呼吸生理（一）课件

呼

吸RESPIRATION呼吸（respiration）定义：机体与外界环境间的气体交换过程。作用：摄入O2，排出CO2，进行气体交换，维持新陈代谢的进行和内环境的稳态。概

述呼吸道的组成传输部鼻(口)

咽

喉(上呼吸道)

终末细支气管

细支气管 支气管

气管

(下呼吸道)

呼吸性细支气管

肺泡管

肺泡囊、肺泡

气体交换部图8 肺小叶模式图呼吸的三个环节2CO2组织换气肺通气 肺换气气体在血液中外呼吸

的运输 5内呼吸细胞氧化代谢组织细胞血液循环肺CO2O2外界环境O2第一节第二节第三节第四节肺通气肺换气和组织换气呼吸气体在血液中的运输呼吸运动的调节第一节肺通气(pulmonary

ventilation)定义：肺与外界环境之间的气体交换过程。由呼吸动力克服呼吸阻力实现肺外界环境2CO2O2CO2O2（一）肺通气动力1、呼吸运动：呼吸肌收缩及舒张引起的胸廓节律性的扩大和缩小，包括吸气运动和呼气运动。呼吸肌吸气肌膈 肌肋间外肌呼气 腹肌肌肋间内肌主要吸气肌辅助吸气肌斜角肌胸锁乳突肌一、肺通气的原理A膈肌和腹肌收缩引起的胸腔容积变化

B

肋间肌收缩引起的胸廓变化呼吸运动的过程呼气过程主要吸气肌收缩→胸腔扩大→肺容积扩大→肺内压降低→吸气（主动）主要吸气肌舒张→胸腔缩小→肺容积减小→肺内压增加→呼气（被动）平静呼吸：吸气过程用力呼吸：吸气时：主要吸气肌收缩＋辅助吸气肌收缩

（主动）呼气时：吸气肌舒张＋呼气肌收缩

（主动）呼吸运动的形式按呼吸表现分：腹式呼吸(abdominal

breathing)：膈肌舒缩活动为主胸式呼吸(thoracic

breathing)：肋间外肌舒缩活动为主按呼吸用力程度分：平静呼吸(eupnea)：安静状态，均匀平稳用力呼吸(forced

ordeep

breathing)

：运动或缺氧时呼吸加深加快呼吸困难

(dyspnea)2、肺内压

肺内压（intrapulmonary

pressure）：指肺泡内的压力。吸气:肺内压<

大气压→气入肺呼气:肺内压>

大气压→气出肺（一）肺通气动力2、肺内压的变化人工呼吸：用人工方法造成肺内压与外界气体之间的压力差，维持肺通气。如口对口人工呼吸、呼吸机正压通气。胸膜腔(pleuralcavity)脏胸膜与壁胸膜之间是一个封闭的浆膜囊腔隙。3、胸膜腔内压壁胸膜胸膜腔脏胸膜

内含少量浆液：、减少呼吸过程中脏壁层胸膜之间的摩擦力；、分子之间的内聚力使脏层和壁层胸膜贴附在一起，使肺能随胸廓被动地运动。平静呼吸时，胸膜腔内压始终为负值一个呼吸周期内胸膜腔内压与肺内压变化胸膜腔内压＝肺内压－肺弹性回缩力平静呼吸末：肺内压＝大气压若大气压为0：胸膜腔内压＝－肺弹性回缩力胸膜腔内压的产生

负压的生理意义保持肺与胸廓的联动,

使肺处于扩张状态促进血液及淋巴液的回流病理意义:

气胸

(pneumothorax)引起肺泡塌陷,

不再随胸廓运动而节律性扩张和缩小,

造成严重呼吸困难阻碍静脉和淋巴回流气胸（二）肺通气的阻力表面张力 2/3肺组织弹性

1/3弹性阻力70%气道阻力---占非弹性阻力的85%惯性阻力粘滞阻力肺通气阻力非弹性阻力30%肺弹性阻力胸廓弹性阻力1.弹性阻力和顺应性：C＝弹性阻力（elastic

resistance）：弹性组织对抗外力作用所引起的变形的力。度量：顺应性－在外力作用下弹性体发生变形的难易程度。△

VL/cmH2O△

P单位跨壁压的变化（△P）所引起的容积变化（△V）顺应性大

= 易扩张 =

弹性阻力小顺应性小

=

不易扩张

=

弹性阻力大肺的弹性阻力的产生正常生理情况下，肺总是处于扩张状态，因而总是表现有弹性回缩力肺的弹性阻力永远是吸气阻力永远是呼气动力充生理盐水 充空气0.25.500268肺容积

(L)4跨肺压

(cmH2O)呼气吸气离体肺压力-容积曲线滞后现象肺泡液充气时，肺泡内存在液-气界面，液体分子产生表面张力，方向指向中心，使肺泡缩小，构成肺通气的阻力。同时肺组织自身弹性成分产生的弹性阻力也参与其中。充生理盐水时，无液-气界面，没有表面张力，只留下肺组织自身弹性成分产生的弹性阻力。Why?肺的弹性阻力

