1、第五章 呼吸系统呼吸呼吸(respiration) (respiration) ：机体与外界环境之间的机体与外界环境之间的气体交换过程。气体交换过程。呼吸过程包括三个环节：呼吸过程包括三个环节： 1.1.外呼吸（肺通气外呼吸（肺通气+ +肺换气）肺换气） 2.2.气体在血中的运输气体在血中的运输 3.3.内呼吸（组织换气内呼吸（组织换气+ +细胞内氧化）细胞内氧化）呼吸三个环节：空空气气呼呼吸吸道道肺肺泡泡肺肺毛毛细细血血管管肺肺静静脉脉左左心心动动脉脉肺肺动动脉脉毛毛细细血血管管右右心心静静脉脉组组织织细细胞胞O O2 2COCO2 2O O2 2COCO2 2外外呼呼吸吸气体气体运输运输内
2、内呼呼吸吸第一节 肺通气(pulmonary ventilation)n定义：定义：肺与外界环境之间的气体交换过程。肺与外界环境之间的气体交换过程。n实现肺通气的器官：实现肺通气的器官：包括呼吸道、肺泡及胸廓。包括呼吸道、肺泡及胸廓。一、呼吸道 （Airway )（一）呼吸道结构（一）呼吸道结构上呼吸道：上呼吸道：鼻、咽、喉鼻、咽、喉下呼吸道：下呼吸道：气管以下气管以下（二）呼吸道的功能（二）呼吸道的功能1.1.通气功能通气功能 2.2.加温及保湿功能加温及保湿功能3.3.防御功能防御功能 （三三）呼吸道口径的调节呼吸道口径的调节植物神经系统：植物神经系统：1.1.迷走迷走N N兴奋兴奋释放释
3、放Ach+MAch+M受体受体气道口径气道口径气流阻力气流阻力2.2.交感交感N N兴奋兴奋释放释放NE+NE+ 2 2受体受体气道口径气道口径气流阻力气流阻力收缩：组织胺、收缩：组织胺、5-HT5-HT、内皮素、缓激、内皮素、缓激肽、过敏性慢反应物质肽、过敏性慢反应物质舒张：儿茶酚胺、舒张：儿茶酚胺、PGEPGE2 2、氨茶碱氨茶碱化学因素化学因素二、肺泡 (Alveoli) 型细胞型细胞 型细胞型细胞肺泡上皮细胞肺泡上皮细胞肺泡上皮层(Alveolar epithelium)nI I型细胞：型细胞：扁平形扁平形, ,占肺泡面占肺泡面积积95%95%气体交换气体交换nIIII型细胞：型细胞：
4、球形或立方形，球形或立方形，占肺泡面积占肺泡面积5%5%合成和分泌合成和分泌表面活性物质表面活性物质（二）呼吸膜(Respiratory membrane)n定义：定义：肺泡气体与肺毛细血管血液间进行气体交换所通过的组织结构。肺泡气体与肺毛细血管血液间进行气体交换所通过的组织结构。（即气（即气-血屏障）血屏障） （三）肺泡表面活性物质（三）肺泡表面活性物质(pulmonary(pulmonary surfactant)surfactant) 1.1.来源：来源：肺泡表面活性物质由肺泡肺泡表面活性物质由肺泡型上皮细型上皮细胞分泌释放。胞分泌释放。2.2.化学成份：化学成份：其主要化学成份为二软脂
5、酰卵磷其主要化学成份为二软脂酰卵磷脂脂(DPPC)(DPPC)分布于肺泡的液气界面上。分布于肺泡的液气界面上。n3.3.肺泡表面活性物质作用及意义：肺泡表面活性物质作用及意义：作用：作用：降低肺泡表面张力降低肺泡表面张力意义：意义：(1)(1)维持肺泡容积的相对恒定。维持肺泡容积的相对恒定。(2)(2)防止肺水肿。防止肺水肿。(3)(3)降低吸气阻力，减少吸气作功。降低吸气阻力，减少吸气作功。肺回缩力肺回缩力产生：产生：弹性纤维及弹性纤维及 胶原纤维胶原纤维 1/31/3表面张力表面张力 2/32/3 （液（液气界面）气界面）表面张力的作用：表面张力的作用：拉普拉斯公式拉普拉斯公式P=2T/r
6、P=2T/r假定表面张力不变：假定表面张力不变：拉普拉斯公式拉普拉斯公式P=2T/rP=2T/r肺不张肺不张肺泡表面活性物质通过降低肺泡表面张力意义：肺泡表面活性物质通过降低肺泡表面张力意义： (1)(1)维持肺泡容积的相对恒定；维持肺泡容积的相对恒定； (2)(2)防止肺水肿；防止肺水肿； (3)(3)降低吸气阻力，减少吸气作功。降低吸气阻力，减少吸气作功。 小肺泡小肺泡DPPCDPPC密度大，密度大，T T较小较小 （r=1, T=25r=1, T=25，P=50P=50） 大肺泡大肺泡DPPCDPPC密度小，密度小，T T较大较大 （r=2, T=50r=2, T=50，P=50P=50
