1、第五章第五章 呼吸呼吸第一节第一节 肺通气肺通气第二节第二节 肺换气和组织换气肺换气和组织换气第三节第三节 气体在血液中的运输气体在血液中的运输第四节第四节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节呼吸全过程示意图呼吸全过程示意图呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。意义：摄取意义：摄取O2 排出排出CO2 第一节第一节 肺通气肺通气概念：肺与外界环境之间的气体交换过程。概念：肺与外界环境之间的气体交换过程。参与器官：参与器官：呼吸道：气体进出肺的通道，保护功能呼吸道：气体进出肺的通道，保护功能 肺肺 泡：肺换气的主要场所泡：肺换气的主要场所 胸胸 廓：胸廓的节律
2、性呼吸运动是实现廓：胸廓的节律性呼吸运动是实现 肺通气的原动力肺通气的原动力一一、肺通气的原理肺通气的原理推动气体流动推动气体流动的的动力动力阻止气体流动阻止气体流动的的阻力阻力动力克服阻力动力克服阻力 实现肺通气实现肺通气（一）（一）肺通气的动力肺通气的动力肺泡与外界环境之间的压力差肺泡与外界环境之间的压力差 肺通气肺通气（肺通气的肺通气的原动力）原动力）胸廓扩大和缩小胸廓扩大和缩小 （肺通气的（肺通气的直接动力）直接动力）呼吸肌收缩和舒张引起的节律性呼吸运动呼吸肌收缩和舒张引起的节律性呼吸运动肺内压变化肺内压变化肺的扩张和缩小肺的扩张和缩小1 1.呼吸运动呼吸运动定义：呼吸肌的收缩和舒张引
3、起胸廓的扩大定义：呼吸肌的收缩和舒张引起胸廓的扩大 和缩小称为呼吸运动。和缩小称为呼吸运动。吸气肌：膈肌，肋间外肌吸气肌：膈肌，肋间外肌呼吸肌呼吸肌 呼气肌：肋间内肌，腹肌呼气肌：肋间内肌，腹肌 辅助吸气肌：如斜角肌，胸锁乳突肌辅助吸气肌：如斜角肌，胸锁乳突肌（1 1）呼吸运动的过程）呼吸运动的过程 平静呼吸平静呼吸的过程的过程 用力呼吸的过程用力呼吸的过程平静呼吸的过程平静呼吸的过程吸气：膈肌和肋间外肌收缩，胸腔和肺容积增大，吸气：膈肌和肋间外肌收缩，胸腔和肺容积增大，肺内压肺内压大气压大气压 气体出肺气体出肺 特点：吸气主动特点：吸气主动（有呼吸肌收缩），呼气被动（有呼吸肌收缩），呼气被动
4、。呼吸运动时膈肌、肋骨位置的变化呼吸运动时膈肌、肋骨位置的变化用力呼吸的过程用力呼吸的过程 吸气：吸气肌收缩，辅助吸气肌参与收缩吸气：吸气肌收缩，辅助吸气肌参与收缩 胸腔和胸腔和 肺容积进一步增大，吸入更多气体肺容积进一步增大，吸入更多气体 呼气：吸气肌舒张，呼气肌呼气：吸气肌舒张，呼气肌(肋间内肌、腹肌肋间内肌、腹肌)参与收参与收 缩缩 胸腔和肺容积进一步减小，呼出更多气体胸腔和肺容积进一步减小，呼出更多气体 特点：吸气与呼气均为主动过程特点：吸气与呼气均为主动过程 （2 2）呼吸运动的形式）呼吸运动的形式腹式呼吸：以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动。腹式呼吸：以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动。胸式呼
5、吸：以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动。胸式呼吸：以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动。一般情况下，呼吸呈混合式呼吸一般情况下，呼吸呈混合式呼吸1）腹式呼吸和胸式呼吸腹式呼吸和胸式呼吸平静呼吸：安静状态下的呼吸运动。平静呼吸：安静状态下的呼吸运动。频率频率12121818次次/分钟分钟用力呼吸（深呼吸）：机体运动时；吸入气用力呼吸（深呼吸）：机体运动时；吸入气COCO2 2或或 O O2 2时，呼吸加深加快时，呼吸加深加快呼吸困难：在缺呼吸困难：在缺O O2 2或或COCO2 2增多较严重的情况下，呼吸增多较严重的情况下，呼吸 大大加深，而且出现鼻翼扇动，主观上大大加深，而且出现鼻翼扇动，主观上 有
6、胸部困压感等现象。有胸部困压感等现象。2）平静呼吸和用力呼吸平静呼吸和用力呼吸2 2.肺内压肺内压 定义：肺泡内的压力定义：肺泡内的压力 在在呼吸暂停（如屏气）、声带开放、呼呼吸暂停（如屏气）、声带开放、呼 吸道畅通吸道畅通时，与大气压相等。时，与大气压相等。呼吸过程中肺内压的变化呼吸过程中肺内压的变化吸气：肺容积增大，肺内压吸气：肺容积增大，肺内压大气压大气压 （约高（约高1-2 mmHg1-2 mmHg）呼气末：呼气末：肺内压肺内压=大气压，气流运动停止大气压，气流运动停止注意：注意：呼吸过程中肺内压的变化程度，视呼吸运呼吸过程中肺内压的变化程度，视呼吸运 动的缓急、深浅和呼吸道是否通畅来
