1、生理学呼吸知识生理学呼吸知识1.肺通气的原理、胸内负压的形成机理和意义；肺通气的原理、胸内负压的形成机理和意义；2.通气的弹性和非弹性阻力通气的弹性和非弹性阻力,肺泡表面活性物质；肺泡表面活性物质；3.潮气量、肺活量、时间肺活量、通气量；潮气量、肺活量、时间肺活量、通气量；4.肺泡与血液间气体交换的原理；肺泡与血液间气体交换的原理；5.O2和和CO2在血液中的运输形式；在血液中的运输形式；6.氧解离曲线及生理意义；氧解离曲线及生理意义；7.延髓基本呼吸中枢以及呼吸节律的形成；延髓基本呼吸中枢以及呼吸节律的形成；8.血液中血液中PCO2，缺，缺O2和和H+对呼吸的影响。对呼吸的影响。生理学呼吸知
2、识2引言引言(Introduction)生理学呼吸知识3生理学呼吸知识4呼吸的概念：呼吸的概念：机体机体与与外界环境外界环境之间的气体交换。之间的气体交换。BODY ENVIRONMENT呼吸的意义：呼吸的意义：维持机体内环境中维持机体内环境中0 02 2和和COCO2 2分压的相对稳定。分压的相对稳定。CO2O2生理学呼吸知识5 呼吸全过程的四环节：呼吸全过程的四环节：1 1）肺通气）肺通气 2 2）肺换气）肺换气 3 3）气体在血液中的运输）气体在血液中的运输 4 4）组织换气）组织换气（内呼吸）（内呼吸）外呼吸外呼吸生理学呼吸知识6呼吸环节：呼吸环节：n1 外呼吸（肺通气外呼吸（肺通气+
3、肺换气）肺换气）n2 气体在血中的运输气体在血中的运输n3 内呼吸（组织换气内呼吸（组织换气+细胞内氧化）细胞内氧化）生理学呼吸知识7呼吸全过程呼吸全过程组组织织换换气气细胞内细胞内氧化代谢氧化代谢肺肺换换气气气体运输气体运输肺通气肺通气O2CO2(The Whole Process of Respiration)肺通气肺通气 pulmonary ventilation 肺换气肺换气 gas exchange生理学呼吸知识8生理学呼吸知识9生理学呼吸知识101、分泌粘液与浆液、分泌粘液与浆液2、纤毛运输：纤毛摆动、纤毛运输：纤毛摆动3、转化与解毒、转化与解毒4、抗氧化性损伤、抗氧化性损伤5、自
4、分泌或旁分泌作用、自分泌或旁分泌作用生理学呼吸知识111、概念、概念气道阻力：气道阻力：大气压大气压 与与 肺内压肺内压 之差之差 单位时间内气流量单位时间内气流量 约约 1 13 cmH3 cmH2 2O O（L L1 1 ）2、分布：、分布：鼻：鼻：50 ；声门：；声门：25 ；气管、支气管：；气管、支气管：153、影响因素、影响因素气流速度气流速度气流形式气流形式气道口径大小气道口径大小跨壁压跨壁压肺实质的牵引肺实质的牵引自主神经自主神经化学因素化学因素(三三)气道阻力气道阻力 airway resistance肺容积肺容积生理学呼吸知识12二、肺泡二、肺泡 alveoli 是肺部气体交
5、换的场所。是肺部气体交换的场所。3亿个，面积亿个，面积70m2（一）呼吸膜（一）呼吸膜 respiratory membrane即肺泡毛细血管膜，即肺泡毛细血管膜，由由6层组成。层组成。生理学呼吸知识13（二）肺泡隔（二）肺泡隔 alveolar septum 是指相邻肺泡之间的结构。是指相邻肺泡之间的结构。由两层肺泡上皮细胞、基膜及结缔组织间由两层肺泡上皮细胞、基膜及结缔组织间隙构成肺毛细血管穿行其中。是气体交换和液隙构成肺毛细血管穿行其中。是气体交换和液体交换的重要场所体交换的重要场所生理学呼吸知识14（三）肺（三）肺表面张力和肺表面活性物质表面张力和肺表面活性物质1 1、表面张力（、表面
6、张力（surface tensionsurface tension）（1 1）方向：）方向：指向肺泡中央指向肺泡中央（2 2）负面影响：）负面影响：增加吸气阻力增加吸气阻力使相通肺泡内压不稳定使相通肺泡内压不稳定促进肺部组织液生成促进肺部组织液生成生理学呼吸知识15生理学呼吸知识16生理学呼吸知识17P=2T/r生理学呼吸知识18图注：图注：充气所需的跨充气所需的跨肺压充生理盐水，肺压充生理盐水，提示充气时在液提示充气时在液-气气界面产生表面张力。界面产生表面张力。可见，肺本身的弹性可见，肺本身的弹性阻力仅占肺总弹性阻阻力仅占肺总弹性阻力的力的1/3，而表面张，而表面张力约占力约占2/3。因此
