1、第七章呼吸系统的功能第七章呼吸系统的功能 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（呼吸（respiration）：）：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：.外呼吸外呼吸（肺呼吸）：（肺呼吸）：肺通气、肺换气肺通气、肺换气.气体的运输气体的运输：血液：血液.内呼吸内呼吸（细胞呼吸）：组织换气、氧化（细胞呼吸）：组织换气、氧化呼吸的过程呼吸的过程第一节肺通气第一节肺通气肺通气：肺通气：肺与外界环境之间的气体交换肺与外
2、界环境之间的气体交换肺肺 泡：泡：肺换气的主要场所肺换气的主要场所 胸胸 廓：廓：其节律性运动是肺通气的原动力其节律性运动是肺通气的原动力肺通气的结构肺通气的结构呼吸道呼吸道：气体进出肺的通道，加温、加湿、：气体进出肺的通道，加温、加湿、过滤、清洁、防御反射等过滤、清洁、防御反射等一、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 动力动力克服克服阻力阻力 肺通气肺通气直接动力：直接动力：肺泡气与大气之间的压力差肺泡气与大气之间的压力差原动力：原动力：呼吸肌收缩和舒张引起的节律性呼吸肌收缩和舒张引起的节律性 呼吸运动呼吸运动（1）呼吸运动的过程）呼吸运动的过程平静呼吸平静呼吸：
3、吸气运动吸气肌收缩吸气运动吸气肌收缩 呼气运动吸气肌舒张呼气运动吸气肌舒张用力呼吸用力呼吸：吸气：胸锁乳突肌、胸肌、背肌也参与吸气：胸锁乳突肌、胸肌、背肌也参与 呼气：吸气肌舒张外，呼气：吸气肌舒张外，辅助呼气肌辅助呼气肌主动收缩主动收缩 （肋间内肌（肋间内肌+腹壁肌）腹壁肌）.呼吸运动（呼吸运动（respiratory movement)呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小。呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小。包括吸气运动和呼气运动。包括吸气运动和呼气运动。膈肌收缩：膈肌收缩：膈顶下移，膈顶下移，胸廓上下径胸廓上下径肋间外肌收缩肋间外肌收缩：肋、胸骨上提：肋、胸骨上提,肋下缘向
4、外肋下缘向外,胸廓前后胸廓前后、左右径左右径胸廓扩大，肺容积胸廓扩大，肺容积 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 膈肌和肋间外肌舒张，膈肌和肋间外肌舒张，胸廓上下、前后、左右径胸廓上下、前后、左右径 肺回缩，肺回缩，胸廓被牵引缩小胸廓被牵引缩小,胸腔、肺容积胸腔、肺容积 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（2）呼吸运动的形式）呼吸运动的形式 平静呼吸：安静状态下，吸主，呼被平静呼吸：安静状态下，吸主，呼被 肋间外肌膈肌肋间外肌膈肌 成人成人12-18 次次/分，儿童分，儿童 60-70 用力呼吸：加深加快，活动、呼吸困难时
5、用力呼吸：加深加快，活动、呼吸困难时 腹式呼吸：婴儿、胸膜炎、胸腔积液腹式呼吸：婴儿、胸膜炎、胸腔积液 胸式呼吸：妊娠、肥胖、严重腹水、胸式呼吸：妊娠、肥胖、严重腹水、腹腔巨大肿块、外伤等腹腔巨大肿块、外伤等 混合呼吸：正常成人混合呼吸：正常成人按深度按深度按参与呼吸肌按参与呼吸肌.肺内压肺内压(intrapulmonary pressure)指肺泡内气体的压力。指肺泡内气体的压力。随呼吸运动呈周期性变化，造成肺内压、随呼吸运动呈周期性变化，造成肺内压、大气压之间的压力差，推动气体进出肺。大气压之间的压力差，推动气体进出肺。平静吸气初平静吸气初:肺内压肺内压 大气压大气压气出肺气出肺 平静呼气
6、末平静呼气末:肺内压肺内压=大气压大气压气流停气流停人工呼吸基本原理人工呼吸基本原理：人为改变肺内压，建立肺内压与外界人为改变肺内压，建立肺内压与外界 大气压之间的压力差，以维持肺通气。大气压之间的压力差，以维持肺通气。正压通气：呼吸机、口对口正压通气：呼吸机、口对口负压通气：挤压胸廓、节律性地举臂等。负压通气：挤压胸廓、节律性地举臂等。必须在保证呼吸道畅通的前提下进行。必须在保证呼吸道畅通的前提下进行。心肺复苏术心肺复苏术 呼吸、心跳停顿时，合并使用人工呼吸呼吸、心跳停顿时，合并使用人工呼吸、心外按摩的一种急救技术。心外按摩的一种急救技术。a.心前区捶击心前区捶击（在心搏骤停（在心搏骤停1分
