第5章 呼吸系統(tǒng)

第五章呼吸教師：韓麗生理教研室呼吸:機體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程.CO2功能:維持機體內(nèi)環(huán)境中O2和CO2含量的相對穩(wěn)定，確保新陳代謝正常進行。第一節(jié)肺通氣（一）肺通氣的動力呼氣肺內(nèi)壓＞大氣壓縮小肺臟吸氣肺內(nèi)壓＜大氣壓胸廓呼吸肌縮小收縮舒張擴張直接動力:肺內(nèi)壓與外界大氣壓間的壓力差。原動力:呼吸運動。擴張1.呼吸運動參與呼吸的肌肉：主要吸氣?。弘跫『屠唛g外肌主要呼氣?。豪唛g內(nèi)肌和腹肌輔助吸氣?。盒苯羌?、胸鎖乳突肌等呼吸型式(1）平靜呼吸和用力呼

吸(2）腹式呼吸和胸式呼吸（1）平靜呼吸吸氣：主動吸氣肌(+)→胸廓擴大→肺擴大→肺容積↑→肺內(nèi)壓↓→吸氣

呼氣：被動吸氣肌(–)→胸廓縮小→肺縮小→肺容積↓→肺內(nèi)壓↑→呼氣用力呼吸吸氣：主動吸氣肌（+)→胸廓擴大→肺擴大→肺容積↑→肺內(nèi)壓↓→吸氣

呼氣：主動呼氣?。?)→胸廓縮小→肺縮小→肺容積↓→肺內(nèi)壓↑→呼氣

呼吸輔助肌(+)吸氣?。èC）↑↓↓↑(2)胸式呼吸和腹式呼吸胸式呼吸腹式呼吸正常成人為混合型呼吸。病態(tài)：妊娠后期、腹腔腫瘤—胸式呼吸；胸膜炎、胸腔積液—腹式呼吸。

2.肺內(nèi)壓1）變化過程：呈周期性變化吸氣末、呼氣末：肺內(nèi)壓=大氣壓壓力差=0無氣體流動平靜吸氣之初時：肺內(nèi)壓：-1至-2mmHg平靜呼氣之初時：肺內(nèi)壓：+1至+2mmHg用力吸氣之初時：肺內(nèi)壓：-30至-100mmHg用力呼氣之初時：肺內(nèi)壓：+60至+140mmHg影響因素

淺快，呼吸道通暢—肺內(nèi)壓變化??；深慢，呼吸道不通暢—肺內(nèi)壓變化大。應用：人工呼吸正壓法—口對口人工呼吸負壓法—節(jié)律性舉臂壓背或擠壓胸廓3.胸內(nèi)壓（1）概念:胸內(nèi)壓是指胸膜腔內(nèi)的壓力。（2）測定方法:

間接法:氣囊測定食管內(nèi)壓以間接反映胸內(nèi)壓直接法:肺的回縮力胸內(nèi)壓肺內(nèi)壓胸內(nèi)壓=肺內(nèi)壓肺回縮力胸內(nèi)壓=肺回縮力形成原因：胸廓生長的速度比肺快（3）壓力

平靜吸氣時:胸內(nèi)壓<大氣壓=0.7～1.3kPa

呼氣時:胸內(nèi)壓<大氣壓=0.4～0.7kPa特點:①平靜呼吸時胸內(nèi)壓始終為負壓；②用力呼吸時負壓變動更大；③有時可為正壓(如緊閉聲門用力呼氣)。4)胸膜腔負壓的生理意義A、牽引肺，使肺維持擴張狀態(tài)。B、降低心房、腔靜脈和胸導管內(nèi)的壓力,促進靜脈血和淋巴的回流。氣胸（二）肺通氣的阻力

彈性阻力非彈性阻力肺通氣阻力胸廓彈性阻力：與胸廓所處的位置有關(guān)肺彈性阻力氣道阻力：與氣體流動形式+氣道半徑有關(guān)粘滯阻力慣性阻力肺彈性回縮力:1/3肺泡表面張力：2/3常態(tài)下可忽略不計

1、肺的彈性阻力和順應性（1）彈性阻力和順應性彈性阻力順應性:在外力作用下彈性組織的可擴張性.