7、，。因此，表面张力对肺的呼吸表面张力对肺的呼吸功能具有重要作用。功能具有重要作用。生理学呼吸知识192 2、肺表面活性物质、肺表面活性物质（Pulmonary surfactant）v来源：肺泡来源：肺泡型细胞分泌型细胞分泌v成分：二棕榈酰卵磷脂（成分：二棕榈酰卵磷脂（dipalmitoyldipalmitoyl phosphatidylphosphatidyl chplinechpline，DPPCDPPC）生理学呼吸知识20肺表面活性物质维持大小肺泡容积稳定肺表面活性物质维持大小肺泡容积稳定生理学呼吸知识21v作用作用：1、降低肺泡表面张力，降低吸气阻力、降低肺泡表面张力，降低吸气阻力2、
8、稳定大小肺泡的容量、稳定大小肺泡的容量3、防止肺不张、防止肺不张4、保持肺内干燥，防止肺水肿、保持肺内干燥，防止肺水肿生理学呼吸知识22第二节第二节 肺通气肺通气Pulmonary ventilationPulmonary ventilation概念：概念：是是肺肺与外界环境之与外界环境之间的气体交换过程。间的气体交换过程。实现肺通气的器官：实现肺通气的器官：呼吸呼吸道道、肺泡肺泡和和胸廓胸廓等。等。生理学呼吸知识23一、一、肺通气的动力肺通气的动力直接动力：直接动力：大气大气与与肺泡肺泡之间的压力差之间的压力差主要主要原动力：呼吸运动原动力：呼吸运动生理学呼吸知识24（一）呼吸运动（一）呼吸
9、运动概念：概念：是指是指呼吸肌呼吸肌收缩舒张引起的收缩舒张引起的胸廓胸廓有节律有节律地扩大和缩小。地扩大和缩小。参与呼吸的肌肉：参与呼吸的肌肉：主要主要吸气肌吸气肌：膈肌和肋间外肌膈肌和肋间外肌主要主要呼气肌呼气肌：肋间内肌和腹肌肋间内肌和腹肌辅助吸气肌：辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌等斜角肌、胸锁乳突肌等生理学呼吸知识25膈肌膈肌生理学呼吸知识26生理学呼吸知识27生理学呼吸知识28生理学呼吸知识29肋肋间间外外肌肌肋肋间间内内肌肌生理学呼吸知识30q1.吸气运动：膈肌和肋间外吸气运动：膈肌和肋间外 肌收缩肌收缩 主动过程主动过程q2.呼气运动：膈肌和肋间外呼气运动：膈肌和肋间外肌舒张肌舒张
10、 被动过程被动过程平静呼吸过程平静呼吸过程生理学呼吸知识31生理学呼吸知识32生理学呼吸知识333.3.呼吸的类型呼吸的类型1 1）平静呼吸和用力呼吸）平静呼吸和用力呼吸平静呼吸平静呼吸用力呼吸用力呼吸吸气吸气膈肌和肋间膈肌和肋间外肌收缩外肌收缩辅助吸气肌辅助吸气肌也收缩也收缩呼气呼气吸气肌舒张吸气肌舒张呼气肌收缩呼气肌收缩生理学呼吸知识34用用力力呼呼气气生理学呼吸知识35膈肌收缩膈肌收缩肋间外肌收缩肋间外肌收缩胸廓左右径、前后径增大胸廓左右径、前后径增大胸廓上下径增大胸廓上下径增大肺被动扩张肺被动扩张肺内压小于大气压肺内压小于大气压气体由外界进入肺内引起吸气气体由外界进入肺内引起吸气平静吸
11、气或用力吸气时（主动）平静吸气或用力吸气时（主动）生理学呼吸知识36膈肌舒张膈肌舒张肋间外肌舒张肋间外肌舒张胸廓左右径、前后径恢复胸廓左右径、前后径恢复胸廓上下径恢复胸廓上下径恢复肺弹性回缩肺弹性回缩肺内压大于大气压肺内压大于大气压气体由肺内排出外界引起呼气气体由肺内排出外界引起呼气平静呼气时（被动）平静呼气时（被动）生理学呼吸知识37呼气肌（肋间内肌等）收缩呼气肌（肋间内肌等）收缩胸廓前后径、左右径进一步缩小胸廓前后径、左右径进一步缩小肺内压与大气压差进一步增大肺内压与大气压差进一步增大更多气体由肺排出体外更多气体由肺排出体外生理学呼吸知识382 2）腹式呼吸和胸式呼吸）腹式呼吸和胸式呼吸腹
12、式呼吸腹式呼吸 膈肌活动为主膈肌活动为主胸式呼吸胸式呼吸 肋间外肌活动肋间外肌活动为主为主 混合式呼吸混合式呼吸 生理学呼吸知识39（二）呼吸时肺内压和胸腔内压的变化（二）呼吸时肺内压和胸腔内压的变化肺内肺内压压胸内胸内压压生理学呼吸知识40吸气：吸气：胸廓容积胸廓容积 肺容积肺容积 肺内压肺内压 大气压大气压 气体流出肺泡气体流出肺泡 肺内压肺内压 肺内压肺内压=大气压大气压 呼气停止呼气停止生理学呼吸知识422）变化程度）变化程度吸气的吸气的深快深快，呼吸道，呼吸道不通畅不通畅，肺内压变化，肺内压变化大大。吸气的吸气的浅慢浅慢，呼吸道，呼吸道通畅通畅，肺内压变化，肺内压变化小小。生理学呼吸
