[医学]第六章 呼吸

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1、第六章 呼 吸第一节 肺 通 气第三节 气 体 运 输第四节 呼吸运动的调节第二节 气 体 交 换概 述Respiration概念：机体从外界摄取O2，把CO2排出体 外， 机体与外界环境之间的这种气体 交换过程，称为呼吸。呼吸的意义:维持机体O2和CO2含量相对稳定 肺通气肺换气气体的血液运输组织换气肺与外界的气体交换 外呼吸：肺通气肺换气血液与组织细胞间 气体交换内呼吸肺泡与血液间气体交换第一节 肺 通 气肺通气（pulmonary ventilation ） 一、肺通气结构血管网粘液腺 加湿、加温、过滤、清洁纤 毛迷走NACh+M受体气管收缩平滑肌交感NNE+2受体气管舒张 呼吸肌：与肺

2、通气的动力有关胸膜腔：其负压与肺扩张有关呼吸道原动力:呼吸运动是肺 通气的原动力。直接动力:肺内压与外 界大气压间的压力差。二、肺通气原理 （一）肺通气的动力呼 气肺内压大气压缩 小肺 脏吸 气肺内压大气压胸 廓呼 吸 肌缩 小收 缩舒 张扩 张扩 张1.呼吸运动 呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓有节律的扩大与缩小。 (1)型式:按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸；按动作部位分: 混合呼吸:正常成人。腹式呼吸(abdominal breathing):婴儿、胸膜炎、胸腔积液。胸式呼吸(thoracic breathing ):严重腹水、腹腔巨大肿块、(2)频率:成人:1218次/分婴儿:6070次/

3、分妊娠、肥胖。(3)过程：平静呼吸：肺内压大气压， 气体经呼吸道入肺胸廓容积扩大，肺在胸膜 腔负压作用下被动扩张膈肌收缩使膈顶下移，增大 胸廓的上下径； 肋间外肌收缩使肋骨上提,扩 大胸廓前后、左右径吸 气膈肌和肋间外肌舒张， 肋骨和膈肌弹性回位， 缩小胸廓上下、前后、左 右径胸廓容积缩小, 肺被动缩小肺内压大气压， 气体经呼吸道出肺呼 气用力呼吸： 人工呼吸:(4)特点：平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。 用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。 平静呼吸时，肋间外肌所起的作用膈肌。2.肺内压:肺内压是指肺内气道和肺泡内气体的压力。平静吸气初:肺内压 大气压气出肺平静呼气末:肺内压 = 大气

4、压气流停3.胸内压 （1）概念: 胸内压是指胸膜腔内的压力。 （2）测定方法:间接法:气囊测定食管内压以间接反映胸内压直接法: 胸内负压的形成：（3）压力:平静吸气时:胸内压 大气压 呼气时:胸内压 大气压特点:平静呼吸时胸内压始终为负压；用力呼吸时负压变动更大；有时可为正压(如紧闭声门用力呼吸)。（4）成因: 两种方向相反作用力的代数和胸内压大气压肺回缩力胸内压0肺回缩力迫使脏层胸膜回位迫使脏层胸膜外移使肺扩张(肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力)肺 回 缩 力 (大 气 压)肺 内 压 (5)生理意义:维持肺处于扩张状态；促进血液和淋巴液的回流。结论：胸膜腔内负压是脏层胸膜受到两个相反作用力相

5、互抵消的代数和,经脏层胸膜间接反映在胸膜腔的压力。临床链接气胸：胸膜腔的密闭性遭到破坏，空气进入胸膜腔。气胸时, 胸膜腔负压消失肺不张胸腔积液：胸膜腔的潜在性遭到破坏，胸膜腔负压消失肺不张，（二）肺通气的阻力弹性阻力非弹性阻力肺通气阻力胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关肺弹性阻力气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关粘滞阻力惯性阻力肺弹性回缩力: 1/3肺泡表面张力：2/3常态下可忽略不计来源：肺的弹性阻力.肺泡表面张力肺泡内的液-气界面，因界面层的液体分子 受力不均匀，表现的内聚力（表面张力）方向 是向中心的使肺泡缩小。肺弹性组织回缩力:1/3肺泡表面张力:2/3根据Laplace定律:P(

