1、第五章第五章 呼呼 吸吸学习目标学习目标第第1节肺通气节肺通气第第2节气体交换节气体交换第第3节气体在血液中的运输节气体在血液中的运输第第4节呼吸运动的调节节呼吸运动的调节 19:46 学习目标学习目标19:46 概 述 人体的呼吸过程是由三个相互衔接并同时进行的人体的呼吸过程是由三个相互衔接并同时进行的环节来完成：环节来完成： （1）外呼吸：）外呼吸：指外界环境与肺毛细血管之间的指外界环境与肺毛细血管之间的气体交换过程气体交换过程,包括包括肺通气肺通气（肺与外界空气之间的（肺与外界空气之间的气体交换过程）和气体交换过程）和肺换气肺换气（肺泡与肺毛细血管之（肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程）
2、。间的气体交换过程）。 （2）气体在血液中的运输。）气体在血液中的运输。 （3）内呼吸又称组织换气）内呼吸又称组织换气（血液与组织细胞之（血液与组织细胞之间的气体交换过程）。间的气体交换过程）。19:46 人体呼吸全过程示意图人体呼吸全过程示意图19:46 第一节第一节 肺通气肺通气 （一）肺通气的动力（一）肺通气的动力 肺通气的肺通气的原动力原动力是呼吸运动是呼吸运动 肺通气的肺通气的直接动力直接动力是肺内压力与大气压力是肺内压力与大气压力之差之差19:46 呼吸运动：呼吸运动： 指由呼吸肌收缩舒张引起的胸指由呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大和缩小活动，包括吸气运动和呼气廓扩大和缩小活动，包括吸
3、气运动和呼气运动。运动。 呼吸运动形式：呼吸运动形式： 1.根据呼吸深度的不同，分为根据呼吸深度的不同，分为平静呼吸平静呼吸和和用用力呼吸力呼吸 2.根据运动方式的不同，分为根据运动方式的不同，分为胸式呼吸胸式呼吸与与腹腹式呼吸式呼吸19:46肺内压：肺内压：指肺泡内的压力指肺泡内的压力 吸气时吸气时 肺内压降低肺内压降低 肺内压大气压肺内压大气压 外界气体经呼吸道进入肺外界气体经呼吸道进入肺呼气时呼气时肺内压升高肺内压升高肺内压大气压肺内压大气压肺内气体经呼吸道排出外界肺内气体经呼吸道排出外界19:46 胸内压概念：胸内压概念： 胸内压是指胸膜腔内的压力。胸内压是指胸膜腔内的压力。 胸内压形
4、成原理：胸内压形成原理：胸内压胸内压=大气压肺回缩力大气压肺回缩力 若大气压为若大气压为0，则：，则： 胸内压胸内压= 肺回缩力肺回缩力 胸膜腔负压的生理意义：胸膜腔负压的生理意义： （1）维持肺的扩张状态；）维持肺的扩张状态； （2）降低中心静脉压，有利于）降低中心静脉压，有利于 静脉血和淋巴液的回流；静脉血和淋巴液的回流； （3）在呼吸运动和与肺通气之间起偶联作用）在呼吸运动和与肺通气之间起偶联作用19:46（二）肺通气的阻力（二）肺通气的阻力 肺通气的动力需克服阻力才能实现肺通气。肺通气的动力需克服阻力才能实现肺通气。 肺通气的阻力来自两个方面：肺通气的阻力来自两个方面： 一是一是弹性阻
5、力弹性阻力，包括肺和胸廓的弹性阻力。，包括肺和胸廓的弹性阻力。 二是二是气道阻力气道阻力，主要是呼吸道气流摩擦阻，主要是呼吸道气流摩擦阻力力19:46 顺应性（顺应性（C）= 1、气道阻力气道阻力 气道阻力又称非弹性阻力主气道阻力又称非弹性阻力主要指气流通过呼吸道时的摩擦阻力。要指气流通过呼吸道时的摩擦阻力。 2、弹性阻力弹性阻力 弹性阻力是指弹性物体受外弹性阻力是指弹性物体受外 力作用时所产生的一种对抗变形的力。力作用时所产生的一种对抗变形的力。 顺应性顺应性 是指弹性组织在外力作用下的是指弹性组织在外力作用下的可扩张性。容易扩张则顺应性大，不容易可扩张性。容易扩张则顺应性大，不容易扩张则顺
6、应性小，其相互关系如下：扩张则顺应性小，其相互关系如下： 弹性阻力（弹性阻力（R）119:46二、肺容量和肺通气量二、肺容量和肺通气量 肺容量和肺通气量是衡量肺通气功能的指肺容量和肺通气量是衡量肺通气功能的指标。标。 （一）肺容量（一）肺容量 肺容量是指肺容纳气体的容积。在通气肺容量是指肺容纳气体的容积。在通气过程中，过程中， 肺容量的大小决定于呼吸运动的深浅，肺容量的大小决定于呼吸运动的深浅，其数值可用肺量计进行测定。其数值可用肺量计进行测定。19:46 1、潮气量（、潮气量（TV）：）：每次呼吸时吸入或呼每次呼吸时吸入或呼出的气量称潮气量。平静呼吸时，正常成出的气量称潮气量。平静呼吸时，正