7、决定。动的缓急、深浅和呼吸道是否通畅来决定。用力呼吸时，肺内压变动程度增大用力呼吸时，肺内压变动程度增大 吸气：吸气：-100-100 -30mmHg-30mmHg 呼气：呼气：60 60 140mmHg140mmHg如紧闭声门如紧闭声门时用力呼吸时用力呼吸人工呼吸：在人的自然呼吸停止时，可以人工呼吸：在人的自然呼吸停止时，可以 用人为的方法来改变肺内压，建立肺内压用人为的方法来改变肺内压，建立肺内压 和大气压之间的压力差，维持通气。和大气压之间的压力差，维持通气。方法：首先要保持呼吸道的通畅方法：首先要保持呼吸道的通畅 正压呼吸正压呼吸:呼吸机正压和口对口人工呼吸呼吸机正压和口对口人工呼吸
8、负压呼吸负压呼吸:节律性举臂压背或挤压胸廓节律性举臂压背或挤压胸廓3 3.胸膜腔内压胸膜腔内压胸膜腔：肺和胸廓之间存在的潜在密闭的腔隙胸膜腔：肺和胸廓之间存在的潜在密闭的腔隙组成：组成：紧贴于肺表面的脏层胸膜；紧贴于肺表面的脏层胸膜；紧贴于胸廓内壁壁层胸膜；紧贴于胸廓内壁壁层胸膜；腔内的少量浆液分子。腔内的少量浆液分子。胸膜腔内压的测定：胸膜腔内压的测定：直接法：直接法：间接法：通过食管内压力的变化来间接反应胸膜腔内压的变化。间接法：通过食管内压力的变化来间接反应胸膜腔内压的变化。呼吸过程中胸膜腔内压的变化呼吸过程中胸膜腔内压的变化为何平静呼气末胸膜腔内压仍为负压？为何平静呼气末胸膜腔内压仍为
9、负压？胸膜腔负压的形成胸膜腔负压的形成 胸膜腔内压肺内压肺回缩压胸膜腔内压肺内压肺回缩压在吸气末或呼气末：在吸气末或呼气末：胸膜腔内压胸膜腔内压=大气压肺回缩压大气压肺回缩压若以大气压为若以大气压为0 0，则：，则：胸膜腔内压胸膜腔内压=肺回肺回缩压缩压 结论：结论：胸膜腔内负压是由肺的回缩力造成的胸膜腔内负压是由肺的回缩力造成的胸膜腔负压的生理意义胸膜腔负压的生理意义维持肺的扩张状态，防止肺萎陷。维持肺的扩张状态，防止肺萎陷。有利于静脉血和淋巴液的回流。有利于静脉血和淋巴液的回流。（二）（二）肺通气的阻力肺通气的阻力弹性阻力弹性阻力（占（占70%70%）肺的弹性阻力肺的弹性阻力 胸廓的弹性阻
10、力胸廓的弹性阻力 非弹性阻力非弹性阻力（占（占30%30%）气道阻力（为主）气道阻力（为主）惯性阻力惯性阻力 粘滞阻力粘滞阻力 1.1.弹性阻力和顺应性：弹性阻力和顺应性：弹性阻力弹性阻力(R)(R)：物体对抗外力作用引起变形的力。物体对抗外力作用引起变形的力。顺应性顺应性(C)(C)：单位跨壁压变化（单位跨壁压变化（P P）所引起的容）所引起的容 积变化（积变化（V V）。）。即即 C=C=V/V/P P（L/cmHL/cmH2 2O O）弹性阻力大者顺应性小，弹性阻力大者顺应性小，C=1/RC=1/R（1 1）肺的弹性阻力和顺应性：肺的弹性阻力和顺应性：肺弹性阻力：由肺的回缩力构成，肺弹性
11、阻力：由肺的回缩力构成，是吸气的阻力是吸气的阻力来源：来源：1 1）肺组织弹性回缩力（占）肺组织弹性回缩力（占1/3 1/3）：）：来自弹性纤维和胶原纤维等成分。来自弹性纤维和胶原纤维等成分。2 2）肺泡表面张力所产生的回缩力（占）肺泡表面张力所产生的回缩力（占2/32/3）肺顺应性（肺顺应性（C CL L）=跨肺压跨肺压=肺内压肺内压-胸膜腔内压胸膜腔内压 影响肺顺应性的因素：影响肺顺应性的因素：1）肺容积）肺容积 2）肺总量）肺总量 3）肺泡液）肺泡液-气界面的表面张力气界面的表面张力跨肺压的变化（跨肺压的变化（P P）肺容积的变化（肺容积的变化（V V）肺的静态顺应性曲线肺的静态顺应性曲
12、线（压力（压力-容积曲线）容积曲线）曲线的斜率反映不同肺容曲线的斜率反映不同肺容量下顺应性或弹性阻力的量下顺应性或弹性阻力的大小，斜率大顺应性大，大小，斜率大顺应性大，弹性阻力小。弹性阻力小。正常成人平静呼吸时，肺顺应性约正常成人平静呼吸时，肺顺应性约0.2L/cmH2O，位于曲线中，位于曲线中段，斜率最大，表明平静呼吸时肺的弹性阻力较小，呼吸省力。段，斜率最大，表明平静呼吸时肺的弹性阻力较小，呼吸省力。1）肺容积）肺容积肺顺应性受肺总量的影响肺顺应性受肺总量的影响比顺应性：单位肺容量的顺应性比顺应性：单位肺容量的顺应性计算公式：计算公式：肺顺应性肺顺应性(L/cmH(L/cmH2 2O)O)