6、N/cm)肺泡内压力(P):与表面张力(T)成正比,与肺泡半径(r)成反比。肺泡表面张力的作用： a.肺泡回缩肺通气（吸气）阻力 b.肺泡内压不稳定肺泡破裂或萎缩 c.促肺泡内液生成产生肺水肿 2T(N/cm) r(cm).表面活性物质 ( alveolar surfactant)肺泡型细胞分泌作用：a.降低肺泡表面张 力降低吸气阻力； b.减少肺泡内液的 生成防肺水肿的发生c.维持肺泡内压的 稳定性防肺泡破裂或 萎缩临床：成人肺炎、肺血 栓等表面活性物质 肺不张。67个月胎儿才 开始分泌表面活性物 质，故早产儿可因缺 乏表面活性物质而发 生肺不张和新生儿肺 透明膜病呼吸窘迫 综合征。吸 气肺

7、泡表面积表面活性物质分散降表面张力的作用肺泡表面张力肺泡回缩防肺泡破裂(呼气)()(密集)()()(扩张 ) (萎陷)（2）胸廓的弹性阻力胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成胸廓处于自然位置时(肺容量67)，不表 现有弹性回缩力；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；胸廓扩大时(肺容量67)，胸廓的弹性回 缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。肺容量变化(P)胸廓顺应性 = 0.2L/cmH2O跨壁压(P)（3）顺应性:在外力作用下弹性组织的可扩张性2.非弹性阻力气道阻力气道阻力特点:只在呼吸运动时产生；流速快阻力大 与气体流动形式有关：层流阻力小湍流阻力大与

8、气道半径的4次方成反比：（R1r4） 四、肺容量和肺通气量 (一)肺容量1、潮气量（tidal volume，TV）每次呼吸时吸入或呼气的气量。平静呼吸时约0.5L。2、补吸气量（inspiratory reserve volume，IRV）平静吸气末再尽力吸气所能吸入的气量，约1.5-2.0L3、补呼气量（expiratory reserve volume，ERV）平静呼气末再尽力呼气所能呼出的气量，约0.9-1.2L4、残气量（residual volume，RV）最大呼气后，肺内仍残留不能呼出的气量，约1.0-1.5L5、功能残气量：余气量补呼气量6、肺活量：补吸气量潮气量补呼气量时间肺

9、活量：用力吸气后，在一定时间内再用力并快 速呼出的气体量占肺活量的百分数。注：时间肺活量是评价肺通气功能较好指标7、肺总容量：肺活量余气量(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呼吸频率500ml(1218次/分)2.肺泡通气量:每分钟进入肺泡的有效气量(潮气量无效腔气量)呼吸频率(500ml150ml)(1218次/分)解剖无效腔 150ml无效腔肺泡无效腔 正常为0肺泡通气量比肺通气量更准确的反映肺的通气情况深慢呼吸和浅快呼吸相比，哪个通气效率 高？第二节 气体交换 一、气体交换的原理 动力：膜两侧的气体分压差。 速率：= 扩散速率（D）气体的溶解度/分子量的平方根

10、之比为扩散系数。 扩散系数大，扩散速率快。扩散距离分子量分压差温度气体溶解度扩散面积=二、肺换气与组织换气 换气动力：分压差换气方向：分压高分压低换气结果：肺血 组织血 血 血O2CO2的运输O2的运输肺换气过程组织换气过程三、影响气体交换的因素(一)气体扩散速率O2、CO2扩散速率（D）的比较分子量 血浆溶解度 肺泡气 A血 V血 D O2 32 21.4 13.9 13.3 5.3 1 CO2 44 515.0 5.3 5.3 6.1 2 在同等条件下，CO2的扩散速率是O2的20倍；但在肺中， 由于肺泡气和V血间分压差的不同，CO2的扩散速率实际 约为O2的2倍。(ml/L) （KPa）

