1、概概 述述呼吸呼吸：呼吸全过程：呼吸全过程：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。呼吸过程呼吸过程:肺通气肺与外界环境之间的气体交换。肺换气肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换。气体在血液中的运输组织换气组织毛细血管血液与组织细胞之间的气体交换。第一节第一节 肺肺 通通 气气 一、肺通气的原理一、肺通气的原理（一）肺通气的动力（一）肺通气的动力呼吸肌收缩舒张呼吸肌收缩舒张(原动原动力力)胸廓扩大缩小胸廓扩大缩小肺肺扩大缩小扩大缩小肺内压变化肺内压变化肺泡与外界环境之间肺泡与外界环境之间的压力差的压力差(直接动力直接动力)1.1.呼吸运动呼吸运动 型式型式:按呼吸深度
2、分按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸；平静呼吸和用力呼吸；按动作部位分按动作部位分:混合呼吸混合呼吸:正常成人。正常成人。腹式呼吸腹式呼吸:婴儿、胸膜炎、胸腔积液。婴儿、胸膜炎、胸腔积液。胸式呼吸胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块、严重腹水、腹腔有巨大肿块、频率频率:成人成人:12:121818次次/分分 婴儿婴儿:60:607070次次/分分呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓有节律地扩大呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓有节律地扩大与缩小。包括吸气运动和呼气运动。与缩小。包括吸气运动和呼气运动。吸气肌：吸气肌：膈肌和肋膈肌和肋间外肌，使胸廓扩间外肌，使胸廓扩大，产生吸气运动。大，产生吸气运动。呼气肌：呼气肌：
3、肋间内肌肋间内肌和腹肌，使胸廓缩和腹肌，使胸廓缩小，产生呼气运动。小，产生呼气运动。辅助吸气肌：辅助吸气肌：胸锁胸锁乳突肌和斜角肌。乳突肌和斜角肌。呼吸运动过程呼吸运动过程平静呼吸平静呼吸：膈肌收缩使膈顶下移，增大膈肌收缩使膈顶下移，增大胸廓的上下径；胸廓的上下径；肋间外肌收缩使肋骨上提肋间外肌收缩使肋骨上提,扩扩大胸廓前后、左右径大胸廓前后、左右径胸廓容积扩大，肺在胸膜胸廓容积扩大，肺在胸膜腔内压作用下被动扩张腔内压作用下被动扩张肺内压大气压，肺内压大气压，气体经呼吸道入肺气体经呼吸道入肺 吸吸 气气膈肌肋间外肌舒张，膈肌肋间外肌舒张，肋骨和膈肌回位，肋骨和膈肌回位，缩小胸廓上下缩小胸廓上下
4、、前后前后、左右径左右径胸廓容积缩小胸廓容积缩小,肺被动缩小肺被动缩小肺内压大气压，肺内压大气压，气体经呼吸道出肺气体经呼吸道出肺 呼呼 气气呼呼 气气肺内压肺内压大气压大气压缩缩 小小肺肺 脏脏吸吸 气气肺内压肺内压大气压大气压胸胸 廓廓呼呼 吸吸 肌肌缩缩 小小收收 缩缩舒舒 张张扩扩 张张扩扩 张张原动力原动力:呼吸运动呼吸运动是肺通气的原动力。是肺通气的原动力。直接动力直接动力:肺内压肺内压与外界大气压间的与外界大气压间的压力差。压力差。用力呼吸时用力呼吸时：区别区别：用力吸气时，辅助吸气肌也参加。用力吸气时，辅助吸气肌也参加。用力呼气时，除吸气肌舒张外，呼气肌（肋间内用力呼气时，除吸
5、气肌舒张外，呼气肌（肋间内肌肌+腹壁肌）也收缩。腹壁肌）也收缩。平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。2.2.肺内压肺内压人工呼吸人工呼吸基本原理基本原理:使肺使肺内与外界大气压内与外界大气压间产生压力差，间产生压力差，方法有多种。方法有多种。3.3.胸膜腔内压胸膜腔内压测定方法测定方法: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:胸膜腔内压胸膜腔内压成因成因:两两种方向相反作用力的代数和种方向相反作用力的代数和胸内压大气压肺回缩力胸内压