13、知识43负压人工呼吸负压人工呼吸 正压人工呼吸正压人工呼吸3）人工呼吸）人工呼吸生理学呼吸知识44口对口人工呼吸口对口人工呼吸生理学呼吸知识452.胸膜腔内压胸膜腔内压肺如何随胸廓的运动而运动？肺如何随胸廓的运动而运动？1）胸膜腔：）胸膜腔：密闭性，胸膜间浆液分子的内聚力密闭性，胸膜间浆液分子的内聚力玻璃玻璃生理学呼吸知识462）胸膜腔内压）胸膜腔内压A：测定方式：测定方式直接测定直接测定间接测定间接测定负值生理学呼吸知识47B：成因成因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出生时胸廓容积出生时胸廓容积肺容积肺容积出生后胸廓生长出生后胸廓生长肺生长肺生长胸廓容积胸廓容积肺容积肺容
14、积 胸廓将肺拉大胸廓将肺拉大肺回缩肺回缩 胸内负压胸内负压生理学呼吸知识48 有一个密闭的有一个密闭的胸膜腔胸膜腔，腔内有些浆液，腔内有些浆液起润滑壁层和脏层胸膜并使之紧贴在一起的作起润滑壁层和脏层胸膜并使之紧贴在一起的作用。用。a.肺内肺内 压压肺泡扩张肺泡扩张 b.肺弹性回缩力肺弹性回缩力肺泡缩小肺泡缩小 生理学呼吸知识49 故：故：胸内胸内 压压=肺内肺内 压压 肺弹性回缩力肺弹性回缩力 在吸气末或呼气末，肺内在吸气末或呼气末，肺内 压压=大气压，则大气压，则 胸内胸内 压压=大气压大气压 肺弹性回缩力肺弹性回缩力 若以大气压（若以大气压（760 mmHg mmHg）=0，则则 胸内胸内
15、 压压=0 肺弹性回缩力肺弹性回缩力 =肺弹性回缩力肺弹性回缩力(胸内负压胸内负压)生理学呼吸知识50 如果肺回缩力为如果肺回缩力为5 mmHg（0.665 kPa），），胸内压是胸内压是 5 mmHg（0.665kPa），即），即 760 mmHg 5 mmHg=755 mmHg (低于大气压低于大气压)（101.08 kPa 0.665 kPa=100.415 kPa）生理学呼吸知识51D：胸内压负压的变化：胸内压负压的变化：平静吸气末：平静吸气末：-1.33 -0.665 kPa （-10 -5 mmHg）平静呼气末：平静呼气末：0.665 0.399 kPa （-5 -3 mmHg）用
16、力吸气时，可降至用力吸气时，可降至-11.97 kPa （-90mmHg）用力呼气时，可升到用力呼气时，可升到14.63 kPa （110mmHg）生理学呼吸知识52生理学呼吸知识53 胸膜腔内压胸膜腔内压=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 =-肺回缩力肺回缩力以大气压为0吸气末吸气末生理学呼吸知识54E：胸内负压的意义：胸内负压的意义 生理学意义生理学意义*：a.维持肺泡扩张，有利于肺通气和肺换气维持肺泡扩张，有利于肺通气和肺换气 b.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生理学呼吸知识55 临床意义：临床意义：闭合式气胸闭合式气胸a.气胸气胸
17、开放式气胸开放式气胸 张力式气胸张力式气胸b.人工气胸：如治疗空洞人工气胸：如治疗空洞 肺结核肺结核生理学呼吸知识56呼吸运动（原动力）呼吸运动（原动力）胸内压变化胸内压变化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）肺通气肺通气生理学呼吸知识57弹性阻力弹性阻力 70%非弹性阻力非弹性阻力 30%表面张力（占表面张力（占2/32/3）肺肺弹性回缩力（占弹性回缩力（占1/31/3）生理学呼吸知识58（一）弹性阻力（一）弹性阻力1.1.肺弹性阻力肺弹性阻力表面张力（占表面张力（占2/32/3）肺肺弹性回缩力（占弹性回缩力（占1/31/3）生理学呼吸知识59n弹性阻力：弹性组织
