1、第五章第五章 呼呼 吸吸呼吸：呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸的全过程包括：呼吸的全过程包括： 1 外呼吸（肺通气外呼吸（肺通气+肺换气）肺换气） 2 气体在血中的运输气体在血中的运输 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）第一节第一节 肺肺 通通 气气概念概念:肺与外界环境之间肺与外界环境之间的气体交换过程的气体交换过程。 一、肺通气的动力一、肺通气的动力 原动力原动力: :呼吸运动是肺通呼吸运动是肺通气的原动力。气的原动力。 直接动力直接动力: :肺内压与外界大肺内压与外界大气压间的压力差。气压间的压力差。吸气肌收缩吸气
2、肌收缩 胸廓扩大胸廓扩大 肺扩大肺扩大吸气肌舒张吸气肌舒张 吸气吸气 肺内压肺内压大气压大气压 呼气呼气（一）、呼吸运动（一）、呼吸运动呼吸肌收缩、舒张所造成的胸廓扩呼吸肌收缩、舒张所造成的胸廓扩大和缩小。大和缩小。1.呼吸运动包括：呼吸运动包括：吸气运动和呼气运动吸气运动和呼气运动2.呼吸运动的类型：呼吸运动的类型：(1)按用力程度分类：按用力程度分类：平静呼吸平静呼吸:安静时的呼吸。安静时的呼吸。 吸气：主动过程吸气：主动过程 呼气：被动过程呼气：被动过程用力呼吸用力呼吸:加深加快的呼吸。加深加快的呼吸。 吸气：主动过程吸气：主动过程 呼气：主动过程呼气：主动过程人工呼吸人工呼吸: : 基
3、本原理基本原理: :使肺内与外界大气压间产生压使肺内与外界大气压间产生压力差力差方法方法: :负压吸气式负压吸气式( (压胸法压胸法) ) 正压吸气式正压吸气式( ( 口对口呼吸法，呼吸机口对口呼吸法，呼吸机) )(2)按呼吸肌参与分类：按呼吸肌参与分类：腹式呼吸腹式呼吸 膈肌活动为主，胸壁起伏膈肌活动为主，胸壁起伏明显。明显。 胸式呼吸胸式呼吸 肋间外肌活动为主，腹壁肋间外肌活动为主，腹壁起伏明显。起伏明显。混合式呼吸混合式呼吸(3)(3)呼吸频率呼吸频率:(:(安静时安静时) ) 成人成人:12:121818次次/ /分分 婴儿婴儿:60:607070次次/ /分分吸气初：肺内压吸气初：肺
4、内压 大气压大气压 呼气开始呼气开始呼气末：肺内压呼气末：肺内压 = 大气压大气压 呼气停止呼气停止（二）呼吸时肺内压和胸膜腔内二）呼吸时肺内压和胸膜腔内压的变化压的变化1、 肺内压肺内压 肺泡内的压力。肺泡内的压力。肺内压肺内压胸内压胸内压呼吸气量呼吸气量2、 胸内压胸内压 （1 1）概念）概念: : 胸内压是指胸膜腔内的压力。胸内压是指胸膜腔内的压力。（2 2）测定方法）测定方法: :间接法间接法: :气囊测定食管内压以间接反映胸内压气囊测定食管内压以间接反映胸内压。直接法直接法: :胸内压形成胸内压形成以胸膜腔密闭且含浆液为条件以胸膜腔密闭且含浆液为条件胸廓生长胸廓生长肺生长肺生长胸廓容
5、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 = - 肺回缩力肺回缩力呼气末：呼气末：-3 -5 mmHg吸气末：吸气末：-5 -10 mmHg 特点特点: : 平静呼吸时胸内压始终为负压；平静呼吸时胸内压始终为负压； 用力呼吸时负压变动更大；用力呼吸时负压变动更大； 有时可为正压有时可为正压( (如紧闭声门用力呼吸如紧闭声门用力呼吸) )。胸内压的生理意义：胸内压的生理意义：纽带作用纽带作用: :耦联肺耦联肺通气与呼吸运动通气与呼吸运动维持肺的扩张状态维持肺的扩张状态有利于
6、静脉血和淋有利于静脉血和淋巴液回流巴液回流 小结小结: 呼吸运动（原动力）呼吸运动（原动力） 胸内压变化（间接动力）胸内压变化（间接动力） 肺内压与大气压差变化（直接动力）肺内压与大气压差变化（直接动力） 肺通气肺通气 （二）肺通气的阻力（二）肺通气的阻力 肺弹性回缩力肺弹性回缩力:1/3:1/3 肺弹性阻力肺弹性阻力 弹性弹性阻力阻力 肺泡表面张力肺泡表面张力: :2/32/3通气的阻力通气的阻力 （70%） 胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力 非弹性阻力非弹性阻力 （30%）弹性阻力：弹性阻力：弹性组织对抗外力引起的变形而产生弹性组织对抗外力引起的变形而产生的回位力。的回位力。顺顺 应应 性：性：弹
