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1、第五章 呼吸,第一节 肺 通 气,第二节 肺换气和组织换气,第四节 呼吸运动的调节,第三节 气体在血液中的运输,呼吸的概念：机体与外界环境之间的气体交换过程，称为呼吸。 呼吸维持新陈代谢和其他功能活动所必需的基本过程之一。呼吸的全过程：,三个相互衔接并同时进行的过程,1.外呼吸：包括肺通气和肺换气 2.气体在血液中的运输 3.内呼吸：组织细胞与组织毛细血管之间 的气体交换以及组织细胞内的生物氧化过程,第一节 肺通气 概念：肺与外界环境之间进行气体交换的过程。 一、肺通气的动力（一）直接动力：肺内压与大气压之差 肺内压：是指肺泡内的压力。肺泡与大气之间存在的压力差，使气体能进出肺泡 吸气初：肺内
2、压 大气压 呼气开始 呼气末：肺内压 = 大气压 呼气停止,实现肺通气的条件：,肺内压与大气压之间产生差值（动力）,保持呼吸道通畅人工呼吸:用人为的方法改变肺内压，建立肺内压和大气压之间压力差来维持肺通气。,方法:负压吸气式(压胸法)正压吸气式(口对口呼吸法，呼吸机),肺内压的变化是由肺的扩大和缩小来决定，肺扩张时肺内压减小，肺缩小时肺内压增大，但肺本身不具有主动张缩的能力，那么肺怎样扩大和缩小呢？,肺的张缩是由胸廓的扩大和缩小所引起,有两种运动方式均可导致胸廓容积的变化,膈肌的上下运动 肋骨的升降运动 （肋骨的运动由肋间肌的舒缩引起的）,（二）呼吸运动 1、定义：呼吸肌的舒缩引起的胸廓节律性
3、扩大和缩小。 2、呼吸肌吸气肌：膈肌、肋间外肌 呼气肌：肋间内肌、腹肌呼吸辅助肌：斜角肌和胸锁乳突肌,3、呼吸过程 （1）平静呼吸,肺内压大气压,胸廓容积扩大，肺被动扩张,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,扩大胸廓前后径和左右径,吸气运动（吸气肌的收缩引起的）,膈肌和肋间外肌舒张， 肋骨和膈肌弹性回位， 缩小胸廓上下径、前后径和左右径,胸廓容积缩小, 肺被动缩小,肺内压大气压,呼气运动（吸气肌的舒张引起的）,（2）呼吸的类型： 按呼吸深度分:1）平静呼吸和用力呼吸平静呼吸：安静状态下的呼吸运动，频率12-18次/分特点：吸气是主动的，呼气是被动的。用力呼吸或深呼吸：
4、 特点：吸气、呼气都是主动的。,用力呼吸运动过程： 吸气运动 吸气肌： 膈肌，肋间外肌、辅助吸气肌收缩。 呼气运动呼气肌： 肋间内肌收缩、腹肌收缩 膈肌，肋间外肌舒张,按动作部位分: 2）腹式呼吸和胸式呼吸 腹式呼吸：膈肌收缩、舒张活动为主的呼吸运动。（婴儿、胸膜炎、胸腔积液）胸式呼吸：肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动。（严重腹水、腹腔有巨大肿块、妊娠、肥胖）混合式呼吸：正常成人。,总结,肺内压与大气压之间的压力差是实现肺通气的直接动力 肺容积改变引起肺内压的交替变化 胸廓容积改变引起肺的的扩大和缩小 呼吸运动引起胸廓的扩大和缩小 所以：呼吸运动是实现肺通气的原动力 考虑：肺与胸廓在结构上并不直
5、接相连，肺如何随胸廓的运动而张缩呢？,（三）胸膜腔内压,1、定义 2、测量 直接法:水检压计法 间接法:气囊测定食管内压以间接反映胸内压,3、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)。吸气末 90 mmHg呼气末 110 mmHg,以胸膜腔密闭且含浆液为条件 胸廓生长肺生长 胸廓容积肺容积 胸廓将肺拉大 肺回缩 胸内负压,4、胸内压成因（一腔二力）,大气压 胸内压 肺回缩力,胸内压,肺内压,肺回缩力,（肺扩张）,（肺缩小）,平静吸气时:10 - 5mmHg 呼气时: 5 - 3mmHg,5、胸内压作用：,维持肺泡的扩张状态，使肺随胸廓运动而运