13、肺的功能余气量肺的功能余气量(L)(L)比顺应性比顺应性=2）肺总量）肺总量 3）肺泡液）肺泡液-气界面的表面张力气界面的表面张力充空气和充生理盐水时肺的顺应性曲线充空气和充生理盐水时肺的顺应性曲线滞后现象：滞后现象：肺泡表面张力（肺泡表面张力（T T）LaplaceLaplace定律：定律：2 T 2 T R RT T：表面张力系数：表面张力系数R R：肺泡半径：肺泡半径P=P=肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质分泌：由肺泡分泌：由肺泡型细胞分泌型细胞分泌成分：二软脂酰卵磷脂（成分：二软脂酰卵磷脂（DPLDPL或或DPPCDPPC）占）占60%60%以上以上 表面活性物质结合蛋白（表面活性物质
14、结合蛋白（SPSP）生理作用：降低肺泡表面张力生理作用：降低肺泡表面张力 分布特点：其密度随肺泡的张缩而改变，与肺泡分布特点：其密度随肺泡的张缩而改变，与肺泡 半径成反变关系。半径成反变关系。肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质生理意义：生理意义：1)1)有助于维持肺泡的稳定性；有助于维持肺泡的稳定性；2)2)减少肺间质和肺泡内的组织液生成，减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿的发生；防止肺水肿的发生；3)3)降低吸气阻力，减少吸气做功。降低吸气阻力，减少吸气做功。缺乏症：缺乏症：1 1成人缺乏症成人缺乏症:肺不张肺不张 2 2新生儿缺乏症新生儿缺乏症:呼吸窘迫综合症呼吸窘迫综合症 （2 2
15、）胸廓的弹性阻力和顺应性）胸廓的弹性阻力和顺应性胸廓弹性阻力：胸廓弹性阻力：1 1）当肺容量）当肺容量 肺总量肺总量67%67%时时:胸廓处于自然位置，无弹性阻力。胸廓处于自然位置，无弹性阻力。2 2）当肺容量肺总量）当肺容量肺总量67%67%时时:胸廓容量小于自然容量，弹性阻力向外；胸廓容量小于自然容量，弹性阻力向外；胸廓的弹性阻力为呼气的阻力，吸气的动力。胸廓的弹性阻力为呼气的阻力，吸气的动力。3 3）当肺容量肺总量）当肺容量肺总量67%67%时：时：胸廓容量大于自然容量，弹性阻力向内；胸廓容量大于自然容量，弹性阻力向内；胸廓的弹性阻力为吸气的阻力，呼气的动力。胸廓的弹性阻力为吸气的阻力，
16、呼气的动力。（2 2）胸廓的弹性阻力和顺应性：）胸廓的弹性阻力和顺应性：胸廓的顺应性：胸廓的顺应性：胸腔容积的变化（胸腔容积的变化（V V）1)1)胸廓顺应性胸廓顺应性=跨胸壁压的变化（跨胸壁压的变化（P P）2)2)正常值：正常值：0.2 L/cmH0.2 L/cmH2 2O O （3)3)肺和胸廓的总弹性阻力和顺应性肺和胸廓的总弹性阻力和顺应性肺和胸廓呈串联排列，故：肺和胸廓呈串联排列，故：R R总总=R=R肺肺+R+R胸胸 =1/C=1/C肺肺+1/C+1/C胸胸 =10=10 C=1/R C=1/R 总顺应性为总顺应性为0.1L/cmH0.1L/cmH2 2O O 2.2.非弹性阻力非
17、弹性阻力 惯性阻力：惯性阻力：气流在发动、变速、换向时因气流和组织的惯性所气流在发动、变速、换向时因气流和组织的惯性所 产生的阻止肺通气的力。产生的阻止肺通气的力。粘滞阻力：粘滞阻力：来自呼吸时组织相对位移所发生的摩擦。来自呼吸时组织相对位移所发生的摩擦。气道阻力：气道阻力：来自气体流经呼吸道时气体分子间和气体分子与来自气体流经呼吸道时气体分子间和气体分子与 气气 道壁之间的摩擦，是非弹性阻力的主要成分。道壁之间的摩擦，是非弹性阻力的主要成分。气道阻力气道阻力影响因素：影响因素：1)1)气流速度气流速度:速度快，阻力大。速度快，阻力大。2)2)气流形式：层流阻力小，湍流阻力大。气流形式：层流阻
18、力小，湍流阻力大。3)3)气道管气道管径径:R1/r4气道阻力气道阻力=大气压与肺内压之差大气压与肺内压之差(cmH2O)单位时间内气体流量（单位时间内气体流量（L/s）影响气道管径的因素影响气道管径的因素(1)(1)跨壁压：跨壁压：(2)(2)肺实质对气道壁的牵引作用肺实质对气道壁的牵引作用:(3)(3)自主神经系统的调节自主神经系统的调节:(4)(4)化学因素的调节：化学因素的调节：思考题：为什么支气管哮喘者呼气比吸气更困难？思考题：为什么支气管哮喘者呼气比吸气更困难？副交感副交感N N兴奋，气道平滑肌收缩；兴奋，气道平滑肌收缩；交感交感N N兴奋，气道平滑肌舒张；兴奋，气道平滑肌舒张；神
