第五章呼吸
外呼吸 呼吸 气体运输 内呼吸
呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。
肺通气：外界空气与肺之间的气体交换过程。招生简章
肺换气：肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程。
内呼吸：血液与组织、细胞之间的气体交换过程。
第一节 肺通气
一、肺通气原理
（一)肺通气的动力
1.肺通气的动力 直接动力：肺内压与大气压之差 间接动力：呼吸运动
2.呼吸运动 呼吸肌 吸气肌---膈肌和肋间外肌
呼气肌--肋间内肌和腹壁肌
膈肌运动
吸气时：膈肌收缩® 膈顶下移® 上、下径扩大 ®胸廓扩大® 肺随之扩张® 肺内压〈大气压® 气体入肺
肋间外肌运动
吸气时：肋间外肌收缩® 肋骨、胸骨上举® 胸廓前后、左右径扩大® 胸廓扩大® 肺随之 扩张® 肺内压〈大气压® 气体入肺。
3.肺内压
呼吸过程中肺内压变化
吸气初：肺内压 < 大气压
吸气末：肺内压 = 大气压
呼气初：肺内压 > 大气压
呼气末：肺内压 = 大气压
4.胸膜腔及胸膜腔内压
形成：胸膜腔内压=肺内压-肺弹性回缩力=大气压 - 肺弹性回缩力 = - 肺弹性回缩力 意义： 维持肺泡的扩张 促进静脉和淋巴回流
（二)肺通气的阻力
阻力 弹性阻力：70%
非弹性阻力 气道阻力
惯性阻力
粘滞阻力
1.弹性阻力与顺应性 C = 1/ R 肺顺应性 = 肺容积的变化/ 跨肺压的变化
胸廓的弹性阻力和顺应性
1)肺弹性阻力的来源 肺弹性回缩力 表面张力
肺表面活性物质（pulmonary surfactant，PS)
来源：肺II型上皮细胞
主要成分：DPPC（ choline)
作用： 降低肺泡表面张力 维持大小肺泡稳定 维持肺泡相对干燥
2)比顺应性 比顺应性=测得的顺应性（L/ cmH2O)/肺总量
气道阻力： 概念：可用维持单位时间内气体流量所需压力差来表示。
a.气流流速
b.气流形式
c.管径大小：跨壁压；肺实质对气道壁的牵引； 自主神经系统调节 ； 化学因素
胸廓的顺应性=胸腔容积的变化/跨壁压的变化
跨壁压=胸膜腔内压 - 胸廓外大气压
正常值：0.2L/ cmH2O
总顺应性：（0.1L / cmH2O) 1 /CL+chw=1/ CL+1/Cchw=1/ 0.2+1/ 0.2
二、基本肺容积和肺活量
（一)基本肺容积
1. 潮气量
2. 补吸气量或吸气贮备量
3. 补呼气量或呼气贮备量
4. 余气量或残气量
（二)肺容积
1. 深吸气量 2. 功能余气量
3. 肺活量和时间肺活量 4. 肺总量
三、肺通气量
（一)每分通气量 每分通气量 = 潮气量´ 呼吸频率
（二)无效腔和肺泡通气量
生理无效腔
解剖无效腔
肺泡无效腔
肺泡通气量 = （潮气量 - 无效腔气量) ´ 呼吸频率
功能余气量：
概念：平静呼气末尚存留于肺内的气量
生理意义：缓冲呼吸过程中肺泡气氧和二氧 化碳分压的过度变化。
肺活量：最大吸气后，从肺内所呼出的最大气量 意义：反映了肺一次通气的最大能力
时间肺活量：单位时间内，呼出的气量占肺活量的百 分数 意义：评价肺功能的较好指标
第二节 呼吸气体的交换
一、气体交换原理
（一)气体的扩散
气体扩散速率：单位时间内气体扩散的容积
气体的分压差：
气体的分子量和溶解度：
扩散面积和距离：
温度：
D µ P• T • A • S/ d • M W 1/2
（二)呼吸气和人体不同部位气体的分压
呼吸气和肺泡气的成分和分压
血液气体和组织气体的分压
肺泡气、血液和组织PO2内和PCO2值
二、气体在肺的交换
（一) 交换过程
（二) 影响肺部气体交换的因素
（三) 肺扩散www.med126.com容量
概念：气体在0.133kPa分压差作用下，每 分钟通过呼吸膜扩散的气体的ml数。
意义：测定呼吸气通过呼吸膜的一种指标。
二、气体在组织的交换