肺順應性反映了肺擴張的難易程度，肺順應性大，肺易擴張;肺順應性小，肺不易擴張。順應性=彈性阻力1

ΔPΔV=影響肺順應性的因素

1.肺容量：肺容量大，順應性大。

2.肺部疾病和肺表面活性物質(zhì)：

順應性低-吸氣困難；順應性高-呼氣困難。

3.呼吸時相：

4.體位：直立到平臥位時，肺順應性降低。測得的肺順應性（L/cmH2O）比順應性=————————————————————肺總量（L）（2）肺彈性阻力的來源1)肺組織彈性纖維的回縮力（占1/3）:來源于彈力纖維和膠原纖維肺擴張彈性回縮力增大2)肺的液-氣界面的表面張力（占2/3）指向肺泡中心,使肺泡縮小。Laplace定律:P=2T/rP:肺泡-氣界壓強,使肺泡回縮T:肺泡表面張力3)肺表面活性物質(zhì)

1）成分：二棕櫚酰卵磷脂

2）作用：a.降低肺泡表面張力→降低吸氣阻力；b:減少肺間質(zhì)和肺泡內(nèi)的組織液生成，防止肺水腫新生兒---肺不張

c.維持肺泡內(nèi)壓的穩(wěn)定性→防肺泡破裂或萎縮；

臨床：

●成人肺炎、肺血栓等→表面活性物質(zhì)↓→肺不張。

●6～7個月胎兒才開始分泌表面活性物質(zhì)，早產(chǎn)兒→呼吸窘迫綜合征。吸氣肺泡表面積↑DPL分散降表面張力的作用↓肺泡表面張力↑肺泡回縮防肺泡破裂

(呼氣)(↓)(密集)(↑)(↓)(擴張)(萎陷)（3）胸廓的彈性阻力和順應性

胸廓處于自然位置（相當于平靜吸氣末），彈性阻力為零。

胸廓小于自然位置（如平靜呼氣或深呼氣），其彈性阻力向外，是吸氣的動力，呼氣的阻力。

胸廓大于自然位置（如深吸氣），其彈性阻力向內(nèi)，與肺回縮力方向相同，構(gòu)成吸氣的阻力，呼氣的動力。2、非彈性阻力:主要來自呼吸道阻力,指氣體流經(jīng)呼吸道產(chǎn)生的摩擦阻力,占非彈性阻力80%-90%。影響呼吸道阻力的因素a氣道口徑(主要因素)支氣管平滑肌受交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)支配交感神經(jīng)興奮:平滑肌舒張,氣道口徑變大,阻力減小.迷走神經(jīng)興奮:平滑肌收縮,氣道口徑變小,阻力增大.b氣流速度:流速快,阻力大c氣流形式：層流阻力小，湍流阻力大。d肺容積：增大時，氣道阻力減小。e.化學因素的影響：

兒茶酚胺→氣道平滑肌舒張。

PGF2α→氣道平滑肌收縮；PGE2→氣道平滑肌舒張。

過敏反應時肥大細胞釋放的組胺→氣道平滑肌收縮。

吸入氣CO2↑→反射性支氣管收縮。

哮喘病人的氣道上皮合成、釋放肺內(nèi)皮素↑→氣道平滑肌收縮。

二、肺通氣功能的評價（一）肺容積和肺容量

1、肺容積:指不同狀態(tài)下肺所容納的氣體量。2.肺容量：肺容積中兩項或兩項以上的聯(lián)合氣體量。深吸氣量：深吸氣量=潮氣量+補吸氣量功能殘氣量:功能殘氣量=殘氣量+補呼氣量肺活量:肺活量=潮氣量+補呼氣量+補吸氣量肺總?cè)萘浚椒位盍浚鄽饬坑昧魵饬?時間肺活量)=用力吸氣后再用力并快速呼出的氣體量占肺活量的百分數(shù)。正常值：t1末=83％，t2末=96％,t3末=99％意義：反映限制性和阻塞性肺疾病，是評價肺通氣功能較好指標。

阻塞性肺疾患---時間肺活量↓

(二)、肺通氣量和肺泡通氣量1.每分通氣量=潮氣量呼吸頻率=6～8L/min每分最大通氣量=最大限度潮氣量×最快呼吸頻率(次/分)=70～120L/min2.無效腔和肺泡通氣量無效腔：解剖無效腔+肺泡無效腔=生理無效腔解剖無效腔:鼻至呼吸性細支氣管內(nèi)不參與氣體交換的氣體量。約150ml