7、） 拉普拉斯公式拉普拉斯公式P=2T/rP=2T/r1.1.成人肺炎、肺血栓等成人肺炎、肺血栓等表面活性物质表面活性物质肺不张。肺不张。2.62.67 7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质而发生肺不张和新生儿肺透明膜病呼吸窘迫综合征。呼吸窘迫综合征。临床三、肺通气动力三、肺通气动力呼吸运动呼吸运动(respiration (respiration movement)movement)：呼吸肌的呼吸肌的收缩和舒张引起的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩张与胸廓节律性扩张与缩小。缩小。平静
8、呼吸平静呼吸平静呼吸平静呼吸(eupnea)(eupnea)：安静状态下平稳而均匀安静状态下平稳而均匀的自然呼吸。的自然呼吸。1218次次/分分平静吸气：平静吸气：是由膈肌与肋间外肌收缩引起的是由膈肌与肋间外肌收缩引起的主动过程。主动过程。( (一一) )呼吸运动过程及肺内压变化呼吸运动过程及肺内压变化吸气吸气肋间外肌肋间外肌 平静呼气：平静呼气：是由膈肌及肋间外肌舒张引是由膈肌及肋间外肌舒张引起的被动过程。起的被动过程。吸气吸气呼气呼气胸廓扩大胸廓扩大肺内压肺内压大气压大气压吸气肌舒张吸气肌舒张吸气吸气肺内压肺内压 肺生长肺生长胸廓容积胸廓容积 肺容积肺容积 胸廓将肺拉大胸廓将肺拉大肺回缩肺
9、回缩 胸内负压胸内负压胸内压胸内压 = =肺内压肺内压 - - 肺回缩力肺回缩力 = =大气压大气压 - - 肺回缩力肺回缩力 = - = - 肺回缩力肺回缩力吸气末：吸气末：-5-5-10mmHg-10mmHg（-0.-0.-. .KpaKpa） 呼气末：呼气末：-3-3 -5mmHg-5mmHg（-0.4-0.4 - - 0.7Kpa0.7Kpa） 胸内压作用：胸内压作用：(1)(1)使肺和小气使肺和小气道维持扩张状态，道维持扩张状态，防止肺泡萎缩。防止肺泡萎缩。(2)(2)促进静脉血促进静脉血液、淋巴液回流。液、淋巴液回流。气胸气胸 临床 四、肺通气的阻力四、肺通气的阻力 （一）弹性阻力
10、（一）弹性阻力 （二）（二）非弹性阻力非弹性阻力（一）弹性阻力（一）弹性阻力弹性阻力：弹性阻力：弹性组织对抗外力引起的变弹性组织对抗外力引起的变 形而产生的回位力。形而产生的回位力。顺应性：顺应性：弹性组织在外力作用下可扩展性。弹性组织在外力作用下可扩展性。 （与弹性阻力呈现反比关系）（与弹性阻力呈现反比关系）弹性阻力小，容易扩展，顺应性大；弹性阻力小，容易扩展，顺应性大；弹性阻力大，不容易扩展，顺应性小。弹性阻力大，不容易扩展，顺应性小。呼吸器官的弹性阻力包括：呼吸器官的弹性阻力包括： 1.1.肺的弹性阻力肺的弹性阻力 2.2.胸廓的弹性阻力胸廓的弹性阻力1.1.肺的弹性阻力肺的弹性阻力产生
11、：产生：弹性纤维及弹性纤维及 胶原纤维胶原纤维 1/31/3表面张力表面张力 2/32/3 （液（液气界面）气界面）2.2.胸廓的弹性阻力胸廓的弹性阻力作用：作用：肺容量肺容量 = 67%= 67%肺总肺总容容量时量时 无回缩力无回缩力 肺容量肺容量 67% 67% 67%肺总肺总容容量时量时 呼气动力呼气动力 吸气阻力吸气阻力弹性阻力向外弹性阻力向外弹性阻力向内弹性阻力向内胸廓顺应性胸廓顺应性肥胖、胸廓畸形肥胖、胸廓畸形胸膜增厚胸膜增厚 胸廓顺应性胸廓顺应性腹内占位病变腹内占位病变临床（二）非弹性阻力（二）非弹性阻力1.1.惯性阻力惯性阻力2.2.粘滞阻力粘滞阻力3.3.气道阻力气道阻力（主
12、要）（主要）气道阻力气道阻力（受流速、气流形式、管径影响）（受流速、气流形式、管径影响）流速快、湍流、管径小流速快、湍流、管径小 气道阻力大气道阻力大流速慢、层流、管径大流速慢、层流、管径大 气道阻力小气道阻力小五、肺容积和肺容量五、肺容积和肺容量( (一一) ) 肺容积肺容积 ( (二二) )肺容量肺容量1.1.潮气量潮气量 1.1.深吸气量深吸气量2.2.补吸气量补吸气量 2.2.肺活量肺活量3.3.补呼气量补呼气量 3.3.时间肺活量时间肺活量 4.4.残气量残气量 4.4.功能余气量功能余气量 5.5.肺总量肺总量1.1.潮气量（潮气量（tidal volumetidal volume
13、，TVTV）：）： 平静呼吸时，每次吸入或呼出的平静呼吸时，每次吸入或呼出的气体量。平静呼吸时约为气体量。平静呼吸时约为400400600ml600ml。( (一一) ) 肺容积肺容积2.2.补吸气量补吸气量 （inspiratory reserve volumeinspiratory reserve volume，IRVIRV）：）：即吸气贮即吸气贮备量备量 指平静吸气后，用力吸气所吸入的气量。指平静吸气后，用力吸气所吸入的气量。 正常成年人正常成年人:1500-2000ml:1500-2000ml。3.3.补呼气量补呼气量 （expiratory reserve volumeexpirat
