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1、第四章 呼 吸,呼吸 : 机体与外界环境之间的气体交换过程。血液循环肺 组织细胞O2 O2CO2 CO2肺通气 肺换气 气体在血液 组织 细胞内氧中的运输 换气 化代谢外呼吸 内呼吸,第一节 肺 通 气,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,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。,扩 张,(一)呼吸运动,概念：胸廓的节律性扩大和缩小。它是通过呼吸肌的舒缩活动来实现的，构成肺的通气动力。,1.平静呼吸,肺内压大气压， 气体经呼吸道出肺,胸廓容积缩小, 肺被动缩小,膈肌
2、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,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 (因肺无主动扩缩的组织结构),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,呼 气,2.用力呼吸,用力吸气时，辅助吸气肌也参加，胸廓容积进一步扩大。除吸气肌舒张外，呼气肌也参加（肋间内肌+腹壁肌收缩），胸廓容积进一步缩小。平静呼吸与用力呼吸特点：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。,腹式呼吸：由膈肌舒收引起的呼吸运动伴以腹壁的起伏。
3、 胸式呼吸：由肋间肌舒收使肋骨和胸骨运动所产生的呼吸运动。肋式或胸式呼吸如双杠或地上做倒立的动作。,(二)肺内压,平静吸气初:肺内压 大气压=2-3mmHg 气出肺,(三)胸内压,概念：胸膜腔内的压力。 胸膜位于肺表面的部分为胸膜脏层，位于胸壁内表面的部分为胸膜壁层。这两个部分延续相连，形成密闭的间隙，即胸膜腔。,胸内压特点： 胸内压在呼吸过程中始终低于大气压，为负压。平静呼气之末胸内压为与-5-3mmHg，平静吸气之末胸内压为-l0-5mmHg，用力吸气时负压可达-3OmmHg。,胸内负压的形成原因：婴儿出生后，胸廓和肺发育的速度不均衡，肺发育较慢，胸廓发育较快，胸廓容积大于肺。由于胸膜壁层
4、和脏层的紧贴不分，即使在呼气之末也是如此，因而肺始终处于被动牵拉状态，肺本身是有弹性的组织，肺泡又有表面张力，这两种因素使肺具有了回缩力。 所以胸膜腔内的压力应是肺的回缩力与反方向作用于胸膜腔的肺内压(或大气压)之和，即：胸内压=肺内压(或大气压)-肺回缩力,两种力： 肺内压 使肺扩张肺的弹性回缩力 使肺泡回缩胸内压 = 肺内压肺弹性回缩力吸气末和呼气末,气流停止, 肺内压 = 大气压胸内压=大气压肺弹性回缩力若以大气压为0为标准 , 则： 胸内压=肺弹性回缩力,力学分析:,胸内压的生理意义：,(1) 维持肺叶的扩张状态(气胸-肺不张)，有利于肺泡进行气体交换；(2) 有利于静脉血和淋巴液回流
5、(腔静脉和胸导管) 临床上为了治疗目的,可入一定量的空气于一侧胸膜腔内造成局部闭所性气胸,以压缩结核性空洞.人工气胸将自行吸收。,二、肺通气的阻力,弹性阻力(70%)-静态阻力肺的弹性阻力胸廓的弹性阻力 非弹性阻力 (30%)-动态阻力气道阻力(80%)惯性阻力(10%)粘滞阻力(10%),呼吸运动产生的动力,在克服肺通气所遇到的阻力后,方能实现肺通气。阻力增高是临床肺通气障碍的常见原因。,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,
6、顺应性 =(1/弹性阻力) 顺应性：指在外力作用下弹性组织的可扩张性。 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,肺泡上皮可释放表面活性物质降低表面张力。,(一)肺容量,三、肺容量和肺通气量,1.潮气量：概念、正常值 (平静时：400600 ml，运动时增大。) 2.补吸气量吸气储备量：概念、正常值(15002000 ml)。 3.补呼气量呼气储备量：概念、正常值(9001200 ml)。,概念: 最大吸气后，从肺内所能呼出的最大气量（VC。反映一次吸气
7、中肺的最大通气量,是静态肺功能的重要指标。 等效：潮气量补吸气量补呼气量 正常值：正常成年男性约3500ml，女性 2500ml,4.肺活量补吸气量潮气量补呼气量,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。,4.余气量残气量： 概念：最大呼气末，尚存留于肺中不能再呼出的气量 正常值(10001500ml)。支气管哮喘和肺气肿患者，余气量增加。 5.功能余气量：平静呼气末尚存留于肺内的气量余气量补呼气量，正常值(2500ml