6、大气压肺回缩力胸内压胸内压0 0肺回缩力肺回缩力迫使脏层胸膜回位迫使脏层胸膜回位迫使脏层胸膜外移使肺扩张迫使脏层胸膜外移使肺扩张(肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力)肺肺 回回 缩缩 力力 (大大 气气 压压)肺肺 内内 压压 胸膜腔内压胸膜腔内压作用：作用：使肺总是处于扩张状态而不至于萎缩，使肺总是处于扩张状态而不至于萎缩，肺可以随胸廓的扩大而扩张。肺可以随胸廓的扩大而扩张。作用于胸腔内其他器官，如腔静脉和胸作用于胸腔内其他器官，如腔静脉和胸导管等，有利于静脉血和淋巴液的回流。导管等，有利于静脉血和淋巴液的回流。（二）肺通气的阻力（二）肺通气的阻力非弹性阻力非弹性阻
7、力弹性阻力弹性阻力肺通气阻力肺通气阻力胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关肺弹性阻力肺弹性阻力气道阻力：与气体流动形式气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关气道半径有关粘滞阻力粘滞阻力惯性阻力惯性阻力肺弹性回缩力肺弹性回缩力:1/31/3肺泡表面张力：肺泡表面张力：2/32/3常态下可忽略不计常态下可忽略不计 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):弹性组织在外力作用下变形时，弹性组织在外力作用下变形时，具有对抗变形的反作用力。具有对抗变形的反作用力。顺应性顺应性(C)(C):在外力作用下，弹性组织的可变在外力作用下，弹性组织的可
8、变形性。同等大小外力作用下，弹性阻力的大时，形性。同等大小外力作用下，弹性阻力的大时，顺应性小，变形程度就小；弹性阻力小时，顺顺应性小，变形程度就小；弹性阻力小时，顺应性大，变形程度就大。应性大，变形程度就大。顺应性顺应性=(1/=(1/弹性阻力弹性阻力)顺应性顺应性=容积变化（容积变化（VV）压力变化（压力变化（PP）L/cmHL/cmH2 2O O3)3)肺弹性阻力的来源：肺弹性阻力的来源：肺的弹性阻力肺的弹性阻力.肺泡表面张力肺泡表面张力 肺泡内的液肺泡内的液-气界面，因界面层的液体分子气界面，因界面层的液体分子受力不均匀，表现的内聚力（表面张力）方向受力不均匀，表现的内聚力（表面张力）
9、方向是向中心的是向中心的使肺泡缩小。使肺泡缩小。肺弹性组织回缩肺弹性组织回缩力力:1/3:1/3肺泡表面张力肺泡表面张力:2/3:2/3根据Laplace定律，P（压力）=2T（表面张力）/r.表面活性物质表面活性物质 (DPL(DPL或或DPPC)DPPC)肺泡肺泡型细胞分泌型细胞分泌作用：作用：a.a.降低肺泡表面张降低肺泡表面张力力降低吸气阻力；降低吸气阻力；b.b.减少肺泡内液的减少肺泡内液的生成生成防肺水肿的发生防肺水肿的发生 c.c.维持肺泡内压的维持肺泡内压的稳定性稳定性防肺泡破裂或防肺泡破裂或萎缩萎缩 临床临床：成人肺炎、肺成人肺炎、肺血栓等血栓等表面活性表面活性物质物质肺不张
10、。肺不张。6 67 7个月胎儿个月胎儿才开始分泌表面活才开始分泌表面活性物质，故早产儿性物质，故早产儿可因缺乏表面活性可因缺乏表面活性物质而发生肺不张物质而发生肺不张和新生儿肺透明膜和新生儿肺透明膜病病呼吸窘迫综合呼吸窘迫综合征。征。吸吸 气气肺泡表面积肺泡表面积DPLDPL分散分散降表面张力的作用降表面张力的作用肺泡表面张力肺泡表面张力肺泡回缩肺泡回缩防肺泡破裂防肺泡破裂 (呼气呼气)()(密集密集)()()(扩张扩张)(萎陷萎陷)（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弹性阻力：胸廓是一个双向弹性体，其弹胸廓的弹性阻力：胸廓是一个双向弹性体，其弹性回位力的方向视胸廓所处
11、的位置而改变。性回位力的方向视胸廓所处的位置而改变。非弹性阻力惯性阻力：气流因发动、变速、换向时，因气流惯性所遇到的阻力。粘滞阻力：呼吸时胸廓、肺等组织移位发生摩擦形成的阻力。10%20%呼吸道阻力：气体通过呼吸道时，气体分子间及气体分子与气道管壁之间的摩擦力。80%90%2.2.非弹性阻力非弹性阻力气道阻力气道阻力 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）二、肺通气功能的指标二、肺
