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第五章第五章 呼吸呼吸呼吸环节呼吸环节： 1 外呼吸（肺通气外呼吸（肺通气+ 肺换气）肺换气） 2 气体在血液中的运输气体在血液中的运输 3 内呼吸（组织换气）内呼吸（组织换气）第一节第一节 肺通气肺通气肺与外界环肺与外界环境之间的气境之间的气体交换过程。体交换过程。二、肺通气原理二、肺通气原理气体进出肺取决两方面因素：气体进出肺取决两方面因素： 动力动力：大气压与肺内压之间的压力差；：大气压与肺内压之间的压力差； 阻力阻力：弹性阻力和非弹性阻力。：弹性阻力和非弹性阻力。二、肺通气原理二、肺通气原理（一）肺通气的动力（一）肺通气的动力二、肺通气原理二、肺通气原理（一）肺通气的动力（一）肺通气的动力 直接动力直接动力：肺泡内压力与大气压力：肺泡内压力与大气压力 之差。之差。 原动力原动力： 呼吸运动。呼吸运动。 1.呼吸运动呼吸运动 呼吸肌呼吸肌 2 呼气肌呼气肌 肋间内肌肋间内肌 腹壁肌腹壁肌 3 辅助呼吸肌辅助呼吸肌 斜角肌斜角肌 胸锁乳突肌胸锁乳突肌 胸肌胸肌 背肌背肌 呼吸过程：平静呼吸呼吸过程：平静呼吸（1）吸气运动（主动过程）吸气运动（主动过程） 膈肌和肋间外肌收缩膈肌和肋间外肌收缩 膈顶下降、膈顶下降、肋骨和胸骨上举、肋骨下缘外翻肋骨和胸骨上举、肋骨下缘外翻胸腔上胸腔上下径、前后径、左右径下径、前后径、左右径 胸腔容量胸腔容量 肺被动扩张肺被动扩张肺容积肺容积肺内压肺内压大气压大气压外界气体进入肺泡（主动吸气）外界气体进入肺泡（主动吸气） 呼吸过程：平静呼吸呼吸过程：平静呼吸（2）呼气运动（被动过程）呼气运动（被动过程） 膈肌、肋间外肌舒张膈肌、肋间外肌舒张膈顶上升、肋膈顶上升、肋骨和胸骨复位骨和胸骨复位 胸廓回位胸廓回位 胸腔容积胸腔容积 肺弹性回缩肺弹性回缩肺容积肺容积 肺内压力升高并肺内压力升高并大于大气压大于大气压气体由肺排出（被动呼气）气体由肺排出（被动呼气） 呼吸过程：用力呼吸呼吸过程：用力呼吸 特点：吸气和呼气都是主动运动。特点：吸气和呼气都是主动运动。呼吸的表现形式呼吸的表现形式： 呼吸肌参与：呼吸肌参与： 腹式呼吸腹式呼吸 膈肌活动为主膈肌活动为主 胸式呼吸胸式呼吸 肋间外肌活动为主肋间外肌活动为主 混合式呼吸混合式呼吸 2.肺内压肺内压 肺泡内的压力。肺泡内的压力。 吸气吸气胸廓扩大胸廓扩大肺扩张肺扩张肺容积增肺容积增大大肺内压下降肺内压下降小于大气压小于大气压12mmHg 气体入肺气体入肺肺内压渐增肺内压渐增肺内压肺内压=大气压大气压吸气肌舒张吸气肌舒张胸廓、肺回位胸廓、肺回位肺容积减肺容积减小小肺内压增大肺内压增大大于大气压大于大气压12mmHg 气体出肺外流进入大气气体出肺外流进入大气呼气呼气2.肺内压肺内压 肺泡内的压力。肺泡内的压力。3.胸内压胸内压 胸膜腔内的压力。胸膜腔内的压力。 胸内压形成胸内压形成胸内压作用：胸内压作用： （二）肺通气的阻力（二）肺通气的阻力 1.弹性阻力（弹性阻力（ R ）和顺应性（）和顺应性（C ） （二）肺通气的阻力（二）肺通气的阻力 1.弹性阻力（弹性阻力（ R ）和顺应性（）和顺应性（C ）1) )肺静态顺应性曲线肺静态顺应性曲线吸气吸气呼气呼气1) )肺静态顺应性曲线肺静态顺应性曲线 a曲线的斜曲线的斜率大，表示顺应率大，表示顺应性大，弹性阻力性大，弹性阻力小；曲线中段斜小；曲线中段斜率最大率最大. b曲线的曲线的斜率小，表示顺斜率小，表示顺应性小，弹性阻应性小，弹性阻力大。力大。 2）比顺应性）比顺应性3）肺弹性阻力）肺弹性阻力表面张力的作用：表面张力的作用：表面张力对肺泡的作用表面张力对肺泡的作用表面活性物质产生：表面活性物质产生：表面活性物质作用表面活性物质作用4）胸廓弹性阻力）胸廓弹性阻力5）胸廓顺应性）胸廓顺应性 V（胸腔容积）（胸腔容积） 胸廓的顺应性胸廓的顺应性 P（跨胸壁压）（跨胸壁压） 2.