18、对抗外力引起的变弹性阻力：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。n顺顺 应应 性：弹性组织在外力作用下的可性：弹性组织在外力作用下的可 扩展性。扩展性。n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。生理学呼吸知识601)肺顺应性肺顺应性 (pulmonary compliance,C)C=V/P（L/cmH2O）V：肺容积的变化；：肺容积的变化；P：跨肺压的变化：跨肺压的变化生理学呼吸知识611)肺顺应性肺顺应性 (pulmonary compliance,C)C=V/P（L/cmH2O）V：肺容积的变化；：肺容积的变化；P：跨肺压的变化：跨肺压的变
19、化生理学呼吸知识62生理学呼吸知识63 肺静态顺应性曲线肺静态顺应性曲线（pulmonary compliance curve of static state）跨肺压跨肺压(cmH2O)肺肺容容积积变变化化(升升)吸气吸气（inspiration）呼气呼气expiration生理学呼吸知识64n肺充血、肺不张、肺纤维化肺充血、肺不张、肺纤维化 肺顺肺顺n表面活性物质减少表面活性物质减少 应性应性n肺气肿肺气肿 肺顺应性肺顺应性生理学呼吸知识65 2）比顺应性）比顺应性 specific compliance 比顺应性比顺应性=实测肺顺应性实测肺顺应性/肺总量肺总量生理学呼吸知识663）肺弹性阻
20、力）肺弹性阻力n产生：产生：n弹性纤维及弹性纤维及 胶原纤维胶原纤维 1/3n 表面张力表面张力 2/3 （液（液气界面）气界面）生理学呼吸知识674)表面张力的作用：表面张力的作用：n使液体表面积缩小。使液体表面积缩小。（肺塌陷）（肺塌陷）生理学呼吸知识68表面张力方向表面张力方向：指向肺泡中央指向肺泡中央负面影响负面影响：增加吸气阻力增加吸气阻力使相通肺泡内压不稳定使相通肺泡内压不稳定促进肺部组织液生成促进肺部组织液生成生理学呼吸知识695）肺弹性回缩力：与肺被扩张程度成正比）肺弹性回缩力：与肺被扩张程度成正比肺气肿肺气肿生理学呼吸知识702、胸廓的弹性阻力和顺应性、胸廓的弹性阻力和顺应性
21、n作用：肺容量作用：肺容量=67%肺总量时肺总量时 无回缩力无回缩力n 肺容量肺容量 67%肺总量时肺总量时 呼气动力呼气动力 吸气阻力吸气阻力 生理学呼吸知识711）胸廓的顺应性）胸廓的顺应性 thoracic compliance，CT CT=V/P（L/cmH2O）V：胸腔容积的变化；：胸腔容积的变化；P：跨胸壁压的变化：跨胸壁压的变化生理学呼吸知识72生理学呼吸知识73n肥胖、胸廓畸形肥胖、胸廓畸形n胸膜增厚胸膜增厚 胸廓顺应性胸廓顺应性n腹内占位病变腹内占位病变生理学呼吸知识742）胸廓弹性阻力：）胸廓弹性阻力：自然位置：自然位置：0大于自然位置：向外大于自然位置：向外小于自然位置：
22、向内小于自然位置：向内生理学呼吸知识75（二）非弹性阻力（二）非弹性阻力n惯性阻力惯性阻力n粘滞阻力粘滞阻力n气道阻力气道阻力生理学呼吸知识76惯性阻力惯性阻力粘滞阻力粘滞阻力呼吸道阻力呼吸道阻力：占非弹性阻力的占非弹性阻力的80%90%，占呼，占呼吸总阻力的吸总阻力的1/3。生理学呼吸知识77影响气道阻力的因素：影响气道阻力的因素：q气道口径：气道口径：1/r4q气流速度：气流速度：Vq气流形式：层流阻力小气流形式：层流阻力小 涡流阻力大涡流阻力大大气道：占总气道阻力的大气道：占总气道阻力的80%90%生理学呼吸知识78层流层流湍流湍流生理学呼吸知识79气道阻力的神经和体液调节气道阻力的神经
23、和体液调节1.神经调节：神经调节：1）交感神经）交感神经2）迷走神经）迷走神经2.体液调节：体液调节：1）儿茶酚胺）儿茶酚胺2）5-缓激肽缓激肽阻力阻力阻力阻力（三）呼吸功（三）呼吸功 work of breathing 在呼吸过程中，呼吸肌为克服弹性和非在呼吸过程中，呼吸肌为克服弹性和非弹性阻力实现肺通气所作的功，称之。弹性阻力实现肺通气所作的功，称之。生理学呼吸知识80三、肺通气功能的评价三、肺通气功能的评价生理学呼吸知识81（一）肺容量（一）肺容量生理学呼吸知识821.潮气量潮气量 tidal volume，TV 500 ml2.补吸气量补吸气量 inspiratory reserve