19、经肽：神经肽：吸气时交感神经紧张性活动增强。吸气时交感神经紧张性活动增强。与阻力成反变关系。吸气时增大；与阻力成反变关系。吸气时增大；吸气时增强；吸气时增强；儿茶酚胺儿茶酚胺、前列腺素、组胺前列腺素、组胺、白三烯、白三烯、内皮素、内皮素、CO2 CO2 等。等。二、肺通气功能的评价二、肺通气功能的评价（一）肺容积和肺容量（一）肺容积和肺容量（二）肺通气量和肺泡通气量（二）肺通气量和肺泡通气量（三）最大呼气流速（三）最大呼气流速-容积曲线容积曲线（四）呼吸功（四）呼吸功呼吸功能测定呼吸功能测定（一）肺容积和肺容量：评价肺通气功能的基础（一）肺容积和肺容量：评价肺通气功能的基础1.肺容积（肺容积（
20、pulmonary volume）：）：肺内气体的容积。肺内气体的容积。(1)1)潮气量（潮气量（TVTV）：）：每次呼吸时吸入或呼出的气量；每次呼吸时吸入或呼出的气量；平静呼吸时为平静呼吸时为400-600ml(500ml)400-600ml(500ml)，运动，运动 时增大。时增大。(2)(2)补吸气量（补吸气量（IRVIRV）或吸气储备量：）或吸气储备量：平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的气体量。平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的气体量。正常值：正常值：150015002000ml2000ml 肺容积和肺容量示意图肺容积和肺容量示意图（3 3）补呼气量（）补呼气量（ERVERV）或呼气储备量
21、：）或呼气储备量：平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气体量。平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气体量。正常值：正常值：9009001200ml1200ml（4 4）余气量（）余气量（RVRV）：）：最大呼气末尚存留于肺内不能再呼出的气体量。最大呼气末尚存留于肺内不能再呼出的气体量。正常值：正常值：100010001500ml1500ml 肺容积和肺容量示意图肺容积和肺容量示意图（一）肺容积和肺容量（一）肺容积和肺容量2.肺容量（肺容量（pulmonary capacity）：）：肺容积中两项或两项以上的联合气体量。肺容积中两项或两项以上的联合气体量。(1)(1)深吸气量（深吸气量（ICIC）=潮气
22、量潮气量+补吸气量补吸气量 衡量最大通气潜力的重要指标衡量最大通气潜力的重要指标(2)(2)功能余气量（功能余气量（FRCFRC）=余气量余气量+补呼气量补呼气量 平静呼气末尚存留于肺内的气体量平静呼气末尚存留于肺内的气体量 生理意义：缓冲呼吸过程中肺泡气生理意义：缓冲呼吸过程中肺泡气P PO2O2和和P PCO2CO2变化变化 幅度，有利于肺换气幅度，有利于肺换气肺容积和肺容量示意图肺容积和肺容量示意图（3 3）肺活量（）肺活量（VCVC），用力肺活量和用力呼气量：），用力肺活量和用力呼气量：肺活量：尽力吸气后从肺内所能呼出的最大气量。肺活量：尽力吸气后从肺内所能呼出的最大气量。肺活量肺活量
23、=潮气量潮气量 +补吸气量补吸气量 +补呼气量补呼气量 肺活量反映一次呼吸的最大通气量，可了解呼吸功能贮备肺活量反映一次呼吸的最大通气量，可了解呼吸功能贮备量的大小，是肺功能测定的常用指标。量的大小，是肺功能测定的常用指标。有较大的个体差异，有较大的个体差异，正常值：男性正常值：男性3500ml3500ml，女性，女性2500ml2500ml用力肺活量（用力肺活量（FVCFVC）：）：指一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大指一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气量。为呼吸功能的动态指标。气量。为呼吸功能的动态指标。1 1秒用力呼气量（秒用力呼气量（FEVFEV1 1）：）：指第指第
24、1 1秒钟内的用力肺活量。为排除肺容积差异的秒钟内的用力肺活量。为排除肺容积差异的影响，通常用影响，通常用FEVFEV1 1/FVC/FVC表示，正常约为表示，正常约为80%80%。1 1秒用力呼气量不仅反映肺活量容量的大小，秒用力呼气量不仅反映肺活量容量的大小，而且反映了呼吸所遇阻力的变化，是动态指标，能而且反映了呼吸所遇阻力的变化，是动态指标，能较好地评价肺通气功能。较好地评价肺通气功能。用力肺活量（用力肺活量（FVCFVC）和）和 1秒用力呼气量（秒用力呼气量（FEV1）正常人正常人气道狭窄患者气道狭窄患者（4 4）肺总量（）肺总量（TLCTLC）：）：肺所能容纳的最大气体量。肺所能容纳
