第五章呼吸 Respiration 主讲教师：张玉芹 本章主要内容 肺通气 肺换气和组织换气 气体在血液中的运输 呼吸运动的调节 The Lung 1.呼吸的概念： 机体和外界环境之间进行气体交换 的 过程 2.意义： 保证机体新陈代谢的正常进行，是维 持生命活动的必需过程 3.呼吸的过程：---有3各环节构成 外呼吸 external respiration 气体运输 gas transport 内呼吸 internal respiration 呼吸的过程 呼吸全过程5\呼吸环节.exe 第一节 肺通气 pulmonary ventilation 指肺与外界环境之间进行气体交换的过程 一．肺通气的原理 （一）肺通气的动力 1. 呼吸运动 respiratory movement （1）呼吸运动 的过程 平静吸气 : 隔肌收缩 胸 廓 上、下 径 增 加 肋间外肌收缩 胸廓前后、左右径增加 胸廓容积↑ 肺容积↑ 肺内压 大气压 气体出肺 呼气 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 呼吸肌舒张 气体出肺 肺通气原动力 肺通气直接动力 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 图 呼吸运动时呼吸肌和胸廓的变化 图5-2呼吸运动时膈肋骨的运动 A：膈运动 B:肋骨运动 （2）呼吸运动的型式 1）胸式呼吸与腹式呼吸 以肋间外肌肉舒缩为主、胸廓起伏明显的呼吸运动 称胸式呼吸（Thoracic breathing） 以膈肌舒缩为主、腹壁起伏明显的呼吸运动称腹式 呼吸.（Abdominal breathing） 2）平静呼吸与用力呼吸 平静呼吸 eupnea 平静状态下的呼吸称平静呼吸。
特点： 呼吸平静均匀 呼吸频率12—18次/分 吸气是主动的，呼气是被动的 用力呼吸forced breathing： 运动、呼吸困难状态下的呼吸称用力呼吸 特点：呼吸加深加快，吸气和呼气都是主动的 用力呼吸时，胸锁乳突肌、斜角肌（加强吸气） 肋间内肌、腹壁肌（加强呼气）也参与 2. 肺内压的变化 change of intrapulmonary pressure 概念：肺内压指肺泡内的压力 吸气中：肺内压小于大气压，先低后高. 吸气末：肺内压＝大气压 呼气中：肺内压高于大气压先高后低 呼气末：肺内压＝大气压 肺内压的变化 人工呼吸： 用人工的方法，建立起肺内压与大气压之 间的压力差以维持肺通气 称为人工呼吸 包括正压法和负压法 3. 胸膜腔内压 change of pleura（plur） cavity pressure （1）胸膜腔结构特点: 密闭,与外界不通.无实在的腔. （2）胸膜腔的压力 Intrapleural pressure: 平静呼吸时，胸膜腔的压力始终低于大气压 称胸膜腔负压 intrapleural negative pressure . 吸气末:-5~-10 mmHg, 呼气末:-3~-5 mmHg （3）胸膜腔负压的形成 先决条件: 胸膜腔密闭性 根本原因: 肺有弹性回缩力 胸膜腔内压=大气压–肺回缩压 =0 –肺的回缩压 = –肺回缩压 （4）胸膜腔负压的意义: a) 维持肺扩张,保证肺通气的正常进行. b) 有助于静脉血和淋巴的回流. 气胸是怎么回事？ Pneumothorax（nju:mu·θ:ræks） (二)肺通气的阻力 肺弹性阻力 弹性阻力 elastic resistance 胸廓弹性阻力. 非弹性阻力non- elastic resistance : 包括气道阻力、粘滞阻力和惯性阻力. 1.肺的弹性阻力和顺应性: （1）概念： elastic resistance ： 弹性组织在外力作用下变形时，有 对抗变形和弹性回位的力. 肺顺应性compliance： 在外力作用下，弹性组织发生变形的难易程度 。
肺的顺应性 lung compliance : 表示肺扩张难易程度的指标 与弹性阻力呈倒数关系 C=1/R 容积的变化(ΔV) 肺顺应性= L /cm H2O 跨肺压的变化(ΔP) （2）肺静态顺应性曲线 静态顺应性 static compliance 反映肺静态时跨肺压和肺容积之间的关系曲线 意义： 平静呼气末，肺顺应性正好位于曲线的中段，此段 斜率最大，故平静呼吸时肺弹性阻力小，呼吸省力 此时健康成人肺顺应性约为0.2L/cmH2O （3）比顺应性 specific compliance 概念：肺顺应性与肺总量之比 比顺应性=测得的肺顺应性 / 肺总量 意义：能排除肺容量对顺应性的影响 （4）肺的弹性阻力的来源 肺的弹性回缩力（占1/3） 肺泡表面张力（占2/3） 肺泡表面张力的来源：由液-气界面形成,是使 肺泡缩小的力. 证明图5-4 ： P= 2T/r （5）肺泡表面活性物质 pulmonary surfactant ： 来源:由肺泡Ⅱ型上皮细胞合成分泌的.分布在 肺泡壁的最内层 主要成分：二棕榈酰卵磷脂 作用：降低肺泡表面张力 有三个方面的生理效应。