24、volume，IRV 15002000ml3.补呼气量补呼气量 exspiratory reserve volume，ERV 9001200 ml 4.余气量余气量 residual volume，RV 10001500 ml5.深吸气量深吸气量 inspiratory capacity，IC 20002500 ml6.功能余气量功能余气量 functional residual capacity，FRC 2500 ml7.肺活量肺活量 vital capacity，VC 男男3500ml，女，女2500ml8.用力肺活量用力肺活量 forced vital capacity，FVC9.用力呼
25、气量用力呼气量 forced exspiratory volume，FEV10.肺总容量肺总容量 total lung capacity，TLC 男男5000ml，女，女3500ml生理学呼吸知识83最大吸气后以最快速度呼气，第最大吸气后以最快速度呼气，第1、2、3秒末呼出气量秒末呼出气量占肺活量的百分数。占肺活量的百分数。用力呼气量用力呼气量（时间肺活量）（时间肺活量）生理学呼吸知识84生理学呼吸知识85（二）肺通气量（二）肺通气量1.每分通气量每分通气量=潮气量呼吸频率潮气量呼吸频率2.无效腔与肺泡通气量无效腔与肺泡通气量 1）生理无效腔）生理无效腔 解剖无效腔：解剖无效腔：150 ml
26、肺泡无效腔：正常人平卧时肺泡无效腔：正常人平卧时=0生理学呼吸知识86解剖无效腔解剖无效腔生理学呼吸知识87生理学呼吸知识882）肺泡通气量肺泡通气量肺泡通气量肺泡通气量=（潮气量无效腔气量）呼吸频率（潮气量无效腔气量）呼吸频率每分钟，吸入肺泡，能进行气体交换每分钟，吸入肺泡，能进行气体交换每次呼吸使肺泡内每次呼吸使肺泡内气体更新换气气体更新换气1/7生理学呼吸知识89浅快呼吸效能低呼吸频率呼吸频率 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)16 500 8000 5600 8 1000 8000 6800 32 250 800
27、0 3200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请问：请问：从肺泡通气量考虑，深而慢的呼吸与从肺泡通气量考虑，深而慢的呼吸与浅而快的呼吸相比，哪一种呼吸对气体交换浅而快的呼吸相比，哪一种呼吸对气体交换更加有利？更加有利？生理学呼吸知识90第三节第三节 呼吸气体的交换呼吸气体的交换（肺换气，组织换气）（肺换气，组织换气）一、气体交换原理一、气体交换原理（一）气体的分压差：（一）气体的分压差：扩散速率扩散速率分压差分压差分压分压体积分数体积分数生理学呼吸知识91生理学呼吸知识92（二）气体的分子量与溶解度（二）气体的分子量与溶解度 分压差分压差扩散面积扩散面积溶解度溶解度温度温度
28、D=扩散距离扩散距离分子量平方根分子量平方根气体扩散速率气体扩散速率（rate of diffusion）生理学呼吸知识93二、气体交换的过程二、气体交换的过程（一）肺换气（一）肺换气生理学呼吸知识94肺肺泡泡与与肺肺血血生理学呼吸知识95生理学呼吸知识96肺肺换换气气生理学呼吸知识97（二）组织换气（二）组织换气血液与组织细胞之间的气体交换过程。血液与组织细胞之间的气体交换过程。生理学呼吸知识98三、影响气体交换的因素三、影响气体交换的因素（一）影响肺换气的因素（一）影响肺换气的因素1.呼吸膜的厚度：呼吸膜的厚度：反变关系反变关系肺纤维化、肺纤维化、肺水肿时增厚肺水肿时增厚生理学呼吸知识99