7、性组织在外力作用下的可扩展性。弹性组织在外力作用下的可扩展性。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，顺应性弹性阻力大，不容易扩展，顺应性小小1、肺弹性阻力、肺弹性阻力产生：产生：弹性纤维及弹性纤维及 胶原纤维胶原纤维 1/3 表面张力表面张力 2/3 （液（液气界面）气界面）表面张力的作用：表面张力的作用：肺泡内的液肺泡内的液- -气界面，因界面层气界面，因界面层的液体分子受力不均匀，的液体分子受力不均匀，表现的内聚力（表面张力）表现的内聚力（表面张力）方向是向中心的方向是向中心的使肺泡缩小。使肺泡缩小。小结小结:使液体表面积缩小。使液体表面积缩小
8、。 （肺塌陷）（肺塌陷）表面活性物质产生：表面活性物质产生：肺泡肺泡型细胞分泌的二棕榈酰卵磷脂型细胞分泌的二棕榈酰卵磷脂(DPPC)表面活性物质作用：表面活性物质作用：降低表面张力降低表面张力: 维持大小肺泡容积稳定维持大小肺泡容积稳定 小肺泡小肺泡DPPC密度大密度大，T较小（较小（T=25，P=50）防止肺水肿。防止肺水肿。 减小吸气阻力，减小吸气阻力， 防止肺不张。防止肺不张。临床：临床： 成人肺炎、肺血栓等成人肺炎、肺血栓等表面活表面活性物质性物质肺不张。肺不张。 6 67 7个月胎儿才开始分泌表面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，故早产儿可因缺乏表面活性物
9、质而发生肺不张和新生儿肺活性物质而发生肺不张和新生儿肺透明膜病透明膜病呼吸窘迫综合征呼吸窘迫综合征。 2.2.胸廓的弹性阻力胸廓的弹性阻力 胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视胸廓形成。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视胸廓扩大的程度而异扩大的程度而异: : 胸廓处于自然位置时胸廓处于自然位置时( (肺容量肺容量6767) )，不表现有弹性回缩力；不表现有弹性回缩力； 胸廓缩小时胸廓缩小时( (肺容量肺容量6767) )，胸廓的弹，胸廓的弹性回缩力向外性回缩力向外= =吸气的动力，呼气的阻力；吸气的动力，呼气的阻力； 胸廓扩大
10、时胸廓扩大时( (肺容量肺容量6767) )，胸廓的弹，胸廓的弹性回缩力向内性回缩力向内= =吸气的阻力，呼气的动力。吸气的阻力，呼气的动力。3、肺和胸廓的顺应性、肺和胸廓的顺应性 顺应性顺应性= 顺应性顺应性= 1弹性阻力弹性阻力容积变化（容积变化（V）压力变化（压力变化（P）胸腔容量变化胸腔容量变化( (P)P) 胸廓顺应性胸廓顺应性 = 0.2 = 0.2L/cmHL/cmH2 2O O 跨胸壁压变化跨胸壁压变化( (P)P)肺容积变化肺容积变化( (P)P) 肺顺应性肺顺应性 = 0.2 = 0.2L/cmHL/cmH2 2O O 跨肺压的变化跨肺压的变化( (P)P) 影响弹性阻力的
11、因素影响弹性阻力的因素: : 肺充血、肺不张、表面活性物质减少、肺充血、肺不张、表面活性物质减少、肺纤维化和感染等原因肺纤维化和感染等原因肺弹性阻力肺弹性阻力(肺顺肺顺应性应性)吸气困难。吸气困难。 肺气肿时肺气肿时肺弹性成分破坏肺弹性成分破坏肺回缩力肺回缩力肺弹性阻力肺弹性阻力(肺顺应性肺顺应性)呼气困难。呼气困难。 故肺顺应性加大并不一定表示肺通气功故肺顺应性加大并不一定表示肺通气功能好。能好。 肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹内占位肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹内占位病变等原因病变等原因弹性阻力弹性阻力(顺应性顺应性)但引但引起通气障碍的情况较少。起通气障碍的情况较少。 (二二) 非弹性阻力非
12、弹性阻力惯性阻力惯性阻力粘滞阻力粘滞阻力气道阻力气道阻力气道阻力气道阻力( (占非弹性阻力的占非弹性阻力的80%80% 90%)90%) 气道阻力特点气道阻力特点: : 只在呼吸运动时产生；只在呼吸运动时产生； 流速快流速快阻力大阻力大 与气体流动形式有关：与气体流动形式有关： 层流层流阻力小阻力小 湍流湍流阻力大阻力大 与气道半径的与气道半径的4 4次方成反比：次方成反比： （R1R1r r4 4） 影响气道阻力的因素：影响气道阻力的因素： 跨壁压：呼吸道内压力高跨壁压：呼吸道内压力高跨壁压大跨壁压大管管径被动扩大径被动扩大阻力阻力。 肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用：肺实质对气道壁的外向