P158 图 肺泡容积的维持 2、胸廓的弹性阻力和顺应性 胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成胸廓的弹性阻力的作用 方向，则视胸廓扩大的程度而异: ①胸廓处于自然位置时 (肺容量≈67％)，不表现有弹性回缩力； ②胸廓缩小时(肺容量＜67％)，胸廓的弹性回缩 力向外=吸气的动力，呼气的阻力； ③胸廓扩大时(肺容量＞67％)，胸廓的性回缩 力向内=吸气的阻力，呼气的动力 胸廓的顺应性与肺的顺应性相等，0.2L/cmH2O 3、非弹性阻力non- elastic resistance 主要指气流通过呼吸道时遇到的阻力 惯性阻力 包括 粘滞阻力 气道阻力 占80—90% 大气压与肺内压之差（cmH2O） 气道阻力 = 单位时间内气体流量（L/s） 影响气道阻力的因素: 气流的形式、气道口径和气流速度 影响气道管径的因素： 跨壁压 肺实质的牵引作用 自主神经的调节 化学因素的影响 二. 肺通气功能的评价 (一)肺容积 pulmonary volume 1.潮气量 tidal volume 2.补吸气量 inspiratory reserve volume 3.补呼气量 expiratory reserve volume 4.余气量 residual volume5\肺容积.exe （二）肺容量pulmonay capacity 是肺容积中两项以上的气量。
1. 深吸气量： 等于潮气量+补吸气量 2 .功能余气量 functional residual [ri ‘zidjul ] capacity 3 .肺活量vital capacity, VC 肺活量＝潮气量+补吸气量＋补呼气量 用力肺活量 forced vital capacity 最大吸气后,以最快的速度进行呼气所呼出的气量 1秒用力肺活量: forced expiratory volume in 1 second,FEV1 第1秒钟内用力肺活量应占用力肺活量的80% 是反映肺通气功能的动态指标 4. 肺总容量total lung capacity, TLC 功能与凄凉的测定（自学） （三）肺通气量 和肺泡通气量 1. 肺通气量minute ventilation volume 等于：潮气量×呼吸频率 最大通气量(最大随意通气量）： 以最快的大通气量速度尽力呼气每分钟呼出 的气体量反映肺通气功能的潜力 通气储量百分比＝最大通气量－每分随意通气量/最大 通气量×100％ 2. 肺泡通气量 alveolar ventilation 指每分钟到达肺泡的新 鲜气体量 肺泡通气量等=（潮气量—无效腔气量 ）×呼吸频率 无效腔dead space： 解剖无效腔anatomical dead space ： 从鼻到终末细支气管容积。
该腔内的气体不能 与血液进行气体交换，150ml 肺泡无效腔 alveolar dead space ： 不能与血液进行气体交换的肺泡气量 生理无效腔 ＝解剖无效腔＋肺泡无效腔 （四）最大呼气流速-容积曲线 （五）呼吸功 本节重点 肺泡通气量 alveolar ventilation 肺活量 vital capacity 用力肺活量 forced vital capacity 肺顺应性 compliance 胸内压 intrapleural pressure 解剖无效腔anatomical dead space 肺容量 呼吸全过程 肺通气的动力 呼吸的型式 肺内压的变化 胸膜腔内压变化 胸膜腔负压的形成 胸膜腔负压的意义 肺通气的阻力 肺的弹性阻力和顺应性关系 比顺应性 spe`cific compliance 肺泡表面活性物质 pulmonary surfactant 肺容积与肺容量 第二节肺换气和组织换气 一．气体交换的原理 （一）气体交换的方式----扩散 动力： 分压差 (partial pressure difference) 分压partial pressure ： 在混合气体中，某种气体所占的压力。
张力： 液体中的气体分压，即溶解的气体分子 从液体中逸出的力 （二）影响气体扩散速率的因素 1.气体分压差 分压差越大，气体扩散 速度越快 2. 溶解度与分子量 3. 扩散面积和距离 4. 温度 ΔP·T·A·S 气体扩散速率D ＝———— d· MW CO2的溶解度是O2的24倍，CO2的分子量是O2 的1.14倍，CO2的扩散速率是O2的21倍 (二)呼吸气体和人体不同部位的分压（mmHg） 空气 肺泡气 A血 混合V血 组织 PO2 158 103 100 40 30 PCO2 0.3 40 40 46 50 二.肺换气 (一)肺换气的过程：5\气体交换.exe O2 肺换气的过程：肺泡 血液 CO2 CO2 组织换气： 组织细胞 血液 O2 肺换气 肺泡与血管气体交换 (二)影响肺换气的因素 1. 呼吸膜的厚度 呼吸膜由6层组成 图5-10 呼吸膜结构示意图 2. 呼吸膜的面积 3. 通气/血流比值ventilation-perfusion ratio 定义：每分钟肺泡通气量与肺血流量之比 . 正常值V/Q=0.84 图5-11 通气/血流比值变化示意图 (三)肺扩散容量pulmonary diffusion capacity 气体在1mmHg分压差的作用下，每分钟通过呼 吸膜扩散的气体量称肺扩散容量。
O2的肺扩散容量为 20ml / min.mmHg CO2的肺扩散容量为400ml /min.mmHg 三.组织换气（自学） 四.正常肺功能在维持酸碱平衡中的作用 (一）酸碱平衡与酸碱平衡紊乱 （二）肺在维持酸碱平衡中的作用 （三）血气分析 本节重点 肺换气 分压partial pressure 肺扩散容量pulmonary diffusion capacity 肺通气/血流比值ventilation-perfusion ratio 气体交换的原理 影响气体交换的因素 ΔP·T·A·S 气体扩散速率D ＝———— d· MW 肺换气的过程 影响肺换气的因素 第三节 气体在血液中的运输 Cas transport in the blood 一、O2和CO2在血液中存在的形式 物理溶解(少) 气体运输的形式 化学结合(多) 二、O2的运输 （一）Hb分子结构简介 （二）O2与血红蛋白的结合的特征及能力 1.快速性和可逆性 可逆性 O2+Hb H。