1、第五章第五章 呼呼 吸吸c(diǎn)hapter 5 respiration首都醫(yī)科大學(xué)首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心生理學(xué)與病理生理學(xué)系生理學(xué)與病理生理學(xué)系李利生一節(jié)第一節(jié) 概概 述述第三節(jié)第三節(jié) 氣體交換氣體交換第四節(jié)第四節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谖骞?jié)第五節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)第二節(jié)第二節(jié) 肺通氣肺通氣目目 錄錄第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述introduction呼吸過(guò)程的三個(gè)環(huán)節(jié)呼吸過(guò)程的三個(gè)環(huán)節(jié)外呼吸外呼吸氣體在血液中的運(yùn)輸氣體在血液中的運(yùn)輸肺通氣：外界空氣與肺泡之間肺通氣：外界空氣與肺泡之間 的氣體交換。的氣體交換。肺換氣：

2、肺泡與肺毛細(xì)血管血液之間的氣體交換。肺換氣：肺泡與肺毛細(xì)血管血液之間的氣體交換。內(nèi)呼吸（組織換氣）：內(nèi)呼吸（組織換氣）：血液與組織細(xì)胞之間的氣體交換過(guò)程。血液與組織細(xì)胞之間的氣體交換過(guò)程。一、胸廓與肺一、胸廓與肺 thorax and lungs二、呼吸道二、呼吸道respiratory tracts上呼吸道與下呼吸道上呼吸道與下呼吸道upper respiratory tract and lower respiratory tract1.加溫加濕作用加溫加濕作用2.過(guò)濾清潔作用過(guò)濾清潔作用3.防御反射防御反射4.局部防御局部防御p 顆粒物的直徑越小，進(jìn)入人體呼吸道部位就越深，對(duì)人體的危害就越

3、顆粒物的直徑越小，進(jìn)入人體呼吸道部位就越深，對(duì)人體的危害就越大。粒徑在大。粒徑在 3.5微米以下的顆粒物，能被吸入人的微米以下的顆粒物，能被吸入人的支氣管支氣管和和肺泡肺泡中并沉積中并沉積下來(lái)，引起或加重呼吸系統(tǒng)的疾病。而其中下來(lái)，引起或加重呼吸系統(tǒng)的疾病。而其中pm2.5（可入肺顆粒物）由于（可入肺顆粒物）由于粒徑過(guò)小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距粒徑過(guò)小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大 pm2.5為什么對(duì)人有害？為什么對(duì)人有害？1. 神經(jīng)調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)p

4、交感神經(jīng)：平滑肌舒張，氣道阻力交感神經(jīng)：平滑肌舒張，氣道阻力，通氣量，通氣量p 迷走神經(jīng)：平滑肌收縮，氣道阻力迷走神經(jīng)：平滑肌收縮，氣道阻力，通氣量，通氣量2. 體液調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)p 兒茶酚胺、前列腺素兒茶酚胺、前列腺素e2：呼吸道擴(kuò)張：呼吸道擴(kuò)張p 組織胺、白三烯、前列腺素組織胺、白三烯、前列腺素f2、5-羥色胺、緩激肽：羥色胺、緩激肽：呼吸道強(qiáng)烈收縮呼吸道強(qiáng)烈收縮支氣管哮喘支氣管哮喘 asthma三、肺泡與呼吸膜三、肺泡與呼吸膜 alveoli and respiratory membrane（二）呼吸膜（二）呼吸膜 (respiratory membrane)呼吸膜結(jié)構(gòu)示意圖呼吸膜結(jié)構(gòu)示意

5、圖 （三）肺泡表面活性物質(zhì)（三）肺泡表面活性物質(zhì) (pulmonary surfactant)二棕櫚酰卵磷脂二棕櫚酰卵磷脂（dipalmitoyl phosphatidyl choline, dppc）dppc有何功能？有何功能？1. 降低肺泡表面張力降低肺泡表面張力(surface tension) ，減少吸氣阻力；，減少吸氣阻力；2. 調(diào)節(jié)肺泡表面張力，穩(wěn)定肺泡內(nèi)壓，維持肺泡容積相對(duì)調(diào)節(jié)肺泡表面張力，穩(wěn)定肺泡內(nèi)壓，維持肺泡容積相對(duì) 穩(wěn)定；穩(wěn)定；3. 減少肺組織液的生成，防止肺水腫。減少肺組織液的生成，防止肺水腫。根據(jù)根據(jù)laplace定律定律: p 肺泡內(nèi)壓強(qiáng)肺泡內(nèi)壓強(qiáng) (p)：與表面張力

6、系數(shù)：與表面張力系數(shù) (t)成正比，與肺泡半徑成正比，與肺泡半徑(r)成反比。成反比。2t肺泡表面張力和肺泡表面活性物質(zhì)作用示意圖肺泡表面張力和肺泡表面活性物質(zhì)作用示意圖 1. 呼氣時(shí)：肺泡呼氣時(shí)：肺泡_，dppc分布密度分布密度_，對(duì)抗表面張力的能力對(duì)抗表面張力的能力_， 防止過(guò)度防止過(guò)度_； 2. 吸氣時(shí)：肺泡吸氣時(shí)：肺泡_，dppc分布密度分布密度_，對(duì)抗表面張力的能力對(duì)抗表面張力的能力_， 防止過(guò)度防止過(guò)度_。思思 考考 題題呼吸窘迫綜合征呼吸窘迫綜合征2012年年2月月19日，湖北襄陽(yáng)市區(qū)的孕婦陳某因身體原因流產(chǎn)分娩了一名女?huà)搿Ｈ眨毕尻?yáng)市區(qū)的孕婦陳某因身體原因流產(chǎn)分娩了一名女?huà)搿?/p>