非弹性阻力非弹性阻力惯性阻力惯性阻力粘滞阻力粘滞阻力气道阻力气道阻力影响气道管径的主要因素影响气道管径的主要因素呼吸功呼吸功三、基本肺容积、肺容量三、基本肺容积、肺容量（一）基本肺容积（一）基本肺容积三、基本肺容积、肺容量三、基本肺容积、肺容量（二）肺容量（二）肺容量三、基本肺容积、肺容量三、基本肺容积、肺容量（二）肺容量（二）肺容量肺活量肺活量时间肺活量时间肺活量时间肺活量的意义：时间肺活量的意义：四、肺通气量四、肺通气量（一）每分通气量（一）每分通气量（二）（二） 无效腔无效腔无效腔无效腔生理无效腔生理无效腔肺泡通气量肺泡通气量肺通气量和肺泡通气量肺通气量和肺泡通气量无效腔与肺泡通气量无效腔与肺泡通气量第二节第二节 气体交换气体交换一、气体交换的原理一、气体交换的原理肺泡与肺血肺泡与肺血二、肺换气二、肺换气 （一）过（一）过 程程（二）影响因素（二）影响因素1. 呼吸膜厚度呼吸膜厚度 2.呼吸膜面积呼吸膜面积（二）影响因素（二）影响因素 （二）影响因素（二）影响因素3.通气通气/血流比值（血流比值（V/Q=0.84） 每分肺每分肺泡通气量和泡通气量和每分肺血流每分肺血流量的比值。量的比值。通气血流比值通气血流比值三、组织换气三、组织换气肺肺换换气气与与组组织织换换气气示示意意图图第三节第三节 气体在血液中的运输气体在血液中的运输 肺泡肺泡 血血 液液 组织组织 CO2 溶解的溶解的CO2 结合的结合的CO2 溶解的溶解的CO2 CO2 O2 溶解的溶解的O2 结合的结合的O2 溶解的溶解的O2 O2一、一、O2、CO2在血中存在的形式在血中存在的形式血液血液O2和和CO2的含量的含量二、二、O2的运输的运输T型：型： 紧密型紧密型 去氧去氧HbR型：型： 疏松型疏松型 氧合氧合Hb Hb与与O2结合的特征：结合的特征：氧解离曲线氧解离曲线1氧离曲线上段氧离曲线上段 Hb与与O2结合部分，结合部分，曲线平坦，曲线平坦，PO2的变的变化对化对Hb氧饱和度影氧饱和度影响不大。响不大。氧解离曲线氧解离曲线2氧离曲线中段氧离曲线中段 曲线坡度较陡，曲线坡度较陡，PO2 稍有降低，氧饱稍有降低，氧饱和度就明显减小和度就明显减小 。3氧离曲线下段氧离曲线下段 HbO2解离出解离出O2，曲线坡度最陡，曲线坡度最陡，PO2稍降低，稍降低，HbO2就大就大大下降。代表了大下降。代表了O2的储备。的储备。影响氧解离曲线的因素影响氧解离曲线的因素 2温度的影响温度的影响 32，3二磷酸甘油酸（二磷酸甘油酸（2，3DPG） 4Hb的自身性质的影响的自身性质的影响（1）pH的影响的影响波尔效应波尔效应波尔效应的机制：波尔效应的机制：（2）PCO2的影响的影响2温度的影响温度的影响H+的活度的活度32,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸(2,3DPG) 4Hb的自身性质的影响的自身性质的影响影影响响氧氧解解离离曲曲线线的的因因素素二、二、CO2的运输的运输 1碳酸氢盐（碳酸氢盐（88%）CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+CA组织：组织： 肺：肺：Cl- （氯转移）（氯转移） RBC2氨基甲酸血红蛋白（氨基甲酸血红蛋白（7%）（二）（二）CO2解离曲线解离曲线 血液血液CO2含量随含量随PCO2上升而增加，上升而增加，几乎成线性几乎成线性关系，且无关系，且无饱和点。饱和点。 在 相 同在 相 同PCO2条件下，条件下，静 脉 血 的静 脉 血 的CO2量比动量比动脉血含量高。脉血含量高。（三）（三）O2与与Hb的结合对的结合对CO2运输的影响运输的影响何尔登效应何尔登效应：第四节第四节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节 2低位脑干低位脑干 1脊髓脊髓3高位脑高位脑（二）呼吸节律的形成（二）呼吸节律的形成中枢吸气活动发生中枢吸气活动发生器、吸气神经元器、吸气神经元吸气切断机制吸气切断机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、呼吸的反射性调节二、呼吸的反射性调节 （一）肺牵张反射（一）肺牵张反射 二、呼吸的反射性调节二、呼吸的反射性调节 （一）肺牵张反射（一）肺牵张反射 1肺扩张反射肺扩张反射 肺扩张肺扩张支气管、细支气管牵张感受器支气管、细支气管牵张感受器 兴奋兴奋 迷走神经传入冲动迷走神经传入冲动 呼吸中枢呼吸中枢（兴奋吸气切断机制）（兴奋吸气切断机制） 传出神经传出神经吸气停吸气停止转为呼气。