肺泡無效腔:肺泡內(nèi)未參與氣體交換的氣體量.肺泡通氣量(每分)肺泡通氣量:每分鐘吸入肺泡能與血液進行氣體交換的的新鮮空氣量.(每分)肺泡通氣量

=(潮氣量-無效腔氣量)

呼吸頻率(500-150)15=4250ml深慢呼吸比淺快呼吸的肺通氣效率高

第二節(jié)氣體的交換一、氣體交換的原理1.氣體交換的動力：分壓差2.氣體擴散速率

氣體擴散速率（D）指單位時間內(nèi)氣體擴散的量。

D∝√MW⊿P

·T·A·Sd·

⊿P：分壓差T：溫度A：擴散面積S：溶解度d：擴散距離MW：分子量為什么肺泡氣體交換發(fā)生障礙時，缺O(jiān)2比CO2潴留更常見？（二）氣體交換過程1.肺泡氣體交換過程呼吸膜的結(jié)構(gòu):6層結(jié)構(gòu)肺擴散容量：氣體在1mmHg分壓差作用下，每分鐘通過呼吸膜擴散的氣體毫升數(shù)，衡量氣體通過呼吸膜能力的指標。影響肺泡氣體交換的因素氣體擴散速度：正比是氣體交換的動力并決定氣體交換的方向2.氣體擴散系數(shù)：正比3.呼吸膜的厚度反比

呼吸膜---6層：是肺泡氣與血液之間的物理屏障.單純擴散.

厚度大擴散速率小換氣障礙

PO2PCO2

病理：肺水腫、肺炎、肺間質(zhì)纖維化4.呼吸膜的面積正比

面積小擴散速率小換氣障礙

PO2PCO2

病理：肺炎、肺不張、肺實變、肺氣腫5.通氣/血流比值（VA/Q比值）每分鐘肺泡通氣量(VA)和每分鐘肺血流量(Q)之間的比值.正常VA/Q比值為0.84VA/Q（>0.84）：通氣過剩(VA)或血流不足(Q)

肺泡無效腔增大PO2PCO2

VA/Q（<0.84）：通氣不足VA或血流過剩Q功能性動-靜脈短路PO2PCO22.組織換氣

影響因素：組織細胞代謝及血液供應。

第三節(jié)氣體在血液中的運輸一、氣體在血液中運輸?shù)男问?/p>

物理溶解、化學結(jié)合兩種形式CO2物理溶解(少)化學結(jié)合(多)5%95%O2:氧合HbCO2:碳酸氫鹽氨基甲酸Hb化學結(jié)合形式:O2物理溶解(少)化學結(jié)合(多)1.5%98.5%二、氧的運輸O2的結(jié)合形式是氧合血紅蛋（HbO2）。（一）血紅蛋白的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（二）Hb與O2結(jié)合的特征1、反應快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影響2、該反應是氧合，不是氧化。3、HbO2呈鮮紅色，去氧Hb呈暗紅色。當毛細血管血液中Hb含量超過50g/L時，甲床、粘膜等部位可出現(xiàn)青紫色，稱紫紺，是缺氧的標志嚴重貧血—缺氧無紫紺；紅細胞增多癥—紫紺不缺氧；CO中毒—缺氧無紫紺。CO2

血氧容量：100ml血中Hb所能結(jié)合的最大氧量

血氧含量：100ml血中Hb實際結(jié)合的氧量血氧飽和度：Hb氧含量與氧容量的百分比（三）氧離曲線1.上段意義:保證低氧分壓時的高載氧能力。

①高原(2.0KM的低氣壓),PO2↓明顯而Hb結(jié)合O2量變化不大；②輕度呼衰病人肺泡氣PO2↓明顯而Hb結(jié)合O2量變化不大。2.中段:意義:維持正常時,組織的氧供。表明：PO2稍有下降,血氧飽和度就急劇下降。意義:維持活動時組織的氧供。3.下段:1.Pco2↑PH↓Pco2↑PH↓→氧離曲線右移Pco2↓PH↑→氧離曲線左移