13、放射状牵引作用：小气道的弹性组织对无软骨支持的细支气管保小气道的弹性组织对无软骨支持的细支气管保持通畅。持通畅。 气道管壁平滑肌舒缩活动：气道管壁平滑肌舒缩活动： 迷走迷走NAch + MNAch + M受体受体收缩收缩气道阻力气道阻力 交感交感NNE +NNE +2 2受体受体舒张舒张气道阻力气道阻力 非非NENE非非AchAch共存递质的调制共存递质的调制( (如神经肽）如神经肽） 高气压：如深潜水环境下高气压：如深潜水环境下, ,由于气体密度由于气体密度增大增大, ,气道阻力增大气道阻力增大, ,呼吸减慢加深呼吸减慢加深, ,增加了呼增加了呼吸肌作功和能量消耗。吸肌作功和能量消耗。化学因
14、素的影响：化学因素的影响： 儿茶酚胺儿茶酚胺气道平滑肌舒张。气道平滑肌舒张。 PGFPGF22气道平滑肌收缩；气道平滑肌收缩；PGEPGE2 2气道平滑气道平滑肌舒张。肌舒张。 过敏反应时肥大细胞释放的组胺过敏反应时肥大细胞释放的组胺气道平气道平滑肌收缩。滑肌收缩。 吸入气吸入气COCO2 2反射性支气管收缩。反射性支气管收缩。 哮喘病人的气道上皮合成、释放肺内皮素哮喘病人的气道上皮合成、释放肺内皮素气道平滑肌收缩。气道平滑肌收缩。 三、肺通气功能的评价三、肺通气功能的评价(一一)肺容量肺容量1 潮气量潮气量 2 补吸气量补吸气量 3 补呼气量补呼气量 4 余气量和功能余气量余气量和功能余气量
15、5 肺总量肺总量6 肺活量（肺活量（VC）和用力呼气量（和用力呼气量（FEV）肺活量肺活量 (VC) 最大吸气后，从肺内所能呼出最大吸气后，从肺内所能呼出 的的最大气量。意义：反映肺一次通气的最大能力。最大气量。意义：反映肺一次通气的最大能力。时间肺活量（用力呼气量时间肺活量（用力呼气量FEV）：）：最最大吸气后以最快速度呼气，第大吸气后以最快速度呼气，第1 1、2 2、3 3秒末呼出气量占秒末呼出气量占肺活量的百分数。肺活量的百分数。意义：意义：反映肺活量及呼吸阻力。反映肺活量及呼吸阻力。是评是评价肺通气功能较好指标，阻塞性肺疾患的时间肺活量价肺通气功能较好指标，阻塞性肺疾患的时间肺活量。正
16、常值：正常值：t t1 1末末=83=83，t t2 2末末=96=96, ,t t3 3末末=99=99 。 ( (二二) ) 肺通气量：肺通气量：每分通气量每分通气量潮气量呼吸频率潮气量呼吸频率( (次次/ /分分) ) 最大通气量最大通气量= =最大限度潮气量最快呼吸频率最大限度潮气量最快呼吸频率( (次次/ /分分) ) 通气贮存量百分比通气贮存量百分比= = 最大通气量最大通气量最大通气量最大通气量- - 每分通气量每分通气量100%100%正常值正常值93%(93%(反映通气贮备能力反映通气贮备能力) )= 6= 68 8 L/minL/min= 70= 70120 120 L/m
17、inL/min解剖无效腔：解剖无效腔：无气无气体交换能力的腔（从体交换能力的腔（从上呼吸道上呼吸道呼吸性细呼吸性细支气管）。支气管）。 肺泡无效腔：肺泡无效腔：因因无血流通过而不能进无血流通过而不能进行气体交换的肺泡腔。行气体交换的肺泡腔。2、无效腔和肺泡通气量、无效腔和肺泡通气量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肺泡通气量肺泡通气量 ： 每分钟吸入肺泡的新鲜气量。每分钟吸入肺泡的新鲜气量。 =（潮气量（潮气量 - 无效腔气量）无效腔气量） 呼吸频率呼吸频率= 4.2= 4.26.3 6.3 L/minL/min呼吸频率呼吸频率 潮气量潮气量 肺通气量肺通气量 肺
18、泡通气量肺泡通气量 (次次/min) (ml) (ml/min) (ml/min) 12 500 6000 4200 6 1000 6000 5100 24 250 6000 2400肺通气量和肺泡通气量肺通气量和肺泡通气量每次呼吸使肺泡内气体更新换气每次呼吸使肺泡内气体更新换气1/7深慢呼吸利于气体交换深慢呼吸利于气体交换复习思考复习思考1.1.胸膜腔内负压是如何形成的？有什么生胸膜腔内负压是如何形成的？有什么生理意义？理意义？ 2.2.什么叫肺泡表面张力？肺泡表面活性物什么叫肺泡表面张力？肺泡表面活性物质有什么生理意义？质有什么生理意义？3. 3. 无效腔对肺泡通气量有何影响？无效腔对肺泡
