第五章呼吸

呼吸運動的調節

總論肺通氣氣體交換氣體在血液中的運輸下一頁第五章呼吸呼吸運動的調節總1

學習目標

1、解釋呼吸、呼吸運動的概念，列出呼吸全過程及其意義。2、列出肺通氣過程中的動力和阻力，解釋胸內負壓形成的機制和生理意義。3、說出評價肺通氣功能的主要指標和生理意義。4、簡述肺換氣和組織換氣的過程及生理意義，說出影響肺換氣的因素。5、簡述氧和二氧化碳在血液中的運輸方式及機制。6、列出呼吸中樞的概念，說出延髓、腦橋對呼吸運動的作用。7、解釋血液中化學成分（CO2、O2、H+）的改變對呼吸運動的影響及其作用下一頁上一頁章目錄

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人體的呼吸過程是由三個相互銜接并同時進行的環節來完成：

（1）外呼吸：指外界環境與肺毛細血管之間的氣體交換過程,包括肺通氣（肺與外界空氣之間的氣體交換過程）和肺換氣（肺泡與肺毛細血管之間的氣體交換過程）。

（2）氣體在血液中的運輸。（3）內呼吸又稱組織換氣（血液與組織細胞之間的氣體交換過程）。

總論下一頁上一頁章目錄

人3

瞧！人體呼吸全過程示意圖下一頁上一頁章目錄

瞧！4

第一節肺通氣

一、肺通氣的原理

下一頁上一頁章目錄（一）肺通氣的動力肺通氣的原動力是呼吸運動肺通氣的直接動力是肺內壓力與大氣壓力之差第一節肺通氣

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呼吸運動：

指由呼吸肌收縮舒張引起的胸廓擴大和縮小活動，包括吸氣運動和呼氣運動。

呼吸運動形式：1.根據呼吸深度的不同，分為平靜呼吸和用力呼吸

2.根據運動方式的不同，分為胸式呼吸與腹式呼吸

下一頁上一頁章目錄呼吸運動：指由呼吸肌收縮舒張引起的胸廓擴大和縮小活動，6

肺內壓：指肺泡內的壓力

吸氣時肺內壓降低肺內壓＜大氣壓外界氣體經呼吸道進入肺呼氣時肺內壓升高肺內壓＞大氣壓肺內氣體經呼吸道排出外界下一頁上一頁章目錄肺內壓：指肺泡內的壓力吸氣時肺內壓降低肺內壓＜大氣壓外界7胸內壓概念：胸內壓是指胸膜腔內的壓力。胸內壓形成原理：胸內壓=大氣壓－肺回縮力若大氣壓為0，則：胸內壓=－肺回縮力胸膜腔負壓的生理意義：（1）維持肺的擴張狀態；（2）降低中心靜脈壓，有利于靜脈血和淋巴液的回流；（3）在呼吸運動和與肺通氣之間起偶聯作用。

下一頁上一頁章目錄胸內壓概念：胸內壓是指胸膜腔內的壓力。

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特殊胸內壓變化

在某些特定情況下，胸內壓也可成為正壓。例如：分娩或便秘時，可在用力吸氣后，緊閉聲門做強力呼氣，肺中氣體不能呼出，但肺受到胸廓強大壓力，肺內壓可上升到+65mmHg左右，減去此時肺回縮力15mmHg，仍有+50mmHg左右胸內壓向下壓迫膈肌，使腹內壓也大大提高，以便于分娩或排便。下一頁上一頁章目錄特9

（二）肺通氣的阻力

肺通氣的動力需克服阻力才能實現肺通氣。肺通氣的阻力來自兩個方面：一是彈性阻力，包括肺和胸廓的彈性阻力。二是氣道阻力，主要是呼吸道氣流摩擦阻力。下一頁上一頁章目錄（二）肺通氣的阻力

101、氣道阻力

氣道阻力又稱非彈性阻力主要指氣流通過呼吸道時的摩擦阻力。2、彈性阻力

彈性阻力是指彈性體受外力作用時所產生的一種對抗變形的力。

順應性是指彈性組織在外力作用下的可擴張性。容易擴張則順應性大，不容易擴張則順應性小，其相互關系如下：順應性（C）=彈性阻力（R）1下一頁上一頁章目錄1、氣道阻力氣道阻力又稱非彈性阻力主要指氣流11肺容量和肺通氣量是衡量肺通氣功能的指標。（一）肺容量肺容量是指肺容納氣體的容積。在通氣過程中，肺容量的大小決定于呼吸運動的深淺，其數值可用肺量計進行測定。