14、ory reserve volume，ERV)ERV)： 即呼气即呼气贮备量贮备量 指平静呼气后，用力呼气所呼出的气量。指平静呼气后，用力呼气所呼出的气量。 正常成年人正常成年人: 900-1200ml : 900-1200ml 。4.4.残气量残气量（residual volumeresidual volume，RVRV）：）： 最大呼气末尚存留在肺内不能呼出的气体量。最大呼气末尚存留在肺内不能呼出的气体量。 正常成年人正常成年人:1000-1500ml:1000-1500ml。1.1.深吸气量深吸气量 （inspiratory capacityinspiratory capacity，IC
15、)IC)： 衡量最大通气潜力。衡量最大通气潜力。 指从平静呼气末做最大吸气时所能吸入指从平静呼气末做最大吸气时所能吸入的气量，等于补吸气量和潮气量之和。的气量，等于补吸气量和潮气量之和。( (二二) )肺容量肺容量2.2.肺活量肺活量(vital capacity,VC)(vital capacity,VC)： 最大吸最大吸气后，用力呼气所能呼出最大气量。它气后，用力呼气所能呼出最大气量。它是补吸气量、潮气量、补呼气量之和。是补吸气量、潮气量、补呼气量之和。正常成年男性平均约为正常成年男性平均约为3500ml3500ml，女性约，女性约为为2500ml2500ml。肺活量可反映一次呼吸的最大通
16、气量。肺活量可反映一次呼吸的最大通气量。3.3.时间肺活量时间肺活量(TVC)(TVC) 最大吸气后，以最快速度尽力呼气，分别记录第最大吸气后，以最快速度尽力呼气，分别记录第1 1、2 2、3 3秒末所呼出气量占肺活量百分数。正常成年人秒末所呼出气量占肺活量百分数。正常成年人1 1、2 2、3 3秒未分别为秒未分别为8383、9696、9999。它不仅反。它不仅反应一次呼吸最大通气量，且反映呼吸阻力变化。应一次呼吸最大通气量，且反映呼吸阻力变化。 4.4.功能残气量功能残气量（functional residual capacityfunctional residual capacity，FR
17、C)FRC)：缓冲肺泡内缓冲肺泡内PoPo2 2，PcoPco2 2 平静呼气末肺内存留的气量。平静呼气末肺内存留的气量。 功能残气量功能残气量= =残气量残气量+ +补呼气量，男性约为补呼气量，男性约为2500ml2500ml，女性约为，女性约为2000ml2000ml。六、肺通气量六、肺通气量（一）每分通气量（一）每分通气量1.1.每分通气量每分通气量(minute ventilation volume)(minute ventilation volume) ：每分钟吸入或呼出的气体量。平静呼吸时，每分钟吸入或呼出的气体量。平静呼吸时，正常约为正常约为6 68L8Lminmin，每分通气量
18、潮气，每分通气量潮气量量呼吸频率。随机体代谢水平提高而增呼吸频率。随机体代谢水平提高而增加。加。2.2.最大通气量：最大通气量：每分钟吸入或呼出的最大每分钟吸入或呼出的最大气量。反映通气贮备，可以衡量一个人能气量。反映通气贮备，可以衡量一个人能进行多大运动量的活动重要指标。正常人进行多大运动量的活动重要指标。正常人可以达到可以达到70-120L70-120Lminmin。解剖无效腔解剖无效腔（二）无效腔和肺泡通气量二）无效腔和肺泡通气量 1.1.生理无效腔生理无效腔= =解剖无效腔解剖无效腔+ +肺泡无效腔肺泡无效腔 2.2.肺泡通气量肺泡通气量(alveolar ventilation)(a
19、lveolar ventilation)每分钟进入肺泡进行气体交换的气体量。每分钟进入肺泡进行气体交换的气体量。 肺泡通气量肺泡通气量= =（潮气量（潮气量 - - 无效腔气量）无效腔气量）呼吸频呼吸频率率正常约为正常约为. .L Lminmin由此公式看出，深而慢呼吸比浅而快呼吸好。由此公式看出，深而慢呼吸比浅而快呼吸好。呼吸频率呼吸频率 潮气量潮气量 肺通气量肺通气量 肺泡通气量肺泡通气量( (次次/min) (ml) (ml/min) (ml/min)/min) (ml) (ml/min) (ml/min) 16 500 8000 5600 16 500 8000 5600 8 1000