7、分30秒内）秒内）右手松握空心拳，小鱼际肌朝向病人胸壁，右手松握空心拳，小鱼际肌朝向病人胸壁，以距胸壁以距胸壁2030cm高度，垂直向下捶击心前高度，垂直向下捶击心前 区，即胸骨下段。捶击区，即胸骨下段。捶击12次，每次次，每次12秒，秒，力量中等。力量中等。b.口对口吹气和胸外心脏按压口对口吹气和胸外心脏按压1）胸外心脏按压）胸外心脏按压 使患者头后仰。两手平行重叠，按压胸骨下使患者头后仰。两手平行重叠，按压胸骨下13段，使胸廓段，使胸廓下陷下陷3.55cm，迅即放松，迅即放松，80100次分。次分。2）同时进行口对口吹气）同时进行口对口吹气 拇、食指捏紧病人鼻孔，深吸口气，双唇紧贴包严患者
8、口拇、食指捏紧病人鼻孔，深吸口气，双唇紧贴包严患者口部，吹毕，立即离开，松开鼻孔，胸部下降后重吹。吹气量不部，吹毕，立即离开，松开鼻孔，胸部下降后重吹。吹气量不宜过大，量宜过大，量8001000ml，胸廓稍起伏即可。频率，胸廓稍起伏即可。频率1216次次/分。分。吹气时间吹气时间11.5秒，过长会引起急性胃扩张、胃胀气和呕吐。秒，过长会引起急性胃扩张、胃胀气和呕吐。3）吹气和按压比例）吹气和按压比例 一人时吹一人时吹2按按15；二人时吹；二人时吹1次按次按5次，吹气须在按压间歇。次，吹气须在按压间歇。*.胸膜腔内压胸膜腔内压 (intrapleural pressure)胸腔内压测定方法：胸腔
9、内压测定方法：间接法间接法:气囊测定食管内压气囊测定食管内压直接法直接法:检压计相连的针头刺入胸腔检压计相连的针头刺入胸腔胸膜腔：肺和胸廓间胸膜腔：肺和胸廓间 密闭的腔隙密闭的腔隙浆液的作用：浆液的作用：润滑作用润滑作用 两层胸膜贴附两层胸膜贴附 肺随胸廓运动肺随胸廓运动成成 因因平静呼吸过程中，胸膜腔内压始终是负压。平静呼吸过程中，胸膜腔内压始终是负压。肺内压肺内压(使肺泡扩张使肺泡扩张)肺回缩压肺回缩压(肺回缩产生的压力肺回缩产生的压力,使肺泡缩小使肺泡缩小)胸内压是两种方向相反的力的代数和，即胸内压是两种方向相反的力的代数和，即胸内压肺内压肺回缩压大气压肺回缩压胸内压肺内压肺回缩压大气压
10、肺回缩压胸内压胸内压0肺回缩压肺回缩压 平吸末：平吸末：10 5 mmHg，平呼末：，平呼末：5 3 mmHg；用力吸气：可降至用力吸气：可降至90 mmHg，呼气：可升至，呼气：可升至110mmHg。*胸腔负压的意义胸腔负压的意义1.维持肺泡扩张状态，并随胸廓运动而张缩，保证维持肺泡扩张状态，并随胸廓运动而张缩，保证 肺通气和肺换气肺通气和肺换气2.降低中心静脉压，促进胸腔淋巴液和静脉血回流降低中心静脉压，促进胸腔淋巴液和静脉血回流气胸气胸(pneumothorax)：胸膜腔与大气相通，肺塌陷胸膜腔与大气相通，肺塌陷-肺通气功能受限肺通气功能受限 血液、淋巴回流受阻血液、淋巴回流受阻（二）肺
11、通气的阻力（二）肺通气的阻力肺通气的阻力肺通气的阻力弹性阻力弹性阻力70%非弹性阻力非弹性阻力30%肺弹性阻力肺弹性阻力：肺弹性回缩力：肺弹性回缩力1/3 肺泡表面张力肺泡表面张力2/3胸廓弹性阻力：胸廓所处位置有关胸廓弹性阻力：胸廓所处位置有关气道阻力：气道阻力：8090%。气体分子间及气。气体分子间及气 体分子与气道壁摩擦产生体分子与气道壁摩擦产生惯性阻力惯性阻力组织粘滞阻力组织粘滞阻力可忽略不计可忽略不计肺弹性阻力肺弹性阻力弹性阻力：弹性阻力：是指弹性组织受外力作用变形时对抗是指弹性组织受外力作用变形时对抗 变形的力。用顺应性度量。变形的力。用顺应性度量。顺应性（顺应性（complian
12、ce）：）：是指外力作用下弹性组是指外力作用下弹性组 织可扩张性织可扩张性,容易扩张顺应性大容易扩张顺应性大,不易不易 扩张顺应性小。扩张顺应性小。C=1/R ，顺应性越大，弹性阻力越小，顺应性越大，弹性阻力越小 1.肺弹性阻力：肺弹性阻力：肺扩张时产生弹性回缩力，方向肺扩张时产生弹性回缩力，方向 与肺扩张方向相反，是吸气的阻力与肺扩张方向相反，是吸气的阻力 肺顺应性肺顺应性肺容积的变化肺容积的变化V/跨肺压的变化跨肺压的变化P 正常成人正常成人 0.2L/cmH2O 与肺总量有关，肺总量大，顺应性大。与肺总量有关，肺总量大，顺应性大。比顺应性：比顺应性：单位肺容量的顺应性单位肺容量的顺应性