12、通气功能的指标 (一一)肺容积和肺容量肺容积和肺容量1.1.肺容积肺容积l 潮气量潮气量（TVTV）：呼吸时，每次吸入或呼出的气体量。呼吸时，每次吸入或呼出的气体量。l 补吸气量补吸气量（IRVIRV）：平静吸气末再尽力吸气，所能增加的吸入气体量。平静吸气末再尽力吸气，所能增加的吸入气体量。l 补呼气量补呼气量（ERVERV）：l平静呼气末再尽力呼气，平静呼气末再尽力呼气，所能增加的呼出气体量。所能增加的呼出气体量。l 残气量残气量（RVRV）：最大呼气后，肺内仍残留不能呼出的气体量。最大呼气后，肺内仍残留不能呼出的气体量。2.2.肺容量肺容量:肺容积两项或两项以上联合气体量。肺容积两项或两项
13、以上联合气体量。（1 1）深吸气量深吸气量（ICIC）：）：从平静呼气末作最大吸气时所能吸入从平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气体量。的气体量。（2 2）功能残气量功能残气量（FRCFRC）：）：平静呼气末尚存留于肺内的气平静呼气末尚存留于肺内的气体量。体量。2500ml2500ml肺活量肺活量(VC)(VC)：尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气体量。：尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气体量。男性：男性：3500ml 3500ml 女性：女性：2500ml2500ml用力肺活量用力肺活量(FVC)(FVC)：一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼：一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量。
14、出的最大气体量。用力呼气量用力呼气量(FEV)(FEV)：用力吸气后再用力并快速呼出的气体量：用力吸气后再用力并快速呼出的气体量占肺活量的百分数。占肺活量的百分数。(3)(3)肺活量、用力肺活量和用力呼气量肺活量、用力肺活量和用力呼气量(4)(4)肺总量肺总量：肺活量残气量肺活量残气量 男性：男性：5000ml 5000ml 女性：女性：3500ml3500ml吸吸呼呼(二二)肺通气量和肺泡通气量：肺通气量和肺泡通气量：肺通气量肺通气量潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率(次次/分分)6-9L)6-9L 最大随意通气量最大随意通气量=最大限度潮气量最大限度潮气量最快呼吸频率最快呼吸频率(次次/分分)1
15、50L 150L 通气贮量百分比通气贮量百分比=93%93%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%2.2.肺泡通气量肺泡通气量：生理无效腔生理无效腔:有通气但不进行气体交换的区域。有通气但不进行气体交换的区域。解剖无效腔解剖无效腔：从鼻到终末细支气管是气体进出肺的通道，气体从鼻到终末细支气管是气体进出肺的通道，气体在此处不能与血液进行气体交换。在此处不能与血液进行气体交换。0.15L0.15L肺泡无效腔肺泡无效腔：未发生气体交换的肺泡容积。未发生气体交换的肺泡容积。每分钟吸入肺泡的新鲜空气量，每分钟吸入肺泡的新鲜空气量，(潮气量潮气量-无效腔量无效腔量)
16、呼吸频率。呼吸频率。不同呼吸频率和潮气量时的肺通气量和肺泡通气量不同呼吸频率和潮气量时的肺通气量和肺泡通气量呼吸频率（次呼吸频率（次/m/m）潮气量潮气量(ml)(ml)肺通气量肺通气量(ml/m)(ml/m)肺泡通气量肺泡通气量(ml/m)(ml/m)16165005008 8800080005600560010001000800080006800680032003200800080002502503232 第二节肺换气和组织换气第二节肺换气和组织换气(一）气体的扩散一）气体的扩散 扩散扩散扩散速率扩散速率动力：膜两侧的气体分压差。动力：膜两侧的气体分压差。扩散距离扩散距离分子量分子量分压差
17、分压差温度温度溶解度溶解度扩散面积扩散面积一、基本原理一、基本原理 扩散系数扩散系数(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.血液气体和组织气体的分压血液气体和组织气体的分压 kPa(mmHg)分压静脉血动脉血组织PO25.3213.34.0(40)(100)(30)PCO26.125.326.7(46)(40)(50)二、肺换气二、肺换气换气动力换气动力：分压差分压差换气方向换气方向：分压高分压高分压低分压低换气结果换气结果：肺血肺血 组织血组织血 血血 血血(一）肺换气过程一）肺换气过程肺换