二、肺容量和肺通氣量下一頁上一頁章目錄肺容量和肺通氣量是衡量肺通氣功能的指標。二、肺容量和肺通氣量12

1、潮氣量（TV）：每次呼吸時吸入或呼出的氣量稱潮氣量。平靜呼吸時，正常成人的潮氣量約為400~600ml。

2、補呼氣量（ERV）：在平靜吸氣未再盡力呼氣，所能增加的呼出氣量稱補呼氣量。正常成人約為900~1200ml。

3、補吸氣量（IRV）：平靜吸氣未再盡力吸氣，所能增加的吸入量稱補吸氣量。正常成約1500~1800ml。下一頁上一頁章目錄1、潮氣量（TV）：每次呼吸時吸入或呼出的氣量下一頁上一134、肺活量和時間肺活量（1）肺活量（VC）在最大吸氣之后作最大呼氣所能呼出的氣量稱為肺活量。肺活量為潮氣量、補吸氣量與補呼氣量三者之和。一般正常成年男性的正常值約為3500ml，女性2500ml。（2）時間肺活量（TVC）時間肺活量是指受試者在作最大的吸氣后用力作最大速度呼氣，測定其在一定時間（如第1、2、3秒之未）所能呼出的氣量。正常成人第1、2、3秒末的時間肺活量值分別為肺活量的83%，96%，99%。其中第1秒未的時間肺活量意義最大，低于60%則不正常。

下一頁上一頁章目錄4、肺活量和時間肺活量下一頁上一頁章目錄14

5、余氣量和功能余氣量：（1）余氣量（RV）：在最大呼氣末肺內殘余的氣量稱為余氣量。正常成人男性約1500ml,女性約1000ml。（2）功能余氣量(FRC)：是指平靜呼氣末肺內殘余的氣量。功能余氣量為補呼氣量與潮氣量之和，其正常值男性約2500ml，女性約1500ml。，6、肺總量（TLC）：肺所容納的最大氣量稱為肺總容量。即肺活量與余氣量之和。肺總量也有很大的個體差異，正常成人男性平均5000ml,女性約3500ml。下一頁上一頁章目錄5、余氣量和功能余氣量：下一頁上一頁章目錄15下一頁上一頁章目錄下一頁上一頁章目錄16

（二）肺通氣量

肺通氣量為單位時間內入肺或出肺的氣量，是肺的動態氣量，故能比肺容量更好地反映肺的通氣功能。

1、每分通氣量

每分通氣量是指每分鐘入肺或出肺的氣體總量。每分通氣量=潮氣量×呼吸頻率正常成年人安靜狀態下呼吸頻率平均約為12-18次/min，潮氣量約為0.5L，則每分通氣量為6.0～9.0L。

下一頁上一頁章目錄（二）肺通氣量17

2、每分肺泡通氣量肺通氣的目的在于進行肺換氣，而肺換氣是指肺泡與血液之間進行的氣體交換。每次吸入的氣體總有一部分留在從上呼吸道至呼吸性細支氣管以前的呼吸道內，這部分氣體不參與肺換氣。因此，我們把這部分呼吸道容積稱為解剖無效腔，其容積約為150ml。從氣體交換的角度考慮，真正有效的通氣量是肺泡通氣量。安靜時肺泡通氣量的計算公式為：

每分肺泡通氣量＝（潮氣量－無效腔氣量）×呼吸頻率

下一頁上一頁章目錄2、每分肺泡通氣量下一頁上一頁章目錄18

解剖無效腔是誰測量的？

1894年，Loewy用石膏澆模方法測得人體解剖無效腔為144ml。1959年，Nunn報導解剖無效腔為138ml，其中上呼吸道氣量占50%左右。Radford估計，成人解剖無效腔約等于其體重數值，即2.22ml/Kg體重。由于解剖無效腔的存在，每次吸入肺的新鮮空氣不能全部進入肺泡。吸氣初進入肺泡的是上次呼氣之末存在于解剖無效腔內的“廢氣”；。以后進入肺泡的才是新鮮空氣，吸入的最后一部分新鮮空氣卻留在無效腔內，于呼氣之初被呼出。下一頁上一頁章目錄下一頁上一頁章目錄19

不同呼吸頻率和潮氣量時的每分肺通氣量和肺泡通氣量呼吸頻率（次/min）潮氣量（ml）肺通氣量（ml/min）肺泡通氣量（ml/min）125006000420024250600024006100060005100

可見在潮氣量減半而呼吸頻率加倍或潮氣量加倍而呼吸頻率減半時，肺通氣量保持不變，但是肺泡通氣量都發生明顯變化。可見對肺換氣而言深而慢的呼吸比淺而快呼吸的氣體交換數率高。下一頁上一頁章目錄下一頁上一頁章目錄20