20、 8000 6800 8 1000 8000 6800 32 250 8000 3200 32 250 8000 3200肺通气量和肺泡通气量肺通气量和肺泡通气量第二节第二节 呼吸气体的交换呼吸气体的交换肺泡气体交换：肺泡气体交换：肺泡肺泡与肺毛细血管血液之与肺毛细血管血液之间的气体交换。间的气体交换。组织气体交换：组织气体交换：组织组织细胞经组织液与组织细胞经组织液与组织毛细血管血液之间的毛细血管血液之间的气体交换。气体交换。一、气体交换的原理形式：形式：气体单纯扩散气体单纯扩散动力：动力：气体分压（张力）差气体分压（张力）差气体扩散速率气体扩散速率（Diffusion rateDiffus
21、ion rate，D D） 分压差分压差* *扩散面积扩散面积* *溶解度溶解度* *温度温度 D D 扩散距离扩散距离* *分子量平方根分子量平方根1.1.气体分压差气体分压差分压与张力分压与张力气体分压：指混合气体中，某一种气体所具有的压力。气体分压：指混合气体中，某一种气体所具有的压力。 气体分压各种气体的总压力气体分压各种气体的总压力该气体的容积百分比该气体的容积百分比气体张力气体张力: : 溶解于液体中的气体分子从液体表面逸出力。溶解于液体中的气体分子从液体表面逸出力。液液- -气气界界 面面气体气体 分压分压液体液体 张力张力分压分压张力张力分压分压张力张力1.1.气体分压差气体分
22、压差肺泡气、肺泡气、血液及组织中的气体分压血液及组织中的气体分压kPakPa（mmHgmmHg） 肺泡气肺泡气 混合静脉血混合静脉血动脉血动脉血组织组织13.83 13.83 (104)(104)5.335.33(40)(40)13.3313.33(100)(100)4.04.0(30)(30)5.335.33(40)(40)6.126.12(46)(46)5.335.33(40)(40)6.656.65(50)(50)POPO2 2PCOPCO2 22.2.气体的分子量与溶解度气体的分子量与溶解度COCO2 2的分子量：的分子量：44 O44 O2 2的分子量：的分子量：3232扩散系数扩散
23、系数= = COCO2 2的扩散系数是的扩散系数是O O2 2的的2121倍倍COCO2 2溶解度：溶解度：51.5/100ml 51.5/100ml O O2 2溶解度：溶解度：2.14/100ml2.14/100ml分压差分压差* *扩散面积扩散面积* *溶解度溶解度* *温度温度扩散距离扩散距离* *分子量平方根分子量平方根D D 溶解度溶解度分子量平方根分子量平方根3.3.扩散的面积和距离扩散的面积和距离分压差分压差* *扩散面积扩散面积* *溶解度溶解度* *温度温度扩散距离扩散距离* *分子量平方根分子量平方根D D 4 .4 .温度温度分压差分压差* *扩散面积扩散面积* *溶解
24、度溶解度* *温度温度扩散距离扩散距离* *分子量平方根分子量平方根D D 二、气体交换过程二、气体交换过程1.1.肺泡气体交换肺泡气体交换COCO2 2和和O O2 2的扩散仅需的扩散仅需0.30.3秒即达到平衡秒即达到平衡血液流经肺毛细血管耗时血液流经肺毛细血管耗时0.70.7秒秒2.2.组织气体交换组织气体交换1.1.呼吸膜面积呼吸膜面积 正变正变 运动运动肺毛细血管开放数量肺毛细血管开放数量呼吸膜面积呼吸膜面积气体交换气体交换 三、影响肺泡气体交换的因素三、影响肺泡气体交换的因素肺气肿、肺不张、肺实变、肺肺气肿、肺不张、肺实变、肺CapCap闭塞、肺闭塞、肺叶切除叶切除呼吸膜面积呼吸膜
25、面积气体交换气体交换。肺不张肺不张肺气肿肺气肿2.2.呼吸膜厚度呼吸膜厚度肺纤维化、尘肺、肺纤维化、尘肺、肺水肿肺水肿呼吸膜呼吸膜厚度厚度通透性通透性气体交换气体交换反比反比 3.通气血流比值（ VA/Q） Ventilation/perfusion ratio 即即： 每分肺血流量每分肺血流量VAQ每分肺泡通气量每分肺泡通气量4.2 L5 L0.84定义：定义：指每分肺泡通气量（指每分肺泡通气量（V VA A）与每分肺血）与每分肺血流量（流量（Q Q）的比值。）的比值。 气多或血少气多或血少 气少或血多气少或血多 比值升高比值升高 比值降低比值降低肺泡无效腔肺泡无效腔 A-VA-V短路短路