29、 2.呼吸膜面积：呼吸膜面积：正变正变 运动时面积增大；运动时面积增大；肺不张、肺实变、肺不张、肺实变、肺肺Cap闭塞时面积减小闭塞时面积减小生理学呼吸知识100 3.通气通气/血流（血流（V/Q）每分每分肺肺泡泡通气量和每分肺血流量的比值。通气量和每分肺血流量的比值。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-V短路短路 换气效率低换气效率低生理学呼吸知识101生理学呼吸知识102生理学呼吸知识103生理学呼吸知识104（二）影响组织换气的因素（二）影响组织换气的因素v组织细胞代谢水平组织细胞代谢水平v血供情况血供情况生理学呼吸知识
30、105第四节第四节 气体在血液中的运输气体在血液中的运输形式：形式：物理溶解物理溶解、化学结合化学结合 气体分压气体分压*溶解度溶解度溶解度溶解度=温度温度生理学呼吸知识106溶溶解解度度生理学呼吸知识107 （ml/100ml血液）血液）动脉血动脉血 静脉血静脉血 物理物理 化学化学 合合 物理物理 化学化学 合合 溶解溶解 结合结合 计计 溶解溶解 结合结合 计计O2 0.31 20.0 20.31 0.11 15.2 15.31CO2 2.53 46.4 48.93 2.91 50.0 52.91血液血液O2和和CO2的含量的含量生理学呼吸知识108一、一、氧的运输氧的运输 形式：物理溶
31、解（形式：物理溶解（1.5%),化学结合（化学结合（98.5%）（一）氧与血红蛋白的结合：（一）氧与血红蛋白的结合：氧合氧合Hb+O2 HbO2PO2 高（肺）高（肺）PO2 低（组织）低（组织）生理学呼吸知识109生理学呼吸知识110 物理溶解物理溶解1.5%1.5%，化学结合，化学结合98.5%98.5%。生理学呼吸知识111Hb与与O2结合的特征：结合的特征：反应快、可逆、不需酶催化，主要受反应快、可逆、不需酶催化，主要受 PO2影响影响属氧合反应属氧合反应血红素血红素Fe 2+与珠蛋白组氨酸与珠蛋白组氨酸 结合后，作用点才起作用结合后，作用点才起作用1分子分子Hb可结合可结合4分子分子
32、O2氧离曲线呈氧离曲线呈S形形生理学呼吸知识112（二）血氧饱和度（二）血氧饱和度氧容量：氧容量：每升血每升血的的Hb所能结合的最所能结合的最 大氧量。大氧量。氧含量：氧含量：每升血每升血的的Hb实际结合的氧量实际结合的氧量。氧饱和度：氧饱和度：Hb氧含量和氧含量和Hb氧容量的百分比。氧容量的百分比。生理学呼吸知识113（三）氧解离曲线的影响因素（三）氧解离曲线的影响因素1.氧解离曲线氧解离曲线：S形曲线形曲线生理学呼吸知识114 表示表示POPO2 2与与HbHb氧结合量或氧结合量或HbHb氧饱氧饱和度关系的曲线。和度关系的曲线。氧解离曲线氧解离曲线生理学呼吸知识115形态特征形态特征A A
33、、上段：、上段：相当于相当于POPO2 2在在60-100mmHg60-100mmHg，曲线较平坦。，曲线较平坦。是是HbHb与与O2O2结合部分，结合部分，意义：意义：只要吸入气或肺泡气只要吸入气或肺泡气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%之上。即轻度之上。即轻度POPO2 2及及轻度呼吸机能轻度呼吸机能,不会引起缺不会引起缺O O2 2生理学呼吸知识116（PO26040 mmHg）较陡、表明）较陡、表明PO2稍稍低，低，Hb氧饱和度氧饱和度明显，有较多明显，有较多O2离解出离解出来来，如，如PO2降到降到40 mmH
34、g时，时，Hb氧饱和度氧饱和度只有只有75%，血氧含量，血氧含量14.4ml%（V血），血），说明血从说明血从A组织组织V时，释时，释O25ml（19.4 14.4%）。）。生理学呼吸知识117B B、下段：、下段：PO24015mmHg,mmHg,曲线较陡，曲线较陡，表明表明PO2稍稍，血氧饱和度明显，血氧饱和度明显。意义：意义：POPO2 2在此范围内，稍有下降，在此范围内，稍有下降，HbHb氧氧饱和度下降较大，因而释放大量的饱和度下降较大，因而释放大量的O O2 2，满足机，满足机体代谢的需要。体代谢的需要。在组织活动加强时，在组织活动加强时，HbO2分分解解，每，每100ml血可释放血