(1)組織：[H+]↑→促進Hb鹽鍵形成→Hb構(gòu)型變?yōu)門型→Hb與o2親和力↓這種酸度對Hb與o2親和力的影響，稱為波爾效應(Bohreffect)，意義：①在肺臟促進氧合②在組織促進氧離。(2)肺臟：[H+]↓→促進Hb鹽鍵斷裂→Hb構(gòu)型變?yōu)镽型→Hb與o2親和力↑（四）影響氧離曲線的因素

2.溫度

(1)T↑→H+的活度↑→Hb與o2親和力↓→Hb釋放o2氧離曲線右移

如：組織代謝↑→局部T↑+CO2↑H+↑→曲線右移→氧離易

(2)T↓→H+的活度↓→Hb與o2親和力↑→Hb結(jié)合o2→氧離曲線左移如：低溫麻醉時，應防組織缺o23.2,3-DpG

DpG↑→氧離曲線右移

DpG↓→氧離曲線左移

①DpG能與Hb結(jié)合形成鹽鍵→Hb構(gòu)型變?yōu)門型；②DpG→[H+]↑→波爾效應。大量輸入冷凍血→DpG↓→氧離曲線左移→氧離難。

Pco↑→曲線左移→氧離難①co與Hb親和力>o2與Hb親和力250倍；②co與Hb的結(jié)合位點與o2相同；③co與Hb的某亞基結(jié)合后，將增加其余三個亞基對o2的親和力。4.Pco↑Hb的Fe2+→Fe3+

異常Hb：Hb的運o2能力↓（如地中海貧血）

胎兒Hb：胎兒Hb的4條肽鏈為α2γ2(成人為α2β2)構(gòu)成，其Hb與o2親和力＞成人5.Hb本身的性質(zhì)三、二氧化碳的運輸（一）CO2的運輸形式（化學結(jié)合）主要是碳酸氫鹽（88%）和氨基甲酸血紅蛋白（7%）1.形式碳酸氫鹽:紅細胞內(nèi)碳酸酐酶含量豐富2.氨基甲酸血紅蛋白：反應迅速、可逆、不需酶參與氯轉(zhuǎn)移（二）CO2解離曲線

表示血液中CO2含量和CO2分壓的關(guān)系

特點：呈線性關(guān)系

血液中的CO2含量無飽和點，因此CO2解離曲線的縱坐標用濃度表示。

何爾登效應：O2與Hb結(jié)合可以促使CO2釋放。因此，O2與CO2運輸時相互影響。第四節(jié)呼吸運動的調(diào)節(jié)一.呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成呼吸中樞:CNS內(nèi)產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運動節(jié)律的神經(jīng)細胞群。

(一)呼吸中樞的分布及功能包括脊髓、延髓、腦橋、間腦、大腦皮層。

延髓:呼吸基本節(jié)律中樞腦橋上部:呼吸調(diào)整中樞(抑制吸氣)腦橋中下部:長吸中樞

低位腦干(延髓+腦橋):基本正常的呼吸節(jié)律高位腦:呼吸運動的隨意控制,呼吸運動的條件反射的建立呼吸神經(jīng)元所在部位:延髓:

背側(cè)呼吸組含吸氣神經(jīng)元膈肌、肋間外肌興奮時引起吸氣腹側(cè)呼吸組含呼氣神經(jīng)元腹肌、肋間內(nèi)肌興奮時引起呼氣腦橋上部:PBKF核群(臂旁內(nèi)側(cè)核、KF核)

限制吸氣,使吸氣轉(zhuǎn)向呼氣.

呼吸節(jié)律形成機制二.呼吸的反射性調(diào)節(jié)

（一）肺牽張反射:肺擴張引起吸氣被抑制和肺縮小引起吸氣的反射.1、包括肺擴張反射和肺縮小反射2.作用：使吸氣不至于過長過深，防止肺通氣過度3.機制：吸氣

呼氣肺擴張

肺縮小肺牽張感受器（+）（-）延髓延髓吸氣切斷機制迷走N吸氣呼氣

(1)化學感受器

①外周化學感受器：頸動脈體、主動脈體（二）化學感受性反射效應—頸動脈體傳入的沖動主要引起呼吸加深加快主動脈體傳入的沖動主要引起血液循環(huán)的變化②中樞化學感受器：延髓腹外側(cè)淺表部呼吸加深加快PO2↓PCO2↑H+↑竇神經(jīng)迷走神經(jīng)延髓頸動脈體主動脈體

(2)

CO2、H+

、O