13、=肺顺应性肺顺应性/肺总量肺总量 肺组织本身的弹性回缩力（弹性肺组织本身的弹性回缩力（弹性f、胶原、胶原f)肺泡内液体分子层气肺泡内液体分子层气-液平面产生的表面张力液平面产生的表面张力阻力来源阻力来源P2=2T/rLaplace定律：定律：P=2T/RP是肺泡内压力是肺泡内压力T是表面张力是表面张力R是肺泡半径是肺泡半径P1=2T/R肺泡表面张力：肺泡表面张力：肺泡内壁表面肺泡内壁表面液体分子的内聚力液体分子的内聚力,指向球心。指向球心。*肺表面活性物质肺表面活性物质(pulmonary surfactant)肺泡肺泡型细胞合成、释放，型细胞合成、释放，复杂的脂蛋白混合物，主要复杂的脂蛋白混
14、合物，主要成分是成分是二软脂酰卵磷脂二软脂酰卵磷脂、表表面活性物质结合蛋白面活性物质结合蛋白。作用：作用：降低肺泡液降低肺泡液-气界面气界面的表面张力，使肺泡回缩力的表面张力，使肺泡回缩力变小。变小。意义意义.维持大小肺泡的稳定性；维持大小肺泡的稳定性；.减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿.降低弹性阻力，降低吸气阻力，减少吸气做功降低弹性阻力，降低吸气阻力，减少吸气做功早产儿早产儿、肺炎肺炎、肺血栓等肺血栓等二、肺通气功能的评价指标二、肺通气功能的评价指标（一）肺容积、肺容量、肺活量（一）肺容积、肺容量、肺活量肺活量（肺活量（VC）：尽力吸气后
15、，呼出的最大气体量，尽力吸气后，呼出的最大气体量，潮气量潮气量+补吸气量补吸气量+补呼气量。补呼气量。3500、2500ml用力肺活量（用力肺活量（FVC）：最大吸气后，尽力尽快呼气最大吸气后，尽力尽快呼气 所能呼出的最大气体量。所能呼出的最大气体量。一次通气最大能力一次通气最大能力用力呼气量（用力呼气量（FEV)：尽力最大吸气后尽快呼气时，尽力最大吸气后尽快呼气时，一定时间内能呼出气体量，也称一定时间内能呼出气体量，也称时间肺活量时间肺活量。通常以占用力肺活量的百分数表示。通常以占用力肺活量的百分数表示。一秒用力呼气量（一秒用力呼气量（FEV1）：）：第一秒呼出的气体量第一秒呼出的气体量1，
16、2，3秒用力呼气量：秒用力呼气量：83%、96%、99%（二）肺通气量、肺泡通气量（二）肺通气量、肺泡通气量1.肺通气量肺通气量：每分钟吸入或呼出的气体总量，等于：每分钟吸入或呼出的气体总量，等于 潮气量乘以呼吸频率。平静时潮气量乘以呼吸频率。平静时6-9L2.最大随意通气量最大随意通气量：在尽力做深快呼吸时，每分钟：在尽力做深快呼吸时，每分钟 所能吸入或呼出的最大气体量。所能吸入或呼出的最大气体量。70120L -运动量的重要指标运动量的重要指标通气贮量百分比通气贮量百分比最大通气量每分平静通气量最大通气量每分平静通气量最大通气量最大通气量100%正常值正常值93%解剖无效腔：解剖无效腔：每
17、次吸入的气体中留在鼻或口与每次吸入的气体中留在鼻或口与 终末细支气管之间的呼吸道内，不参与肺泡终末细支气管之间的呼吸道内，不参与肺泡 与血液之间的气体交换的空腔。与血液之间的气体交换的空腔。150ml肺泡通气量：肺泡通气量：潮气量潮气量解剖无效腔。解剖无效腔。每分肺泡通气量：每分肺泡通气量：每分钟吸入肺泡新鲜空气量每分钟吸入肺泡新鲜空气量 （潮气量无效腔气量）（潮气量无效腔气量）呼吸频率呼吸频率3.3.无效腔、肺通气量无效腔、肺通气量 不同呼吸频率和潮气量时的通气量不同呼吸频率和潮气量时的通气量 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/分）分）（ml）
18、（ml/min）（ml/min）16 500 8000 5600 8 1000 8000 6800 32 250 8000 3200 肺泡无效腔：肺泡无效腔：每次进入肺泡的气体中未能发生每次进入肺泡的气体中未能发生交交 换的肺泡容量。换的肺泡容量。生理无效腔：生理无效腔：肺泡无效腔解剖无效腔肺泡无效腔解剖无效腔 正常时，正常时，肺泡无效腔肺泡无效腔=解剖无效腔解剖无效腔（三）呼吸功（三）呼吸功 一次呼吸中呼吸肌为实现肺通气所做的功。一次呼吸中呼吸肌为实现肺通气所做的功。用于克服肺和胸廓的弹性阻力和非弹性阻力。用于克服肺和胸廓的弹性阻力和非弹性阻力。平静呼吸：占总耗能的平静呼吸：占总耗能的35%
