第五章 呼吸课件

第五章呼吸第一节肺通气第二节呼吸气体的交换第三节气体在血液中的运输第四节呼吸运动的调节05第五章呼吸呼吸概念机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸的全过程外呼吸：肺通气、肺换气气体在血液中的运输组织换气或内呼吸呼吸意义维持内环境O2和CO2相对稳定保证组织细胞新陈代谢和生理功能的正常进行概述05第五章呼吸第一节肺通气一、肺通气的原理（一）肺通气的动力气体入肺肺内压＜大气压肺扩张胸廓扩大肺内压＞大气压肺缩小胸廓缩小呼吸肌收缩和舒张气体出肺肺通气原动力肺通气直接动力05第五章呼吸（一）肺通气的动力1.呼吸运动包括吸气运动和呼气运动呼吸运动有不同形式平静呼吸和用力呼吸腹式呼吸和胸式呼吸平静呼吸用力呼吸吸气主动过程主动过程呼气被动过程主动过程05第五章呼吸吸气呼气肋间外肌收缩肋间外肌舒张胸廓和肺扩张胸廓和肺回缩肋骨和胸骨上举并外展肋骨和胸骨下压膈收缩膈舒张用力呼吸时肋间内肌和腹肌收缩呼吸运动05第五章呼吸2.呼吸运动中肺内压和胸膜腔内压的变化肺内压吸气：初，肺内压逐渐降低，低于大气压1~2mmHg，空气入肺；末，肺内压等于大气压，气体停止流动呼气：初，肺内压逐渐升高，高于大气压1~2mmHg，肺内气体呼出；末，肺内压再次与大气压相等人工呼吸：使胸廓被动扩大和缩小，或向肺内正压输气，造成肺内压与大气压间压力差，维持肺通气05第五章呼吸胸膜腔内压定义胸膜腔是胸膜脏层与壁层围成的密闭潜在腔隙胸膜腔内的压力通常低于大气压，为负压测量连接检压计的针头刺入胸膜腔内直接检测间接检测下胸段食管内压05第五章呼吸形成原理胸膜腔内压主要受肺回缩力和肺内压的影响胸膜腔内压＝肺内压－肺回缩压呼气末或吸气末，肺内压等于大气压胸膜腔内压＝大气压－肺回缩压大气压以零计算胸膜腔内压＝－肺回缩压05第五章呼吸肺内压与胸膜腔内压肺泡内压食管内压（胸内压）胸内压（食管气囊）气流量肺气量变化速率05第五章呼吸周期性变化吸气，肺泡扩张程度越大，肺回缩压越大，胸内负压越大呼气，肺泡扩张程度减小，肺回缩压减小，胸内负压越小生理意义维持肺泡的扩张状态促进静脉血液和淋巴回流05第五章呼吸（二）肺通气的阻力1.弹性阻力包括肺弹性阻力和胸廓弹性阻力弹性阻力大小可用顺应性来度量顺应性：弹性组织在外力作用下扩张的难易程度顺应性与弹性阻力呈反变关系05第五章呼吸肺弹性阻力来源肺泡表面张力（2/3）肺弹性纤维的弹性回缩力（1/3）肺泡表面张力因肺泡内液-气界面存在而形成使肺泡趋于缩小05第五章呼吸肺表面活性物质来源与成分肺泡Ⅱ型上皮细胞合成和分泌主要脂质成分是二棕榈酰卵磷脂作用单分子层分布于液-气界面大大降低肺泡表面张力05第五章呼吸生理意义减少吸气阻力，有利于肺的扩张减少肺间质内组织液生成，阻止液体渗入肺泡有助于维持肺泡容积的稳定性05第五章呼吸肺泡容积的维持肺泡内无表面活性物质肺泡内有表面活性物质气道小肺泡萎缩肺泡不会萎缩表面活性物质05第五章呼吸2.非弹性阻力主要来源于气道阻力气道口径是最重要影响因素小气道平滑肌的神经支配交感神经兴奋，平滑肌舒张，气道口径增大，气道阻力减少副交感神经兴奋，平滑肌收缩，气道口径减小，气道阻力增大05第五章呼吸二、肺通气功能的评价（一）肺容量潮气量补吸气量和深吸气量补呼气量肺活量和用力呼气量余气量与功能余气量肺总容量05第五章呼吸肺容量VT：潮气量RV：余气量IRV：补吸气量FRC：功能余气量TLC：肺总量ERV：补呼气量IC：深吸气量VC：肺活量

05第五章呼吸肺活量和用力呼气量1.肺活量定义：最大吸气后再尽力呼气所能呼出的最大气量

潮气量、补吸气量和补呼气量之和正常值：男性3.5L，女性2.5L意义：反映一次肺通气的最大能力局限：不限制呼气时间，不能充分反映肺通气功能（气道通畅程度、肺组织的弹性状态）的状况05第五章呼吸2.用力呼气量（FEV）定义：尽力吸气后作尽力尽快呼气，头几秒钟内所呼出的气体量正常值：以占用力呼气时肺活量的百分数来表示

第一秒末83%，第二秒末96%，第三秒末99%意义：较好的肺通气功能指标，能反映气道的通畅程度和肺组织的弹性状态05第五章呼吸（二）肺通气量1.每分通气量每分钟进或出肺的气体总量潮气量和呼吸频率的乘积肺通气功能储备指标每分最大通气量通气储量百分比05第五章呼吸2.无效腔和肺泡通气量生理无效腔解剖无效腔、肺泡无效腔不能参加肺泡与血液之间的气体交换肺泡通气量每分钟肺的有效通气量，吸入肺泡的新鲜空气量（潮气量－无效腔气量）×呼吸频率深而慢的呼吸可提高肺通气效率05第五章呼吸第二节呼吸气体的交换一、气体交换的原理1.方式：扩散2.条件：呼吸膜和细胞膜对气体分子的通透性3.动力：气体的分压差