11、 （KPa） （KPa）1.厚度6层1m厚：呼吸膜厚度气体交换2.面积：呼吸膜面积气体交换。(二)呼吸膜CO2O2(三)通气/血流比值 每分肺泡通气量（VA）/每分肺血流量（Q ）1.VA/Q肺通气或肺血流增大生理无效 腔换气效率(如心衰、肺动脉栓塞)2.VA/Q肺通气增大功能性A-V短路换 气效率（如支哮、肺气肿、支气管栓塞）整个肺脏的VA/Q=0.84,是衡量肺换气功能的指标；但因肺脏各局部的肺泡通气量和血流量的不均性，故临床上更应测肺脏各局部的VA/Q：人体直立时肺局部的VA/Q肺上区 肺下区VA（L/min）0.24 0.82Q（L/min）0.07 1.29VA/Q 3.4 0.64

12、第三节 气 体 运 输 运输形式: 物理溶解:气体直接溶解于血浆中。特征:量小；溶解量与分压呈正比：化学结合:气体与某些物质进行化学结合。特征:量大,主要运输形式。化学结合动态平衡物理溶解一、氧的运输(一)物理溶解：(1.5%)(二)化学结合:(98.5%) O2与Hb的可逆性结合:当表浅毛细血管床血液中去氧Hb达50g/L以上，呈 蓝紫色称发绀。PO2(肺氧合)PO2(组织氧离)HbO2鲜红色 暗红色Hb + O21分子Hb可与4分子O2可逆结合Hb+O2结合的最大量氧容量 20ml/d100ml血 Hb+O2结合的实际量氧含量 19ml/d氧含量氧容量的%氧饱和度2. O2与Hb结合的特征

13、:反应快、可逆、受PO2的影响、不需酶的催化；是氧合，非氧化PO2 (氧合)PO2 (氧离) Hb+O2的结合或解离曲线呈S形机制：与Hb 的变构有关：氧合Hb 为疏松型（R型） 去氧Hb 为紧密型（T型）R型的亲O2力为T型的数百倍即当Hb某亚基与O2结合或解离后Hb变构其他亚 基的亲O2力orHb4个亚基的协同效应便呈现S形的氧离曲线特征。（三）氧离曲线特征及生理意义1.上段:坡度较平坦。表明：PO2变化大时， 血氧饱和度变化小。意义:保证低氧分压时的高载氧能力。2.中段: 坡度较陡。PO2降低能促进大量氧离意义:维持正常时组织氧 供。3.下段: 坡度更陡。PO2稍有下降,血氧饱和度就急剧

14、下降。意义:维持活动时组织氧供。上中下（四）影响氧离曲线的因素PCO2 H+ 温度 2,3-DPG氧离曲线右移氧离易氧离曲线左移氧离难三、CO2的运输 (一)物理溶解： 5 (二)化学结合：95HCO3-的形式：88(1)反应过程：(2)反应特征: 极快且可逆，反应方向取决PCO2差；RBC膜上有Cl-和HCO3-特异转运载体， Cl-转移维持电平衡,促进CO2化学结合的运输；需酶催化；在RBC内反应, 在血浆内运输。在组织氧与二氧化碳运输形式氨基甲酸血红蛋白的形式：7(1)反应过程：HbNH2O2+H+CO2(2)反应特征:反应迅速且可逆，无需酶催化；CO2与Hb的结合较为松散；反应方向主要受氧合作用的调节:虽不是主要运输形式,却是高效率运输形式，带满O2的Hb仍可带CO2。在组织在肺脏HHbNHCOOHO2第四节第四节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节一.呼吸中枢 基本中枢:延髓共同作用维持正常呼吸 调整中枢:脑桥大脑皮层:呼吸运动随意调节二、呼吸反射调节(一)肺牵张反射支气管 细支气管壁 牵张感受器(+)延髓 吸气N元(-) 呼气N元(+)吸气停 呼气始深 吸 气迷走N生理意义：使吸气及时向呼气转化，与脑桥共同调节呼吸频率与深度化学感受器存在于颈动脉体和主动脉 体，前者主要参入呼吸调节， 后者则在循环调节方面较为重