26、第三节 气体在血液中的运输一、O2、CO2在血中存在的形式形式：物理溶解形式：物理溶解 化学结合化学结合 动态平衡动态平衡 肺泡肺泡 血血 液液 组织组织 COCO2 2 溶解的溶解的COCO2 2 结合的结合的COCO2 2 溶解的溶解的COCO2 2 COCO2 2 O O2 2 溶解的溶解的O O2 2 结合的结合的O O2 2 溶解的溶解的O O2 2 O O2 2二、O2的运输形式：物理溶解（形式：物理溶解（1.5%1.5%） 化学结合化学结合（98.5%98.5%）FeFe2+2+( (一一) O) O2 2与与HbHb的可逆性结合的可逆性结合: : Hb + OHb + O2 2
27、 PoPo2 2(氧合氧合) )肺部肺部PoPo2 2(氧离氧离) )组织组织HbOHbO2 2鲜红色鲜红色暗红色暗红色Hb与O2结合的特征：迅速、可逆、不需酶催化，主要受迅速、可逆、不需酶催化，主要受 Po Po2 2影响。影响。属氧合反应。属氧合反应。1 1分子分子HbHb可结合可结合4 4分子分子O O2 2。氧离曲线呈氧离曲线呈S S形。形。 血液中血液中去氧去氧HbHb达达5g/100ml5g/100ml以上，表浅以上，表浅毛细血管床呈蓝紫色称紫绀（一般是毛细血管床呈蓝紫色称紫绀（一般是缺缺O O2 2的标志）。的标志）。 注意！注意！紫绀与缺紫绀与缺O O2 2并不呈平行关系并不呈
28、平行关系不发生不发生紫绀：紫绀：一氧化碳中毒一氧化碳中毒 严重贫血严重贫血发生发生紫绀：紫绀：窒息窒息 肺炎肺炎 肺气肿肺气肿 心功能不全心功能不全亚硝酸盐亚硝酸盐中毒中毒 苯胺中毒苯胺中毒临床联系临床联系亚硝酸盐中毒中毒原因中毒原因误食工业用亚硝酸钠当食盐。误食工业用亚硝酸钠当食盐。食用亚硝酸盐含量过高食品（泡菜、腐烂蔬菜、不合格腌肉或熟食制食用亚硝酸盐含量过高食品（泡菜、腐烂蔬菜、不合格腌肉或熟食制品）。品）。中毒机制中毒机制强氧化剂，氧化生成高铁血红蛋白，无法与氧结合，致使组织缺氧。强氧化剂，氧化生成高铁血红蛋白，无法与氧结合，致使组织缺氧。高原性红细胞增多症高原性红细胞增多症临床联系临
29、床联系氧容量氧容量(Oxygen capacity of Hb)(Oxygen capacity of Hb) : 100ml : 100ml血中血中HbHb所能结合的所能结合的最大最大氧量。氧量。氧含量氧含量(Oxygen content of Hb)(Oxygen content of Hb) : 100ml: 100ml血中血中HbHb结合的结合的实际实际氧量。氧量。血氧饱和度血氧饱和度(Oxygensaturation of Hb)(Oxygensaturation of Hb) : : 氧含量氧含量占氧容量的百分比。占氧容量的百分比。 HbHb氧含量氧含量 HbHb氧容量氧容量( (
30、二二) )氧解离曲线氧解离曲线1.1.相关概念相关概念100%100%氧解离曲线机制：机制：与与Hb Hb 的变构有关：的变构有关：氧合氧合Hb Hb 为疏松型（为疏松型（R R型）型） 去氧去氧Hb Hb 为紧密型（为紧密型（T T型）型） HbHb分子由分子由T T型型RR型（即型（即对对O O2 2的亲和力逐步的亲和力逐步）HbHb的变构效应的变构效应HbHb（Fe Fe 2+2+）+ O+ O2 2T T型（紧密型）型（紧密型）HbHbR R型（疏松型）型（疏松型）HbHb盐键断裂盐键断裂HbHb对对O O2 2亲和力增加数百倍亲和力增加数百倍2.2.氧离曲线特征及生理意义氧离曲线特征
31、及生理意义（1 1）上段）上段: :POPO2 28.08.013.3kPa(6013.3kPa(60100mmHg100mmHg）坡度较平坦。）坡度较平坦。 表明：表明：POPO2 2变化大时，血氧饱和度变化小。变化大时，血氧饱和度变化小。 意义意义: :保证低氧分压时的高载氧能力。保证低氧分压时的高载氧能力。（2 2）中段）中段: :POPO2 25.35.38.0kPa(408.0kPa(4060mmHg)60mmHg)坡度较陡。坡度较陡。 表明：表明：POPO2 2降低能促进大量氧离，血氧饱和度下降显著。降低能促进大量氧离，血氧饱和度下降显著。 意义意义: :维持正常时组织的氧供。维持