7、患兒出生時(shí)不僅為流產(chǎn)兒、極低出生體重兒，且患有患兒出生時(shí)不僅為流產(chǎn)兒、極低出生體重兒，且患有呼吸窘迫綜合征呼吸窘迫綜合征并呼吸并呼吸衰竭衰竭. 新生兒呼吸窘迫綜合征新生兒呼吸窘迫綜合征(neonatal respiratory distress syndrome，nrds) 急性呼吸窘迫綜合征急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome, ards)：指嚴(yán)重感染、創(chuàng)傷、休克等肺內(nèi)外襲擊后出現(xiàn)的以肺泡毛細(xì)血管損傷指嚴(yán)重感染、創(chuàng)傷、休克等肺內(nèi)外襲擊后出現(xiàn)的以肺泡毛細(xì)血管損傷為主要表現(xiàn)的臨床綜合征，屬于急性肺損傷（為主要表現(xiàn)的臨床綜合征，屬于急性肺損傷（

8、acute lung injury,ali）是嚴(yán)重階段或類型。是嚴(yán)重階段或類型。 正常肺泡與肺炎或正常肺泡與肺炎或ards肺泡比較示意圖肺泡比較示意圖塵塵 肺肺 (pneumoconiosis )coal workers pneumoconiosis第二節(jié)第二節(jié) 肺通氣肺通氣pulmonary ventilation一、肺通氣的動(dòng)力一、肺通氣的動(dòng)力driving force of pulmonary ventilation呼吸肌收縮舒張引起的胸廓擴(kuò)呼吸肌收縮舒張引起的胸廓擴(kuò)大和縮小稱為大和縮小稱為呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸運(yùn)動(dòng)。p 吸氣肌：膈肌和肋間外肌吸氣肌：膈肌和肋間外肌p 呼氣肌：肋間內(nèi)肌和腹肌呼氣肌

9、：肋間內(nèi)肌和腹肌p 輔助吸氣肌：斜角肌、輔助吸氣肌：斜角肌、 胸鎖乳突肌等胸鎖乳突肌等呼吸時(shí)肋骨和膈肌位置變化示意圖呼吸時(shí)肋骨和膈肌位置變化示意圖平靜呼吸平靜呼吸肺內(nèi)壓大氣壓，肺內(nèi)壓大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道出肺氣體經(jīng)呼吸道出肺胸廓容積縮小胸廓容積縮小, ,肺被動(dòng)縮小肺被動(dòng)縮小膈肌和肋間外肌舒張，膈肌和肋間外肌舒張，肋骨和膈肌彈性回位，肋骨和膈肌彈性回位，縮小胸廓縮小胸廓上下、前后、左右徑上下、前后、左右徑肺內(nèi)壓大氣壓，肺內(nèi)壓大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道入肺氣體經(jīng)呼吸道入肺胸廓容積擴(kuò)大，胸廓容積擴(kuò)大，肺被動(dòng)擴(kuò)張肺被動(dòng)擴(kuò)張 膈肌收縮使膈頂下移，膈肌收縮使膈頂下移，增大胸廓的上下徑增大胸廓的上下徑肋間外肌收縮使

10、肋骨上提肋間外肌收縮使肋骨上提, ,擴(kuò)大胸廓前后、左右徑擴(kuò)大胸廓前后、左右徑 吸吸 氣氣 呼呼 氣氣（二）肺內(nèi)壓（二）肺內(nèi)壓 (intrapulmonary pressure) p 用于自主呼吸停止時(shí)的一種急救方法。通過(guò)人為改變肺內(nèi)壓，建立肺內(nèi)用于自主呼吸停止時(shí)的一種急救方法。通過(guò)人為改變肺內(nèi)壓，建立肺內(nèi)壓與大氣壓之間的壓力差來(lái)維持肺通氣。現(xiàn)場(chǎng)急救人工呼吸可采用口對(duì)口壓與大氣壓之間的壓力差來(lái)維持肺通氣。現(xiàn)場(chǎng)急救人工呼吸可采用口對(duì)口(鼻鼻)方法，或使用簡(jiǎn)易呼吸囊。在醫(yī)院內(nèi)搶救呼吸驟停患者還可使用結(jié)構(gòu)方法，或使用簡(jiǎn)易呼吸囊。在醫(yī)院內(nèi)搶救呼吸驟停患者還可使用結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、功能更完善的呼吸機(jī)。更復(fù)雜、功

11、能更完善的呼吸機(jī)。人工呼吸人工呼吸 ( artificial respiration)二、胸膜腔內(nèi)壓二、胸膜腔內(nèi)壓intrapleural pressure（一）胸膜腔（一）胸膜腔 (pleural cavity)（二）胸膜腔內(nèi)壓（二）胸膜腔內(nèi)壓胸內(nèi)負(fù)壓的變化范圍：胸內(nèi)負(fù)壓的變化范圍：平靜呼吸平靜呼吸 吸氣末吸氣末 -10 -5mmhg 呼氣末呼氣末 -5 -3mmhg直接測(cè)定胸膜腔負(fù)壓的示意圖直接測(cè)定胸膜腔負(fù)壓的示意圖間接測(cè)定胸膜腔負(fù)壓的示意圖間接測(cè)定胸膜腔負(fù)壓的示意圖（三）形成原理（三）形成原理迫使臟層迫使臟層胸膜外移胸膜外移 肺肺 內(nèi)內(nèi) 壓壓( (大大 氣氣 壓壓) )迫使臟層迫使臟層胸