7、常成人的潮气量约为人的潮气量约为400600ml。 2、补呼气量（、补呼气量（ERV）：）：在平静吸气未再在平静吸气未再尽力呼气，尽力呼气， 所能增加的呼出气量称补呼气量。正常所能增加的呼出气量称补呼气量。正常成人约为成人约为9001200ml。 3、补吸气量（、补吸气量（IRV）：）：平静吸气未再尽平静吸气未再尽力吸气，所能增加的吸入量称补吸气量。力吸气，所能增加的吸入量称补吸气量。正常成约正常成约15001800ml。19:46 4、肺活量和时间肺活量、肺活量和时间肺活量 （1）肺活量）肺活量 （VC）在最大吸气之后作最大呼气在最大吸气之后作最大呼气所能呼出的气量称为肺活量。所能呼出的气量
8、称为肺活量。 肺活量为潮气量、补吸气量与补呼气量三者之肺活量为潮气量、补吸气量与补呼气量三者之和。一般正常成年男性的正常值约为和。一般正常成年男性的正常值约为3500ml，女，女性性2500ml。 （2）时间肺活量（）时间肺活量（TVC） 时间肺活量是指受试时间肺活量是指受试者在作最大的吸气后用力作最大速度呼气，测定者在作最大的吸气后用力作最大速度呼气，测定其在一定时间（如第其在一定时间（如第1、2、3秒之未）所能呼出的秒之未）所能呼出的气量。气量。 正常成人第正常成人第1、2、3秒末的时间肺活量值分别为秒末的时间肺活量值分别为肺活量的肺活量的83%，96%，99%。其中第。其中第1秒未的时间
9、秒未的时间肺活量意义最大，低于肺活量意义最大，低于60%则不正常。则不正常。 19:46 5、余气量和功能余气量：、余气量和功能余气量： （1）余气量（）余气量（RV）：）：在最大呼气末肺内残余的在最大呼气末肺内残余的气量称为余气量。气量称为余气量。 正常成人男性约正常成人男性约1500ml,女性约女性约1000ml。 （2）功能余气量）功能余气量(FRC)：是指平静呼气末肺内残是指平静呼气末肺内残余的气量。功能余气量为补呼气量与潮气量之和，余的气量。功能余气量为补呼气量与潮气量之和，其正常值男性约其正常值男性约2500ml，女性约，女性约1500ml。，。， 6、肺总量（、肺总量（TLC）：
10、）： 肺所容纳的最大气量称为肺所容纳的最大气量称为肺总容量。即肺活量与余气量之和。肺总量也有肺总容量。即肺活量与余气量之和。肺总量也有很大的个体差异，正常成人男性平均很大的个体差异，正常成人男性平均5000ml,女性女性约约3500ml19:46 肺容量描记图19:46（二）肺通气量（二）肺通气量19:46 2、每分肺泡通气量、每分肺泡通气量 肺通气的目的在于进行肺换气，而肺换气肺通气的目的在于进行肺换气，而肺换气是指肺泡与血液之间进行的气体交换。每次是指肺泡与血液之间进行的气体交换。每次吸入的气体总有一部分留在从上呼吸道至呼吸入的气体总有一部分留在从上呼吸道至呼吸性细支气管以前的呼吸道内，这
11、部分气体吸性细支气管以前的呼吸道内，这部分气体不参与肺换气。因此，我们把这部分呼吸道不参与肺换气。因此，我们把这部分呼吸道容积称为容积称为解剖无效腔解剖无效腔，其容积约为，其容积约为150ml。从气体交换的角度考虑，真正有效的通气量从气体交换的角度考虑，真正有效的通气量是肺泡通气量。安静时肺泡通气量的计算公是肺泡通气量。安静时肺泡通气量的计算公式为：式为： 每分肺泡通气量（潮气量无效腔气量）每分肺泡通气量（潮气量无效腔气量）呼吸频率呼吸频率19:46 不同呼吸频率和潮气量时的每分肺通气量和肺泡通气量不同呼吸频率和潮气量时的每分肺通气量和肺泡通气量呼吸频率（次呼吸频率（次/ min） 潮气量（潮
12、气量（ml） 肺通气量（肺通气量（ml/min） 肺泡通气量（肺泡通气量（ml/min） 12 500 6000 4200 24 250 6000 2400 6 1000 6000 5100 可见在潮气量减半而呼吸频率加倍或潮气量加倍可见在潮气量减半而呼吸频率加倍或潮气量加倍 而呼吸频率减半时，肺通气量保持不变，但是肺泡通而呼吸频率减半时，肺通气量保持不变，但是肺泡通 气量都发生明显变化。可见对肺换气而言深而慢的呼气量都发生明显变化。可见对肺换气而言深而慢的呼 吸比浅而快呼吸的气体交换数率高。吸比浅而快呼吸的气体交换数率高。19:46 第二节第二节 气体交换气体交换一、气体交换的原理一、气体交