19、通气量有何影响？4. 4. 为什么说时间肺活量更能反映肺通气为什么说时间肺活量更能反映肺通气功能？功能？5. 5. 肺表面活性物质是由肺内哪种细胞合成分泌的肺表面活性物质是由肺内哪种细胞合成分泌的A. A. 肺泡肺泡型上皮细胞型上皮细胞 B.B. 肺泡肺泡型上皮细胞型上皮细胞 C. C. 气道上皮细胞气道上皮细胞D. D. 肺成纤维细胞肺成纤维细胞 E. E. 肺泡巨噬细胞肺泡巨噬细胞6. 6. 肺表面活性物质的主要作用是肺表面活性物质的主要作用是A.A.保护肺泡保护肺泡 上皮细胞上皮细胞 B. B. 增加肺弹性阻力增加肺弹性阻力 C. C. 降低气道阻力降低气道阻力D.D. 降低肺泡表面张力
20、降低肺泡表面张力 E. E. 降低呼吸膜通透性降低呼吸膜通透性7.7.下列哪项能引起呼吸道口径变小下列哪项能引起呼吸道口径变小A.A.交感神经兴奋交感神经兴奋 B.B.肽能神经兴奋肽能神经兴奋C.C.迷走神经兴奋迷走神经兴奋 D.D.肺内压降低肺内压降低 E.E.吸气时吸气时8.8.某人解剖无效腔为某人解剖无效腔为150150mlml，正常平静呼吸时潮气量正常平静呼吸时潮气量500500mlml，呼吸频呼吸频率每分钟率每分钟1212次。今患肺炎，呼吸变浅、加速，若潮气量减半，呼吸次。今患肺炎，呼吸变浅、加速，若潮气量减半，呼吸频率加倍，其肺泡通气量（频率加倍，其肺泡通气量（L/minL/min
21、）应是下列哪个数据应是下列哪个数据: :A. 1.2 B. 1.6 C. 2.0 A. 1.2 B. 1.6 C. 2.0 D.D. 2.4 E. 3.6 2.4 E. 3.69.9.肺通气的原动力来自肺通气的原动力来自A. A. 肺内压与胸内压之差肺内压与胸内压之差 B. B. 肺内压与大气压之差肺内压与大气压之差C. C. 肺的弹性回缩肺的弹性回缩 D.D. 呼吸运动呼吸运动 E. E. 肺内压周期性变化肺内压周期性变化第二节第二节 呼吸气体的交换呼吸气体的交换一、气体交换原理一、气体交换原理形式：气体单纯扩散形式：气体单纯扩散动力：气体分压（张力）差动力：气体分压（张力）差 分压差分压差
22、扩散面积扩散面积 溶解度溶解度 温度温度 D = 扩散距离扩散距离分子量平方根分子量平方根 肺泡肺泡 肺泡与肺血管肺泡与肺血管二、气体交换二、气体交换的过程的过程 (一一)肺换气肺换气肺泡与毛细血管肺泡与毛细血管之间的气体交换之间的气体交换过程。过程。（二）组织换气（二）组织换气血液与组织细胞之间血液与组织细胞之间的气体交换过程。的气体交换过程。肺换气的特征：扩散迅速，仅需肺换气的特征：扩散迅速，仅需0.3秒达到平衡，秒达到平衡，血液流经肺毛细血管的时间为血液流经肺毛细血管的时间为0.7秒，血液流经秒，血液流经肺毛细血管的肺毛细血管的 1/3时，已完成肺换气过程。时，已完成肺换气过程。三、影响
23、因素三、影响因素（一）影响肺换气的因素（一）影响肺换气的因素 1. 气体扩散速率气体扩散速率: 气体的分压差气体的分压差 与温度等。与温度等。 2. 呼吸膜的面积和厚度呼吸膜的面积和厚度:厚度厚度:肺水肿、肺纤维化肺水肿、肺纤维化 呼吸膜厚度呼吸膜厚度气体交换气体交换面积面积: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 肺不张、肺气肿肺不张、肺气肿呼吸膜面积呼吸膜面积气体交换气体交换 肺纤维化、肺纤维化、 肺水肿时增厚肺水肿时增厚V/Q 比值 生理意义 =0.84 通气量与血流量配合最适合,换气效率最高 0.84 通气过剩,血流不足部分肺泡气不能与血液
24、充分交换肺泡无效腔 0.84 通气不足,血流过剩功能性 A-V 短路 3. 肺通气量肺通气量/血流比值血流比值(V/Q比值比值):V/Q比值比值=每分肺泡通气量每分肺泡通气量/肺血流量肺血流量= 4.2/5=0.84（如支哮、肺气肿、支气管栓塞）(如心衰、肺动脉栓塞)几点说明几点说明： V VA A/Qor/Qor换气效率换气效率缺缺O O2 2和和COCO2 2潴留潴留的症状的症状; ;但以缺但以缺O O2 2为主，原因：为主，原因： A-VA-V血间血间POPO2 2PCOPCO2 2 功能性功能性A-VA-V短路时，短路时，A A血血POPO2 2的程度的程度V V血血PCOPCO2 2
25、； COCO2 2 的扩散系数是的扩散系数是O O2 2的的2020倍，倍，COCO2 2的扩的扩散速散速O O2 2，不易出现不易出现COCO2 2潴留的症状；潴留的症状； A A血血POPO2 2和和PCOPCO2 2时，可刺激呼吸，增时，可刺激呼吸，增加肺泡通气量，有助于加肺泡通气量，有助于COCO2 2的排出，而几乎无的排出，而几乎无助于助于O O2 2的摄取（的摄取（O O2 2和和COCO2 2解离曲线的特点所决定解离曲线的特点所决定的）。的）。 整个肺脏的整个肺脏的VA/Q=0.84,VA/Q=0.84,是衡量肺换气功能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的指标
