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1、第五章 呼 吸,1、概念：机体与环境间的氧和二氧化碳气体交换过程，称为呼吸。,2、呼吸的三个环节：外呼吸气体在血液中的运输内呼吸,3、呼吸的生理意义 维持机体内环境氧和二氧化碳含量及酸碱度的相对稳定，保证组织细胞代谢的正常进行。,第二节肺通气,定义：肺与外界环境之间的气体交换过程，称为肺通气。,一、肺通气的动力,呼吸运动是肺通气的原动力，呼吸运动所造成的肺内压与大气之间的压力差是肺通气的直接动力。,（一）呼吸运动,呼吸运动：由呼吸肌舒缩引起的胸廓扩大和缩小的活动。包括吸气动作和呼气动作。,呼吸运动分类如下：,1、平静呼吸和用力呼吸,1）平静呼吸：人在安静时平稳、均匀的呼吸。由膈肌和肋间外肌舒缩
2、引起。,特点：吸气为主动过程，呼气为被动过程。,2）用力呼吸：人在劳动或运动时用力而加深的呼吸。除膈肌和肋间外肌外，还有胸锁乳突肌、胸大肌辅助吸气和肋间内肌、腹肌辅助呼气。,特点：用力呼吸的吸气和呼气都是主动过程。,2、胸式呼吸和腹式呼吸,1）胸式呼吸：由肋间外肌舒缩为主的呼吸运动，胸壁起伏明显，称为胸式呼吸。,2）腹式呼吸：由膈肌舒缩为主的呼吸运动，腹壁起伏明显，称为腹式呼吸。,女性和青年人胸式呼吸占优势，男性和儿童腹式呼吸占优势。,3、人工呼吸：用人工方法使胸廓扩大和缩小相交替运动。,4、呼吸周期和呼吸频率：一次呼吸运动称为一个呼吸周期。每分钟呼吸运动的次数，称为呼吸频率。正常成人呼吸频率
3、：1218次/分新生儿4045次/分，以后随年龄而减少。,（二）肺内压与胸膜腔内压,1、胸内负压的形成,胸内负压由作用于胸膜脏层的肺内压和肺回缩力共同作用形成的。胸膜腔内压肺内压肺回缩力在吸气和呼气末，肺内压等于大气压，为，所以胸膜腔内压肺回缩力 可见，胸膜腔负压是由肺的回缩力造成的。,2、胸膜腔负压的生理意义：维持肺的扩张状态，不致因肺回缩力而萎缩；降低中心静脉压和胸导管内压，有利于静脉血、淋巴液的回流。,二、肺通气的阻力,肺通气的阻力,弹性阻力占70,非弹性阻力占30,（一）弹性阻力1、定义：指外力使弹性组织变形时，弹性组织产生对抗变形的回位力。,2、顺应性：表示弹性组织在外力作用下的可扩
4、张性。顺应性与弹性阻力成反比。,3、肺回缩力,肺回缩力,肺泡壁弹性回位力（占1/3）,肺泡表面张力（占2/3）,1）肺泡表面张力：指肺泡内液气界面使肺泡表面积缩小的力。,2）肺泡表面活性物质：肺泡型细胞能合成分泌一种脂蛋白。作用：使肺回缩力减小，有利于肺扩张，防止肺不张。降低表面张力，防止毛细血管内液体滤出，避免肺水肿。,（二）非弹性阻力,非弹性阻力主要是指气流通过呼吸道的摩擦力，即呼吸道阻力。呼吸道阻力受呼吸道口径、气流速度及气流形式影响。呼吸道阻力1/气道半径4,三、肺通气功能的评价,（一）肺容积：肺容纳的气量。,1、潮气量TV：每次呼吸时吸入或呼出的气量。平静呼吸时为：400600ml。
5、,2、补吸气量：平静吸气末再尽力吸气所能增加的吸入气量。正常成人为15002000ml。,3、深吸气量：补吸气量与潮气量之和。,4、补呼气量：平静呼气末再尽力呼气所能增加的呼出气量。正常成人为9001 200m1。,5、残气量：最大呼气末肺内残余的气量，也称为余气量。正常成人为l 0001 500ml。,6、功能残气量：平静呼气末肺内存留的气量。它是补呼气量和残气量之和。,7、肺活量VC：最大吸气后作全力呼气，所能呼出的气量。它等于潮气量、补吸气量、补呼气量之和。正常男性为3500ml，正常女性为2500ml。,肺活量反映一次呼吸所能达到的最大通气量，可作为了解肺功能的指标。,8、用力呼气量F
6、EV：也称为时间肺活量，它是指最大吸气后，以最快速度用力呼气，记录第1、2、3秒末呼 出气量占肺活量的百分比。正常成人第1、2、3秒末呼出的气量分别占肺活量的83、96、99。其中第1秒末的用力呼气量意义最大，低于60为不正常。,9、肺总量TLC：肺所能容纳的最大气量，它等于肺活量与残气量之和。正常男性为50006000ml，正常女性为35004500ml。,（二）肺通气量,1、每分肺通气量：指每分钟进肺或出肺的气体总量。简称每分通气量。等于潮气量与呼吸频率的乘积。正常为68L。,2、最大通气量：尽力作深快呼吸时，每分钟进肺或出肺的最大气量。它反映肺通气功能的潜力大小。男性为：104L，女性为