6、动。 利于静脉血及淋巴回流。,胸膜腔封闭性被破坏，气体进入胸膜腔，这种状态称为气胸。 外伤导致胸壁破损，胸膜腔与大气直接接通，称为开放性气胸。,呼吸运动（原动力）胸内压变化 肺内压与大气压差变化（直接动力）肺通气,小结,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：与气体流动形式及气道半径有关,粘滞阻力,惯性阻力,肺弹性回缩力: 占1/3,肺泡表面张力：占2/3,常态下可忽略不计,（一）弹性阻力弹性物体在受到外力作用发生变形时产生的对抗变形的力。,顺应性: 定义：在外力作用下弹性体可扩张的难易程度。与弹性阻力（R）成反比 顺应性的
7、度量：,（1）肺的弹性阻力：,度量法：顺应性 =(1/弹性阻力)顺应性大= 易扩张 =弹性阻力小顺应性小=不易扩张=弹性阻力大,肺容积变化(V)肺顺应性(CL)= = 0.2L/cmH2O跨肺压变化(P) 肺内压与胸膜腔内压之差,肺的弹性阻力的来源：弹性回缩力1/3肺泡的表面张力2/3,肺泡表面张力 肺泡内存在液-气界面，界面层的液体分子表现的内聚力。,表面张力方向：指向肺泡中央 负面影响： 增加吸气阻力 使相通肺泡内压不稳定 促进肺部组织液生成,表面活性物质： 成分：二棕榈酰卵磷脂 分泌: 肺泡II型细胞分泌 作用：降低肺泡表面张力 1. 维持大小肺泡的稳定性 2. 防止肺水肿 3. 降低吸
8、气阻力,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。,(2)胸廓的弹性阻力 胸廓自然位置时的肺容量约相当于肺总量的67%,胸廓无变形,不表现弹性阻力。,（二）非弹性阻力惯性阻力：平静呼吸时可忽略不计粘滞阻力：占10%-20%气道阻力：占80%-90% 气道阻力增加时临床上通气障碍的最常见病因。,影响气道阻力的因素 （1）气道口径：反比 （2）气流速度：正比 （3）气流形式 层流：小湍流：大,气道阻力主要存在于主支气管等大气道。 细支气管、终末细支气管尽管口径很小，但数量极多，因而总阻力
9、很小。 在疾病情况下细支气管对气道阻力影响很大。,影响气道阻力的因素：跨壁压：跨壁压大管径被动扩大阻力。肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用.气道管壁平滑肌舒缩活动：迷走NAch + M受体收缩气道阻力交感NNE +2受体舒张气道阻力化学因素的影响：儿茶酚胺、 PGE2 气道平滑肌舒张。组胺、PGF2、吸入气CO2、内皮素气道平滑肌 收缩。,呼吸的全过程 肺通气的原动力？直接动力？原动力向直接动力转化的关键因素？ 胸内压的成因及意义？ 顺应性？与弹性阻力的关系如何? 肺表面活性物质由什么细胞分泌？主要成分是什么？有何作用？,（一）肺容积和肺容量,二、 肺通气功能的评价,潮气量 补吸气量 补呼气量
10、 残气量 深吸气量 功能残气量 肺活量 （用力呼气量） 肺总量,肺容积,肺容量,1、肺容积：肺内容纳的气体的容积,2.肺容量：是肺容积中两项或两项以上的联合气量,深吸气量：从平静呼气末做最大吸气时所能吸入的气量，=补吸气量+潮气量。 意义：决定最大通气潜力的重要因素 功能余气量：平静呼气末存留在肺内的气量，约 2500毫升，=补呼气量+余气量。 意义：缓冲PO2和PCO2的变化,肺活量：用力吸气后再用力呼气所能呼出的气量，=补吸气量+潮气量+补呼气量。 正常值：成年男性平均3500ml ，女性平均2500 ml 意义：反映肺一次通气的最大能力,用力肺活量：一次最大吸气后，尽力尽快呼气所呼出的最