26、；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流量的不均性，故临床上更应测肺脏各局部的的VA/QVA/Q： 人体直立时肺局部的人体直立时肺局部的VA/QVA/Q 肺上区肺上区 肺下区肺下区VAVA（L/minL/min）0.24 0.820.24 0.82 Q Q（L/minL/min）0.07 1.290.07 1.29VA/Q 3.4 0.64VA/Q 3.4 0.64（二）影响组织换气的因素（二）影响组织换气的因素主要是组织细胞代谢水平和血供情况主要是组织细胞代谢水平和血供情况复习思考题复习思考题1.1.影响肺换气的因素有哪些？影响肺换气的因素有哪些？2.2.通气
27、通气/ /血流比值偏离正常范围对肺气体交换有何不良影响？血流比值偏离正常范围对肺气体交换有何不良影响？3 3、肺的通气、肺的通气/ /血流比值反映肺部气体交换的气泵与血泵的匹配情况。血流比值反映肺部气体交换的气泵与血泵的匹配情况。如果通气如果通气/ /血流比值增大，表明该受试者肺内出现：血流比值增大，表明该受试者肺内出现：A. A. 解剖无效腔增大解剖无效腔增大 B. B. 肺泡无效腔增大肺泡无效腔增大C. C. 解剖动解剖动 - - 静脉短路静脉短路 D.D.功能性动功能性动 - - 静脉短路静脉短路E. E. 肺内气体交换障碍肺内气体交换障碍4.4.关于影响肺换气的因素关于影响肺换气的因素
28、, ,错误的是错误的是: : A A气体扩散速率与呼吸膜厚度成反变气体扩散速率与呼吸膜厚度成反变B B扩散速率与呼吸膜面积成正比扩散速率与呼吸膜面积成正比 C C通气通气/ /血流比值增大有利于换气血流比值增大有利于换气 D D通气通气/ /血流比值减小不利于换气血流比值减小不利于换气 E E扩散速率与温度成正比扩散速率与温度成正比 5.5.对通气对通气/ /血流比值的叙述，正确的是血流比值的叙述，正确的是: : A A正常值为正常值为O.48 BO.48 B比值增大表示功能性动比值增大表示功能性动静脉短路增加静脉短路增加C C比值减小表示肺泡无效腔增大比值减小表示肺泡无效腔增大 D D肺的各
29、部分比值相同肺的各部分比值相同 E E比值增大或减小都可导致缺比值增大或减小都可导致缺0202与与CO2CO2潴留潴留 第三节气体在血液中的运输第三节气体在血液中的运输运输形式运输形式: :1.1.物理溶解物理溶解: :气体直接溶解于血浆中。气体直接溶解于血浆中。 特征特征: :量小量小,起桥梁作用；起桥梁作用； 溶解量与分压呈正比：溶解量与分压呈正比： 2.2.化学结合化学结合: :气体与某些物质进行化学结合。气体与某些物质进行化学结合。 特征特征: :量大量大,主要运输形式。主要运输形式。 物理溶解物理溶解化学结合化学结合动态平衡动态平衡1 1atmatm：O O2 2物理溶解量物理溶解量
30、=0.3=0.3mlml3atm3atm：O O2 2物理溶解量物理溶解量=6.3=6.3mlml（即即2020倍，是高压氧治疗的理论基础倍，是高压氧治疗的理论基础) )一、氧的运输一、氧的运输: :物理溶解物理溶解(1.5%),(1.5%),化学结合化学结合: :(98.5%)(98.5%)( (一一) ) O O2 2与与HbHb的结合的结合: : Hb Hb + O + O2 2 当表浅毛细血管床血液中当表浅毛细血管床血液中去氧去氧HbHb达达5 5g/100mlg/100ml以上，以上，呈蓝紫色称呈蓝紫色称紫绀紫绀（一般是缺（一般是缺O O2 2的标志）。的标志）。临床常见缺氧及紫绀临
31、床常见缺氧及紫绀POPO2 2(氧合氧合) )POPO2 2(氧离氧离) )HbOHbO2 2鲜红色鲜红色暗红色暗红色 O O2 2与与HbHb结合的结合的特征特征: : 反应快反应快、可逆可逆、受受POPO2 2的影响的影响、不需酶的催化；不需酶的催化；是氧合，非氧化是氧合，非氧化: :HbHb-Fe-Fe2+ 2+ + O+ O2 2 FeFe2+2+-HbO-HbO2 2 （因因O O2 2结合在结合在HbHb的的FeFe2+2+上时，无电荷的转移）上时，无电荷的转移） 1 1分子分子HbHb可与可与4 4分子分子O O2 2可逆结合可逆结合（4 4个亚基各结合个亚基各结合1 1个个O