19、。0.25 J/次次 剧烈运动：剧烈运动：2550倍倍第二节肺换气和组织换气第二节肺换气和组织换气一、肺换气、组织换气的基本原理一、肺换气、组织换气的基本原理（一）气体扩散：（一）气体扩散：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。扩散方向取决于两个区域该气体的分压差，不受扩散方向取决于两个区域该气体的分压差，不受其它气体及其分压的影响。其它气体及其分压的影响。海平面上海平面上O2和和CO2分压（分压（P）（mmHg)吸入气吸入气呼出气呼出气肺泡气肺泡气（平均）（平均）动脉血动脉血（平均）（平均）静脉血静脉血（平均）（平均）POPO2 2PCOPCO2 2
20、1491490.30.312012027271021024040100100404040404646CO2的运输的运输组织换气中组织换气中CO2的扩散的扩散肺换气中肺换气中O2的扩散的扩散 扩散速率（扩散速率（D）扩散系数扩散系数 扩散系数大，扩散速率快。扩散系数大，扩散速率快。血浆中血浆中 CO2 ：O2=7.8：0.38 20：1扩散距离扩散距离分子量分子量分压差分压差温度温度气体溶解度气体溶解度扩散面积扩散面积=（二）气体扩散速率及影响因素（二）气体扩散速率及影响因素：单位时间内气体扩散的容积称单位时间内气体扩散的容积称。二、肺换气与组织换气二、肺换气与组织换气（一）气体交换过程（一）气
21、体交换过程换气动力：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 （二）（二）影响肺换气的因素影响肺换气的因素 1.呼吸膜的厚度呼吸膜的厚度 2.呼吸膜的面积呼吸膜的面积 3.通气通气/血流比值血流比值1）厚度厚度:薄，薄，6层层1m。肺纤维化，肺水肿等厚度肺纤维化，肺水肿等厚度 气体交换量气体交换量2）面积：面积：大，大，70m2。储备大，安静时储备大，安静时40m2,运动时运动时 肺不张，肺实变，肺气肿，血管阻塞等，面积肺不张，肺实变，肺气肿，血管阻塞等，面积1.呼吸膜呼吸膜CO2O22.通气通气/血流比值：血流比
22、值：成人成人0.84 每分肺通气量每分肺通气量（VA）/每分肺血流量每分肺血流量（Q）1）VA/Q：通气不足，血流过剩（功能性：通气不足，血流过剩（功能性A-V短路短路)换气效率换气效率（支哮、肺气肿、支气管栓塞、窒息）（支哮、肺气肿、支气管栓塞、窒息）2）VA/Q：肺通气：肺通气或肺血流或肺血流生理无效腔生理无效腔 换气效率换气效率(心衰、肺动脉栓塞心衰、肺动脉栓塞)（二）（二）肺扩散容量肺扩散容量（DL）概概 念：念：气体在气体在1mmHg单位分压差作用下，每分钟单位分压差作用下，每分钟 通过呼吸膜扩散的体积。通过呼吸膜扩散的体积。意意 义义：测定呼吸气通过呼吸膜能力的一种指标。测定呼吸气
23、通过呼吸膜能力的一种指标。正常值正常值：O2的的DL=21 ml/minmmHg CO2的的DL=400450 ml/minmmHg 运动时运动时DL，因为参与肺换气的呼吸膜面积，因为参与肺换气的呼吸膜面积 和肺毛细血管血流量的增加，以及通气、血流的和肺毛细血管血流量的增加，以及通气、血流的分布得到改善。分布得到改善。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、O2 和和CO2 在血液中的存在形式在血液中的存在形式（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；与分压和溶解度呈正比，温度成反比与分压和溶解度呈正比，温度成反比（二）化学结
24、合（二）化学结合:气体分子转化为其它化合物气体分子转化为其它化合物 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物理溶解：物理溶解：1.5%化学结合化学结合:98.5%，主要运输工具是主要运输工具是血红蛋白血红蛋白(Hb)结合形式是氧合血红蛋白结合形式是氧合血红蛋白(HbO2)紫绀：紫绀：当表浅毛细血管床血液中去氧当表浅毛细血管床血液中去氧Hb达达5g/100ml 以上，皮肤、粘膜呈浅蓝色（缺以上，皮肤、粘膜呈浅蓝色（缺O2的标志）的标志）PO2(氧合氧合)PO2(氧离氧离)鲜红色鲜红色HbO2Hb+O2暗红色暗红色二、氧的运输二、氧的运输O2与