11、大气体量。,用力呼气量（时间肺活量）用力吸气后再用力并快速呼出的气体量占肺活量的百分数。 正常值：t1末=83，t2末=96, t3末=99 意义：反映肺活量容量的大小、呼吸所遇阻力的变化，是评价肺通气功能较好指标，阻塞性肺疾患的时间肺活量。,肺总量（total lung capacity，TLC）：肺所能容纳的最大气量。,（二） 肺通气量和肺泡通气量1.肺通气量 指每分钟吸入或者呼出肺的气体总量， 肺通气量=潮气量呼吸频率 6-9 L 500 mL 12-18,最大随意通气量:以最快速度、最大深度呼吸时的每分通气量为最大随意通气量。一般可达70150 L/min 可了解肺通气功能的储备能力，
12、是评价一个人进行多大运动量的指标。通气贮量百分比= 最大随意通气量-每分平静通气量 最大随意通气量,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,肺泡通气量: 定义：每分钟吸入肺泡的新鲜空气量。,=（潮气量-无效腔气量） 呼吸频率,肺通气量和肺泡通气量,呼吸频率 潮气量 肺通气量 肺泡通气量 （次/min） （L） （L/min） （L/min）16 0.5 8.0 5.68 1.0 8.0 6.832 0.25 8.0 3.2深而慢的呼吸利于气体交换,第二节 肺换气和组织换气 一、气体交换基本原理 原理：扩散 动力：气体的分压差,影响气体分子在液体和液-气之间扩散的因素： 1.气体
13、的分压差（P） 2.气体分子量（MW）和物理溶解度（S） 3.扩散面积（A）和距离（d） 4.温度(T)P A S T 扩散速率D = d MW,二、气体交换的过程,肺 组织 （毛细血管）（毛细血管）血 血 血 血,肺换气,三、影响气体交换的因素 （一）肺换气的影响因素 1.呼吸膜的面积:(60-100m2)安静状态时仅有40m2参与气体交换呼吸膜面积气体交换 病变：肺气肿、肺不张、肺叶切除 2.呼吸膜的厚度：（1m） 呼吸膜厚度 通透性 气体交换 病变：肺纤维化、尘肺、肺水肿,3.通气/血流比值通气/血流比值肺泡通气量（V）/肺血流量（Q）4.2L/min /5.0L/min 0.84 V/
14、Q肺血流增大肺泡无效腔换气效率(如心衰、肺动脉栓塞) V/Q肺通气功能性A-V短路换气效率 （如哮喘、肺气肿、支气管栓塞）,（二）影响组织换气的因素 1.组织细胞代谢水平 2.血供情况,评价肺通气的指标影响肺换气的因素,肺内容纳气体量,单位时间进出肺的气体量,肺容积,肺容量,肺通气量,肺泡通气量,呼吸膜的面积和厚度,通气血流比值,第三节 气体在血液中的运输 一、运输形式: （一）物理溶解:气体直接溶解于血浆中。特征:量小,起桥梁作用；溶解量与分压呈正比 （二）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。物理溶解,化学结合,动态平衡,二、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:Hb + O2,当去氧Hb达5g/100ml以上表浅毛细血管床血液中呈蓝紫色称紫绀（一般是缺O2的标志）。,临床常见缺氧及紫绀,PO2(氧合),PO2(氧离),HbO2,鲜红色,暗红色,1分子Hb可与4分子O2可逆结合（4个亚基各结合1个O2）Hb+O2结合的最大量氧容量100ml血 Hb+O2结合的实际量氧含量氧含量氧容量的%氧饱和度,2. O2与Hb结合的特征:反应快、可逆、受PO2的影响、不需酶的催化；是氧合，非氧化:Hb-Fe2+ + O2 Fe2+-HbO2（因O2结合在Hb的Fe2+上时，无电荷的转移）,
