第七章呼吸系统的功能第一节肺通气第二节肺换气和组织换气第三节气体在血液中的运输第四节呼吸运动的调节呼吸（respiration）：机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸过程：.外呼吸（肺呼吸）：肺通气、肺换气.气体的运输：血液.内呼吸（细胞呼吸）：组织换气、氧化第一节肺通气肺通气：肺与外界环境之间的气体交换肺泡：肺换气的主要场所胸廓：其节律性运动是肺通气的原动力肺通气的结构呼吸道：气体进出肺的通道，加温、加湿、过滤、清洁、防御反射等一、肺通气的原理（一）肺通气的动力动力克服阻力肺通气直接动力：肺泡气与大气之间的压力差原动力：呼吸肌收缩和舒张引起的节律性呼吸运动（1）呼吸运动的过程平静呼吸：吸气运动吸气肌收缩呼气运动吸气肌舒张用力呼吸：吸气：胸锁乳突肌、胸肌、背肌也参与呼气：吸气肌舒张外，辅助呼气肌主动收缩（肋间内肌+腹壁肌）.呼吸运动（respiratorymovement)呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小包括吸气运动和呼气运动 膈肌收缩： 膈顶下移， 胸廓上下径肋间外肌收缩：肋、胸骨上提,肋下缘向外,胸廓前后、左右径胸廓扩大，肺容积 肺内压大气压，气体经呼吸道入肺吸 气 膈肌和肋间外肌舒张，胸廓上下、前后、左右径 肺回缩，胸廓被牵引缩小,胸腔、肺容积 肺内压大气压，气体经呼吸道出肺呼 气（2）呼吸运动的形式平静呼吸：安静状态下，吸主，呼被肋间外肌膈肌成人12-18次/分，儿童60-70用力呼吸：加深加快，活动、呼吸困难时腹式呼吸：婴儿、胸膜炎、胸腔积液胸式呼吸：妊娠、肥胖、严重腹水、腹腔巨大肿块、外伤等混合呼吸：正常成人按深度按参与呼吸肌.肺内压(intrapulmonarypressure)指肺泡内气体的压力。
随呼吸运动呈周期性变化，造成肺内压、大气压之间的压力差，推动气体进出肺平静吸气初:肺内压大气压气出肺平静呼气末:肺内压=大气压气流停人工呼吸基本原理： 人为改变肺内压，建立肺内压与外界 大气压之间的压力差，以维持肺通气正压通气：呼吸机、口对口负压通气：挤压胸廓、节律性地举臂等必须在保证呼吸道畅通的前提下进行心肺复苏术呼吸、心跳停顿时，合并使用人工呼吸、心外按摩的一种急救技术a.心前区捶击（在心搏骤停1分30秒内）右手松握空心拳，小鱼际肌朝向病人胸壁，以距胸壁2030cm高度，垂直向下捶击心前区，即胸骨下段捶击12次，每次12秒，力量中等 b.口对口吹气和胸外心脏按压1）胸外心脏按压使患者头后仰两手平行重叠，按压胸骨下13段，使胸廓下陷3.55cm，迅即放松，80100次分2）同时进行口对口吹气拇、食指捏紧病人鼻孔，深吸口气，双唇紧贴包严患者口部，吹毕，立即离开，松开鼻孔，胸部下降后重吹吹气量不宜过大，量8001000ml，胸廓稍起伏即可频率1216次/分吹气时间11.5秒，过长会引起急性胃扩张、胃胀气和呕吐3）吹气和按压比例一人时吹2按15；二人时吹1次按5次，吹气须在按压间歇胸膜腔内压(intrapleuralpressure)胸腔内压测定方法：间接法:气囊测定食管内压直接法:检压计相连的针头刺入胸腔胸膜腔：肺和胸廓间密闭的腔隙浆液的作用：润滑作用两层胸膜贴附肺随胸廓运动成因平静呼吸过程中，胸膜腔内压始终是负压。
肺内压(使肺泡扩张)肺回缩压(肺回缩产生的压力,使肺泡缩小)胸内压是两种方向相反的力的代数和，即胸内压肺内压肺回缩压大气压肺回缩压胸内压0肺回缩压平吸末：105mmHg，平呼末：53mmHg；用力吸气：可降至90mmHg，呼气：可升至110mmHg胸腔负压的意义1.维持肺泡扩张状态，并随胸廓运动而张缩，保证肺通气和肺换气2.降低中心静脉压，促进胸腔淋巴液和静脉血回流气胸(pneumothorax)：胸膜腔与大气相通，肺塌陷-肺通气功能受限血液、淋巴回流受阻（二）肺通气的阻力肺通气的阻力弹性阻力70%非弹性阻力30%肺弹性阻力：肺弹性回缩力1/3肺泡表面张力2/3胸廓弹性阻力：胸廓所处位置有关气道阻力：8090%气体分子间及气体分子与气道壁摩擦产生惯性阻力组织粘滞阻力可忽略不计肺弹性阻力弹性阻力：是指弹性组织受外力作用变形时对抗变形的力用顺应性度量顺应性（compliance）：是指外力作用下弹性组织可扩张性,容易扩张顺应性大,不易扩张顺应性小C=1/R，顺应性越大，弹性阻力越小1.肺弹性阻力：肺扩张时产生弹性回缩力，方向与肺扩张方向相反，是吸气的阻力肺顺应性肺容积的变化V/跨肺压的变化P 正常成人0.2L/cmH2O与肺总量有关，肺总量大，顺应性大。