18、气肺换气组织换气组织换气（二）影响肺换气的主要因素（二）影响肺换气的主要因素1.1.呼吸膜的厚度呼吸膜的厚度2.2.呼吸膜的面积呼吸膜的面积 6 6层层1m1m厚厚：呼吸膜厚度：呼吸膜厚度气体交换气体交换呼吸膜面积呼吸膜面积气体交换气体交换。3.3.通气通气/血流比值血流比值 V/Q=4.2/5.0=0.84V/Q=4.2/5.0=0.84功能性动-静脉短路肺泡无效腔增大几点说明几点说明：VA/QorVA/Qor换气效率换气效率缺缺O O2 2和和COCO2 2潴留的症状潴留的症状;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
19、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；COCO2 2 的扩散系数是的扩散系数是O O2 2的的2020倍，倍，COCO2 2的扩散速的扩散速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，增加肺时，可刺激呼吸，增加肺泡通气量，有助于泡通气量，有助于COCO2 2的排出，而几乎无助于的排出，而几乎无助于O O2 2的摄的摄取（取（O O2 2和和COCO2 2解离曲线的特点所决定的）。解离曲线的特点所决定的）。整个肺脏的整个肺脏的VA/Q=0.84,VA/Q
20、=0.84,是衡量肺换气功能的指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流量的不均标；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的性，故临床上更应测肺脏各局部的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肺换气肺换气组织换气组织换气三、组织换气三、组织换气 第三节气体在血液中的运输第三节气体在血液中的运输一、一、运输
21、形式运输形式:（一）物理溶解一）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；溶解量与分压呈正比：溶解量与分压呈正比：（二）化学结合（二）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。化学结合化学结合动态平衡动态平衡物理溶解物理溶解二、氧的运输二、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)Hb)Hb的分子结构的分子结构 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(二二)Hb)Hb与与O
22、 O2 2结合的特征结合的特征 1.1.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；2.2.是氧合，非氧化是氧合，非氧化3.3.1 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 Hb+OHb+O2 2结合的最大量结合的最大量氧容量氧容量 100ml100ml血血 Hb+OHb+O2 2结合的实际量结合的实际量氧含量氧含量 氧含量氧含量氧容量的氧容量的%氧饱和度氧饱和度HbHb的氧容量约为的氧容量约为20.1ml/100ml20.1ml/100ml动脉血中氧含量约为动脉血中氧含量约为19.4ml/100ml19.4ml/100ml静
23、脉血中氧含量约为静脉血中氧含量约为14.4ml/100ml14.4ml/100mlPOPO2 2(氧合氧合)POPO2 2(氧离氧离)当血液中当血液中去氧去氧HbHb含量含量达达5g/100ml5g/100ml以，皮肤、粘膜以，皮肤、粘膜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）。4.4.Hb+OHb+O2 2的结合或解离曲线呈的结合或解离曲线呈S S形形 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）R R型的亲型的亲O O2 2力为力为T T