25、与Hb可逆性结合可逆性结合:Hb+O2结合的最大量结合的最大量Hb的氧容量的氧容量Hb+O2结合的实际量结合的实际量Hb的氧含量的氧含量氧含量氧含量氧容量的氧容量的%Hb的氧饱和度的氧饱和度(一一)O2与与Hb结合的特征结合的特征:反应快、可逆、受反应快、可逆、受PO2的影响、不需酶的影响、不需酶 是氧合，非氧化：是氧合，非氧化：Fe2+与与O2结合后仍为二价结合后仍为二价 1分子分子Hb可与可与4分子分子O2结合结合PO2(氧合氧合)PO2(氧离氧离)100ml血血 Hb与与O2的结合时的变构效应的结合时的变构效应 氧合氧合Hb为疏松型（为疏松型（R型）型）去氧去氧Hb为紧密型（为紧密型（T
26、型）型）R型型的亲的亲O2力为力为T型的型的500倍倍 当当Hb一个亚单位与一个亚单位与O2结合或解离后结合或解离后Hb变构变构其它亚单位的亲其它亚单位的亲O2力力orHb4个亚单位的协同效个亚单位的协同效应应-呈呈S形形1.上段上段:PO2 60-100mmHgHb与与O2结合的部分结合的部分比较平坦比较平坦表明表明PO2的变化对血氧的变化对血氧饱和度影响不大饱和度影响不大低氧分压时（不低于低氧分压时（不低于60）仍有高载氧能力（）仍有高载氧能力（90%以上）以上）（二）氧解离曲线特征及生理意义（二）氧解离曲线特征及生理意义表示血液表示血液PO2与与Hb氧氧饱和度关系的曲线饱和度关系的曲线
27、2.中段中段:PO2 40-60mmHgHbO2 释放释放O2的部分的部分坡度较陡坡度较陡PO2 能促进大量氧离能促进大量氧离100ml血释放血释放5mlO2保证安静时组织需氧量保证安静时组织需氧量3.下段下段:PO2 15-40mmHg，反映反映HbO2与与O2解离的部分解离的部分 坡度更陡坡度更陡,PO2下降下降,血氧饱和度可降至更低水平血氧饱和度可降至更低水平 100ml血释放血释放15mlO2 代表血中氧的储备，组织活动加强时释放更多氧代表血中氧的储备，组织活动加强时释放更多氧上上中中下下（三）影响氧解离曲线的因素（三）影响氧解离曲线的因素Hb对氧的亲和力通常用对氧的亲和力通常用P50
28、表示表示。P50：Hb氧饱和度达氧饱和度达50%时时PO2。正常为。正常为26.5mmHgP50，表明，表明Hb对对O2的亲和力的亲和力1.pH、PCO2的影响的影响 pH或或 PCO2 时，时，P50增大，曲线右移增大，曲线右移意义：意义：有利于在肺毛细血管有利于在肺毛细血管血液的氧合血液的氧合，也有利于在组织毛细血管也有利于在组织毛细血管血液释放氧血液释放氧波尔效应：波尔效应：酸度对酸度对Hb氧亲和力的影响氧亲和力的影响 2.温温 度度 温度温度H+的活度的活度 Hb与与O2亲和力亲和力 促进氧的释放促进氧的释放u 低温麻醉时低温麻醉时,不利于氧的释放不利于氧的释放,应防组织缺应防组织缺O
29、2 组织代谢组织代谢局部局部 温度温度+CO2、H+曲线右移曲线右移氧离易供代谢所需氧离易供代谢所需 冬天，温度低，氧离难冬天，温度低，氧离难+末梢循环末梢循环局部红局部红 易冻伤易冻伤3.二磷酸甘油酸（二磷酸甘油酸（2,3-DPG）2,3-DPG与与Hb链形成盐键链形成盐键Hb向向T型转变型转变(1)高原缺氧：高原缺氧：RBC无氧代谢无氧代谢 DPG氧离曲线氧离曲线 右移右移有利于氧释放有利于氧释放 但但DPG 妨碍妨碍Hb与与O2结合结合(2)大量输入大量输入3周后的血：糖孝解停止，周后的血：糖孝解停止，DPG氧离氧离 曲线左移曲线左移氧离难氧离难运氧能力运氧能力 4.CO：CO与与Hb亲
30、和力亲和力 O2与与Hb亲和力，亲和力，210倍；倍；在极低的在极低的PCO下就可以从下就可以从HbO2中取代中取代O2 CO与与Hb的结合位点与的结合位点与O2相同，使血液中相同，使血液中 HbO2的含量减少的含量减少 CO与与Hb的某亚基结合后，将增加其余三个的某亚基结合后，将增加其余三个 亚基对亚基对O2的亲和力的亲和力,使曲线左移使曲线左移,妨碍氧解离妨碍氧解离CO中毒既妨碍中毒既妨碍Hb与与O2的结合，又妨碍的结合，又妨碍O2的解离的解离pH,PCO2,温度温度,2,3-DPG-氧离曲线右移氧离曲线右移 三、三、CO2的运输的运输(一一)物理溶解物理溶解：5%(二二)化学结合化学结合