32、正常时组织的氧供。（3 3）下段）下段: :POPO2 22.02.05.3kPa(155.3kPa(1540mmHg)40mmHg)坡度更陡。坡度更陡。 表明：表明：POPO2 2稍有下降稍有下降, ,血氧饱和度就急剧下降。血氧饱和度就急剧下降。 意义意义: :维持活动时组织的氧供。维持活动时组织的氧供。( (三三) )影响氧解离曲线的因素影响氧解离曲线的因素左移左移右移右移 1. Pco1. Pco2 2 pH pH (2)(2)肺脏：肺脏：HH+ +HbHb构型变为构型变为R R型型HbHb与与O O2 2亲和力亲和力氧离曲线左移氧离曲线左移氧合易氧合易。(1)(1)组织：组织：HH+
33、+HbHb构型变为构型变为T T型型HbHb与与O O2 2亲和力亲和力氧离曲线右移氧离曲线右移氧离易氧离易。 波尔效应波尔效应（Bohr effectBohr effect） H H+ +和和PcoPco2 2对对HbHb与与O O2 2亲和力的影响。亲和力的影响。 2.2.温度温度 (1)T (1)TH H+ +的活度的活度 Hb Hb构型变为构型变为T T型型 HbHb与与o o2 2亲和力亲和力HbHb释放释放o o2 2 氧离曲线右移氧离曲线右移氧离易氧离易。 临床临床TT (2)T(2)TH H+ +的活度的活度 Hb Hb构型变为构型变为R R型型 Hb Hb与与o o2 2亲和
34、力亲和力HbHb结合结合o o2 2 氧离曲线左移氧离曲线左移氧离难氧离难。 低温麻醉时，应防组织缺低温麻醉时，应防组织缺O O2 2 冬天冬天局部红、易冻伤局部红、易冻伤3. 2,3-DpG 3. 2,3-DpG 缺氧缺氧 RBC RBC无氧代谢无氧代谢2,3-DpG2,3-DpG氧氧离曲线右移离曲线右移氧离易氧离易。大量输入冷冻血应注意缺氧。大量输入冷冻血应注意缺氧。高原缺氧高原缺氧。三、CO2的运输（一）（一） 二氧化碳的运输形式二氧化碳的运输形式 物理溶解（物理溶解（5%5%） 化学结合：碳酸氢盐（化学结合：碳酸氢盐（88%88%） 氨基甲酸血红蛋白（氨基甲酸血红蛋白（7%7%）1.1
35、.碳酸氢盐碳酸氢盐（1 1）反应过程：）反应过程： COCO2 2H H2 2O O 碳酸酐酶碳酸酐酶H H2 2COCO3 3HCOHCO3 3- -H H+ +(2)(2)反应特征反应特征: :反应迅速可逆，反应方向取决反应迅速可逆，反应方向取决PcoPco2 2。 RBCRBC膜上有膜上有ClCl- -和和HCOHCO3 3- -特异转运载体。特异转运载体。 ClCl- -转移转移维持电平衡维持电平衡, ,促进促进COCO2 2化学结合的运输。化学结合的运输。需酶催化需酶催化: :碳酸酐酶加速反应碳酸酐酶加速反应0.50.5万倍万倍, ,双向作用。双向作用。在在RBCRBC内反应内反应,
36、 , 在血浆内运输。在血浆内运输。 2.2.氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白 HbNHHbNH2 2+CO+CO2 2在组织在组织在肺脏在肺脏HbNHCOOHbNHCOOH H+ + 反应迅速且可逆，无需酶催化。反应迅速且可逆，无需酶催化。 COCO2 2与与HbHb的结合较为松散，反应方向主要受氧的结合较为松散，反应方向主要受氧合作用的调节。合作用的调节。 虽不是主要运输形式虽不是主要运输形式, ,却是高效率运输形式。却是高效率运输形式。 反应特征反应特征: :（二）二氧化碳解离曲线（二）二氧化碳解离曲线 非非S S型、呈线性关系型、呈线性关系525248ml/100mlml/100mlHa
37、ldaneHaldane氏效应：氏效应：O O2 2与与HbHb结合促进结合促进COCO2 2释放的效应。释放的效应。去氧去氧HbHb较易与较易与COCO2 2结合形成结合形成HbNHCOOHHbNHCOOH，去氧去氧HbHb的酸性弱于的酸性弱于HbOHbO2 2，也易与，也易与H H+ +结结合，促进反应向右侧进行，提高合，促进反应向右侧进行，提高COCO2 2的的 运输量。运输量。 HbHb氧合作用对氧合作用对COCO2 2运输的影响运输的影响复习思考题复习思考题 1.1.氧容量、氧含量、血氧饱和度和氧容量、氧含量、血氧饱和度和紫绀的定义？紫绀的定义？ 2.2.影响氧解离曲线的因素有哪些？
38、影响氧解离曲线的因素有哪些？ 如何影响？如何影响？ 3.CO3.CO2 2运输的形式有哪些？运输的形式有哪些？第四节 呼吸运动的调节定义：定义：中枢神经系统内中枢神经系统内产生和调节呼吸运产生和调节呼吸运动的神经细胞群。动的神经细胞群。分布：分布：大脑皮层、下丘脑、脑桥、延髓、大脑皮层、下丘脑、脑桥、延髓、脊髓等部位。脊髓等部位。延髓延髓脑桥脑桥尤为重要，为通常所指呼吸中尤为重要，为通常所指呼吸中枢。枢。一、呼吸中枢一、呼吸中枢 (Respiratory center)(Respiratory center)（一）脊髓 中继站中继站 某些呼吸反射某些呼吸反射的初级中枢的初级中枢（二）下位脑干1