25、的最大气体量。肺总量肺总量=肺活量肺活量+余气量余气量 正常值：男性约正常值：男性约5000ml5000ml，女性约女性约3500ml3500ml 肺容积和肺容量示意图肺容积和肺容量示意图阻塞性和限制性肺通气功能障碍的阻塞性和限制性肺通气功能障碍的肺容量和通气功能的特征性变化肺容量和通气功能的特征性变化检测指标检测指标VCVCRVRVTLCTLCRV/TLCRV/TLCFEV1FEV1FEV1/FVCFEV1/FVC阻塞性阻塞性/正常正常正常正常/限制性限制性 正常正常/正常正常/正常正常/（二）肺通气量和肺泡通气量（二）肺通气量和肺泡通气量1.肺通气量：每分钟吸入或呼出的气体总量，肺通气量：
26、每分钟吸入或呼出的气体总量，6 69L9L。=潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率 反映单位时间内肺的通气效率。反映单位时间内肺的通气效率。通气贮量百分比通气贮量百分比=最大通气量最大通气量-每分平静通气量每分平静通气量最大通气量最大通气量正常值：正常值：93%100%最大随意通气量：尽力作深快呼吸时，每分钟最大随意通气量：尽力作深快呼吸时，每分钟 所能吸入或呼出的最大气量。所能吸入或呼出的最大气量。是估计一个人能进行多大运动量的生理指标之一。是估计一个人能进行多大运动量的生理指标之一。（二）肺通气量和肺泡通气量（二）肺通气量和肺泡通气量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
27、解剖无效腔解剖无效腔:肺泡无效腔肺泡无效腔:每次吸入的气体中一部分将留在从上每次吸入的气体中一部分将留在从上呼吸道至呼吸性细支气管以前的呼吸呼吸道至呼吸性细支气管以前的呼吸道内，不参与肺泡与血液之间的气体道内，不参与肺泡与血液之间的气体交换，这部分呼吸道容积称为解剖无交换，这部分呼吸道容积称为解剖无效腔效腔,约约150ml150ml。进入肺泡的气体可因血流在肺内分布进入肺泡的气体可因血流在肺内分布不均而未能都与血液进行气体交换，不均而未能都与血液进行气体交换，未能发生交换的肺泡容量称为肺泡无未能发生交换的肺泡容量称为肺泡无效腔效腔。肺泡通气量：指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量肺泡通气量：指每分钟吸
28、入肺泡的新鲜空气量 （潮气量无效腔气量）（潮气量无效腔气量）呼吸频率呼吸频率每次呼吸仅使肺泡内气体更新每次呼吸仅使肺泡内气体更新1/7左右。左右。因为每次进入肺泡的气量为：因为每次进入肺泡的气量为：500-150=350 ml 若功能余气量为若功能余气量为2500 ml，则则350/2500 1/7反映单位时间内真正有效的通气量，是换气功能的反映单位时间内真正有效的通气量，是换气功能的基本条件。基本条件。对肺换气而言，浅而快的呼吸是不利的。对肺换气而言，浅而快的呼吸是不利的。肺通气量和肺泡通气量的比较肺通气量和肺泡通气量的比较（三）最大呼气流速（三）最大呼气流速-容积曲线容积曲线（maximu
29、m expiratory flow volume,MEFVmaximum expiratory flow volume,MEFV）可用于检查可用于检查2mm2mm以下的小以下的小气道病变。气道病变。（四（四)呼吸功呼吸功呼吸功：呼吸功：在一次呼吸过程中呼吸肌为实现肺通气所作的功。在一次呼吸过程中呼吸肌为实现肺通气所作的功。用于克服肺通气的阻力（弹性阻力和非弹性阻力）。用于克服肺通气的阻力（弹性阻力和非弹性阻力）。呼吸功呼吸功 =PPV V（J J）小结：第一节肺通气小结：第一节肺通气一、肺通气的原理一、肺通气的原理胸膜腔内压，胸膜腔负压的形成及意义；肺胸膜腔内压，胸膜腔负压的形成及意义；肺和胸
30、和胸廓廓弹性阻力和顺应性，肺静态顺应性曲线和比顺弹性阻力和顺应性，肺静态顺应性曲线和比顺应性，肺泡表面张力与肺泡表面活性物质应性，肺泡表面张力与肺泡表面活性物质二、肺通气功能的评价二、肺通气功能的评价功能余气量，肺活量，用力肺活量，用力呼气量，功能余气量，肺活量，用力肺活量，用力呼气量，每分通气量，肺泡通气量每分通气量，肺泡通气量掌握：肺通气的原理掌握：肺通气的原理 肺通气的动力和阻力；肺通气的动力和阻力；基本肺容积、肺容量和肺通气量；基本肺容积、肺容量和肺通气量；熟悉：呼吸的意义及呼吸各环节的基本过程；熟悉：呼吸的意义及呼吸各环节的基本过程；思考题：思考题：1.试述胸膜腔负压的成因，以及它在