32、O2 2）（二）二）Hb氧饱和度氧饱和度 Hb氧容量氧容量 100ml血的血的Hb所能结合的最所能结合的最 大氧量。大氧量。Hb氧含量氧含量 100血的血的Hb实际实际结合的氧量。结合的氧量。Hb氧饱和度氧饱和度 Hb氧含量和氧含量和Hb氧容量的百氧容量的百分比。分比。POPO2 2 ( (氧合氧合) )POPO2 2 ( (氧离氧离) )( (三三) )氧解离曲线及影响因素氧解离曲线及影响因素: :1.1.氧解离曲线氧解离曲线: :反映血氧饱和度与反映血氧饱和度与PO2关系的曲线关系的曲线. ( (呈呈S S形形) ) 机制机制：与与HbHb 的变构有关：氧合的变构有关：氧合HbHb 为疏松
33、型（为疏松型（R R型）型） 去氧去氧HbHb 为紧密型（为紧密型（T T型）型） 当当O O2 2与与HbHb的的FeFe2+2+结合后结合后 Hb4Hb4个亚基间的盐键逐步断裂个亚基间的盐键逐步断裂 Hb Hb分子由分子由T T型型R R型型（即对（即对O O2 2 的亲和力逐步的亲和力逐步）R R型型的亲的亲O O2 2力为力为T T型的型的数百倍数百倍即：即： 当当HbHb某亚基与某亚基与O O2 2结合或解离后结合或解离后HbHb变构变构其他其他亚基的亲亚基的亲O O2 2力力ororHb4Hb4个亚基的协同效应便呈现个亚基的协同效应便呈现S S形的氧离曲线特征。形的氧离曲线特征。2
34、.2.氧离曲线特征及生氧离曲线特征及生理意义理意义1).1).上段上段: :POPO2 28.08.013.3kPa13.3kPa（8080100mmHg100mmHg） 坡度较平坦。坡度较平坦。 表明：表明：POPO2 2变化大时，变化大时， 血氧饱和度变化小。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。 高原高原(2.0(2.0KMKM的低气压的低气压),),POPO2 2明显而明显而HbHb结合结合O O2 2量量变化不大；变化不大； 轻度呼衰病人肺泡气轻度呼衰病人肺泡气POPO2 2明显而明显而HbHb结合结合O O2 2量变量变化不大。化
35、不大。如如: :2).2).中段中段: :POPO2 28.08.05.3kPa5.3kPa (40 (4080mmHg)80mmHg) 坡度较陡。坡度较陡。 上上中中下下 表明表明：POPO2 2降低能促降低能促进大量氧离，血氧饱和度进大量氧离，血氧饱和度下降显著。下降显著。 意义意义: :维持正常时组维持正常时组织的氧供。织的氧供。 因正常时组织的氧供，因正常时组织的氧供，POPO2 2在中段范围变化。在中段范围变化。 表明表明：POPO2 2稍有下降稍有下降, ,血血氧饱和度就急剧下降。氧饱和度就急剧下降。 意义意义: :维持活动时组织维持活动时组织的氧供。的氧供。 因下段释放因下段释放
36、O O2 2量为正量为正常时的常时的3 3倍倍(= (= O O2 2储备段储备段) )。 上上中中下下3).3).下段下段: :POPO2 25.35.32.0kPa2.0kPa (15 (1540mmHg)40mmHg) 坡度更陡。坡度更陡。小结：小结： 氧离曲线特点及其生理意义氧离曲线特点及其生理意义 P P5050：指指PoPo2 2 为为26.526.5mmHgmmHg时时HbHb氧饱和度达到氧饱和度达到50%50%。P P5050表示氧离曲线的正常位置。表示氧离曲线的正常位置。 P P5050: : 表明表明 Hb Hb 对对o o2 2的的亲和力亲和力（氧离易），需更高的（氧离易
37、），需更高的PoPo2 2才能使才能使HbHb氧饱和度氧饱和度达到达到50%50%。 即即曲线右移（下移）：曲线右移（下移）：PcoPco2 2 PHPH2,3-2,3-DpGDpG T T P P5050: : 表明表明 Hb Hb 对对o o2 2的亲和力的亲和力（氧离难）（氧离难）, ,较低的较低的PoPo2 2便能使便能使HbHb氧饱和度达到氧饱和度达到50%50%。 即即曲线左移（上移）曲线左移（上移）: : PcoPco2 2 PHPH 2,3-2,3-DpGDpG 3.3.影响影响氧离曲线的因素氧离曲线的因素TT PcoPco三、三、COCO2 2的运输的运输( (一一) )物理