比顺应性：单位肺容量的顺应性=肺顺应性/肺总量肺组织本身的弹性回缩力（弹性f、胶原f)肺泡内液体分子层气-液平面产生的表面张力阻力来源P2=2T/rLaplace定律：P=2T/RP是肺泡内压力T是表面张力R是肺泡半径P1=2T/R肺泡表面张力：肺泡内壁表面液体分子的内聚力,指向球心肺表面活性物质(pulmonarysurfactant)肺泡型细胞合成、释放，复杂的脂蛋白混合物，主要成分是二软脂酰卵磷脂、表面活性物质结合蛋白作用：降低肺泡液-气界面的表面张力，使肺泡回缩力变小意义.维持大小肺泡的稳定性；.减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿.降低弹性阻力，降低吸气阻力，减少吸气做功早产儿、肺炎、肺血栓等二、肺通气功能的评价指标（一）肺容积、肺容量、肺活量肺活量（VC）：尽力吸气后，呼出的最大气体量，潮气量+补吸气量+补呼气量3500、2500ml用力肺活量（FVC）：最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量一次通气最大能力用力呼气量（FEV)：尽力最大吸气后尽快呼气时，一定时间内能呼出气体量，也称时间肺活量通常以占用力肺活量的百分数表示一秒用力呼气量（FEV1）：第一秒呼出的气体量1，2，3秒用力呼气量：83%、96%、99%（二）肺通气量、肺泡通气量1.肺通气量：每分钟吸入或呼出的气体总量，等于潮气量乘以呼吸频率。
平静时6-9L2.最大随意通气量：在尽力做深快呼吸时，每分钟所能吸入或呼出的最大气体量70120L-运动量的重要指标通气贮量百分比最大通气量每分平静通气量最大通气量100%正常值93%解剖无效腔：每次吸入的气体中留在鼻或口与终末细支气管之间的呼吸道内，不参与肺泡与血液之间的气体交换的空腔150ml肺泡通气量：潮气量解剖无效腔每分肺泡通气量：每分钟吸入肺泡新鲜空气量（潮气量无效腔气量）呼吸频率3.无效腔、肺通气量不同呼吸频率和潮气量时的通气量呼吸频率潮气量肺通气量肺泡通气量（次/分）（ml）（ml/min）（ml/min）165008000560081000800068003225080003200肺泡无效腔：每次进入肺泡的气体中未能发生交换的肺泡容量生理无效腔：肺泡无效腔解剖无效腔正常时，肺泡无效腔=解剖无效腔（三）呼吸功一次呼吸中呼吸肌为实现肺通气所做的功用于克服肺和胸廓的弹性阻力和非弹性阻力平静呼吸：占总耗能的35%0.25J/次剧烈运动：2550倍第二节肺换气和组织换气一、肺换气、组织换气的基本原理（一）气体扩散：气体分子从分压高处向分压低处发生净转移扩散方向取决于两个区域该气体的分压差，不受其它气体及其分压的影响。
海平面上O2和CO2分压（P）（mmHg)吸入气呼出气肺泡气（平均）动脉血（平均）静脉血（平均）PO2PCO21490.31202710240100404046CO2的运输组织换气中CO2的扩散肺换气中O2的扩散扩散速率（D）扩散系数扩散系数大，扩散速率快血浆中CO2：O2=7.8：0.3820：1扩散距离分子量分压差温度气体溶解度扩散面积=（二）气体扩散速率及影响因素：单位时间内气体扩散的容积称二、肺换气与组织换气（一）气体交换过程换气动力：分压差换气方向：分压高分压低换气结果：肺血组织血血血 （二）影响肺换气的因素 1.呼吸膜的厚度2.呼吸膜的面积3.通气/血流比值1）厚度:薄，6层1m肺纤维化，肺水肿等厚度气体交换量2）面积：大，70m2储备大，安静时40m2,运动时肺不张，肺实变，肺气肿，血管阻塞等，面积1.呼吸膜CO2O22.通气/血流比值：成人0.84每分肺通气量（VA）/每分肺血流量（Q）1）VA/Q：通气不足，血流过剩（功能性A-V短路)换气效率（支哮、肺气肿、支气管栓塞、窒息）2）VA/Q：肺通气或肺血流生理无效腔 换气效率(心衰、肺动脉栓塞)（二）肺扩散容量（DL）概念：气体在1mmHg单位分压差作用下，每分钟通过呼吸膜扩散的体积。