止转为呼气。 意义：意义：阻止吸气过长，加速吸气和呼气交替。阻止吸气过长，加速吸气和呼气交替。 二、呼吸的反射性调节二、呼吸的反射性调节 （一）肺牵张反射（一）肺牵张反射 2肺萎缩反射肺萎缩反射 肺缩小肺缩小支气管、细支气管牵张感支气管、细支气管牵张感受器兴奋受器兴奋 迷走神经传入冲动迷走神经传入冲动呼呼 吸吸中枢中枢传出神经传出神经由呼气转入吸气由呼气转入吸气 二、呼吸的反射性调节二、呼吸的反射性调节 （二）化学感受性呼吸反射（二）化学感受性呼吸反射 1化学感觉器化学感觉器 （1）外周化学感受器）外周化学感受器 （2）中枢化学受器）中枢化学受器（二）化学感受性呼吸反射（二）化学感受性呼吸反射2CO2、H+、O2对呼吸的调节对呼吸的调节 （2）H+浓度对呼吸的影响浓度对呼吸的影响 （3）低）低O2对呼吸的影响对呼吸的影响 （1）CO2对呼吸的影响对呼吸的影响（二）化学感受性呼吸反射（二）化学感受性呼吸反射 3CO2、H+、O2在呼吸调节中的相互作用在呼吸调节中的相互作用 动脉血中动脉血中PCO2、H+和和PO2均能均能刺激呼吸，其中以刺激呼吸，其中以PCO2、H+的作用的作用较大，较大，PO2的作用较慢、较弱。三者间的作用较慢、较弱。三者间存在着相互影响，可以因总和而作用加大，存在着相互影响，可以因总和而作用加大，也可因相互抵消而作用削弱。也可因相互抵消而作用削弱。 二、呼吸的反射性调节二、呼吸的反射性调节（三）呼吸肌本体感受性反射（三）呼吸肌本体感受性反射 （四）防御呼吸反射（四）防御呼吸反射思考题思考题重重 点点（一）呼吸中枢（一）呼吸中枢 低位脑干低位脑干 横断位置横断位置现象现象机制机制中脑和脑桥之间中脑和脑桥之间（A平面）平面）无明显改变无明显改变呼吸节律产生于呼吸节律产生于低位脑干，高位低位脑干，高位脑对节律的产生脑对节律的产生不是必需的。不是必需的。延髓和脊髓之间延髓和脊髓之间（D平面）平面）呼吸停止呼吸停止脑桥上中部之间脑桥上中部之间（B平面）平面）呈深慢呼吸，如呈深慢呼吸，如再切断双侧迷走再切断双侧迷走神经，呈长吸式神经，呈长吸式呼吸呼吸脑桥上部有抑制吸脑桥上部有抑制吸气的中枢结构气的中枢结构呼吸调整中枢；迷呼吸调整中枢；迷走神经传入冲动也走神经传入冲动也有抑制吸气的作用有抑制吸气的作用脑桥和延髓之间脑桥和延髓之间（C平面）平面）喘息样呼吸喘息样呼吸脑桥中下部可能存脑桥中下部可能存在一个能兴奋吸气在一个能兴奋吸气活动的长吸中枢活动的长吸中枢三级呼吸中枢的假说：三级呼吸中枢的假说：（一）呼吸中枢（一）呼吸中枢 低位脑低位脑干干颈动脉体的细胞组成颈动脉体的细胞组成（1）外周化学感受器）外周化学感受器 颈动脉体和主动脉体颈动脉体和主动脉体 直接感受动脉血液中直接感受动脉血液中PO2、PCO2和和H+变化变化 传入冲动经窦神经、主动脉神经传传入冲动经窦神经、主动脉神经传入延髓，引起呼吸加深加快和血液入延髓，引起呼吸加深加快和血液循环的变化。循环的变化。（2）中枢化学受器）中枢化学受器 位于延髓腹外侧浅表部中枢化学敏感区位于延髓腹外侧浅表部中枢化学敏感区 直接感受脑脊液和局部细胞外液的直接感受脑脊液和局部细胞外液的H+的的改变改变 间接感受动脉血中间接感受动脉血中PCO2的改变的改变 不感受缺不感受缺O2的刺激的刺激 传入冲动兴奋延髓呼吸中枢传入冲动兴奋延髓呼吸中枢 CO2是维持正常呼吸的生理性刺激因素。是维持正常呼吸的生理性刺激因素。（1）CO2对呼吸的影响对呼吸的影响（1）CO2对呼吸的影响对呼吸的影响（主要途径）（主要途径）（动脉血（动脉血H+难于通过血脑屏障）难于通过血脑屏障）（2）H+浓度对呼吸的影响浓度对呼吸的影响（3）低）低O2对呼吸的影响对呼吸的影响