38、溶解物理溶解： 5 5( (二二) )化学结合化学结合：9595 HCOHCO3 3- -的形式的形式：8888 (1) (1)反应过程反应过程： COCO2 2H H2 2O O (2) (2)反应特征反应特征: :碳酸酐酶碳酸酐酶H H2 2COCO3 3HCOHCO3 3- -H H+ +反应速极快且可逆，反应方向取决反应速极快且可逆，反应方向取决PCOPCO2 2差；差； 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:
39、 :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, , 在血浆内运输。在血浆内运输。COCO2 2的的运输运输碳酸酐酶碳酸酐酶 氨基甲酸血红蛋白的形式氨基甲酸血红蛋白的形式：7 7 (1)(1)反应过程反应过程： HbNHHbNH2 2O O2 2+H+H+ +CO+CO2 2 (2) (2)反应特征反应特征: : 在在组织组织在在肺脏肺脏HHbNHCOOHHHbNHCOOHO O2 2 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；的结合较为松散； 反应方向主要受氧合作用的调节反
40、应方向主要受氧合作用的调节: : HbOHbO2 2的酸性高的酸性高, ,难与难与COCO2 2结合结合, ,反应向左进行反应向左进行 HHbHHb的酸性低的酸性低, ,易与易与COCO2 2结合结合, ,反应向右进行反应向右进行 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， 因肺部排出的因肺部排出的COCO2 2有有2020是此释放的。是此释放的。 带满带满O O2 2的的HbHb仍可带仍可带COCO2 2。复习思考题复习思考题1.1.什么是血氧饱和度与氧解离曲线？什么是血氧饱和度与氧解离曲线？2. 2. HbHb氧解离曲线特征如何？其生理意义如何？氧解
41、离曲线特征如何？其生理意义如何？3.3.影响氧解离曲线的因素有哪些？为什么？影响氧解离曲线的因素有哪些？为什么？4.4.COCO2 2运输的形式有哪些？各有何特征？运输的形式有哪些？各有何特征？5. 5. 当血氧含量等于血氧容量，则血氧饱和度为：当血氧含量等于血氧容量，则血氧饱和度为： A20% B40% C50% D80% E100%6.氧离曲线是氧离曲线是: A APO2PO2与血氧容量间关系的曲线与血氧容量间关系的曲线 B BPO2PO2与血氧含量间关系的曲线与血氧含量间关系的曲线 C CPO2PO2与血氧饱和度间关系的曲线与血氧饱和度间关系的曲线 D DPO2PO2与血液与血液pHpH
42、间关系的曲线间关系的曲线 E. PO2E. PO2与与PCO2PCO2间关系的曲线间关系的曲线 7.氧离曲线右移是因为氧离曲线右移是因为: A体温升高体温升高 B血液血液pH升高升高 C血液血液PCO2降低降低 D2，3-磷酸甘油酸减少磷酸甘油酸减少 EH浓度下降浓度下降 第四节呼吸运动的调节第四节呼吸运动的调节基本呼吸中枢基本呼吸中枢 本节讨论的本节讨论的中心内容：中心内容：调节呼吸运动的调节呼吸运动的中枢？中枢？呼吸为什么有节呼吸为什么有节律？律？调节呼吸运动的调节呼吸运动的反射？反射？一、呼吸中枢一、呼吸中枢 呼吸中枢是指呼吸中枢是指( (分布在大脑皮层、间脑、脑桥、延髓、分布在大脑皮层
43、、间脑、脑桥、延髓、脊髓等部位脊髓等部位) )产生和调节呼吸运动的神经细胞群产生和调节呼吸运动的神经细胞群。正常正常呼吸运动是在各呼吸中枢的相互配合下进行的。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：早先分段横切脑干等研究发现：延髓是呼吸基本延髓是呼吸基本中枢中枢, ,脑桥是呼吸调整中枢。脑桥是呼吸调整中枢。 1.1.延髓呼吸中枢延髓呼吸中枢1).1).延髓背侧呼吸延髓背侧呼吸神经元组神经元组( (DRG)DRG)： 主 要 集 中 于主 要 集 中 于孤束核的腹外侧部，孤束核的腹外侧部，大多数属大多数属I-NI-N元，元，E-NE-N元仅占元仅占5 56 6，轴
44、突投射到膈肌和轴突投射到膈肌和肋间外肌运动肋间外肌运动N N元，元，引起吸气。引起吸气。 2.2.延髓腹侧呼吸神经元组延髓腹侧呼吸神经元组( (VRG)VRG)： 按功能又分如下区域：按功能又分如下区域： 后疑核尾段后疑核尾段： 面面N N后核头段后核头段： 疑核中段疑核中段： 疑核头段疑核头段： 主含主含E-NE-N元，轴突投射到肋元，轴突投射到肋间内肌和腹肌运动间内肌和腹肌运动N N元，引起主动呼气；元，引起主动呼气； 又称包钦格复合体，主含又称包钦格复合体，主含E-NE-N元，轴突投射到脊髓和延髓内侧部，抑制元，轴突投射到脊髓和延髓内侧部，抑制I-NI-N元的活动；元的活动； 主含主含I