24、型的数百倍型的数百倍 即当即当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。（三）氧离曲线（三）氧离曲线 表示氧分压与血氧饱和度关系的曲线。表示氧分压与血氧饱和度关系的曲线。1.1.上段上段:坡度较平坦。坡度较平坦。表明此时表明此时POPO2 2变化大时，变化大时，血氧饱和度血氧饱和度变化小变化小。意义意义:保证低保证低氧分压时的氧分压时的高载氧能力。高载氧能力。2.2.中段中段:坡度较陡。坡度较陡。POPO2 2降低能
25、促进大量氧离降低能促进大量氧离意义意义:维持正常时组织维持正常时组织氧供。氧供。3.3.下段下段:坡度更陡。坡度更陡。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:维持活动时组织氧供。维持活动时组织氧供。P P5050：HbHb氧饱和度达到氧饱和度达到50%50%的的POPO2 2。（四）影响氧离曲线的因素（四）影响氧离曲线的因素 1.1.PcoPco2 2 PH PHPcoPco2 2PHPH氧离曲线右移氧离曲线右移PcoPco2 2PHPH氧离曲线左移氧离曲线左移 这种酸度对这种酸度对HbHb与与o o2 2亲和力的影响，称为波尔效应。亲和力的影响，
26、称为波尔效应。意义意义：在肺脏促进氧合在组织促进氧离。在肺脏促进氧合在组织促进氧离。2.2.温度温度 (1)T(1)THH+的活度的活度 HbHb与与o o2 2亲和力亲和力HbHb释释放放o o2 2 氧离曲线右移氧离曲线右移氧离易氧离易 如：组织代谢如：组织代谢局部局部 T T+CO+CO2 2H H+曲线右移曲线右移氧离易氧离易 (2)T(2)THH+的活度的活度HbHb与与o o2 2亲和力亲和力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 如：低温麻醉时，应防组织缺如：低温麻醉时，应防组织缺o o2 2 冬天，末梢循环冬天，末梢循环+氧离难氧离难局部红、易冻伤局
27、部红、易冻伤3 3.2,3-DpG2,3-DpG (1)(1)高原缺氧高原缺氧 RBCRBC无氧代谢无氧代谢 DpGDpG氧离曲线氧离曲线右移右移氧离易氧离易注：这一效应是机体对低注：这一效应是机体对低o o2 2适应的重要机制；适应的重要机制；但此时肺泡但此时肺泡PoPo2 2，RBCRBC无氧代谢产生过多的无氧代谢产生过多的DpGDpG，也防碍了在肺部的氧合，故是否对机体有利尚无定论。也防碍了在肺部的氧合，故是否对机体有利尚无定论。(2)(2)大量输入冷冻血大量输入冷冻血DpGDpG氧离曲线左移氧离曲线左移氧离难氧离难 （冷冻血冷冻血3 3周后，周后，RBCRBC无氧代谢无氧代谢停止，停止
28、，DpGDpG）故：应注意缺氧。故：应注意缺氧。4 4.PcoPco Pco Pco曲线左移曲线左移氧离难氧离难 coco与与HbHb亲和力亲和力 o o2 2与与HbHb亲和力亲和力 250 250 倍；倍；coco与与HbHb的结合位点与的结合位点与o o2 2相同；相同；coco与与HbHb的某亚基结合后，将增加其余三个亚基的某亚基结合后，将增加其余三个亚基对对o o2 2的亲和力。的亲和力。5 5.HbHb本身的性质本身的性质 HbHb的的FeFe2+2+FeFe3+3+:HbHb失去结合失去结合o o2 2的能力的能力（如亚硝酸（如亚硝酸盐）盐）异常异常HbHb：HbHb的运的运o
29、o2 2能力能力（如地中海贫血）（如地中海贫血）胎儿胎儿HbHb：与：与o o2 2亲和力成人，这与胎儿所处的低亲和力成人，这与胎儿所处的低氧环境是相适应的。氧环境是相适应的。三、三、COCO2 2的运输的运输 物理溶解：物理溶解：5 5 化学结合：化学结合：9595 碳酸氢盐碳酸氢盐 8888 碳酸酐酶碳酸酐酶H H2 2COCO3 3HCOHCO3 3-H H+COCO2 2H H2 2O O碳酸氢盐的形式碳酸氢盐的形式碳酸酐酶碳酸酐酶H H2 2COCO3 3HCOHCO3 3-H H+COCO2 2H H2 2O O 氨基甲酰血红蛋白氨基甲酰血红蛋白 7 7 lHbO2与CO2结合形成
