液中Hb所能结合的最大氧量称Hb氧容量氧含量（血氧含量，Oxygencontent）

——100ml血液中，Hb实际结合的O2量称Hb的氧含量Hb氧饱和度

——Hb氧含量与氧容量的百分比为Hb氧饱和度。Hb氧容量Hb氧含量Hb氧饱和度（%）=×100%呼吸氧离曲线（oxygendissociationcurve）：氧离曲线或称氧合血红蛋白解离曲线——是表示PO2与Hb氧饱和度的关系曲线。该曲线表示不同PO2下O2与Hb分离情况，同样也反映了不同PO2时O2与Hb的结合情况。呼吸氧离曲线的特点和生理意义：①氧离曲线呈“S”形，是血液运输O2有效的特性表现。②第一阶段：PO2值在8～13.33

kPa(60～100mmHg)——维持氧饱和度③第二阶段：PO2值在5.33～8.0kPa——安静条件下代谢所需④第三阶段：PO2值在2.67～5.330kPa——机体的氧储备呼吸氧离曲线的位移：Hb与氧的结合与分离受许多因素的影响。