意义：测定呼吸气通过呼吸膜能力的一种指标正常值：O2的DL=21ml/minmmHgCO2的DL=400450ml/minmmHg运动时DL，因为参与肺换气的呼吸膜面积和肺毛细血管血流量的增加，以及通气、血流的分布得到改善第三节气体在血液中的运输一、O2和CO2在血液中的存在形式（一）物理溶解:气体直接溶解于血浆中特征:量小；与分压和溶解度呈正比，温度成反比（二）化学结合:气体分子转化为其它化合物特征:量大,主要运输形式化学结合动态平衡物理溶解物理溶解：1.5%化学结合:98.5%，主要运输工具是血红蛋白(Hb)结合形式是氧合血红蛋白(HbO2)紫绀：当表浅毛细血管床血液中去氧Hb达5g/100ml以上，皮肤、粘膜呈浅蓝色（缺O2的标志）PO2(氧合)PO2(氧离)鲜红色HbO2Hb+O2暗红色二、氧的运输O2与Hb可逆性结合:Hb+O2结合的最大量Hb的氧容量Hb+O2结合的实际量Hb的氧含量氧含量氧容量的%Hb的氧饱和度(一)O2与Hb结合的特征:反应快、可逆、受PO2的影响、不需酶是氧合，非氧化：Fe2+与O2结合后仍为二价1分子Hb可与4分子O2结合PO2(氧合)PO2(氧离)100ml血Hb与O2的结合时的变构效应氧合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500倍当Hb一个亚单位与O2结合或解离后Hb变构其它亚单位的亲O2力orHb4个亚单位的协同效应-呈S形1.上段:PO260-100mmHgHb与O2结合的部分比较平坦表明PO2的变化对血氧饱和度影响不大低氧分压时（不低于60）仍有高载氧能力（90%以上）（二）氧解离曲线特征及生理意义表示血液PO2与Hb氧饱和度关系的曲线2.中段:PO240-60mmHgHbO2释放O2的部分坡度较陡PO2能促进大量氧离100ml血释放5mlO2保证安静时组织需氧量3.下段:PO215-40mmHg，反映HbO2与O2解离的部分坡度更陡,PO2下降,血氧饱和度可降至更低水平100ml血释放15mlO2代表血中氧的储备，组织活动加强时释放更多氧上中下（三）影响氧解离曲线的因素Hb对氧的亲和力通常用P50表示。
P50：Hb氧饱和度达50%时PO2正常为26.5mmHgP50，表明Hb对O2的亲和力1.pH、PCO2的影响pH或PCO2时，P50增大，曲线右移意义：有利于在肺毛细血管血液的氧合，也有利于在组织毛细血管血液释放氧波尔效应：酸度对Hb氧亲和力的影响2.温度温度H+的活度Hb与O2亲和力促进氧的释放u低温麻醉时,不利于氧的释放,应防组织缺O2组织代谢局部温度+CO2、H+曲线右移氧离易供代谢所需冬天，温度低，氧离难+末梢循环局部红易冻伤3. 二磷酸甘油酸（2,3-DPG）2,3-DPG与Hb链形成盐键Hb向T型转变(1)高原缺氧：RBC无氧代谢DPG氧离曲线右移有利于氧释放但DPG妨碍Hb与O2结合(2)大量输入3周后的血：糖孝解停止，DPG氧离曲线左移氧离难运氧能力4.CO：CO与Hb亲和力O2与Hb亲和力，210倍；在极低的PCO下就可以从HbO2中取代O2CO与Hb的结合位点与O2相同，使血液中HbO2的含量减少CO与Hb的某亚基结合后，将增加其余三个亚基对O2的亲和力,使曲线左移,妨碍氧解离CO中毒既妨碍Hb与O2的结合，又妨碍O2的解离pH,PCO2,温度,2,3-DPG-氧离曲线右移三、CO2的运输(一)物理溶解：5%(二)化学结合：95%HCO3-的形式88%氨基。