31、呼吸过程中的变试述胸膜腔负压的成因，以及它在呼吸过程中的变化和生理意义。化和生理意义。2.说明肺泡表面活性物质的主要成分、来源、特性、说明肺泡表面活性物质的主要成分、来源、特性、生理作用及意义。生理作用及意义。3.胸廓弹性阻力在不同肺容积时对肺通气的作用有何胸廓弹性阻力在不同肺容积时对肺通气的作用有何不同？为什么？不同？为什么？4.临床上常见支气管哮喘病人呼气比吸气更为困难，临床上常见支气管哮喘病人呼气比吸气更为困难，其生理机制是什么？其生理机制是什么？5.较好的肺通气功能评定指标是什么？为什么？较好的肺通气功能评定指标是什么？为什么？第二节第二节 肺换气和组织换气肺换气和组织换气一、肺换气和
32、组织换气的基本原理一、肺换气和组织换气的基本原理二、肺换气二、肺换气三、组织换气三、组织换气一、肺换气和组织换气的基本原理一、肺换气和组织换气的基本原理(一一)气体的扩散：气体的扩散：肺换气和组织换气是以肺换气和组织换气是以扩散方式扩散方式进行的。进行的。气体分子从分压高处向分压低处发生净转移。气体分子从分压高处向分压低处发生净转移。气体扩散速率（气体扩散速率（D）：）：单位时间内气体扩散的容积。单位时间内气体扩散的容积。D PTASdMW（二）呼吸气体和人体不同部位气体的分压（二）呼吸气体和人体不同部位气体的分压 1.1.呼吸气和肺泡气的成分和分压呼吸气和肺泡气的成分和分压2.2.血液气体和
33、组织气体的分压血液气体和组织气体的分压 （kPa kPa，mmHgmmHg）动脉血动脉血 混合静脉血混合静脉血 组织组织 P PO2O2 12.9 12.913.3 5.3(40)4.0(30)13.3 5.3(40)4.0(30)（9797100100）P PCO2CO2 5.3(40)6.1(46)6.7(50)5.3(40)6.1(46)6.7(50)二、肺换气二、肺换气（一）肺换气的过程（一）肺换气的过程（二）影响肺换气的因素（二）影响肺换气的因素（三）肺扩散容量（三）肺扩散容量（一）肺换气的过程（一）肺换气的过程交换只需交换只需0.3s0.3s，血液流经肺毛细血管血液流经肺毛细血管的
34、时间约为的时间约为0.7s0.7s。肺换气有很大的储备能力。肺换气有很大的储备能力。（二）影响肺换气的因素（二）影响肺换气的因素 气体的扩散速率受气体的分压差、扩散面积、扩散距气体的扩散速率受气体的分压差、扩散面积、扩散距离、温度、扩散系数、气体的分子量的影响。离、温度、扩散系数、气体的分子量的影响。肺水肿、肺纤维化等肺水肿、肺纤维化等厚度厚度扩散距离扩散距离换气换气1.1.呼吸膜的厚度：呼吸膜的厚度：平均厚度约为平均厚度约为0.6m0.6m。2.2.呼吸膜面积：呼吸膜面积：总面积约总面积约70m70m2 2，安静状态，安静状态下约下约40m40m2 2，贮备大。，贮备大。3.3.通气通气/血
35、流比值（血流比值（V VA A/Q/Q）：）：指每分钟肺泡通气量（指每分钟肺泡通气量（V VA A）和每分钟肺血流量（）和每分钟肺血流量（Q Q）之间的比）之间的比值（值（V VA A/Q/Q）。）。正常成人安静时：正常成人安静时：4.2/5=0.844.2/5=0.842 2）当）当V VA A/Q/Q0.840.84：通气过剩、血流不足：通气过剩、血流不足 部分肺泡气体未能部分肺泡气体未能 与血液气体充分交换与血液气体充分交换肺泡无效腔肺泡无效腔 肺换气效率下降。肺换气效率下降。1 1）当）当V VA A/Q=0.84/Q=0.84：通气（气体泵）与血流（血液泵）协调配：通气（气体泵）与血
36、流（血液泵）协调配 合，换气效率高。合，换气效率高。3 3）当）当V VA A/Q/Q0.840.84：通气不足、血流过剩：通气不足、血流过剩 混合静脉血中的混合静脉血中的 气体未能得到充分更新气体未能得到充分更新功能性动功能性动-静脉短路静脉短路 肺换气效率下降。肺换气效率下降。1 1）动静脉间）动静脉间P PO2O2差差P PCO2CO2差，故动差，故动-静脉短路时，动静脉短路时，动 脉血脉血P PO2O2下降的程度大于下降的程度大于P PCO2CO2升高的程度。升高的程度。2 2）COCO2 2扩散较扩散较O O2 2快，不易潴留快，不易潴留 。3 3）动脉血）动脉血P PO2O2下降和
37、下降和P PCO2CO2升高时，呼吸加深加快，增升高时，呼吸加深加快，增 加肺泡通气量，加肺泡通气量，COCO2 2排出排出，却无助于，却无助于O O2 2的摄取的摄取 （去氧血红蛋白与（去氧血红蛋白与O O2 2亲和力低）。亲和力低）。通气通气/血流比值异常可导致缺血流比值异常可导致缺O O2 2和和COCO2 2潴留，潴留，但是以缺但是以缺O O2 2为主，其原因在于：为主，其原因在于：肺尖部肺尖部V VA A/Q/Q较大较大（3.33.3）肺底部肺底部V VA A/Q/Q较小较小（0.630.63）正常人直立时肺通气和血流量的分布正常人直立时肺通气和血流量的分布（三）肺扩散容量（三）肺扩