12、膜回位胸膜回位 肺回縮力肺回縮力 （肺彈性回縮力）（肺彈性回縮力）（肺泡表面張力）（肺泡表面張力）胸內(nèi)壓肺內(nèi)壓肺回縮力胸內(nèi)壓肺內(nèi)壓肺回縮力胸內(nèi)壓大氣壓肺回縮力胸內(nèi)壓大氣壓肺回縮力 胸內(nèi)壓肺回縮力胸內(nèi)壓肺回縮力（四）胸膜腔負(fù)壓有何生理意義？（四）胸膜腔負(fù)壓有何生理意義？1. 維持肺處于擴(kuò)張狀態(tài)；維持肺處于擴(kuò)張狀態(tài)；2. 促進(jìn)血液和淋巴液的回流。促進(jìn)血液和淋巴液的回流。氣胸（氣胸（pneumothorax）三、肺通氣的阻力三、肺通氣的阻力 resistance of pulmonary ventilation氣道阻力：與氣體流動(dòng)形式氣道阻力：與氣體流動(dòng)形式+氣道半徑有關(guān)氣道半徑有關(guān)彈性阻力彈性阻力

13、非彈性阻力非彈性阻力肺通氣阻力肺通氣阻力胸廓彈性阻力：與胸廓所處的位置有關(guān)胸廓彈性阻力：與胸廓所處的位置有關(guān)肺彈性阻力肺彈性阻力粘滯阻力粘滯阻力慣性阻力慣性阻力肺彈性回縮力肺彈性回縮力: 1/3肺泡表面張力：肺泡表面張力：2/3常態(tài)下可忽略不計(jì)常態(tài)下可忽略不計(jì)（一）彈性阻力和順應(yīng)性（一）彈性阻力和順應(yīng)性p 彈性阻力（彈性阻力（elastic resistance)是指在外力作用下，彈性體所產(chǎn)生的對(duì)抗變是指在外力作用下，彈性體所產(chǎn)生的對(duì)抗變形的力。形的力。p 順應(yīng)性（順應(yīng)性（compliance）是指彈性體的可擴(kuò)張性，反映彈性體在外力作用是指彈性體的可擴(kuò)張性，反映彈性體在外力作用下發(fā)生變形的難易

14、程度。下發(fā)生變形的難易程度。壓力壓力在空腔器官在空腔器官c l/cmh2o pv順應(yīng)性可用單位跨壁壓的變化所引起的容積變化來(lái)表示。1. 肺的彈性阻力肺的彈性阻力肺的彈性回縮力：吸氣的阻力，呼氣的動(dòng)力。肺的彈性回縮力：吸氣的阻力，呼氣的動(dòng)力。跨肺壓：肺內(nèi)壓與胸膜腔內(nèi)壓之差跨肺壓：肺內(nèi)壓與胸膜腔內(nèi)壓之差氣氣- -液交界面液交界面表面張力表面張力肺彈性組織肺彈性組織回縮力回縮力彈性阻力的來(lái)源彈性阻力的來(lái)源充空氣和充生理鹽水時(shí)的靜態(tài)順應(yīng)性曲線充空氣和充生理鹽水時(shí)的靜態(tài)順應(yīng)性曲線p 單位肺容量下的肺順應(yīng)性。單位肺容量下的肺順應(yīng)性。p 一般肺容量以功能余氣量來(lái)計(jì)算。一般肺容量以功能余氣量來(lái)計(jì)算。p 適用于

15、不同肺容積個(gè)體順應(yīng)性進(jìn)行比較。適用于不同肺容積個(gè)體順應(yīng)性進(jìn)行比較。比順應(yīng)性（比順應(yīng)性（specific compliance）肺順應(yīng)性肺順應(yīng)性肺容積肺容積比順應(yīng)性比順應(yīng)性成人成人0.22.5l0.08新生兒新生兒0.0060.08l0.0752. 胸廓的彈性阻力胸廓的彈性阻力p 當(dāng)肺容量約為肺總量的當(dāng)肺容量約為肺總量的 67%時(shí)，胸廓處于自然位置，時(shí)，胸廓處于自然位置，胸廓無(wú)變形，胸廓不表現(xiàn)出彈性阻力；胸廓無(wú)變形，胸廓不表現(xiàn)出彈性阻力；p 當(dāng)肺容量小于肺總量的當(dāng)肺容量小于肺總量的67%時(shí)，胸廓被牽引向內(nèi)而縮時(shí)，胸廓被牽引向內(nèi)而縮小，胸廓的彈性阻力成為吸氣的動(dòng)力，呼氣的阻力；小，胸廓的彈性阻力成

16、為吸氣的動(dòng)力，呼氣的阻力；p 當(dāng)肺容量大于肺總量的當(dāng)肺容量大于肺總量的67%時(shí)，胸廓被牽引向外而擴(kuò)時(shí)，胸廓被牽引向外而擴(kuò)大，胸廓的彈性阻力成為吸氣的阻力，呼氣的動(dòng)力。大，胸廓的彈性阻力成為吸氣的阻力，呼氣的動(dòng)力。（二）非彈性阻力（氣道阻力）（二）非彈性阻力（氣道阻力）影響因素有：影響因素有：1. 氣體流速：流速越大，阻力越大；氣體流速：流速越大，阻力越大；2 . 氣流形式：層流阻力小，湍流阻力大；氣流形式：層流阻力小，湍流阻力大；3. 氣道口徑：口徑減小，阻力增大；氣道口徑：口徑減小，阻力增大；4. 肺肺 容容 積：積： 肺容積增大，阻力減小肺容積增大，阻力減小 。四、肺通氣能力評(píng)價(jià)四、肺通氣

