第二節(jié)氣體交換與運(yùn)輸一氣體交換一氣體交換的原理

第二節(jié)氣體交換與運(yùn)輸（一）氣體交換的原理（二)氣體交換過程(三)影響肺換氣的因素一、氣體交換

1.

原理：擴(kuò)散

2.

動(dòng)力：膜兩側(cè)的氣體分壓差

4.

氣體擴(kuò)散速率在同等條件下，CO2的擴(kuò)散速率是O2的20倍；（一）氣體交換的原理（二）氣體交換的過程1.換氣動(dòng)力：分壓差2.換氣方向：分壓高→分壓低3.

肺換氣與組織換氣的過程（圖5-12）4.換氣結(jié)果：肺Ｖ血組織Ａ血↓↓Ａ血Ｖ血

1、呼吸膜的厚度和擴(kuò)散面積（1）正常呼吸膜非常?。ㄆ骄坏?μm），通透性與面積極大（70～80m2）（圖5-13）（三）影響肺換氣的因素

（2）正常情況下，呼吸膜的厚度對(duì)呼吸不會(huì)產(chǎn)生不利影響。呼吸膜增厚的疾?。毙院粑狡染C合征等），會(huì)影響氣體的交換，由于CO2的擴(kuò)散速率更大，故呼吸膜的增厚對(duì)O2的影響更大。呼吸膜的面積正常情況下，呼吸膜面積大還是小更有利于氣體交換？肺不張、肺氣腫等疾病呼吸膜面積減小不利于氣體交換（呼吸困難）肺泡通氣量(4.2L/min)肺血流量(5L/min)V/Q（圖5-14）..0.842、通氣/血流比值（V/Q比值）概念V/Q比值增大肺泡無效腔增大V/Q比值減小功能性動(dòng)靜脈短路二、氣體在血液中的運(yùn)輸概述（一）、O2的運(yùn)輸（二）、CO2的運(yùn)輸*O2、CO2氣體在血液中的存在形式

物理溶解：與分壓和溶解度成正比，與溫度成反比

化學(xué)結(jié)合：非常有效的運(yùn)輸形式物理溶解運(yùn)輸?shù)臍怏w量盡管很少，但卻是實(shí)現(xiàn)化學(xué)結(jié)合所必需的中間環(huán)節(jié)。

肺泡

血液

組織

O2

溶解化學(xué)結(jié)合溶解

O2

CO2溶解化學(xué)結(jié)合溶解CO2概述（一）O2的運(yùn)輸1、物理溶解：1.5%2、化學(xué)結(jié)合：98.5%（圖5-15）Hb+O2HbO2

Po2

高Po2

低

*血液中去氧Hb含量達(dá)50g/L以上，表淺毛細(xì)血管床呈藍(lán)紫色稱發(fā)紺（一般是缺O(jiān)2的標(biāo)志）鮮紅色暗紅色（二）CO2的運(yùn)輸1.物理溶解：5%2.碳酸氫鹽：88%CO2+H2OH2CO3

HCO3-+H+3.氨基甲酸血紅蛋白：7%

HbNH2O2+H++CO2HHbNHCOOH+O2組織：O2與Hb的分離促進(jìn)CO2與Hb的結(jié)合肺：O2與Hb的結(jié)合促進(jìn)CO2與Hb的分離H2CO3H2O+CO2碳酸酐酶CO2CO2HCO3-+H+HCO3-+Na+NaHCO3ClCl結(jié)合成碳酸氫鹽進(jìn)行運(yùn)輸血漿紅細(xì)胞組織+HbHb-CO2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)律的形成二、呼吸運(yùn)動(dòng)的反射性調(diào)節(jié)三、運(yùn)動(dòng)時(shí)呼吸的變化及調(diào)節(jié)

（一）呼吸中樞

1.脊髓：聯(lián)系腦和呼吸肌的中繼站

2.低位腦干腦橋：呼吸調(diào)整中樞延髓：呼吸節(jié)律起源，產(chǎn)生呼吸節(jié)律

3.高位腦：大腦皮層、邊緣系統(tǒng)、下丘腦可控制隨意呼吸（二）呼吸節(jié)律的形成（圖5-17）一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成二、呼吸運(yùn)動(dòng)的反射性調(diào)節(jié)