39、.1.延髓延髓 呼吸节律基本中枢呼吸节律基本中枢 （1 1）作用：）作用：产生呼吸节律产生呼吸节律 背侧呼吸组背侧呼吸组 （孤束核的腹外侧部）（孤束核的腹外侧部）腹侧呼吸组腹侧呼吸组 ( (疑核、后疑核、和疑核、后疑核、和面神经后核附近的包面神经后核附近的包钦格复合体）钦格复合体）（2 2）分组）分组 背侧呼吸组背侧呼吸组 吸气神经元为主吸气神经元为主 对侧膈肌、肋间外肌运对侧膈肌、肋间外肌运动神经元。动神经元。腹侧呼吸组腹侧呼吸组 ININ、ENEN疑核：疑核：吸气神经元为主吸气神经元为主 对侧膈肌、肋间外肌运动神经对侧膈肌、肋间外肌运动神经元；同侧咽喉呼吸辅助肌运动神经元。元；同侧咽喉呼吸
40、辅助肌运动神经元。 后疑核：后疑核：呼气神经元为主呼气神经元为主 对侧肋间内肌、腹肌运动对侧肋间内肌、腹肌运动神经元。神经元。 包钦格复合体：包钦格复合体：呼气神经元为主呼气神经元为主 脊髓延髓内侧脊髓延髓内侧 抑制吸气神经元；调节咽喉呼吸辅助肌运动神经元。抑制吸气神经元；调节咽喉呼吸辅助肌运动神经元。2.脑桥呼吸调整中枢呼吸调整中枢相对集中于相对集中于PBKFPBKF核群核群 作用：作用：抑制吸气使吸抑制吸气使吸气向呼气转化，调气向呼气转化，调节呼吸节律，防止节呼吸节律，防止吸气过深过长。吸气过深过长。 （三）上位脑大脑皮层（随意控制）大脑皮层（随意控制）边缘系统边缘系统下丘脑下丘脑(四)呼
41、吸节律形成的机制 起步细胞学说起步细胞学说 吸气活动发生器和吸气切断机制吸气活动发生器和吸气切断机制 吸气活动发生吸气活动发生器器吸气切断机制吸气切断机制H H+ + CO CO2 2二、呼吸运动的反射性调节Reflex control of respiration （一）肺牵张反射(黑-伯反射) Pulmonary stretch reflex 由肺扩张引起抑制吸气或肺缩小引起由肺扩张引起抑制吸气或肺缩小引起吸气兴奋的反射。吸气兴奋的反射。 包括肺扩张反射和肺缩小反射。包括肺扩张反射和肺缩小反射。1.肺扩张反射（inflation reflex） （1 1）定义：定义：当肺扩张或充气时抑制吸
42、气而产当肺扩张或充气时抑制吸气而产生呼气生呼气 的反射。的反射。 （2 2）机制：）机制： 刺激刺激 迷走迷走N N冲动冲动肺扩张肺扩张 肺牵张感受器兴奋肺牵张感受器兴奋 延髓延髓 吸气转为呼气吸气转为呼气 抑制吸气中枢抑制吸气中枢 中枢中枢 （吸气切断机制（吸气切断机制兴奋兴奋）呼吸呼吸（3 3）意义）意义: : 加速吸气和呼气的交替，使呼吸加速吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加。频率增加。 切断迷走神经切断迷走神经后，呼吸会出后，呼吸会出现什么改变？现什么改变？加深变慢加深变慢（4 4）特征）特征: : 敏感性有种属差异。敏感性有种属差异。 正常成人平静呼吸时这种反正常成人平静呼吸时这种反射
43、不明显，深呼吸时可能起作用。射不明显，深呼吸时可能起作用。 病理情况下病理情况下( (肺充血、肺水肺充血、肺水肿等肿等) )肺顺应性降低时起重要作用。肺顺应性降低时起重要作用。 （1 1）定义：定义：肺强烈缩小时引起呼气停止而产生肺强烈缩小时引起呼气停止而产生吸气的反射吸气的反射 （2 2）机制：机制： 迷走迷走N N冲动冲动肺肺缩小缩小 肺牵张感受器兴奋肺牵张感受器兴奋 延髓延髓 呼气停止转为吸气呼气停止转为吸气 兴奋吸气中枢兴奋吸气中枢 中枢中枢 （吸气切断机制（吸气切断机制抑制抑制）（3 3）生理意义：）生理意义：对肺亦有保护作用，防止呼气对肺亦有保护作用，防止呼气过深肺不张。过深肺不张
44、。 2.肺缩小反射（deflation reflex）: 呼吸呼吸刺激刺激（一）化学感受性反射（一）化学感受性反射潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率呼呼吸吸中中枢枢效应器效应器（呼吸肌）（呼吸肌）动脉血动脉血PcoPco2 2PoPo2 2H H+ +化学感受器化学感受器（二）化学感受性呼吸反射（二）化学感受性呼吸反射主动脉体主动脉体(aortic bodies)(aortic bodies)颈动脉体颈动脉体(carotid bodies)(carotid bodies)外周化学感受器外周化学感受器(peripheral Chemoreceptor)(peripheral Chemoreceptor