17、能力評(píng)價(jià)evaluation of pulmonary ventilation（一）肺容積（一）肺容積（pulmonary volume）p潮氣量潮氣量 (tidal volume, tv)：每次呼吸時(shí)，吸入或呼出的氣量。：每次呼吸時(shí)，吸入或呼出的氣量。 400600 mlp補(bǔ)吸氣量補(bǔ)吸氣量 (inspiratory reserve volume, irv )：平靜吸氣末再盡力吸氣，：平靜吸氣末再盡力吸氣，所能吸入的氣量。所能吸入的氣量。 15002000 mlp補(bǔ)呼氣量補(bǔ)呼氣量 (expiratory reserve volume, erv)：平靜呼氣末再盡力呼氣，：平靜呼氣末再盡力呼氣，所

18、能呼出的氣量。所能呼出的氣量。 9001200 mlp余氣量余氣量 (residual volume, rv)：最大呼氣后，肺內(nèi)仍殘留不能呼出的氣：最大呼氣后，肺內(nèi)仍殘留不能呼出的氣量。量。10001500 mlp 深吸氣量（深吸氣量（inspiratory capacity, ic）：）：tv+irvp 功能余氣量功能余氣量 (functional residual capacity, frc)：平靜呼氣末，肺內(nèi)：平靜呼氣末，肺內(nèi)所余留的氣量。所余留的氣量。erv+rv。2500ml（二）肺容量（二）肺容量（lung capacity）p 肺活量（肺活量（vital capacity, vc

19、） ：盡力吸氣后從肺內(nèi)：盡力吸氣后從肺內(nèi)所能夠呼出的最大氣量。是肺功能測(cè)定的常用指標(biāo)。所能夠呼出的最大氣量。是肺功能測(cè)定的常用指標(biāo)。男性男性3500ml，女性，女性2500ml。p 用力肺活量（用力肺活量（forced vital capacity, fvc）：做最大）：做最大深吸氣后盡力盡快地呼氣，所能呼出的最大氣體量。深吸氣后盡力盡快地呼氣，所能呼出的最大氣體量。 p 用力呼氣量（用力呼氣量（forced expiratory volume, fev）：最大深吸氣）：最大深吸氣后再盡力盡快呼氣，測(cè)定在后再盡力盡快呼氣，測(cè)定在1秒鐘、秒鐘、2秒鐘、秒鐘、3秒鐘內(nèi)呼出的氣秒鐘內(nèi)呼出的氣體量分別

20、占其肺活量的百分?jǐn)?shù)（體量分別占其肺活量的百分?jǐn)?shù)（fev/fvc），正常情況下約），正常情況下約為為83，96， 99。p 肺總量肺總量 (total lung capacity, tlc)：肺所：肺所能容納的最大氣體量。男性能容納的最大氣體量。男性5l，女性約，女性約3.5l。正常人用力呼氣量示意圖正常人用力呼氣量示意圖限制型與阻塞型通氣功能障礙限制型與阻塞型通氣功能障礙p 限制型通氣功能障礙：限制型通氣功能障礙：吸氣時(shí)肺吸氣時(shí)肺膨脹受限制。常見(jiàn)于肺纖維化、氣膨脹受限制。常見(jiàn)于肺纖維化、氣胸、胸腔積液等。患者主要表現(xiàn)為胸、胸腔積液等。患者主要表現(xiàn)為肺活量、深吸氣量降低，而肺通氣肺活量、深吸氣量

21、降低，而肺通氣功能和功能和fev1可正常或增加。可正常或增加。p 阻塞型通氣功能障礙：阻塞型通氣功能障礙：由于氣道由于氣道阻塞而引起的通氣功能障礙。常見(jiàn)阻塞而引起的通氣功能障礙。常見(jiàn)于慢性支氣管炎、晚期支氣管哮喘、于慢性支氣管炎、晚期支氣管哮喘、肺氣腫等。患者最大通氣量、用力肺氣腫等。患者最大通氣量、用力肺活量和肺活量和fev1降低，而肺活量一般降低，而肺活量一般不降低。不降低。（三）（三） 肺通氣量和肺泡通氣量肺通氣量和肺泡通氣量p 每分通氣量：是指每分鐘吸入或呼出的每分通氣量：是指每分鐘吸入或呼出的氣體總量，等于潮氣量和呼吸頻率的乘氣體總量，等于潮氣量和呼吸頻率的乘積。積。6-9l1. 肺

22、通氣量（肺通氣量（pulmonary ventilation ）p 最大通氣量：最快速度、盡可能深的最大通氣量：最快速度、盡可能深的幅度呼吸時(shí)的每分通氣量。幅度呼吸時(shí)的每分通氣量。 150l2. 肺泡通氣量（肺泡通氣量（alveolar ventilation ） 肺泡通氣量 =（潮氣量無(wú)效腔氣量）呼吸頻率肺泡無(wú)效腔肺泡無(wú)效腔（alveolar dead space） 解剖無(wú)效腔解剖無(wú)效腔（anatomical dead space）生理無(wú)效腔生理無(wú)效腔（physiological dead space） 潮氣量潮氣量 (ml)頻率頻率（次（次/min)每分通氣量每分通氣量（ml/min)肺泡

23、通氣量肺泡通氣量（ml/min)平靜平靜呼吸呼吸5001250012=6000(500-150)12=4200淺快淺快呼吸呼吸2502425024=6000(250-150)24=2400深慢深慢呼吸呼吸1000610006=6000(1000-150)6=5100不同呼吸頻率和潮氣量時(shí)的每分通氣量和肺泡通氣量不同呼吸頻率和潮氣量時(shí)的每分通氣量和肺泡通氣量第三節(jié)第三節(jié) 氣體交換氣體交換gas exchange一、氣體交換原理一、氣體交換原理principles of gas exchangep 分壓：混合氣體中各組成氣體所具有的壓力。分壓：混合氣體中各組成氣體所具有的壓力。 po276020.