=

表面张力

+

肺组织弹性回缩力2/3 1/3肺泡表面张力25任何气-液界面均会产生表面张力，其大小主要与液体性质等有关。肺泡可看作为中空球,

在肺泡气-肺泡内壁液层界面上的表面张力产生向心回缩压力PP=2T/r (Laplace公式)T为表面张力系数r为肺泡半径肺泡表面活性物质(pulmonary

surfactant)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(

DPPC

)和表面活性物质结合蛋白，属双嗜性分子。其亲水端与肺泡液相吸，疏水端朝向肺泡气，在肺泡的液-气界面形成一个单分子层，使下面的肺泡液不能与肺泡气接触，能降低肺泡表面张力。新生儿呼吸窘迫综合征

Neonatal

respiratorydistresssyndrome,

NRDS生理作用：有助于维持肺泡的稳定性；减少肺组织液的生成，防止肺水肿；降低吸气阻力，减少吸气做功。抵抗肺弹性阻力的物质－肺泡表面活性物质新生儿呼吸窘迫综合征Neonatalrespiratorydistresssyndrome,

NRDS妊♘30周左右，胎儿肺泡内开始出现表面活性物质，在此之前出生的早产儿可因表面活性物质缺乏出现肺不张妨碍气体交换。非弹性阻力：30％肺通气的阻力弹性阻力：是平静呼吸时的主要阻力，70％气道阻力惯性阻力粘滞阻力气流在发动、变速、换向时因气流和组织的惯性所产生的阻止肺通气的力。来自气体流经呼吸道时气体分子间和气体分子与气道壁之间的摩擦，约占80%～90%。呼吸时组织相对位移所发生的摩擦气道阻力分布鼻50%声门25%气管支气管15%细支气管及以下10%二、肺通气功能的评价（一）肺容积和肺容量肺容积(pulmonary

volume)肺容量(pulmonary

capacity)肺容积潮气量（tidal

volume，TV）：每次呼吸时吸入或呼出的气量，平静呼吸约500

ml。补吸气量（inspiratory

reservevolume，IRV）：平静吸气末尽力吸气所能吸入的气量，约1500-2000ml。补呼气量（expiratory

reservevolume，ERV）：平静呼气末尽力呼气所能呼出的气量，900-1200ml。余气量（reserve

volume，RV）：最大呼气末仍残留在肺内不能呼出的气量，约1000－1500

ml。肺气肿、支气管哮喘时增大。肺容积和肺容量肺容量深吸气量

=

潮气量

+

补吸气量功能余气量

=补呼气量

+

余气量深吸气量

(inspiratory

capacity,

IC)平静呼气末做最大吸气时所能吸入的气体功能余气量

(functional

residual

capacity,

FRC)平静呼气末留于肺内的气体量

(2500ml)肺活量

(vital

capacity,

VC)尽力吸气后,从肺内所能呼出的最大气体量(2500-3500ml)肺活量

=

补吸气量

+

潮气量

+

补呼气量

肺总量(totallungcapacity, TLC) 肺总量

=肺活量

+

余气量35用力肺活量（forced

vital

capacity，FVC）：尽力吸气后尽力尽快呼气，从肺内所能呼出的最大气量。反映肺组织的弹性状态和气道通畅程度正常时，用力肺活量与肺活量相近气道阻力增加时，用力肺活量低于肺活量用力呼气量（forced

expriratoryvolume，FEV）：尽力吸气后尽力尽快呼气，分别记录第1、2、3s末呼出的气量占用力肺活量的百分数。正常值分别为

83%、96%、99%。临床用以鉴别限制性肺疾病和阻塞性肺疾病。限制性通气不足

(restrictive

hypo-ventilation)

:

呼吸肌麻痹,

胸廓变形,

气胸等阻塞性通气不足

(obstructive

hypo-ventilation)

:

支气管痉挛,

气道内异物,

分泌物过多,

肿瘤等肺通气量：每分钟吸入或呼出的气量总量，平静呼吸约6~9L/min，与体表面积成正比。肺通气量=潮气量×呼吸频率最大随意通气量：尽力深快呼吸，每分钟所能吸入或呼出的最大气量。150L/min。（二）肺通气量生理无效腔＝解剖无效腔＋肺泡无效腔有通气无气体交换区域解剖无效腔：从鼻到呼吸性支气管之间气道不能进行气体交换，其容纳气量，约150ml。(呼吸道传导区)肺泡无效腔：即使是进入肺泡内气体也可能由于肺泡周围血流不足而没有发生气体交换，此肺泡容积为肺泡无效腔。(无血流灌注区）肺泡通气量

(alveolarventilation)每分钟吸