45、-NI-N元，支配膈肌和肋间元，支配膈肌和肋间外肌运动外肌运动N N元，引起吸气；还含有直接支配咽元，引起吸气；还含有直接支配咽喉部辅助呼吸肌的喉部辅助呼吸肌的I-NI-N元和元和E-NE-N元；元； 是含有各类呼吸性中间是含有各类呼吸性中间N N元的元的过度区，称为过度区，称为前包钦格复合体，被认为是呼吸前包钦格复合体，被认为是呼吸节律发源部位节律发源部位。( (二二) )呼吸节律形成的机制呼吸节律形成的机制 呼吸节律形成的机制，尚未完全阐明。呼吸节律形成的机制，尚未完全阐明。 1. 1.基本呼吸节律形成的起源部位基本呼吸节律形成的起源部位： 早已肯定是在早已肯定是在延髓延髓，但其确切部位尚
46、不完全清，但其确切部位尚不完全清楚；近代研究发现楚；近代研究发现延髓头端前包钦格复合体延髓头端前包钦格复合体是其关是其关键部位。键部位。 2. 2.基本呼吸节律形成的学说基本呼吸节律形成的学说： (1)(1)起步细胞学说：起步细胞学说：节律性呼吸是由延髓内具有起节律性呼吸是由延髓内具有起步样活动的步样活动的N N元的节律性兴奋引起的。在新生动物离元的节律性兴奋引起的。在新生动物离体脑片的研究表明，体脑片的研究表明，前包钦格复合体中存在着类似前包钦格复合体中存在着类似的电压依赖性起步的电压依赖性起步N N元，被认为是呼吸节律发源部位元，被认为是呼吸节律发源部位。但由于方法学的限制，尚难以证实在成
47、年整体动物但由于方法学的限制，尚难以证实在成年整体动物也存在这样的也存在这样的N N元。元。 (2)(2)N N元网络学说：元网络学说：该学说认为，节律性呼吸依该学说认为，节律性呼吸依赖于延髓内呼吸赖于延髓内呼吸N N元之间复杂的相互联系和相互作用。元之间复杂的相互联系和相互作用。在此基础上提出了多种模型，如在此基础上提出了多种模型，如吸气活动发生器和吸气活动发生器和吸气切断机制模型吸气切断机制模型。吸气活动发生器模型吸气活动发生器模型： 延髓内有些呼吸延髓内有些呼吸N N元具有吸气活动发生器样的功元具有吸气活动发生器样的功能，它在能，它在H H+ +、COCO2 2 或其它传入冲动的作用下兴
48、奋，并或其它传入冲动的作用下兴奋，并且引起且引起: : 向下兴奋延髓向下兴奋延髓I-NI-N元元脊髓吸气肌运动脊髓吸气肌运动N N元元吸气；吸气；向上兴奋脑桥呼吸调整中枢向上兴奋脑桥呼吸调整中枢抑制延髓抑制延髓I-NI-N元元; ;兴奋吸气切断机制兴奋吸气切断机制N N元。元。 吸气活动发生器和吸气切断机制模型吸气活动发生器和吸气切断机制模型 吸气活动发生器吸气活动发生器：当当H H+ + CO CO2 2 等作用下兴奋等作用下兴奋并引起并引起: : 向下兴奋延向下兴奋延髓髓I-NI-N元元脊髓吸气肌脊髓吸气肌运动运动N N元元吸气吸气；向向上兴奋脑桥呼吸调整中上兴奋脑桥呼吸调整中枢枢; ;兴
49、奋吸气切断机兴奋吸气切断机制制N N元。元。 吸气切断机制吸气切断机制：当接受到吸气活动发生当接受到吸气活动发生器、延髓器、延髓I-NI-N元、脑桥元、脑桥呼吸调整中枢和肺牵张呼吸调整中枢和肺牵张感受器的冲动，兴奋总感受器的冲动，兴奋总和达到某一阈值，反馈和达到某一阈值，反馈抑制延髓抑制延髓I-NI-N元元, ,切断吸切断吸气，从而使吸气转化为气，从而使吸气转化为呼气。呼气。H H+ + CO CO2 2二、呼吸的反射性调节二、呼吸的反射性调节( (一一) )机械感受性反射机械感受性反射1.1.肺牵张反射肺牵张反射( (黑黑- -伯反射伯反射) ) 指肺扩张或萎陷引起的吸气抑制或兴奋的指肺扩张
50、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。反射。包括肺扩张、肺缩小反射。 1).1).肺萎陷反射肺萎陷反射( (肺缩小反射肺缩小反射) ) 肺萎陷较明显时引起吸气的反射。肺萎陷较明显时引起吸气的反射。 在平静呼吸调节中的意义不大，但对阻止在平静呼吸调节中的意义不大，但对阻止呼气过深和肺不张等可能起一定作用。呼气过深和肺不张等可能起一定作用。 2).2).肺扩张反射肺扩张反射： 过程：过程：肺扩张肺扩张肺牵感器兴奋肺牵感器兴奋迷走迷走NN延延髓髓兴奋吸气切断机制兴奋吸气切断机制N N元元吸气转化为呼气吸气转化为呼气 。 意义意义: : 加速吸气和呼气的交替，使呼吸频加速吸气和呼气