24、96%159mmhg pco27600.04%0.3mmhgp 分壓差：指某同一氣體在不同部位分壓不相等而產(chǎn)生的壓分壓差：指某同一氣體在不同部位分壓不相等而產(chǎn)生的壓力差。是促使氣體由分壓高處向分壓低處擴(kuò)散的動(dòng)力，即力差。是促使氣體由分壓高處向分壓低處擴(kuò)散的動(dòng)力，即為氣體交換的動(dòng)力為氣體交換的動(dòng)力.二、氣體交換的過(guò)程二、氣體交換的過(guò)程procedure of gas exchange肺換氣肺換氣組織換氣組織換氣三、影響氣體交換的因素三、影響氣體交換的因素factors affecting gas exchange分壓差分壓差溫度溫度氣體溶解度氣體溶解度擴(kuò)散面積擴(kuò)散面積擴(kuò)散距離擴(kuò)散距離分子量分子量

25、氣體擴(kuò)散速率氣體擴(kuò)散速率（一）氣體的分壓差（一）氣體的分壓差p 同一海平面，肺泡氣體分壓主要受肺泡氣更新率的影響。同一海平面，肺泡氣體分壓主要受肺泡氣更新率的影響。p 肺泡氣更新率肺泡氣更新率=（潮氣量（潮氣量- -無(wú)效腔氣量）無(wú)效腔氣量） 功能余氣量。功能余氣量。p 通常狀態(tài)下肺泡更新率約為通常狀態(tài)下肺泡更新率約為14%。1. 呼吸膜面積呼吸膜面積2. 呼吸膜厚度（通透性）呼吸膜厚度（通透性）p 正常成年人兩肺的總擴(kuò)散面積：正常成年人兩肺的總擴(kuò)散面積：70m2，p 安靜狀態(tài)下用于氣體擴(kuò)散的呼吸膜面積約占安靜狀態(tài)下用于氣體擴(kuò)散的呼吸膜面積約占60%，p 疾病狀態(tài)（肺不張、肺氣腫、肺實(shí)變、肺葉切

26、除等）擴(kuò)散面積：減小疾病狀態(tài)（肺不張、肺氣腫、肺實(shí)變、肺葉切除等）擴(kuò)散面積：減小p 呼吸膜增厚或擴(kuò)散距離增加的疾病，如肺纖維化、肺水腫等，都會(huì)降呼吸膜增厚或擴(kuò)散距離增加的疾病，如肺纖維化、肺水腫等，都會(huì)降低氣體擴(kuò)散速率。低氣體擴(kuò)散速率。（二）呼吸膜（二）呼吸膜每分鐘肺泡通氣量每分鐘肺泡通氣量(va)和每分鐘肺血流量和每分鐘肺血流量(q)之間的比值。正常成人在安靜時(shí)之間的比值。正常成人在安靜時(shí)va 約為約為4.2l/min，q 約為約為5l/min，因此，因此va /q約為約為0.84。（三）通氣血流比值（三）通氣血流比值（ va/q ）通氣/血流比值及其變化示意圖第四節(jié)第四節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)

27、輸氣體在血液中的運(yùn)輸gas transport in the blood肺與組織之間的氣體運(yùn)輸是聯(lián)絡(luò)外呼吸和內(nèi)呼吸的中間環(huán)節(jié)肺與組織之間的氣體運(yùn)輸是聯(lián)絡(luò)外呼吸和內(nèi)呼吸的中間環(huán)節(jié)一、氣體在血液中的運(yùn)輸方式一、氣體在血液中的運(yùn)輸方式transport forms of gas in the blood化學(xué)結(jié)合化學(xué)結(jié)合動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡物理溶解物理溶解動(dòng)脈血?jiǎng)用}血混合靜脈血混合靜脈血物理溶解物理溶解化學(xué)結(jié)合化學(xué)結(jié)合合計(jì)合計(jì)物理溶解物理溶解化學(xué)結(jié)合化學(xué)結(jié)合合計(jì)合計(jì)o20.3120.0020.310.1115.2015.31co22.5346.4048.932.9150.0052.91二、氧的運(yùn)輸二、氧的

28、運(yùn)輸transport of oxygenp 物理溶解占血液總氧含量的約物理溶解占血液總氧含量的約1.5%p 化學(xué)結(jié)合占血液總氧含量的約化學(xué)結(jié)合占血液總氧含量的約98.5%hb + o2 hbo2（氧合血紅蛋白）（氧合血紅蛋白）po2 低（組織低（組織）po2 高（肺）高（肺）（一）（一） hb與與o2的結(jié)合特點(diǎn)的結(jié)合特點(diǎn)p 反應(yīng)快，可逆，不需要酶的催化，受反應(yīng)快，可逆，不需要酶的催化，受o2分壓的影響。分壓的影響。p fe2+與與o2的結(jié)合是氧合，不是氧化。的結(jié)合是氧合，不是氧化。p 1分子的分子的hb可以結(jié)合可以結(jié)合4分子的分子的o2。hbo2呈鮮紅色，去氧呈鮮紅色，去氧hb呈紫藍(lán)色。當(dāng)體