35、可释放15ml O2，为安静时的，为安静时的3倍，故该段曲线代表倍，故该段曲线代表O2的储备。的储备。生理学呼吸知识1182.影响氧解离曲线的因素影响氧解离曲线的因素PCO2，pH，温度，温度生理学呼吸知识119生理学呼吸知识1201 1）血液中的）血液中的pHpH和和PCOPCO2 2的影响：的影响：pH pH降低或降低或PCOPCO2 2升高，升高，曲线右移曲线右移表现为波尔效应，表现为波尔效应，其机制与其机制与pHpH改改变时变时HbHb的构型发生变化有关。的构型发生变化有关。生理学呼吸知识1212 2）温度的影响：温度升高，曲线右移，其）温度的影响：温度升高，曲线右移，其机制与温度影响
36、了机制与温度影响了H H+活度有关。活度有关。3 3）2 2，3-3-二磷酸甘油酸（二磷酸甘油酸（2 2，3-DPG3-DPG）：）：2 2，3-DPG3-DPG浓度升高，右移曲线。浓度升高，右移曲线。无氧酵解无氧酵解生理学呼吸知识122二、二氧化碳的运输二、二氧化碳的运输（一）（一）碳酸氢盐的形式碳酸氢盐的形式生理学呼吸知识123（二）氨基甲酸血红蛋白的形式（二）氨基甲酸血红蛋白的形式 HbNH2O2+CO2 HbNHCOOH+O2组织组织肺肺生理学呼吸知识124第四节第四节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节一、呼吸的中枢调控一、呼吸的中枢调控（一）（一）呼吸中枢（呼吸中枢（respirator
37、y center）CNS中产生和调节呼吸运动的神经细中产生和调节呼吸运动的神经细胞群。分布于胞群。分布于CNS各级水平，但基本中枢各级水平，但基本中枢在延、桥。（横切脑干实验证明）在延、桥。（横切脑干实验证明）生理学呼吸知识125dcba迷走神迷走神经完整经完整切断双侧切断双侧迷走神经迷走神经PBKF生理学呼吸知识126横切部位横切部位呼吸活呼吸活动变化动变化推论推论中脑与脑中脑与脑桥之间桥之间基本正常基本正常呼吸中枢呼吸中枢在中脑以在中脑以下下脑桥与延脑桥与延髓之间髓之间节律呼吸节律呼吸仍存在，仍存在，但呼吸节但呼吸节律不规则律不规则脑桥有呼脑桥有呼吸调整中吸调整中枢枢延髓与脊延髓与脊髓之间
38、髓之间呼吸运动呼吸运动停止停止基本中枢基本中枢在延髓在延髓生理学呼吸知识1271.延髓延髓的呼吸中枢：的呼吸中枢：基本中枢基本中枢2.脑桥呼吸调整中枢脑桥呼吸调整中枢：呼吸神经元集中：呼吸神经元集中在臂旁内侧核（在臂旁内侧核（parabrachialis medialis nuclei，NPBM）和相邻的）和相邻的KollikerFuse（KF），合称），合称PBKF核群。使吸气核群。使吸气转化为呼气。转化为呼气。生理学呼吸知识128背侧背侧腹侧腹侧生理学呼吸知识1293.上位脑对呼吸运动的调节上位脑对呼吸运动的调节 如如大脑皮层、边缘系统、下丘脑等对大脑皮层、边缘系统、下丘脑等对呼吸有调整作
39、用。呼吸有调整作用。生理学呼吸知识130 臂旁内侧核臂旁内侧核 KF核核吸气活动发生器吸气活动发生器 吸气神经元吸气神经元吸气切断机吸气切断机制制吸气肌运动神经元吸气肌运动神经元 吸气运动吸气运动吸气吸气 扩肺扩肺 刺激肺牵张感受器刺激肺牵张感受器+_(二二)呼呼吸吸节节律律的的起起源源与与控控制制生理学呼吸知识131二、呼吸的反射性调节二、呼吸的反射性调节（一）机械感受性反射（一）机械感受性反射1.肺牵张反射肺牵张反射1）过程：吸气）过程：吸气 牵张感受器放电牵张感受器放电 迷走神经传入冲动迷走神经传入冲动 抑制延髓吸抑制延髓吸气神经元气神经元 吸气转为呼气吸气转为呼气生理学呼吸知识132呼
40、气呼气 牵张感受器放电牵张感受器放电 迷走神经传入冲动迷走神经传入冲动 延髓吸气神经元抑制解除延髓吸气神经元抑制解除 呼气转为吸气呼气转为吸气生理学呼吸知识1331.肺牵张反射肺牵张反射1）过程：）过程：2）意义：阻止吸气过深过长）意义：阻止吸气过深过长2.呼吸肌本体感受性反射呼吸肌本体感受性反射生理学呼吸知识134 Reflexive Regulation of Respiration by Chemical Factors生理学呼吸知识135化学感受性呼吸反射化学感受性呼吸反射呼呼吸吸中中枢枢潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率效应器效应器（呼吸肌）（呼吸肌）动脉血动脉血PCO2PO2H+化学感受