扩散方向：分压高→分压低4.气体的扩散速率：单位时间内气体扩散的容积CO2在肺部扩散速率约为O2的2倍05第五章呼吸二、气体交换的过程和影响因素（一）肺换气1.过程Po2肺泡气大于静脉血，O2由肺泡扩散入血液Pco2肺泡气小于静脉血，CO2则由血液扩散入肺泡肺循环内的静脉血变成动脉血05第五章呼吸气体交换过程肺泡气空气肺静脉肺动脉动脉静脉组织细胞动脉血（氧化）静脉血（去氧）05第五章呼吸2.影响肺换气的主要因素呼吸膜的厚度和面积气体扩散量与呼吸膜厚度呈反比，与面积呈正比呼吸膜总厚度不到1μm，气体分子极易透过肺纤维化、肺水肿等，呼吸膜增厚呼吸膜具有相当大的储备面积肺不张、肺气肿等均可使呼吸面积减少05第五章呼吸通气/血流比值概念：肺泡通气量与肺血流量的比值平均值：0.84表示肺泡通气量与肺血流量相匹配肺换气效率最高比值增大：相当于肺泡无效腔增大（部分肺血管栓塞）比值减小：发生功能性动-静脉短路（哮喘发作）

05第五章呼吸（二）组织换气组织内Po2低于动脉血，O2由血液向组织细胞扩散Pco2则高于动脉血，CO2由组织细胞向血液扩散体循环内的动脉血变成静脉血05第五章呼吸第三节气体在血液中的运输一、氧的结合运输氧的运输形式物理溶解1.5%化学结合98.5%-形成氧合血红蛋白

（一）O2与血红蛋白的结合

（组织）Hb+O2HbO2PO2高（肺部）PO2低氧合血红蛋白去氧血红蛋白05第五章呼吸1.Hb氧容量：1L血液中，Hb能结合的最大O2量2.Hb氧含量：1L血液中，Hb实际结合的O2量3.Hb氧饱和度：Hb氧含量占Hb氧容量的百分比4.发绀血液中去氧Hb含量达50g/L以上，口唇、甲床呈青紫色常表示机体缺氧

05第五章呼吸（二）氧解离曲线1.定义：血Po2和Hb氧饱和度之间关系的曲线2.生理意义：S形曲线Po2范围曲线形态意义曲线上段60~100mmHg较平坦Po2适当降低，不致于发生明显的低氧血症曲线中段40~60mmHg较陡随血液Po2降低，有较多O2被释出供组织利用曲线下段15~40mmHg最陡HbO2具有较强的释O2储备能力05第五章呼吸氧解离曲线上段中段下段右移左移血氧含量05第五章呼吸3.影响因素Pco2↑、pH↓、体温↑，曲线右下移，促使HbO2解离和释放O2

Pco2↓、pH↑、体温↓，曲线左上移，O2释放量减少05第五章呼吸二、二氧化碳结合运输二氧化碳的运输形式物理溶解5%化学结合碳酸氢盐（88%）氨基甲酰血红蛋白（7%）05第五章呼吸（一）碳酸氢盐1.CO2在红细胞内碳酸酐酶催化下，生成H2CO3，再解离出HCO3

2.大部分在血浆中形成NaHCO3（CO2运输的主要形式），少量在红细胞内形成KHCO3被运输3、HCO3

形成和分解是可逆的，方向取决于Pco2高低（二）氨基甲酰血红蛋白CO2直接与Hb上的NH2结合，形成氨基甲酰血红蛋白，反应无需酶的催化05第五章呼吸第四节呼吸运动的调节一、呼吸中枢与呼吸节律的形成（一）呼吸中枢1.延髓存在调节呼吸运动的基本中枢2.脑桥存在完善正常呼吸节律的调整中枢3.大脑皮层属于随意的呼吸调节系统（二）呼吸节律的形成神经元网络学说中的吸气切断机制05第五章呼吸二、呼吸运动的反射性调节（一）肺牵张反射1.定义：肺的扩张或缩小引起的反射性呼吸运动改变2.反射过程肺扩张反射：吸气→呼吸道扩张→肺牵张感受器兴奋→迷走神经→延髓→抑制吸气神经元→使吸气转为呼气肺缩小反射：呼气→肺缩小→肺牵张感受器刺激减弱→吸气抑制被解除→吸气再次发生05第五章呼吸3.生理意义肺扩张反射：防止吸气过深和加快呼吸节律人对肺扩张反射敏感性很低，平静呼吸无作用深呼吸（潮气量＞0.8L）时，或病理情况下（肺充血、肺水肿、肺炎等）才引起该反射肺缩小反射：阻止呼气过深和肺不张平静呼吸的调节中意义不大05第五章呼吸（二）化学感受性呼吸反射1.化学感受器外周化学感受器：位于颈动脉体和主动脉体动脉血中Po2↓、Pco2↑或H+浓度↑均可刺激感受器中枢化学感受器：位于延髓腹外侧浅表部位

H+是其有效刺激物05第五章呼吸2.Pco2、Po2和H+对呼吸运动的调节CO2对呼吸的影响CO2是维持正常呼吸的有效生理性刺激动脉血中Pco2↑使呼吸加深加快的途径主要刺激中枢化学感受器（透过血-脑屏障，生成H2CO3，再解离出H+），使呼吸中枢兴奋，导致呼吸运动增强其次刺激外周化学感受器，冲动沿窦神经和主动脉神经传入延髓，引起呼吸运动加深加快05第五章呼吸H+

对呼吸的影响动脉血中H+浓度↑，刺激外周化学感受器，呼吸中枢兴奋