（一）化學(xué)感受性呼吸反射

1.化學(xué)感受器（1）外周化學(xué)感受器：感受動(dòng)脈血PO2、PCO2、

H+刺激*適宜刺激：對(duì)PO2↓、PCO2↑、[H+]↑高度敏感且三者的刺激有相互增強(qiáng)的現(xiàn)象

（2）中樞化學(xué)感受器：延髓腹外側(cè)淺表部位*適宜刺激：對(duì)腦脊液和局部細(xì)胞外液中的H+高度敏感，不感受缺O(jiān)2的刺激。因血液中H+不易透過血-腦屏障，而CO2通過易透過血-腦屏障進(jìn)入腦脊液，CO2＋H2O→H2CO3→H+＋HCO3-發(fā)揮作用

2.CO2、H+和O2對(duì)呼吸的影響（1）CO2對(duì)呼吸的影響*CO2是調(diào)節(jié)呼吸的最重要的生理性體液因子

PCO2

呼吸加深、加快（圖5-18）

PCO2↓→呼吸減慢（過度通氣后可發(fā)生呼吸暫停）*作用途徑：中樞化學(xué)感受器——主要外周化學(xué)感受器——次要*機(jī)制呼吸加深加快延髓呼吸中樞外周化學(xué)感受器+中樞化學(xué)感受器CO2透過血腦屏障進(jìn)入腦脊液

CO2＋H2O→H2CO3→H+＋HCO3-ＰCO2↑*特點(diǎn)

①CO2興奮呼吸以中樞途徑為主；但潛伏期較長(zhǎng)②中樞途徑通過H+的間接作用

③外周途徑在某些情況下，起著重要作用

④血液中低濃度的CO2以興奮呼吸中樞為主，而高濃度的CO2主要是抑制呼吸中樞（CO2麻醉）。

⑤長(zhǎng)時(shí)間的CO2的潴留能使中樞化學(xué)感受器對(duì)CO2的刺激發(fā)生適應(yīng)。

（2）[H+]對(duì)呼吸的影響：[H+]↑→呼吸加強(qiáng)

[H+]↓→呼吸抑制

特點(diǎn)：主要通過刺激外周化學(xué)感受器而引起的

（3）PO2對(duì)呼吸的影響①PO2下降

呼吸加深、加快，肺通氣量增加②作用途徑：外周化學(xué)感受器——惟一途徑

③低氧對(duì)呼吸中樞的直接作用是抑制性的。*說明缺氧直接抑制呼吸中樞，并與缺氧程度呈正相關(guān)

輕度缺氧：興奮作用>抑制作用→呼吸增強(qiáng)嚴(yán)重缺氧：興奮作用≤<抑制作用→呼吸減弱、停止*特點(diǎn):CO2發(fā)生適應(yīng)時(shí)，低O2刺激驅(qū)動(dòng)呼吸為主在嚴(yán)重肺氣腫、肺心病患者，由于肺換氣功能障礙，導(dǎo)致低O2和CO2潴留，這時(shí)能不能給病人吸100%的O2？

（二）肺牽張反射定義：肺擴(kuò)張或縮小而引起呼吸的反射性變化，稱~。肺擴(kuò)張吸氣抑制肺縮小吸氣興奮意義：阻止吸氣過深過長(zhǎng)，促使吸氣轉(zhuǎn)為呼氣。

（三）防御性呼吸反射

1.咳嗽反射：咳嗽時(shí)可將呼吸道內(nèi)異物或分泌物排出

2.噴嚏反射：噴嚏時(shí)清除鼻腔內(nèi)的刺激物1.變化：運(yùn)動(dòng)量↑，呼吸運(yùn)動(dòng)加深加快，肺通氣量增大（>100L，圖5-19）

2.機(jī)制：①條件反射，運(yùn)動(dòng)鍛煉過程中形成，與經(jīng)驗(yàn)、精神狀態(tài)、實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)②運(yùn)動(dòng)肌肉、關(guān)節(jié)內(nèi)的本體感受器的傳入沖動(dòng)反射性刺激呼吸

③血PH值、PCO2、PO2的變化→化學(xué)感受器刺激呼吸*“氧債”：運(yùn)動(dòng)時(shí)供O2量＜耗O2量。故運(yùn)動(dòng)停止后，通氣量仍大于運(yùn)動(dòng)前的水平，償還氧債三、運(yùn)動(dòng)時(shí)呼吸的變化及調(diào)節(jié)本章測(cè)驗(yàn)1.平靜吸氣時(shí)，起主要作用的肌肉是

A.