呼吸膜的厚度 成反比：呼吸膜®肺换气¯。
呼吸膜的面积 面积¯® 肺换气¯
通气/血流比值 概念：每分钟肺泡通气量和每分钟肺血流量 之间的比值（VA/ Q)。
异常： VA/ Q：通气过剩或血流不足 VA/ Q¯：通气不足或血流过剩
第三节 气体在血液中的运输
一、氧和二氧化碳在血液中存在的形式
二、氧的运输 形式 物理溶解 1.5% 化学结合 98.5%
（一) Hb分子结构简介
（二) Hb与O2结合的特征
（三) 氧离曲线
1.Hb+ O2 Û Hb O2 可逆、反应快、非酶 促反应、与P O2有关。
2.Fe2+ 与O2结合是氧合反应。
3.1分子Hb可以结合4分子O2
4.Hb与O2的结合或解离曲线呈S形，与Hb的变 构效应有关。（T型和 R型)
几个有关概念：
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：Hb氧含量与氧容量的百分比。
概念：PO2与Hb氧饱和度的关系，呈S型。
上段： 7.98~13.3kPa （60~100mmHg) Hb与O2结合。
中段：5.32~7.9 8kPa（40~60mmHg) HbO2释放O2。
下段：2~5.32 kPa（15~40mmHg) 代表O2贮备。
（四) 影响氧离曲线的因素 P50： 使Hb氧饱和度达50%时的PO2 P50：Hb与O2亲和力¯，曲线右移。
1. pH 和PCO2 的影响 PCO2 和H+ ®右移 酸度对Hb氧亲和力的影响称波尔效应。 机制：与pH改变时Hb构型变化有关。 意义：氧合、释放氧
2.温度的影响
温度® 曲线右移。
H+的活度有关。
3. 2，3-二磷酸甘油酸 2，3 -DPG ® 曲线右移。
机制：2，3-DPG与Hbb形成盐键® Hb变成T型。 提高H+。
3.Hb自身性质的影响
三、二氧化碳的运输
（一)CO2的运输形式 物理溶解 5% 化学结合 95% 1. HCO3- 2. 氨基甲酸血红蛋白 HbNH2O2+H++ CO2Û HHbNHCOOH+O2
（二) CO2解离曲线
（三)氧与Hb的结合对CO2运输的影响
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.脊髓：中继站和整合的初级中枢
2.延髓： 呼吸节律的基本中枢 呼吸神经元： 背侧呼吸组 腹侧 呼吸组
3.脑桥：上部有呼吸调整中枢（-)吸气 中下部有长吸中枢
4.上位脑：大脑皮层随意控制呼吸
（二)呼吸节律形成的假说
二、呼吸的反射性调节
（一)肺牵张反射
1.肺扩张反射： 概念： 肺充气或肺扩张时抑制吸气的反射。
过程： 肺扩张 ® 迷走神经 ® 吸气 中枢 ®吸气停止，转入呼气。
2.肺缩小反射
（二)化学感受性反射
1.化学感受器 外周化学感受器 颈动脉体 缺氧
主动脉体 PCO2 H+
中枢化学感受器 脑脊液中的H+ PCO2
2.CO2、H+和O2对呼吸的影响
(1).PCO2 ® 外周化学感受器 中枢化学感受器（主要)
(2).H+ ® 外周化学感受器 中枢化学感受器（主要)
(3).PO2 ¯ ® 外周化学感受器 呼吸中枢（-)
(4).PCO2 、 H+ 和 PO2在影响呼吸中的相互作用
（三)呼吸肌本体感受性反射
（四)防御性呼吸反射 1. 咳嗽反射 2. 喷反射
（五)肺毛细血管感受器引起的呼吸反射
（六)某些穴位刺激的呼吸效应
三、周期性呼吸
（一) 陈-施呼吸（潮式呼吸) 特点：呼吸逐渐增强增快又减弱减慢与呼 吸暂停交替出现 机制：刺激® 肺通气 ® CO2呼出过多® 血液PCO2 ¯
（二) Biot呼吸 特点：一次或多次强呼吸后，长时间呼吸 暂停 。
四、运动时呼吸的变化及调节
变化： 呼吸加深加快， 肺通气增大：运动初骤升，然后缓慢 升高，随后稳定，运动停止则相反。
机制： 条件反射
刺激运动肌肉、关节的本体感受器
运动时动脉血PH、 PCO2 、 PO2的波动
运动时欠O2 债
(卢佳怡)