45、)化学感受器化学感受器(chemoreceptor)中枢化学感受器中枢化学感受器(central Chemoreceptor(central Chemoreceptor) 1.1.化学感受器化学感受器 （1） 外周化学感受器（peripheral chemorecptor)R R：颈动脉体（作用大）：颈动脉体（作用大） 主动脉体主动脉体适宜刺激：血适宜刺激：血PoPo2 2 Pco Pco2 2 H H+ +作用：驱动呼吸作用：驱动呼吸 （2）中枢化学感受器（central chemorecptor)中枢中枢化学化学感受器感受器 H H+不变不变 P PCOCO2 2人工人工脑脊液脑脊液适宜刺
46、激：适宜刺激：脑脊液及局部脑细胞外液脑脊液及局部脑细胞外液HH+ + H2O碳酸酐酶碳酸酐酶H H2 2COCO3 3中枢中枢化学化学感受器感受器H H+ +HCOHCO3 3动脉血中动脉血中PcoPco2 2升高升高CO2血脑屏障血脑屏障血脑脊液屏障血脑脊液屏障中枢化学感受器对中枢化学感受器对PcoPco2 2升高的反应升高的反应中枢化学感受器的特点、作用特点：特点： 不感受缺氧的刺激不感受缺氧的刺激 对对COCO2 2的敏感性比外周的敏感性比外周R R的高，的高， 反应潜伏期较长反应潜伏期较长 作用：作用：主要调节脑脊液的主要调节脑脊液的HH+ + （pHpH稳态）稳态） 2.CO2.CO
47、2 2对呼吸运动的影响对呼吸运动的影响动脉血动脉血PcoPco2 2升高，呼吸加深加快，肺通气量增升高，呼吸加深加快，肺通气量增加。加。 呼吸加深加快呼吸加深加快延髓呼吸中枢延髓呼吸中枢+外周化学感受器外周化学感受器+ +中枢化学感受器中枢化学感受器+ +COCO2 2透过血脑脊液屏障进入脑脊液透过血脑脊液屏障进入脑脊液: : COCO2 2H H2 2OHOH2 2COCO3 3H H+ +HCOHCO3 3- -coco2 2机制机制: :n动脉血动脉血PcoPco2 2呼吸加深加快呼吸加深加快肺通气量肺通气量n（1 1）COCO2 2是强脂溶性物质是强脂溶性物质通过血通过血- -脑脊液屏
48、障脑脊液屏障在脑脊液中，在脑脊液中，COCO2 2H H2 2O O 碳酸酐碳酸酐酶酶 H H2 2COCO3 3HCOHCO3 3- -H H+ +刺激延髓中枢化学感受器刺激延髓中枢化学感受器兴奋延髓呼吸中枢兴奋延髓呼吸中枢呼吸加深加快。（中枢途经为主，呼吸加深加快。（中枢途经为主，80%80%）n（2 2）PcoPco2 2刺激颈动脉体和主动脉体外周化学感受器刺激颈动脉体和主动脉体外周化学感受器冲动冲动延髓呼吸中枢延髓呼吸中枢兴奋呼吸中枢兴奋呼吸中枢呼吸加深加快。（外周途经呼吸加深加快。（外周途经20%20%）呼呼吸吸明明显显增增强强PcoPco2 2 2 2时时呼吸开始加深。呼吸开始加深
49、。 4 4时时呼吸加深加快呼吸加深加快, ,肺通气量肺通气量11倍以上。倍以上。 7 7时时肺通气量不再增加，开始抑制呼吸。肺通气量不再增加，开始抑制呼吸。 1515以上以上呼吸减弱呼吸减弱=CO=CO2 2麻醉。麻醉。coco2 2呼吸减慢（过度通气后可发生呼吸暂停）。呼吸减慢（过度通气后可发生呼吸暂停）。 1144coco2 23.H+对呼吸运动的影响动脉血动脉血H H+ +呼吸加深加快呼吸加深加快肺通气量肺通气量(1)(1)H H+ +刺激颈动脉体和主动脉体外周化学感受器刺激颈动脉体和主动脉体外周化学感受器 冲动冲动延髓呼吸中延髓呼吸中枢枢兴奋呼吸中枢兴奋呼吸中枢呼吸加深加快。呼吸加深加
50、快。(2)H(2)H+ +不易透过血不易透过血脑脊液屏障、血脑脊液屏障、血脑屏障故刺激中枢化学感受器引起呼脑屏障故刺激中枢化学感受器引起呼吸深快的影响较小。吸深快的影响较小。4.o2对呼吸运动的影响动脉血o2呼吸加深加快肺通气量（1 1）PoPo2 2刺激颈动脉体和主动脉体外周刺激颈动脉体和主动脉体外周化学感受器化学感受器 冲动冲动延髓呼吸中枢延髓呼吸中枢兴奋呼兴奋呼吸中枢吸中枢呼吸加深加快。呼吸加深加快。 （2 2）对呼吸中枢直接效应为抑制。）对呼吸中枢直接效应为抑制。低氧特点低氧特点: : 缺氧对呼吸的刺激作用远不及缺氧对呼吸的刺激作用远不及PcoPco2 2和和HH+ +作用明显，仅在动