膈肌和肋間外肌B.

肋間外肌和肋間內(nèi)肌

C.

肋間內(nèi)肌D.

腹肌E.

胸鎖乳突肌2.肺的回縮力主要來自

A.

肺的彈力纖維B.

肺泡表面張力

C.

肺泡表面活性物質(zhì)D.

呼吸肌的收縮力

E.

胸廓的彈性回縮力3.CO2使呼吸加快的主要途徑是通過

A.

外周化學(xué)感受器B.

中樞化學(xué)感受器C.肺牽張反射

D.

刺激呼吸中樞E.

直接作用于肺泡4.影響氣道阻力的主要因素是

A.

氣道長(zhǎng)度B.

氣流速度C.

肺的彈性阻力

D.

氣道粘滯性E.

氣道口徑5.肺泡與肺毛細(xì)血管之間的氣體交換過程，稱為

A.

肺通氣B.

肺換氣C.

氣體的運(yùn)輸D.

內(nèi)呼吸

E.

外呼吸6.正常成人潮氣量為450ml，呼吸頻率為14次/分，則其肺泡通氣量為

A.3000mlB.3500mlC.4200mlD.4000mlE.6300ml7.呼吸的基本中樞在

A.

脊髓B.

延髓C.

腦橋D.

下丘腦E.

大腦皮層8.缺氧或H+濃度升高，引起呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)的主要是通過

A.

外周化學(xué)感受器B.

中樞化學(xué)感受器

C.

刺激呼吸中樞D.

肺牽張反射E.

以上都不是9.CO2在血液中運(yùn)輸?shù)闹饕问绞?/p>

A.

物理溶解B.

碳酸氫鹽C.

氧合血紅蛋白

D.

氨基甲酸血紅蛋白E.

以上都不是10.呼吸中樞的正常興奮性依賴于

A.

一定濃度的CO2

B.

缺氧C.H+濃度

D.

肺牽張感受器傳入沖動(dòng)E.

一定濃度的O2分壓本章測(cè)驗(yàn)答案1.A2.B3.B4.E5.B6.C7.B8.A9.B10.A

你的回答正確嗎圖5-1呼吸基本過程呼氣肺內(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)張擴(kuò)張圖5-2吸氣運(yùn)動(dòng)和呼氣運(yùn)動(dòng)圖5-3胸內(nèi)壓的直接測(cè)量

兩種方向相反作用力的代數(shù)和胸內(nèi)壓＝大氣壓－肺回縮力胸內(nèi)壓＝0－肺回縮力迫使臟層胸膜回位迫使臟層胸膜外移使肺擴(kuò)張(肺彈性組織回縮力和肺泡表面張力)

肺回縮力

(大氣壓)

肺內(nèi)壓

圖5-4胸內(nèi)壓的形成圖5-5胸內(nèi)壓圖5-6氣胸氣胸圖5-6胸廓的彈性阻力R2R1拉普拉斯定律P=2T/RP肺內(nèi)壓T表面張力R半徑R2=2R1肺泡的回縮力與肺泡半徑成反比。圖5-8互相連通的大小肺泡圖5-9肺容量圖5-10肺活量空氣水吸氣呼氣1502500呼氣末1502500150350500吸氣末1502500呼氣末150350吸氣呼氣圖5-11無效腔功能余氣量無效腔潮氣量呼吸形式呼吸頻率潮氣量肺通氣量肺泡通氣量（次／分）（ml）（ml）（ml）平靜呼吸1250060004200淺快呼吸2425060002400深慢呼吸6100060005100對(duì)肺換氣而言，慢而深的呼吸更為有效，淺快呼吸是不利的表5-1肺換氣效率圖5-12肺換氣和組織換氣的過程圖5-13呼吸膜肺泡毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞層毛細(xì)血管基膜層間質(zhì)肺泡上皮基膜層肺泡上皮細(xì)胞層液體層毛細(xì)血管紅細(xì)胞O2CO2呼吸膜圖5-14通氣/血流比值變化時(shí)對(duì)氣體交換的影響圖5-15紅細(xì)胞氧合示意圖圖5-17呼吸節(jié)律形成機(jī)制腦橋呼吸調(diào)整中樞