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(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程.CO2功能:維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境中O2和CO2含量的相對(duì)穩(wěn)定，確保新陳代謝正常進(jìn)行。第一節(jié)肺通氣（一）肺通氣的動(dòng)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(kuò)張直接動(dòng)力:肺內(nèi)壓與外界大氣壓間的壓力差。原動(dòng)力:呼吸運(yùn)動(dòng)。擴(kuò)張1.呼吸運(yùn)動(dòng)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(dòng)吸氣肌(+)→胸廓擴(kuò)大→肺擴(kuò)大→肺容積↑→肺內(nèi)壓↓→吸氣

呼氣：被動(dòng)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(dòng)吸氣肌（+)→胸廓擴(kuò)大→肺擴(kuò)大→肺容積↑→肺內(nèi)壓↓→吸氣

呼氣：主動(dòng)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(dòng)平靜吸氣之初時(shí)：肺內(nèi)壓：-1至-2mmHg平靜呼氣之初時(shí)：肺內(nèi)壓：+1至+2mmHg用力吸氣之初時(shí)：肺內(nèi)壓：-30至-100mmHg用力呼氣之初時(shí)：肺內(nèi)壓：+60至+140mmHg影響因素

淺快，呼吸道通暢—肺內(nèi)壓變化小；深慢，呼吸道不通暢—肺內(nèi)壓變化大。應(yīng)用：人工呼吸正壓法—口對(duì)口人工呼吸負(fù)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(shí):胸內(nèi)壓<大氣壓=0.7～1.3kPa

呼氣時(shí):胸內(nèi)壓<大氣壓=0.4～0.7kPa特點(diǎn):①平靜呼吸時(shí)胸內(nèi)壓始終為負(fù)壓；②用力呼吸時(shí)負(fù)壓變動(dòng)更大；③有時(shí)可為正壓(如緊閉聲門用力呼氣)。4)胸膜腔負(fù)壓的生理意義A、牽引肺，使肺維持?jǐn)U張狀態(tài)。B、降低心房、腔靜脈和胸導(dǎo)管內(nèi)的壓力,促進(jìn)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(dòng)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(jì)

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

肺順應(yīng)性反映了肺擴(kuò)張的難易程度，肺順應(yīng)性大，肺易擴(kuò)張;肺順應(yīng)性小，肺不易擴(kuò)張。順應(yīng)性=彈性阻力1

ΔPΔV=影響肺順應(yīng)性的因素

1.肺容量：肺容量大，順應(yīng)性大。

2.肺部疾病和肺表面活性物質(zhì)：

順應(yīng)性低-吸氣困難；順應(yīng)性高-呼氣困難。

3.呼吸時(shí)相：

4.體位：直立到平臥位時(shí)，肺順應(yīng)性降低。測得的肺順應(yīng)性（L/cmH2O）比順應(yīng)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(kuò)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(qiáng),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(gè)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(kuò)張)(萎陷)（3）胸廓的彈性阻力和順應(yīng)性

胸廓處于自然位置（相當(dāng)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(dòng)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(dòng)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(shí)，氣道阻力減小。e.化學(xué)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(yīng)時(shí)肥大細(xì)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(píng)價(jià)（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(xiàng)或兩項(xiàng)以上的聯(lián)合氣體量。深吸氣量：深吸氣量=潮氣量+補(bǔ)吸氣量功能殘氣量:功能殘氣量=殘氣量+補(bǔ)呼氣量肺活量:肺活量=潮氣量+補(bǔ)呼氣量+補(bǔ)吸氣量肺總?cè)萘浚椒位盍浚鄽饬坑昧魵饬?時(shí)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?jǐn)?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(píng)價(jià)肺通氣功能較好指標(biāo)。

阻塞性肺疾患---時(shí)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(xì)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(jìn)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(dòng)力：分壓差2.氣體擴(kuò)散速率