31、：95%HCO3-的形式的形式 88%氨基甲酰血红蛋白氨基甲酰血红蛋白 7%组织中的组织中的CO2进入血液后的变化进入血液后的变化H2CO3HCO3-H+H+（缓冲）缓冲）CO2H2OCO2血浆蛋白血浆蛋白 氨基甲酰血浆蛋白氨基甲酰血浆蛋白 CO2扩散入红细胞扩散入红细胞 碳酸氢盐碳酸氢盐 氨基甲酰血红蛋白氨基甲酰血红蛋白CO2溶解溶解碳酸酐酶碳酸酐酶 1.碳酸氢盐的形式：碳酸氢盐的形式：（1）组织细胞组织细胞：组织组织 血液血液 RBC（2）RBC：HCO3-血浆血浆 NaHCO3 H+Hb结合（缓冲）结合（缓冲）Cl-进入红细胞，维持离子平衡进入红细胞，维持离子平衡 （3）肺部：上述反应，
32、向反方向进行肺部：上述反应，向反方向进行碳酸酐酶碳酸酐酶H2CO3HCO3-H+CO2H2OPCO2差差 反应特征反应特征:极快且可逆，反应方向取决极快且可逆，反应方向取决PCO2差差 RBC 膜上有膜上有 Cl-和和 HCO3-特异载体，特异载体，Cl-转移维持电平衡转移维持电平衡 需酶催化需酶催化 在在RBC内反应内反应,在血浆内运输在血浆内运输2.氨基甲酰血红蛋白形式：氨基甲酰血红蛋白形式：(1)反应过程反应过程：HbNH2O2+H+CO2 (2)反应特征反应特征:反应迅速且可逆，无需酶催化反应迅速且可逆，无需酶催化 CO2与与Hb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
33、节反应方向主要受氧合作用的调节 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 带满带满O2的的Hb仍可带仍可带CO2在在组织组织在在肺脏肺脏HHbNHCOOHO2（三）三）CO2解离曲线解离曲线 血液中血液中CO2含量与含量与PCO2关系的曲线关系的曲线 曲线的特点曲线的特点：血液中血液中CO2含量随含量随PCO2的的而而，几乎成线，几乎成线 性关系性关系(非非S形形)，且无饱和点，且无饱和点 血液流经肺脏时，每血液流经肺脏时，每100ml血液释放出血液释放出4mlCO2 当血当血PO2时，时，CO2解离曲线下移解离曲线下移 (四四)O2与与Hb结合的氧合作用对结
34、合的氧合作用对CO2运输的影响运输的影响 何尔登效应：何尔登效应：O2与与Hb结合促进结合促进CO2的释放的释放 去氧去氧Hb则容易与则容易与CO2结合结合 意义：意义：肺部肺部O2与与Hb结合，利于结合，利于CO2的释放的释放 组织组织Hb去氧后容易携带去氧后容易携带CO2 O2与与CO2的运输不是孤立的，彼此互相影响的运输不是孤立的，彼此互相影响第四节呼吸运动的调节第四节呼吸运动的调节自主性调节自主性调节：血液中化学成分等变化为主的外周：血液中化学成分等变化为主的外周因素，经因素，经反馈调节机制反馈调节机制，通过，通过脑干脑干影响自发的节影响自发的节律性呼吸，经常维持血液中律性呼吸，经常维
35、持血液中PO2、PCO2等稳定，等稳定，保证整体代谢基本需求。保证整体代谢基本需求。随意性调节随意性调节：以：以大脑皮层大脑皮层为最高级调节中枢的为最高级调节中枢的前前馈调节机制馈调节机制对呼吸进行对呼吸进行有意识有意识的行为性的行为性调节调节，使，使呼吸及时适应机体特定功能需求。呼吸及时适应机体特定功能需求。一、呼吸中枢一、呼吸中枢概念：概念：中枢神经系统，产生和调节呼吸中枢神经系统，产生和调节呼吸 运动的神经细胞群。运动的神经细胞群。分布：分布：大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和 脊髓等。脊髓等。1 1脊髓：脊髓：实验：切断脑和脊髓的连接，呼吸运动停止实验：切断脑和脊