7、：82L。,3、每分肺泡通气量：指每分钟进肺泡或出肺泡的有效通气量，简称肺泡通气量。,4、无效腔气量：呼吸道内不能与血液进行气体交换的气体量。,肺泡通气量(潮气量一无效腔气量)呼吸频率,正常成人安静时每分肺泡通气量约为4.2L，不同呼吸深度、频率对每分通气量和肺泡通气量的影响不同：,第三节呼吸气体的交换,一、气体交换的原理,气体交换包括肺换气和组织换气，它们都是以扩散方式实现的，气体扩散方向是从分压高处向分压低处移动，直到平衡。因此生物膜两侧的各气体分压差是气体交换的动力。,1、气体分压,1）概念：在混合气体的总压力中，某种气体所占有的压力，称为该气体的分压。等于总压力乘以该气体所占的容积百分
8、比。,2）人体内肺泡气与静脉血之间及动脉血与组织之间存在着O2 和CO2 的分压差：,2、气体扩散速度,1）定义：单位时间内气体扩散的容积，称为气体扩散速度。,2）影响因素：与气体分压差和溶解度成正比，与气体分子量的平方根成反比。,（二）气体交换的过程,肺换气必须通过呼吸膜，组织换气必须通过毛细血管壁和细胞膜。这些生物膜都很薄，对O2 和CO2 的通透性都很大。,（三）影响肺换气的因素,1、气体分压差、溶解度、气体分子量,2、呼吸膜的厚度和扩散面积,3、通气/血流比值正常值为0.84，此比值时肺换气效率最高，比值减少或增大都表示肺内气体交换效率下降。,肺换气的气体扩散速度受以下因素影响：,第四
9、节、气体在血液中的运输,气体在血液中的运输形式有两种：物理溶解和化学结合。物理溶解的气体量很少，但却非常重要，因为它是实现化学结合和释放的必要形式。,（一）氧的运输,1、物理溶解：100ml动脉血中仅溶解0.3ml的O2，约占血液运输氧总量的1.5。,2、化学结合：O2能够和红细胞内血红蛋白(Hb)分子中的Fe2+结合形成氧合血红蛋白(HbO2)。约占血液运输氧总量的98.5,O2和Hb分子中的Fe2+的结合是可逆的，解离或结合主要取决于氧分压，其过程可 用下式表示：,3、紫绀和CO中毒：（1）HbO2颜色呈鲜红色，Hb的颜色呈暗蓝色。当毛细血管血液中 Hb含量达到或超过50g/L时，粘膜、甲
10、床、口唇等部位将呈紫蓝色，称为紫绀。紫绀通常是缺氧的指征。,（二）二氧化碳,（2）Hb还能与CO结合成HbCO，而且结合力比与O2的结合力大210倍。HbCO呈樱桃红色。Hb一旦与CO结合，就失去与O2结合的能力，造成机体缺氧，这便是煤气中毒的原因。,1、物理溶解：100ml混合静脉血液中可溶解CO2 3ml，约占静脉血中二氧化碳运输总量的6。,2、化学结合：CO2化学结合有两种形式,（1）碳酸氢盐形式：碳酸氢盐是二氧化碳运输的主要形式，占87。其反应式如下：,决定反应方向的是二氧化碳分压。当二氧化碳分压高时(组织内)，反应向右进行，二氧化碳分压低时(肺内)，反应向左进行。,（2）形成氨基甲酸
11、血红蛋白：CO2能直接与Hb上的自由氨基结合，反应如下：,反应方向取决于血液中二氧化碳分压的高低。,第五节呼吸运动的调节,一、呼吸中枢,概念：中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群，称为呼吸中枢。它们分布于大脑皮层、脑桥、延髓、脊髓等部位。,延髓是呼吸运动的基本中枢。破坏了延髓，呼吸运动就将消失。脑桥是呼吸调整中枢。其主要作用是抑制吸气，促进吸气向呼气转化，加快呼吸频率。大脑皮层是调节呼吸运动的高级中枢，它使人们能在一定限度内有意识的控制呼吸的深度和频率。,二、呼吸运动的反射性调节,（一）肺牵张反射（也叫肺迷走反射）,2、基本过程：吸气时肺扩张牵张感受器（+）沿迷走神经传入 延髓呼吸中枢
12、使吸气神经元（）吸气停止，转入呼气肺缩小牵张感受器()吸气神经元抑制解除吸气神经元再次(+)吸气,1、定义：由肺的扩大或缩小而引起的反射性呼吸变化，称为肺牵张反射。,（二）化学感受性呼吸反射,1、定义：是指血液和脑脊液中的某些化学物质（CO2、H+、O2、）通过化 学感受器反射性引起的呼吸运动的变化，称为化学感受性呼吸反射。,2、外周化学感受器和中枢化学感受器,）外周化学感受器：位于颈动脉体和主动脉体，感受血液中化学物质的浓度变化。,2）中枢化学感受器：位于延髓呼吸中枢附近，感受脑脊液中化学物质的浓度变化。,CO2对呼吸的影响：中枢：兴奋外周：兴奋,缺氧对呼吸的影响：中枢：抑制外周：兴奋,H+对呼吸的影响：外周：兴奋H+不能通过血脑屏障,（三）呼吸肌本体感受性反射,生理意义：参与维持正常呼吸深度，并能自动调节呼吸强度以克服呼吸道阻力，保持一定的肺通气量。,（四）防御性呼吸反射,