30、氨基甲酰血红蛋白的能力比去氧血红蛋白小。当动脉血流经组织时，HbO2释放出O2，去氧血红蛋白与CO2的结合能力强，结合CO2就多，可形成大量的氨基甲酰血红蛋白。HbNHHbNH2 2O O2 2+H+H+CO+CO2 2在肺脏在肺脏在组织在组织HHbNHCOOHHHbNHCOOHO O2 2第四节呼吸运动的调节第四节呼吸运动的调节 一、呼吸中枢与呼吸节律的形成一、呼吸中枢与呼吸节律的形成 延髓延髓是呼吸基本中枢是呼吸基本中枢,脑桥脑桥是呼吸调整中枢。是呼吸调整中枢。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 H H+CO CO2 2二、呼吸的反射性调节二、呼吸的反射性调节
31、化学化学感受感受性呼性呼吸反吸反射射中枢化学感受器中枢化学感受器延髓腹外侧浅表延髓腹外侧浅表外周化学感受器外周化学感受器颈动脉体、主动脉体颈动脉体、主动脉体POPO2 2 、PCOPCO2 2、H H+H H+窦神经窦神经主动脉神经主动脉神经延髓呼吸中枢延髓呼吸中枢 COCO2 2、H H+和低和低O O2 2对呼吸的调节对呼吸的调节 （1 1）COCO2 2对呼吸的调节对呼吸的调节 COCO2 2是调节呼吸的最重要的生理性化学因素。是调节呼吸的最重要的生理性化学因素。1 1时时呼吸开始加深；呼吸开始加深；COCO2 244时时呼吸加深加快呼吸加深加快,肺通气量肺通气量1 1倍以上倍以上;6
32、6时时肺通气量可增大肺通气量可增大6-76-7倍倍;7 7以上以上呼吸减弱呼吸减弱=CO=CO2 2麻醉。麻醉。机制机制: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透过血脑屏障进入脑脊液透过血脑屏障进入脑脊液:COCO2 2H H2 2OHOH2 2COCO3 3H H+HCOHCO3 3-COCO2 2（2 2）H H+对呼吸的调节对呼吸的调节HH+呼吸加强呼吸加强 HH+呼吸抑制呼吸抑制（3 3）低氧对呼吸的调节）低氧对呼吸的调节缺氧对呼吸中枢的直接作用是抑制缺氧对呼吸中枢的直接作用是抑制,并与缺并与缺氧程度
33、呈正相关；低氧程度呈正相关；低O O2 2兴奋呼吸的作用，完全兴奋呼吸的作用，完全是通过是通过外周化学感受器外周化学感受器实现的。实现的。轻度缺氧时轻度缺氧时 表现为呼吸增强。表现为呼吸增强。严重缺氧时严重缺氧时 呼吸减弱，甚至停止。呼吸减弱，甚至停止。（三）氧离曲线呼吸膜面积气体交换。H+呼吸加强机体与外界环境之间的气体交换过程。VA（L/min）0.用力吸气时，辅助吸气肌也参加。有通气但不进行气体交换的区域。非弹性阻力气道阻力呼吸过程:肺通气肺与外界环境之间的气体交换。肺弹性回缩力:1/3肺换气肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换。表明此时PO2变化大时，成人肺炎、肺血栓等表面活性物质肺不张
34、。从鼻到终末细支气管是气体进出肺的通道，气体在此处不能与血液进行气体交换。气道阻力特点:呼气肌：肋间内肌和腹肌，使胸廓缩小，产生呼气运动。腹式呼吸:婴儿、胸膜炎、胸腔积液。（三）氧离曲线中枢化学感受器延髓腹外侧浅表由图中可见，由图中可见，当只改变一个因素当只改变一个因素时（其 他 因 素 不时（其 他 因 素 不变），三者引起的变），三者引起的肺通气反应的程度肺通气反应的程度基本接近。基本接近。然而，往往是然而，往往是一种因素的改变会一种因素的改变会引起其他一、两种引起其他一、两种因素相继改变或几因素相继改变或几种因素的同时改变种因素的同时改变。3.CO3.CO2 2、H H+和和O O2 2
35、在呼吸调节中的相互作用在呼吸调节中的相互作用 由图可见，当一种由图可见，当一种因素改变而另两种因素因素改变而另两种因素不加控制时，作用强度不加控制时，作用强度PCOPCO2 2HH+POPO2 2。表明三者的作用是表明三者的作用是相互影响的。相互影响的。（二）（二）肺牵张反射肺牵张反射(黑黑-伯反射伯反射)指肺扩张或肺萎陷引起的吸气抑制或吸气兴指肺扩张或肺萎陷引起的吸气抑制或吸气兴奋的反射。包括肺扩张、肺萎陷反射。奋的反射。包括肺扩张、肺萎陷反射。肺萎陷反射肺萎陷反射 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，但对阻止呼在平静呼吸调节中的意义不大，