8、)。 临床：肺气肿、支气管哮喘、支气管阻塞患者以及老年人等功能余气量增加。而实质性病变(肺纤维化等),功能余气量降低。 6.肺总容量肺活量余气量，正常值(35005000ml)。,补吸气 肺 深量 肺 吸潮 活 气 气 总 量量 量补 量呼 功气 能量 残残 气气 量量,（二）肺通气量,1. 每分通气量： 概念： 每分钟进或出肺的气体总量，包括无效腔和肺泡内的气量，每分通气量 呼吸频率潮气量。 正常成人 ： 1218次 500ml 69L影响因素：性别、年龄、身材、活动量。一般测定基础条件下每平方米体表面积的每分通气量。,2.最大通气量：,概念：尽量作深快呼吸时，每分钟所不能吸入或呼出的气量。
9、 生理意义：是估计一个人能进行多大运动量的生理指标之一。 临床： 肺或胸廓顺应性降低，呼吸道阻力增加、呼吸肌收缩力降低、呼吸中枢病变等，均可导致最大通气量降低。,3.每分肺泡通气量： 肺泡通气量(潮气量-无效腔量)呼吸频率 解剖无效腔：无气体交换能力的腔（从上呼吸道呼吸性细支气管）。 肺泡无效腔：因无血流通过而不能进行气体交换的肺泡腔。 生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔,一、气体交换的原理 动力：膜两侧的气体分压差。 条件：气体的理化特性、膜通透性和面积、分压差。 速率：扩散速率（D）,扩散距离分子量,分压差温度气体溶解度扩散面积,=,第三节 气体交换和运输,肺换气与组织换气,换气动力：分压差
10、换气方向： 分压高分压低 换气结果： 肺血 组织血 血 血,二、气体交换过程,三、影响气体交换的因素,1.呼吸膜,正常呼吸膜非常薄，平均厚度不到1m，通透性与面积极大(70-100m2)。 安静状态时仅有40m2参与气体交换,安静状态时仅有40m2参与气体交换=气体交换的面积储备 厚度：肺纤维化、尘肺、肺水肿呼吸膜厚度通透性气体交换； 面积： 肺气肿、肺不张、肺叶切除呼吸膜面积气体交换。,2.通气/血流比值,指每分钟肺泡通气量(VA)和每分钟肺毛细血管血流量(Qc)之比值，简写为VA/Qc。安静时： VA/Qc比值(4200/5000)=0.84。小于0.84，意味着通气不足；大于0.84，意
11、味着通气过剩，血流不足 。,第三节 气体在血液中的运输,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,（一）氧的运输 物理溶解：(1.5%) 化学结合:(98.5%) O2与Hb的可逆性结合:Hb + O2,当表浅毛细血管床血液中去氧Hb达50g/L以上,呈蓝紫色称紫绀（一般是缺O2的标志）。,PO2(氧合),PO2(氧离),HbO2,鲜红色,暗红色,（二）CO2的运输 物理溶解：5 化学结合：95 HCO3-的形式：70-80 反应过程
12、： CO2H2O,碳酸酐酶,H2CO3,HCO3-H+, 氨基甲酸血红蛋白的形式：7反应过程： HbNH2O2+H+CO2,在肺脏,HHbNHCOOHO2,在组织,第四节 呼吸运动的调节,一、呼吸中枢与呼吸节律 （一）呼吸中枢：指(分布在大脑皮层、间脑、脑桥、延髓、脊髓等部位)产生和调节呼吸运动的神经细胞群。 正常呼吸运动是在各呼吸中枢的相互配合下进行的。早先分段横切脑干等研究发现： 延髓是呼吸基本中枢,脑桥是呼吸调整中枢。,(二)呼吸节律的形成,吸气活动发生器：当H+ CO2 等作用下兴奋并引起: 向下兴奋延髓I-N元脊髓吸气肌运动N元吸气；向上兴奋脑桥呼吸调整中枢;兴奋吸气切断机制N元。
13、吸气切断机制：当接受到吸气活动发生器、延髓I-N元、脑桥呼吸调整中枢和肺牵张感受器的冲动，兴奋总和达到某一阈值，反馈抑制延髓I-N元,切断吸气，从而使吸气转化为呼气。,H+ CO2,二、呼吸运动的反射性调节,1. 肺牵张反射(黑-伯反射)：指肺扩张或萎陷引起的吸气抑制或兴奋的反射。包括肺扩张、肺缩小反射。,过程：肺扩张肺牵感器兴奋迷走N延髓兴奋吸气切断机制N元吸气转化为呼气。 意义: 加速吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加。与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度。 特征：敏感性有种属差异；正常成人平静呼吸时这种反射不明显，深呼吸时可能起作用；病理情况下(肺充血、肺水肿等)肺顺应性降低时起重要作用。,2.化学感受器反射,