38、散容量概念：气体在单位分压差概念：气体在单位分压差(0.1333(0.1333kPakPa,1mmHg),1mmHg)的作用的作用 下，每分钟通过呼吸膜扩散的气体的毫升数。下，每分钟通过呼吸膜扩散的气体的毫升数。D DL L=V VPA-PCPA-PC安静时安静时O O2 2的的D DL L 约约20ml/20ml/（minmmHgminmmHg），），COCO2 2的的D DL L为为O O2 2的的2020倍。运动时增加。倍。运动时增加。三、组织换气三、组织换气 POPO2 2、PCOPCO2 2随细胞内代谢强度随细胞内代谢强度和组织血流量而异；和组织血流量而异；交换发生在液相；交换发生在
39、液相；交换机制、影响因素与肺换交换机制、影响因素与肺换气相似。气相似。小结：第二节肺换气和组织换气小结：第二节肺换气和组织换气一、肺换气和组织换气的基本原理一、肺换气和组织换气的基本原理肺换气的原理肺换气的原理二、肺换气：二、肺换气：影响肺换气的因素：呼吸膜的厚度和面积，通气影响肺换气的因素：呼吸膜的厚度和面积，通气/血血流比值。流比值。三、组织换气三、组织换气掌握：肺换气的原理及其影响因素掌握：肺换气的原理及其影响因素 思考题：思考题：1.1.试述肺、组织换气的过程及其影响因素。试述肺、组织换气的过程及其影响因素。2.2.何谓通气何谓通气/血流比值？正常值是多少？有何生血流比值？正常值是多少
40、？有何生理变异？如何影响肺部气体交换？理变异？如何影响肺部气体交换？第三节第三节 气体在血液中的运输气体在血液中的运输一一 、氧的运输、氧的运输二二 、二氧化碳的运输、二氧化碳的运输物理结合（量少）物理结合（量少）化学结合（量大）化学结合（量大）O O2 2和和COCO2 2在血液中的存在形式在血液中的存在形式一一 、氧的运输、氧的运输物理溶解物理溶解 （占（占1.5%1.5%）化学结合（化学结合（HbOHbO2 2 形式，占形式，占98.5%98.5%）（一）血红蛋白（一）血红蛋白(Hb)(Hb)分子结构分子结构HbHb：紧密型（：紧密型（T T型），与型），与O O2 2亲和力小。亲和力小
41、。HbOHbO2 2 ：疏松型（：疏松型（R R型），与型），与O O2 2亲和力大。亲和力大。HbHb的四个亚单位有协同效应。的四个亚单位有协同效应。（二）（二）HbHb与与O O2 2结合的特征结合的特征2.2.是氧合而非氧化：是氧合而非氧化：FeFe2+2+不受影响。不受影响。3.13.1分子分子HbHb可结合可结合4 4分子分子O O2 2 。1gHb1gHb可以结合可以结合1.34 1.34 1.39ml O1.39ml O2 2 。1.1.快速性和可逆性：快速性和可逆性：反应快、可逆、不需酶的催化、受反应快、可逆、不需酶的催化、受POPO2 2的影响。的影响。P PO2O2高高(肺
42、部肺部)P PO2O2低低(组织组织)HbO HbO2 2(鲜红色鲜红色)Hb +OHb +O2 2 (紫蓝色紫蓝色)HbHb与与O O2 2结合的相关概念结合的相关概念1 1）HbHb氧容量：氧容量：100ml 100ml 血液中血液中HbHb所能结合的最大所能结合的最大O O2 2量量2 2）HbHb氧含量：氧含量：100ml 100ml 血液中血液中HbHb实际结合的实际结合的O O2 2量量3 3）HbHb氧饱和度：氧饱和度：HbHb氧含量氧含量/Hb/Hb氧容量氧容量100%100%血浆中溶解的血浆中溶解的O O2 2极少，通常将三者称为极少，通常将三者称为 ：血氧容量、血氧含量和血
43、氧饱和度。血氧容量、血氧含量和血氧饱和度。P PO2O2高高(肺部肺部)P PO2O2低低(组织组织)HbO HbO2 2(鲜红色鲜红色)Hb +OHb +O2 2 4.Hb4.Hb与与O O2 2结合或解离曲线呈结合或解离曲线呈S S形。形。（与（与HbHb的变构效应有关）的变构效应有关）4 4）发绀：）发绀：当血液中当血液中HbHb含量达含量达5g/100ml5g/100ml以上时，皮肤、黏膜呈暗紫色。以上时，皮肤、黏膜呈暗紫色。原发性红细胞增多症：可有发绀而不缺氧。原发性红细胞增多症：可有发绀而不缺氧。严重贫血：缺氧可不发绀。严重贫血：缺氧可不发绀。一氧化碳中毒：口唇呈樱桃红色一氧化碳中