氣體擴(kuò)散速率（D）指單位時(shí)間內(nèi)氣體擴(kuò)散的量。

D∝√MW⊿P

·T·A·Sd·

⊿P：分壓差T：溫度A：擴(kuò)散面積S：溶解度d：擴(kuò)散距離MW：分子量為什么肺泡氣體交換發(fā)生障礙時(shí)，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(kuò)散容量：氣體在1mmHg分壓差作用下，每分鐘通過呼吸膜擴(kuò)散的氣體毫升數(shù)，衡量氣體通過呼吸膜能力的指標(biāo)。影響肺泡氣體交換的因素氣體擴(kuò)散速度：正比是氣體交換的動(dòng)力并決定氣體交換的方向2.氣體擴(kuò)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(kuò)散.

厚度大擴(kuò)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(kuò)散速率小換氣障礙

PO2PCO2

病理：肺炎、肺不張、肺實(shí)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(dòng)-靜脈短路PO2PCO22.組織換氣

影響因素：組織細(xì)胞代謝及血液供應(yīng)。

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

物理溶解、化學(xué)結(jié)合兩種形式CO2物理溶解(少)化學(xué)結(jié)合(多)5%95%O2:氧合HbCO2:碳酸氫鹽氨基甲酸Hb化學(xué)結(jié)合形式:O2物理溶解(少)化學(xué)結(jié)合(多)1.5%98.5%二、氧的運(yùn)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(yīng)快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影響2、該反應(yīng)是氧合，不是氧化。3、HbO2呈鮮紅色，去氧Hb呈暗紅色。當(dāng)毛細(xì)血管血液中Hb含量超過50g/L時(shí)，甲床、粘膜等部位可出現(xiàn)青紫色，稱紫紺，是缺氧的標(biāo)志嚴(yán)重貧血—缺氧無紫紺；紅細(xì)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(shí)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(shí)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(shí),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(dòng)時(shí)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(jìn)Hb鹽鍵形成→Hb構(gòu)型變?yōu)門型→Hb與o2親和力↓這種酸度對(duì)Hb與o2親和力的影響，稱為波爾效應(yīng)(Bohreffect)，意義：①在肺臟促進(jìn)氧合②在組織促進(jìn)氧離。(2)肺臟：[H+]↓→促進(jìn)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(shí)，應(yīng)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(yīng)。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(diǎn)與o2相同；③co與Hb的某亞基結(jié)合后，將增加其余三個(gè)亞基對(duì)o2的親和力。4.Pco↑Hb的Fe2+→Fe3+

異常Hb：Hb的運(yùn)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(yùn)輸（一）CO2的運(yùn)輸形式（化學(xué)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(xì)胞內(nèi)碳酸酐酶含量豐富2.氨基甲酸血紅蛋白：反應(yīng)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(diǎn)：呈線性關(guān)系

血液中的CO2含量無飽和點(diǎn)，因此CO2解離曲線的縱坐標(biāo)用濃度表示。

何爾登效應(yīng)：O2與Hb結(jié)合可以促使CO2釋放。因此，O2與CO2運(yùn)輸時(shí)相互影響。第四節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)節(jié)律的神經(jīng)細(xì)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(yùn)動(dòng)的隨意控制,呼吸運(yùn)動(dòng)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(shí)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(shí)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(jī)制二.呼吸的反射性調(diào)節(jié)

（一）肺牽張反射:肺擴(kuò)張引起吸氣被抑制和肺縮小引起吸氣的反射.1、包括肺擴(kuò)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(jī)制：吸氣

呼氣肺擴(kuò)張

肺縮小肺牽張感受器（+）（-）延髓延髓吸氣切斷機(jī)制迷走N吸氣呼氣

(1)化學(xué)感受器

①外周化學(xué)感受器：頸動(dòng)脈體、主動(dòng)脈體（二）化學(xué)感受性反射效應(yīng)—頸動(dòng)脈體傳入的沖動(dòng)主要引起呼吸加深加快主動(dòng)脈體傳入的沖動(dòng)主要引起血液循環(huán)的變化②中樞化學(xué)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(dòng)脈體主動(dòng)脈體

(2)

CO2、H+

、O