36、髓的连接，呼吸运动停止 结构：支配呼吸肌的运动神经元（膈肌第结构：支配呼吸肌的运动神经元（膈肌第3-53-5 颈段；肋间肌和腹直肌颈段；肋间肌和腹直肌-胸段）。胸段）。功能：联系高位中枢和呼吸肌的中继站功能：联系高位中枢和呼吸肌的中继站 整合某些呼吸反射（初级中枢整合某些呼吸反射（初级中枢).低位脑干：低位脑干：脑桥和延髓脑桥和延髓实验：横断中脑和脑桥呼吸节律无明显变化实验：横断中脑和脑桥呼吸节律无明显变化在脑桥的上中部横断呼吸变深变慢在脑桥的上中部横断呼吸变深变慢横断脑桥和延髓横断脑桥和延髓呼吸节律不规则呼吸节律不规则横断延髓和脊髓呼吸运动停止横断延髓和脊髓呼吸运动停止结果表明结果表明：（1
37、）呼吸节律产生于低位脑干，即高位脑对节）呼吸节律产生于低位脑干，即高位脑对节 律性呼吸运动的产生不是必需的律性呼吸运动的产生不是必需的（2）脑桥上部有抑制吸气活动的中枢，即呼吸）脑桥上部有抑制吸气活动的中枢，即呼吸 调整中枢调整中枢 （3）脑桥中下部可能存在着能兴奋吸气活动的）脑桥中下部可能存在着能兴奋吸气活动的 长吸中枢长吸中枢（4）延髓可独立的产生呼吸节律，有呼吸节律）延髓可独立的产生呼吸节律，有呼吸节律 基本中枢基本中枢 延髓是呼吸基本中枢，脑桥是呼吸调整中枢延髓是呼吸基本中枢，脑桥是呼吸调整中枢3.高位脑高位脑：大脑皮层、边缘系统、下丘脑等部位大脑皮层、边缘系统、下丘脑等部位 -呼吸的
38、随意控制有关呼吸的随意控制有关(二二)呼吸节律的形成呼吸节律的形成呼吸节律形成学说：呼吸节律形成学说：起步细胞学说：起步细胞学说：延髓内存在起步样活动的神经元延髓内存在起步样活动的神经元 节律性兴奋引起呼吸节律节律性兴奋引起呼吸节律 -呼吸节律发生器作用呼吸节律发生器作用神经网络学说：神经网络学说：呼吸节律的产生依赖于延髓内呼吸呼吸节律的产生依赖于延髓内呼吸 神经元之间复杂的功能联系神经元网络，神经元之间复杂的功能联系神经元网络，神经元之间相互兴奋和抑制产生呼吸节律神经元之间相互兴奋和抑制产生呼吸节律 中枢吸气活动发生器和吸气切断机制模型中枢吸气活动发生器和吸气切断机制模型中枢吸气活动发生器和
39、吸气切断机制模型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：吸气活动发生器：延髓吸气延髓吸气N元兴奋元兴奋脊髓吸气肌运动脊髓吸气肌运动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吸气抑制延髓吸气N元元兴奋吸气切断机制兴奋吸气切断机制N元元吸气切断机制：吸气切断机制：吸气活动发生器、延髓吸气活动发生器、延髓I-N元、脑桥呼吸调整元、脑桥呼吸调整中枢和肺牵张感受器的冲动中枢和肺牵张感受器的冲动兴奋总和达到某一兴奋总和达到某一阈值阈值反馈抑制延髓吸气反馈抑制延髓吸气N元的活动元的活动切断吸气，切断吸气，从而使吸气转化为呼气从而使吸气转化为呼气二、呼吸的反射性调节二、
40、呼吸的反射性调节（一）化学感受性呼吸反射（一）化学感受性呼吸反射.化学感受器化学感受器外周化学感受器外周化学感受器颈动脉体调节呼吸颈动脉体调节呼吸主动脉体调节循环主动脉体调节循环动脉血动脉血PO2;PCO2;H+窦神经和迷走神经传入延髓窦神经和迷走神经传入延髓呼吸加深加快呼吸加深加快,血液循环变化血液循环变化中枢化学感受器中枢化学感受器位于延髓腹外侧部的浅表部位，左右对称，分为位于延髓腹外侧部的浅表部位，左右对称，分为头、中、尾三个区头、中、尾三个区脑脊液和局部细胞外脑脊液和局部细胞外H+刺激中枢化学感受刺激中枢化学感受器呼吸中枢兴奋器呼吸中枢兴奋特点特点：单纯的：单纯的CO2和缺和缺O2无反
41、应；无反应；但但CO2通过变成通过变成 碳酸增强呼吸碳酸增强呼吸(血液中血液中H+不易透过血不易透过血-脑屏障脑屏障)中枢化学感受器的生理功能：中枢化学感受器的生理功能：可能通过调节可能通过调节 脑脊液的脑脊液的H+浓度浓度-中枢神经系统中枢神经系统PH稳定稳定 外周化学感受器的生理功能：外周化学感受器的生理功能：主要是主要是在低氧时，驱动呼吸在低氧时，驱动呼吸2CO2、H+和和O2对呼吸功能的调节对呼吸功能的调节CO2：调节呼吸运动的最重要的生理性化学因素调节呼吸运动的最重要的生理性化学因素 （但必需是在一定的范围内）（但必需是在一定的范围内）吸入气吸入气CO2肺泡气肺泡气PCO2,动脉血动