36、但对阻止呼气过深和肺不张等可能起一定作用。气过深和肺不张等可能起一定作用。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延髓延髓兴奋兴奋吸气切断机制吸气切断机制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，使呼吸频率增加加速吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加 与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度。与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度。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射不明显，深呼正常成人平静呼吸时这种反射不明显，深呼吸时可能起作用；吸时可能起作用；病理情况下病理情况下(肺充血、肺水肿等肺充血、肺
37、水肿等)肺顺应性降肺顺应性降低时起重要作用低时起重要作用。思考题思考题通气通气/血流比值的概念，为什么其值增大或减小血流比值的概念，为什么其值增大或减小会使肺换气效率降低？会使肺换气效率降低？胸内压如何形成的胸内压如何形成的?有何生理意义？有何生理意义？肺泡表面活性物质有哪些生理作用？肺泡表面活性物质有哪些生理作用？吸入气中吸入气中O O2 2、COCO2 2、H H+的变化对呼吸运动有何影响？的变化对呼吸运动有何影响？概概 述述呼吸呼吸：呼吸全过程：呼吸全过程：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。呼吸过程呼吸过程:肺通气肺与外界环境之间的气体交换。肺换气肺泡与
38、肺毛细血管血液之间的气体交换。气体在血液中的运输组织换气组织毛细血管血液与组织细胞之间的气体交换。第一节第一节 肺肺 通通 气气 一、肺通气的原理一、肺通气的原理（一）肺通气的动力（一）肺通气的动力呼吸肌收缩舒张呼吸肌收缩舒张(原动原动力力)胸廓扩大缩小胸廓扩大缩小肺肺扩大缩小扩大缩小肺内压变化肺内压变化肺泡与外界环境之间肺泡与外界环境之间的压力差的压力差(直接动力直接动力)非弹性阻力惯性阻力：气流因发动、变速、换向时，因气流惯性所遇到的阻力。粘滞阻力：呼吸时胸廓、肺等组织移位发生摩擦形成的阻力。10%20%呼吸道阻力：气体通过呼吸道时，气体分子间及气体分子与气道管壁之间的摩擦力。80%90%
39、(二二)肺通气量和肺泡通气量：肺通气量和肺泡通气量：肺通气量肺通气量潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率(次次/分分)6-9L)6-9L 最大随意通气量最大随意通气量=最大限度潮气量最大限度潮气量最快呼吸频率最快呼吸频率(次次/分分)150L 150L 通气贮量百分比通气贮量百分比=93%93%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%3.3.通气通气/血流比值血流比值 V/Q=4.2/5.0=0.84V/Q=4.2/5.0=0.84功能性动-静脉短路肺泡无效腔增大3.3.1 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 Hb+OHb+O2
40、2结合的最大量结合的最大量氧容量氧容量 100ml100ml血血 Hb+OHb+O2 2结合的实际量结合的实际量氧含量氧含量 氧含量氧含量氧容量的氧容量的%氧饱和度氧饱和度HbHb的氧容量约为的氧容量约为20.1ml/100ml20.1ml/100ml动脉血中氧含量约为动脉血中氧含量约为19.4ml/100ml19.4ml/100ml静脉血中氧含量约为静脉血中氧含量约为14.4ml/100ml14.4ml/100ml1.1.上段上段:坡度较平坦。坡度较平坦。表明此时表明此时POPO2 2变化大时，变化大时，血氧饱和度血氧饱和度变化小变化小。意义意义:保证低保证低氧分压时的氧分压时的高载氧能力。高载氧能力。