44、毒：口唇呈樱桃红色(紫蓝色紫蓝色)（三）氧解离曲线（三）氧解离曲线HbHb：紧密型（：紧密型（T T型），型），与与O O2 2亲和力小。亲和力小。HbOHbO2 2 ：疏松型（：疏松型（R R型），型），与与O O2 2亲和力大。亲和力大。HbHb的四个亚单位有的四个亚单位有协同效应。协同效应。表示血液表示血液P PO2O2与与HbHb氧饱和度关系的曲线，呈氧饱和度关系的曲线，呈S S形；形；又称氧合血红蛋白解离曲线。又称氧合血红蛋白解离曲线。1.氧解离曲线的上段：氧解离曲线的上段：P PO2O2为为7.98-13.3kPa(60-100mmHg)7.98-13.3kPa(60-100mmH
45、g)特点：特点：曲线较平坦，曲线较平坦，P PO2O2的的变化对变化对HbHb氧饱和度影氧饱和度影响不大，是响不大，是HbHb与与O O2 2结结合的部分合的部分 。意义：意义：只要只要POPO2 2不低于不低于60mmHg60mmHg，HbHb氧饱和度仍能保持在氧饱和度仍能保持在90%90%以上，血液仍可携带以上，血液仍可携带足够量的足够量的O O2 2。2.氧解离曲线的中段：氧解离曲线的中段：P PO2O2为为5.3 5.3 8kPa(40 8kPa(40 60mmHg)60mmHg)特点：特点：曲线较陡，曲线较陡，HbHb氧饱和氧饱和度对度对P PO2O2的变化敏感，的变化敏感，是是Hb
46、OHbO2 2释放释放O O2 2的部分。的部分。O O2 2的利用系数：的利用系数：血液流经组织时释放出的血液流经组织时释放出的O O2 2容积占动脉容积占动脉血血O O2 2含量的百分数，安静时约为含量的百分数，安静时约为25%25%。意义：意义：血液流经组织时血液流经组织时HbHb可大量可大量释放释放O O2 2，有利于组织换气。，有利于组织换气。3.3.氧解离曲线的下段：氧解离曲线的下段：P PO2O2为为 2-5.3kPa(15-40mmHg)2-5.3kPa(15-40mmHg)特点：特点：曲线最陡，曲线最陡，HbHb氧饱和氧饱和度对度对P PO2O2的变化非常敏的变化非常敏感感,
47、也是也是HbOHbO2 2与与O O2 2解离解离的部分。的部分。意意 义：义：在组织活动加强时，在组织活动加强时，HbOHbO2 2能能更大量地释放更大量地释放O O2 2供组织利用，供组织利用，说明说明HbHb有较大的有较大的O O2 2贮备。贮备。（四）影响氧解离曲线的因素（四）影响氧解离曲线的因素1.pH1.pH和和P PCO2CO2的影响的影响:pHpH或或PcoPco2 2 Hb Hb对对O O2 2亲和力亲和力，P P5050，曲线右移；，曲线右移；pHpH或或PcoPco2 2 Hb Hb对对O O2 2亲和力亲和力，P P5050，曲线左移，曲线左移波尔效应：酸度对波尔效应：
48、酸度对HbHb氧亲和力的影响。氧亲和力的影响。P P5050:使使HbHb氧饱和度达氧饱和度达50%50%时的时的PoPo2 2。波尔效应的生理意义波尔效应的生理意义:肺：肺：PcoPco2 2,H,H+对对O O2 2亲和亲和力力 利于摄利于摄O O2 2组织组织:Pco:Pco2 2,H,H+对对O O2 2亲亲和力和力 利于释放利于释放O O2 2波尔效应的机制：波尔效应的机制：H H+对对HbHb构型的影响构型的影响 H H+HbHb呈呈T T型，型，HbHb对对O O2 2亲和力亲和力。H H+HbHb呈呈R R型，型，HbHb对对O O2 2亲和力亲和力。2.2.温度的影响：温度的
49、影响：温度温度 HbHb对对O O2 2亲和力亲和力，曲线右移，曲线右移3.2,3-3.2,3-二磷酸甘油酸：二磷酸甘油酸：（2,3-DPG2,3-DPG）2,3-DPG Hb2,3-DPG Hb对对O O2 2亲和力亲和力,曲线右移曲线右移O O2 2释放释放4.4.其它因素：其它因素：a.a.FeFe2+2+氧化成氧化成FeFe3+3+，失去运失去运O O2 2能力能力b.b.胎儿胎儿HbHb与与O O2 2亲和力大亲和力大c.COc.CO既妨碍既妨碍HbHb与与O O2 2的结合，又的结合，又妨碍妨碍HbHb与与O O2 2的解离。的解离。二二 、二氧化碳的运输、二氧化碳的运输（一）（一
50、）COCO2 2的运输形式：的运输形式：物理溶解：物理溶解：5%5%化学结合：化学结合：95%95%碳酸氢盐：碳酸氢盐：88%88%氨基甲酰血红蛋白：氨基甲酰血红蛋白：7%7%1.1.碳酸氢盐：碳酸氢盐：红细胞内含有较高浓度的碳酸酐酶；红细胞内含有较高浓度的碳酸酐酶；红细胞膜上有特异的红细胞膜上有特异的HCOHCO3 3-Cl-Cl-转运体；转运体；氯转移：氯转移：HCOHCO3 3-通过红细胞通过红细胞膜扩散进入血浆，膜扩散进入血浆，同时伴随有同时伴随有ClCl-由由血浆扩散进入红血浆扩散进入红细胞。细胞。2.氨基甲酰血红蛋白（氨基甲酰血红蛋白（HHbNHCOOHHHbNHCOOH）：）：H