29、表表淺毛細(xì)血管床血液中去氧呈紫藍(lán)色。當(dāng)體表表淺毛細(xì)血管床血液中去氧hb含量達(dá)含量達(dá)5g/100ml血液以上時(shí)，皮膚、粘膜呈淺藍(lán)色，稱紫紺血液以上時(shí)，皮膚、粘膜呈淺藍(lán)色，稱紫紺(cyanosis)。hb氧容量氧容量hb氧含量氧含量hb氧飽和度氧飽和度血氧容量血氧容量 血氧飽和度血氧飽和度 血氧含量血氧含量p o2與與hb的結(jié)合或解離影響的結(jié)合或解離影響hb對(duì)對(duì)o2的親和力。的親和力。(氧解離曲線氧解離曲線)p hbo2和去氧合和去氧合hb的顏色不同。的顏色不同。（二）氧解離曲線（二）氧解離曲線（oxygen dissociation curve）表示表示po2與與hb氧結(jié)合量氧結(jié)合量或或hb氧飽

30、和度關(guān)系的曲氧飽和度關(guān)系的曲線。該曲線既表示不同線。該曲線既表示不同po2下，下，o2與與hb的分離的分離情況，也反映不同情況，也反映不同po2時(shí)，時(shí)，o2與與hb的結(jié)合情況。的結(jié)合情況。hb氧容量氧容量hb氧含量氧含量hb氧飽和度氧飽和度血氧容量血氧容量 血氧飽和度血氧飽和度 血氧含量血氧含量上段：上段：po2 10060mmhg中段：中段： po2 6040mmhg下段：下段： po2 4015mmhg1. 氧解離曲線特點(diǎn)及意義氧解離曲線特點(diǎn)及意義“s”形形p 表明：表明：氧飽和度受氧飽和度受po2變化影響小。變化影響小。是是hb與與o2的結(jié)合階段。的結(jié)合階段。p 意義意義: 當(dāng)外環(huán)境或吸

31、入氣中的當(dāng)外環(huán)境或吸入氣中的o2分壓下降，造成血分壓下降，造成血po2降低時(shí)，仍降低時(shí)，仍能為機(jī)體攝取和攜帶足夠的能為機(jī)體攝取和攜帶足夠的o2。對(duì)高空高原或呼吸系疾病的人抗對(duì)高空高原或呼吸系疾病的人抗低氧血癥有利。低氧血癥有利。上段：坡度較平坦上段：坡度較平坦血紅蛋白氧飽和度血紅蛋白氧飽和度p 表明：表明：po2降低能促進(jìn)大量氧降低能促進(jìn)大量氧離，血氧飽和度下降顯著。是離，血氧飽和度下降顯著。是hbo2釋放釋放o2的部分。的部分。 p 意義意義: 當(dāng)動(dòng)脈血流經(jīng)組織時(shí)，當(dāng)動(dòng)脈血流經(jīng)組織時(shí)，可釋放出適量的可釋放出適量的o2 ，滿足機(jī)，滿足機(jī)體安靜狀態(tài)下對(duì)體安靜狀態(tài)下對(duì)o2 的需求。的需求。血紅蛋白

32、氧飽和度血紅蛋白氧飽和度中段：坡度較陡中段：坡度較陡p 表明：表明：po2稍有下降稍有下降,血氧飽和血氧飽和度就急劇大幅度下降。也是度就急劇大幅度下降。也是hb與與o2的解離階段。的解離階段。p 意義意義: 當(dāng)動(dòng)脈血流經(jīng)活動(dòng)增強(qiáng)當(dāng)動(dòng)脈血流經(jīng)活動(dòng)增強(qiáng)的組織時(shí)，可釋放足夠的的組織時(shí)，可釋放足夠的o2 ，滿足活動(dòng)增強(qiáng)組織對(duì)滿足活動(dòng)增強(qiáng)組織對(duì)o2需求。代需求。代表表o2的貯備。的貯備。下段：坡度更陡下段：坡度更陡血紅蛋白氧飽和度血紅蛋白氧飽和度2. 影響氧解離曲線的因素影響氧解離曲線的因素p50，hb對(duì)對(duì)o2親和力親和力，曲線右移，曲線右移p50 ，hb對(duì)對(duì)o2親和力親和力，曲線左移，曲線左移pco2

33、和和ph的影響的影響p ph 降低或降低或pco2升高，升高，p50增大，曲線右移。增大，曲線右移。p 波爾效應(yīng)（波爾效應(yīng)（bohr effect)：指酸度對(duì)：指酸度對(duì)hb氧親和力的影響。當(dāng)氧親和力的影響。當(dāng)pco2升高或升高或酸度增大時(shí)，酸度增大時(shí)，hb對(duì)氧的親和力下降，氧解離曲線右移。對(duì)氧的親和力下降，氧解離曲線右移。p 生理意義：生理意義：既可促進(jìn)肺毛細(xì)血管血液既可促進(jìn)肺毛細(xì)血管血液的氧合，又有利于組織毛細(xì)血管血液中的氧合，又有利于組織毛細(xì)血管血液中氧氣的釋放。氧氣的釋放。p h+與與hb氨基酸殘基結(jié)合氨基酸殘基結(jié)合鹽鍵鹽鍵t型型hb hb對(duì)對(duì)o2的親和力的親和力1904年年.丹麥科學(xué)丹

34、麥科學(xué)家家christian bohrp th+的活度的活度 hb與與o2親和力親和力hb釋放釋放o2 hb構(gòu)型變?yōu)闃?gòu)型變?yōu)閠型型 氧離曲線右移氧離曲線右移氧離易。氧離易。 如：組織代謝如：組織代謝局部局部 t+co2h+曲線右移曲線右移氧離易氧離易 p th+的活度的活度hb與與o2親和力親和力hb結(jié)合結(jié)合o2 hb構(gòu)型變?yōu)闃?gòu)型變?yōu)閞型型 氧離曲線左移氧離曲線左移氧離難氧離難 如：低溫麻醉時(shí)，應(yīng)防組織缺如：低溫麻醉時(shí)，應(yīng)防組織缺氧氧 冬天，末梢循環(huán)冬天，末梢循環(huán)+氧離難氧離難局部紅、局部紅、 易凍傷易凍傷溫度的影響溫度的影響p dpg 氧離曲線右移；氧離曲線右移；dpg 氧離曲線左移氧離曲線