13、换的原理 呼吸气体的交换以扩散方式进行。呼吸气体的交换以扩散方式进行。 气体交换的动力来自该气体的分压差气体交换的动力来自该气体的分压差 肺泡、血液和组织液内氧和二氧化碳分压（肺泡、血液和组织液内氧和二氧化碳分压（mmHg） 肺泡气肺泡气 静脉血静脉血 动脉血动脉血 组织液组织液 Po2 102 40 100 30 Pco2 40 46 40 5019:46二、气体交换的过程二、气体交换的过程 （一）肺换气（一）肺换气 静脉血流经肺泡时静脉血流经肺泡时,肺泡气中肺泡气中O2与血液与血液中中CO2经呼吸膜相互交换经呼吸膜相互交换,经过肺换气后经过肺换气后,静静脉血变成动脉血。脉血变成动脉血。 (
14、二二)组织换气组织换气 动脉血流经组织细胞时动脉血流经组织细胞时, 血液中血液中O2与组与组织细胞中织细胞中CO2相互交换相互交换,经过组织换气后经过组织换气后,动动脉血变成静脉血。脉血变成静脉血。19:46气体交换示意气体交换示意19:4619:46三、影响肺换气的因素三、影响肺换气的因素 （一）呼吸膜的厚度（一）呼吸膜的厚度 呼吸膜厚度增加，肺换气效率降低。呼吸膜厚度增加，肺换气效率降低。 （二）呼吸膜的面积（二）呼吸膜的面积 呼吸膜面积减少，肺换气效率降低。呼吸膜面积减少，肺换气效率降低。 （三）通气（三）通气/血流比值（血流比值（V/Q比值）比值） V/Q比值增大或减小，肺换气效率均降
15、低比值增大或减小，肺换气效率均降低19:46（二）（二） 气体在血液中的运输气体在血液中的运输 一、一、O2的运输的运输 （一）物理溶解（一）物理溶解 每每100ml血液中仅溶解血液中仅溶解0.3ml，占血液运输，占血液运输O2总总量的量的1.5%。 （二）化学结合（二）化学结合 化学结合约占化学结合约占O2运输总量的运输总量的98.5%。当血液中。当血液中Po2升高时，溶解于血浆中的升高时，溶解于血浆中的O2进入红细胞，血进入红细胞，血红蛋白与红蛋白与O2结合，形成氧合血红蛋白结合，形成氧合血红蛋白HbO2O2分压低时分压低时HbO2O2分压高时分压高时19:46 二、二氧化碳的运输二、二氧
16、化碳的运输 （一）（一） 物理溶解：物理溶解： 每升静脉血液中溶解的每升静脉血液中溶解的CO2为为1.3mmol（30ml），占），占CO2运输总量的运输总量的5%。 （二）化学结合：（二）化学结合： 化学结合约占化学结合约占CO2运输总量的运输总量的95%，化学，化学 结合形式主要是碳酸氢盐和氨基甲酸血红蛋白。结合形式主要是碳酸氢盐和氨基甲酸血红蛋白。 碳酸氢盐形式占碳酸氢盐形式占CO2总运输量总运输量88%， 氨基甲酸血红蛋白形式占氨基甲酸血红蛋白形式占7%。19:46二氧化碳的运输二氧化碳的运输19:46第三节第三节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节一、呼吸中枢一、呼吸中枢 呼吸中枢是指中枢
17、神经系统内产生和调呼吸中枢是指中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。节呼吸运动的神经细胞群。 (一）脊髓一）脊髓 （二）延髓（二）延髓 （三）脑桥（三）脑桥 （四）大脑皮质对呼吸运动的调节（四）大脑皮质对呼吸运动的调节19:46二、呼吸运动的反射性调节二、呼吸运动的反射性调节（一）肺牵张反射（一）肺牵张反射 1、概念：由肺的扩张或缩小所引起的、概念：由肺的扩张或缩小所引起的反射性呼吸调节，称为肺的牵张反射或黑反射性呼吸调节，称为肺的牵张反射或黑一伯反射一伯反射(Hering-Breuer reflex)。意义：使吸气不致过长、过深，促意义：使吸气不致过长、过深，促使吸气及时向呼气转化。它与脑桥的呼吸使吸气及时向呼气转化。它与脑桥的呼吸调整中枢共同调节呼吸的频率和深度。调整中枢共同调节呼吸的频率和深度。19:46（三）防御性呼吸反射19:46（二）化学感受性呼吸反射19:461、CO2对呼吸的调节19:462、H+对呼吸运动的调节 19:463、低氧对呼吸运动的调节 19:46 目标检测目标检测19:46 目标检测目标检测19:46 目标检测目标检测19:46 目标检测目标检测19:46 目标检测目标检测19:46 目标检测目标检测19:46 目标检测目标检测