42、脉血PCO2 呼吸加深加快，肺通气量增加呼吸加深加快，肺通气量增加CO2麻醉麻醉：吸入气中吸入气中CO2过多，可抑制中枢神经过多，可抑制中枢神经,引起呼吸困难、头晕、头痛、昏迷等引起呼吸困难、头晕、头痛、昏迷等CO2刺激呼吸的途径刺激呼吸的途径：刺激中枢化学感受器兴奋呼吸中枢（主导）刺激中枢化学感受器兴奋呼吸中枢（主导）刺激外周化学感受器反射性呼吸加深加快刺激外周化学感受器反射性呼吸加深加快 H+：动脉血动脉血H+呼吸加深加快，肺通气量增加呼吸加深加快，肺通气量增加 H+刺激呼吸的途径刺激呼吸的途径：刺激中枢化学感受器兴奋呼吸中枢刺激中枢化学感受器兴奋呼吸中枢(主导，主导，是外周感受器的是外周
43、感受器的25倍）倍）刺激外周化学感受器刺激外周化学感受器 O2：吸入气吸入气PO2肺泡气和动脉血肺泡气和动脉血PO2呼呼 吸加深加快，肺通气量增加（低氧刺激有意义）吸加深加快，肺通气量增加（低氧刺激有意义）O2刺激呼吸的途径刺激呼吸的途径：完全通过外周感受器，完全通过外周感受器，对中枢的直接作用是抑制效应对中枢的直接作用是抑制效应.CO2、H+和和O2在呼吸调节中的相互作用在呼吸调节中的相互作用（1）上述三个因素的单纯作用，都能刺激呼吸）上述三个因素的单纯作用，都能刺激呼吸 其强度顺序其强度顺序CO2H+O2（2）自然呼吸下自然呼吸下：PCO2升高时，升高时，H+也随之升高，结果两者也随之升高
44、，结果两者 的作用发生总和；的作用发生总和；H+增加时，因肺通气增大使增加时，因肺通气增大使CO2排除增排除增 加，导致加，导致PCO2下降，下降，H+也随之下降，也随之下降，结果肺通气的增加比单纯结果肺通气的增加比单纯H+增加小；增加小；PO2降低时，肺通气增加，降低时，肺通气增加，CO2排除增加，排除增加，使使PCO2和和H+降低，从而减弱低氧的作用降低，从而减弱低氧的作用（二）运动性呼吸反射（二）运动性呼吸反射1.肺牵张反射肺牵张反射(黑伯反射黑伯反射)：由肺扩张或肺萎陷引由肺扩张或肺萎陷引 起的反射性吸气抑制或吸气兴奋起的反射性吸气抑制或吸气兴奋 a.肺萎陷反射肺萎陷反射(肺缩小反射肺
45、缩小反射)：肺萎陷较明显时引起吸气的反射在平静呼吸肺萎陷较明显时引起吸气的反射在平静呼吸 调节中意义不大调节中意义不大,对阻止呼气过深和肺不张等对阻止呼气过深和肺不张等 起一定作用起一定作用 b.肺扩张反射：肺扩张反射：肺扩张时抑制吸气活动的反射肺扩张时抑制吸气活动的反射 过程过程：肺扩张牵张感受器兴奋迷走神经延髓肺扩张牵张感受器兴奋迷走神经延髓通过一定的神经联系通过一定的神经联系 兴奋吸气切断机制兴奋吸气切断机制 吸气吸气 转为呼气转为呼气意义意义：加速吸气向呼气转换，加快呼吸频率与呼吸：加速吸气向呼气转换，加快呼吸频率与呼吸 调整中枢共同调节呼吸频率和深度调整中枢共同调节呼吸频率和深度特征
46、特征:敏感性有种属差异（兔大于人）敏感性有种属差异（兔大于人）平静呼吸时不明显，深呼吸时起作用平静呼吸时不明显，深呼吸时起作用 病理情况下病理情况下(肺充血、肺水肿等肺充血、肺水肿等)肺顺应性降肺顺应性降 低低,肺扩张时对气道的牵张刺激较强可引起肺扩张时对气道的牵张刺激较强可引起 该反射，使呼吸变浅变快该反射，使呼吸变浅变快 2.防御性呼吸反射防御性呼吸反射：.咳嗽反射：咳嗽反射：清除异物阻塞清除异物阻塞 感受器感受器喉、气管、支气管粘膜喉、气管、支气管粘膜 传入神经传入神经迷走神经迷走神经.喷嚏反射：喷嚏反射：清除鼻腔刺激物清除鼻腔刺激物 感受器感受器鼻粘膜鼻粘膜 传入神经传入神经三叉神经三
47、叉神经(三三)呼吸运动的随意调节呼吸运动的随意调节 大脑皮层大脑皮层通过皮层通过皮层-脊髓束和皮层脊髓束和皮层-红核红核-脊髓束直接脊髓束直接控制呼吸肌的活动，控制呼吸肌的活动，可随意控制呼吸运动可随意控制呼吸运动，使呼吸，使呼吸运动与其他躯体运动相协调，完成诸如发声、讲话、运动与其他躯体运动相协调，完成诸如发声、讲话、唱歌等动作。唱歌等动作。但这种控制是有一定限度的。如潜水时，需要屏但这种控制是有一定限度的。如潜水时，需要屏气，但不能无限制屏气。气，但不能无限制屏气。思思 考考 题题1吸入气吸入气CO2浓度增加对呼吸有何影响？为什么？浓度增加对呼吸有何影响？为什么？2CO中毒对中毒对O2的运输有何影响？的运输有何影响？3严重肺气肿、肺心病患者为何不宜吸入纯氧来严重肺气肿、肺心病患者为何不宜吸入纯氧来 改善其缺氧状况？改善其缺氧状况？