41、器化学感受器生理学呼吸知识136主动脉体主动脉体Aortic bodies颈动脉体颈动脉体Carotid bodies外周化学感受器外周化学感受器Peripheral Chemoreceptor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迷迷走走神神经经窦窦神神经经呼吸中枢呼吸中枢生理学呼吸知识137化学感受器化学感受器1）外周：）外周：颈动脉体、颈动脉体、主动脉体主动脉体、感受血中、感受血中PCO2、PO2 和和H+浓度浓度的变化。的变化。颈动脉体颈动脉体主动脉体主动脉体生理学呼吸知识1382)中枢化学感受器中枢化学感受
42、器 位于延髓腹外侧浅表部位，主要感受脑位于延髓腹外侧浅表部位，主要感受脑脊液和局部组织间液的脊液和局部组织间液的H+的变化。的变化。生理学呼吸知识139特点：特点：不不感受缺氧的刺激感受缺氧的刺激 对对COCO2 2的的敏感性敏感性比外周比外周R R的的 高，反应潜伏期较长高，反应潜伏期较长 。作用：主要调节作用：主要调节脑脊液脑脊液的的HH+（pHpH稳态）稳态）生理学呼吸知识141呼吸调节中呼吸调节中最重要最重要的体液因素的体液因素肺泡气肺泡气PCO2CO2肺肺泡泡毛细毛细血管血管毛细血管（毛细血管（动脉血动脉血）PCO2CO2生理学呼吸知识1421%1%COCO2 24%4%COCO2
43、27%7%COCO2 2呼呼吸吸明明显显增增强强P PCOCO2 2生理学呼吸知识143时间过长时间过长过度通气过度通气PCO2过低过低对呼吸对呼吸兴奋作用解除兴奋作用解除呼吸暂停呼吸暂停生理学呼吸知识144呼吸中枢呼吸中枢P PCOCO2 2COCO2 27%7%P PCOCO2 2过过高高直直接接抑抑制制呼呼吸吸中中枢枢COCO2 2生理学呼吸知识145颈动脉体颈动脉体灌流液灌流液颈动脉体对颈动脉体对PCO2的反应的反应记录电极记录电极PCO2颈动脉体颈动脉体放电频率放电频率生理学呼吸知识146 H H+不变不变 P PCOCO2 2H H+P PCOCO2 2人工人工脑脊液脑脊液中枢化学
44、感受器对中枢化学感受器对PCO2的反应的反应生理学呼吸知识147分分析析脑脊液中脑脊液中PCO2脑脊液中脑脊液中H H+浓度浓度中枢化学感受器中枢化学感受器生理学呼吸知识148H2O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PCO2升高升高CO2血脑屏障血脑屏障生理学呼吸知识149COCO2 2的的两两种种作作用用途途径径中枢化学感受器中枢化学感受器动脉血中动脉血中PCO2升高升高H H+外周化学感受器外周化学感受器生理学呼吸知识150生理学呼吸知识151CO2潴留潴留中枢化学感受器中枢化学感受器发生适应发生适应呼吸中枢呼吸
45、中枢高浓度氧高浓度氧化学感受器化学感受器呼吸中枢呼吸中枢低氧低氧化学感受器化学感受器呼吸中枢呼吸中枢O O2 2生理学呼吸知识152P PO O2 2P PO O2 2切除迷走神经、窦神经切除迷走神经、窦神经颈动脉体颈动脉体灌流液灌流液颈动脉体灌流液中颈动脉体灌流液中P PO O2 2对呼吸的影响对呼吸的影响生理学呼吸知识153颈动脉体颈动脉体灌流液灌流液H H+浓度浓度切除迷走神经、窦神经切除迷走神经、窦神经H H+浓度浓度颈动脉体灌流液中颈动脉体灌流液中H H+浓度浓度 对呼吸的影响对呼吸的影响生理学呼吸知识154H H+浓度浓度中枢化学中枢化学感受器感受器外周化学外周化学感受器感受器P PO O2 2外周化学外周化学感受器感受器总结：总结：P PCOCO2 2中枢化学中枢化学感受器感受器外周化学外周化学感受器感受器P PO O2 2H H+浓度浓度P PCOCO2 2中枢化学中枢化学感受器感受器外周化学外周化学感受器感受器生理学呼吸知识155高高原原医医学学生理学呼吸知识156潜潜水水医医学学生理学呼吸知识157