35、左移 p dpg 能與能與hb結(jié)合形成鹽鍵結(jié)合形成鹽鍵hb構(gòu)型變?yōu)闃?gòu)型變?yōu)閠型型p dpg h+波爾效應(yīng)。波爾效應(yīng)。p 高原缺氧高原缺氧 rbc無(wú)氧代謝無(wú)氧代謝 dpg氧離曲線右移氧離曲線右移氧離易氧離易 p 大量輸入冷凍血大量輸入冷凍血dpg氧離曲線左移氧離曲線左移氧離難，應(yīng)注意缺氧。氧離難，應(yīng)注意缺氧。2 , 3- -二磷酸甘油酸的影響二磷酸甘油酸的影響2 , 3-dpg 煤氣中毒的機(jī)理、癥狀有哪些？如何預(yù)防？煤氣中毒的機(jī)理、癥狀有哪些？如何預(yù)防？（三）（三） hb與與co的結(jié)合的結(jié)合p hb與與co的親合力強(qiáng)于與的親合力強(qiáng)于與o2的親和力約的親和力約250倍。當(dāng)倍。當(dāng)hb與與 co結(jié)合會(huì)

36、結(jié)合會(huì)造成機(jī)體缺氧。稱為煤氣中毒。造成機(jī)體缺氧。稱為煤氣中毒。p hbco使血液呈櫻桃紅色，煤氣中毒的患者不出現(xiàn)發(fā)紺。使血液呈櫻桃紅色，煤氣中毒的患者不出現(xiàn)發(fā)紺。hb + co hbco（一氧化碳血紅蛋白）（一氧化碳血紅蛋白）三、二氧化碳的運(yùn)輸三、二氧化碳的運(yùn)輸transport of carbon dioxidep 物理溶解的物理溶解的co2約占總運(yùn)輸量的約占總運(yùn)輸量的5%。p 化學(xué)結(jié)合的化學(xué)結(jié)合的co2約占總運(yùn)輸量的約占總運(yùn)輸量的95%。 碳酸氫鹽、氨基甲酰血紅蛋白碳酸氫鹽、氨基甲酰血紅蛋白hbnh2o2+h+co2 hbnhcooh+o2組織肺（一）（一）co2的解離曲線的解離曲線（ca

37、rbon dioxide dissociation curve）何爾登效應(yīng)（何爾登效應(yīng)（haldane effect)： o2與與hb結(jié)合將促使結(jié)合將促使co2釋放。釋放。（二）（二）o2與與hb的結(jié)合對(duì)的結(jié)合對(duì)co2運(yùn)輸?shù)挠绊戇\(yùn)輸?shù)挠绊懴嗤南嗤膒co2下，動(dòng)脈血攜帶的下，動(dòng)脈血攜帶的co2比靜脈血少。比靜脈血少。haldane, j b s(1892-1964) 在組織氧與二氧化碳運(yùn)輸形式在組織氧與二氧化碳運(yùn)輸形式在肺臟氧與二氧化碳運(yùn)輸形式在肺臟氧與二氧化碳運(yùn)輸形式第五節(jié)第五節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)regulation of respiration節(jié)律性的呼吸運(yùn)動(dòng)由支配呼吸肌的軀

38、體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)所引起呼吸運(yùn)動(dòng)以中樞性節(jié)律或送為基礎(chǔ)，在一定程度上能進(jìn)行隨意調(diào)節(jié)一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律respiratory center and rhythmic breathing1. 脊髓脊髓2. 低位腦干（腦橋和延髓）低位腦干（腦橋和延髓）3. 高位腦高位腦三級(jí)呼吸中樞假說(shuō)三級(jí)呼吸中樞假說(shuō)延髓是呼吸的基本中樞延髓是呼吸的基本中樞腦橋上部有腦橋上部有呼吸調(diào)整中樞呼吸調(diào)整中樞腦橋中下部有長(zhǎng)吸中樞腦橋中下部有長(zhǎng)吸中樞腦干呼吸神經(jīng)元分布及不同平面橫斷后呼吸活動(dòng)變化腦干呼吸神經(jīng)元分布及不同平面橫斷后呼吸活動(dòng)變化切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)迷走神經(jīng)完整迷走神經(jīng)完整呼吸相關(guān)神經(jīng)元

39、呼吸相關(guān)神經(jīng)元respiratory related neuron呼吸相關(guān)神經(jīng)元呼吸相關(guān)神經(jīng)元respiratory related neuron前包欽格復(fù)合體前包欽格復(fù)合體是哺乳動(dòng)物呼吸節(jié)律起源的關(guān)鍵部位。呼吸調(diào)整中樞位于是哺乳動(dòng)物呼吸節(jié)律起源的關(guān)鍵部位。呼吸調(diào)整中樞位于pbkf核群核群。（二）呼吸節(jié)律的形成（二）呼吸節(jié)律的形成 節(jié)律性呼吸是由延髓節(jié)律性呼吸是由延髓內(nèi)內(nèi)-前包欽格復(fù)合體前包欽格復(fù)合體中具有起步樣活動(dòng)的中具有起步樣活動(dòng)的神經(jīng)元的節(jié)律性興奮神經(jīng)元的節(jié)律性興奮引起的。其被認(rèn)為是引起的。其被認(rèn)為是呼吸節(jié)律發(fā)源部位。呼吸節(jié)律發(fā)源部位。1. 起步細(xì)胞學(xué)說(shuō)：起步細(xì)胞學(xué)說(shuō)：p 節(jié)律性呼吸依賴

40、于中節(jié)律性呼吸依賴于中樞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中不同神經(jīng)樞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中不同神經(jīng)元之間復(fù)雜的相互聯(lián)系元之間復(fù)雜的相互聯(lián)系和相互作用。和相互作用。p 吸氣活動(dòng)發(fā)生器。吸氣活動(dòng)發(fā)生器。p 吸氣切斷器。吸氣切斷器。2. 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)：二、呼吸運(yùn)動(dòng)的機(jī)械性反射調(diào)節(jié)二、呼吸運(yùn)動(dòng)的機(jī)械性反射調(diào)節(jié)mechanical reflex regulation of respiration（一）肺牽張反射（一）肺牽張反射(pulmonary stretch reflex)p由肺擴(kuò)大或肺縮小引起的吸氣抑制或興奮的反射。由肺擴(kuò)大或肺縮小引起的吸氣抑制或興奮的反射。p又稱黑又稱黑-伯反射伯反射(hering-breuer

41、reflex)carl ewald hering1834-1918 josef breuer1842-19251. 肺擴(kuò)張反射（肺擴(kuò)張反射（inflation reflex）p 感受器：位于從氣管到細(xì)支氣管的平滑肌中，是牽張感受器。感受器：位于從氣管到細(xì)支氣管的平滑肌中，是牽張感受器。p意義：防止吸氣過(guò)深，促進(jìn)吸氣向呼氣轉(zhuǎn)化，調(diào)節(jié)呼吸頻率和深度。意義：防止吸氣過(guò)深，促進(jìn)吸氣向呼氣轉(zhuǎn)化，調(diào)節(jié)呼吸頻率和深度。吸氣吸氣(肺擴(kuò)張肺擴(kuò)張)肺牽張感受器興奮肺牽張感受器興奮迷走神經(jīng)迷走神經(jīng)延髓延髓 抑制吸抑制吸氣中樞活動(dòng)，促使吸氣向呼氣轉(zhuǎn)化氣中樞活動(dòng)，促使吸氣向呼氣轉(zhuǎn)化p 過(guò)過(guò) 程：程：2. 肺萎陷反射（肺

42、萎陷反射（deflation reflex）肺縮小肺縮小感受器感受器 呼吸中樞呼吸中樞呼氣停止，轉(zhuǎn)為吸氣呼氣停止，轉(zhuǎn)為吸氣p 意意 義：義： 該反射閾值較高，防止呼吸過(guò)深或肺不張。該反射閾值較高，防止呼吸過(guò)深或肺不張。 p 過(guò)過(guò) 程：程：（二）呼吸肌的本體感受性反射（二）呼吸肌的本體感受性反射由呼吸肌本體感受器由呼吸肌本體感受器-肌梭肌梭 (muscle spindle) 的傳入沖動(dòng)引起的反射性呼吸的傳入沖動(dòng)引起的反射性呼吸變化。當(dāng)肌梭興奮時(shí)，傳入沖動(dòng)到達(dá)脊髓中樞，使變化。當(dāng)肌梭興奮時(shí)，傳入沖動(dòng)到達(dá)脊髓中樞，使 運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元興奮，引起運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元興奮，引起該運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元控制的梭外肌收縮或收縮增強(qiáng)。該

43、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元控制的梭外肌收縮或收縮增強(qiáng)。意義：當(dāng)呼吸肌負(fù)荷增強(qiáng)時(shí)，吸氣運(yùn)動(dòng)也相應(yīng)增強(qiáng)。意義：當(dāng)呼吸肌負(fù)荷增強(qiáng)時(shí)，吸氣運(yùn)動(dòng)也相應(yīng)增強(qiáng)。肌梭肌梭 (muscle spindle)（三）防御性呼吸反射（三）防御性呼吸反射1. 咳嗽反射（咳嗽反射（cough reflex）p 過(guò)過(guò) 程：深短吸氣程：深短吸氣聲門緊閉聲門緊閉呼氣肌強(qiáng)烈收縮呼氣肌強(qiáng)烈收縮肺內(nèi)壓和胸膜腔肺內(nèi)壓和胸膜腔內(nèi)壓內(nèi)壓 聲門開(kāi)放，氣體高速?zèng)_出聲門開(kāi)放，氣體高速?zèng)_出p 感受器：喉、氣管和支氣管粘膜感受器：喉、氣管和支氣管粘膜p 傳入神經(jīng)：迷走神經(jīng)傳入神經(jīng)：迷走神經(jīng)p 中中 樞：延髓樞：延髓2. 噴嚏反射（噴嚏反射（sneeze refle

44、x）p過(guò)過(guò) 程：深短吸氣程：深短吸氣腭垂下降腭垂下降舌壓向軟腭舌壓向軟腭呼出氣從鼻腔噴呼出氣從鼻腔噴出出p 感受器：鼻粘膜感受器：鼻粘膜p 傳入傳入 n：三叉神經(jīng)：三叉神經(jīng)p 中中 樞：延髓樞：延髓三、呼吸運(yùn)動(dòng)的化學(xué)性反射調(diào)節(jié)三、呼吸運(yùn)動(dòng)的化學(xué)性反射調(diào)節(jié)chemical reflex regulation of respiration1. 化學(xué)感受器（化學(xué)感受器（chemoreceptor）p 外周化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器 (peripheral chemoreceptors)頸動(dòng)脈體頸動(dòng)脈體 (carotid body)主動(dòng)脈體主動(dòng)脈體 (aortic body)p 中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器 ( cen