一、氣體交換的原理

呼吸氣體的交換以擴散方式進行。氣體交換的動力來自該氣體的分壓差

肺泡、血液和組織液內氧和二氧化碳分壓（mmHg）肺泡氣靜脈血動脈血組織液Po21024010030Pco240464050

第二節氣體交換下一頁上一頁章目錄

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二、氣體交換的過程

（一）肺換氣靜脈血流經肺泡時,肺泡氣中O2與血液中CO2經呼吸膜相互交換,經過肺換氣后,靜脈血變成動脈血。(二)組織換氣

動脈血流經組織細胞時,血液中O2與組織細胞中CO2相互交換,經過組織換氣后,動脈血變成靜脈血。下一頁上一頁章目錄二、氣體交換的過程22

氣體交換示意圖

呼吸膜示意圖下一頁上一頁章目錄氣體交換示意圖呼吸膜示意圖下一頁上一23（一）呼吸膜的厚度

呼吸膜厚度增加，肺換氣效率降低。（二）呼吸膜的面積呼吸膜面積減少，肺換氣效率降低。（三）通氣/血流比值（V/Q比值）

V/Q比值增大或減小，肺換氣效率均降低。三、影響肺換氣的因素下一頁上一頁章目錄（一）呼吸膜的厚度三、影響肺換氣的因素下一頁上一頁章目錄24

第三節氣體在血液中的運輸O2與CO2在血液中的運輸形式物理溶解化學結合(主要)下一頁上一頁章目錄O2與CO2進入血液溶解于血漿使分壓提高轉為化學結合形式由結合轉為溶解形式O2與CO2由血液逸出第三節氣體在血液中的運輸O2與CO2在25

一、O2的運輸（一）物理溶解每100ml血液中僅溶解0.3ml，占血液運輸O2總量的1.5%。（二）化學結合

化學結合約占O2運輸總量的98.5%。當血液中Po2升高時，溶解于血漿中的O2進入紅細胞，血紅蛋白與O2結合，形成氧合血紅蛋白（HbO2）；Po2降低時，HbO2將O2解離形成去氧（或“還原”）血紅蛋白（Hb）。O2分壓高時O2分壓低時Hb＋O2HbO2下一頁上一頁章目錄

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CO中毒

CO與Hb有很大的親和力，它與Hb結合能力為O2的210倍。當CO與Hb結合形成一氧化碳氧合血紅蛋白(HbCO)時，Hb就失去了運輸氧的能力。一個人在CO濃度為0.05%的房間內停留幾個小時就可導致CO中毒；如果CO濃度為0.1%時，就會有生命危險。CO中毒時病人雖有嚴重缺氧，但口唇粘膜呈櫻桃紅色（因HbCO為櫻桃紅色），無發紺，同時伴有頭痛、頭暈、眼花、四肢無力,嚴重者可出現昏厥至昏迷、死亡。所以，遇有CO中毒病人時，應立即把病人搬離CO環境，使其呼吸新鮮空氣改善缺氧狀態。下一頁上一頁章目錄

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二、二氧化碳的運輸（一）物理溶解：

每升靜脈血液中溶解的CO2為1.3mmol（30ml），占CO2運輸總量的5%。（二）化學結合：

化學結合約占CO2運輸總量的95%，化學結合形式主要是碳酸氫鹽和氨基甲酸血紅蛋白。碳酸氫鹽形式占CO2總運輸量88%，氨基甲酸血紅蛋白形式占7%。下一頁上一頁章目錄

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二氧化碳的運輸下一頁上一頁章目錄

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人工呼吸

用人工的方法，使胸廓有節律地擴大和縮小，以維持肺通氣，稱為人工呼吸。在因溺水、觸電、二氧化碳中毒、麻醉過深、呼吸肌麻痹等原因而呼吸猝停的人，若尚有心搏，則肺內氣體交換尚在進行。但在幾分鐘內，肺內二氧化碳和氮濃度急劇升高，動脈血氧分壓迅速降到生理最低水平，需立即人工呼吸搶救，以維持肺通氣，糾正全身缺氧，特別是改善大腦和呼吸中樞的缺氧情況，從而促進自發性呼吸運動的恢復。若呼吸猝停伴有心跳猝停，則人工呼吸的同時還應同時進行心臟擠壓。人工呼吸方法很多，若條件許可，可采用人工呼吸機進行加壓人工呼吸，最好同時使用呼吸興奮劑。但需要進行人工呼吸搶救的許多意外往往發生在沒有急救器械的場合，所以各種徒手操作的人工呼吸法常常是有用的。不論采用哪種方法，都要考慮潮氣量和頻率。并應注意保持呼吸道的暢通。下一頁上一頁章目錄

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第三節呼吸運動的調節

呼吸中樞是指中樞神經系統內產生和調節呼吸運動的神經細胞群。多年來，人們對于這些細胞群在中樞神經系統內的分布和在呼吸節律產生和調節中的作用采用多種方法進行了大量研究。從而得出：從脊髓至大腦皮質，都存在有支配和調節呼吸運動的神經細胞群。一、呼吸中樞下一頁上一頁章目錄第三節呼吸運動的調節31

(一）脊髓

脊髓只是聯系腦和呼吸肌的中繼和整合某些呼吸反射的初級中樞。

（二）延髓在延髓的網狀結構中有支配呼吸運動的基本中樞。分吸氣中樞和呼氣中樞兩部分。延髓破壞后，呼吸運動立即停止。這說明節律性的呼吸運動依賴于延髓呼吸中樞。

腦干圖下一頁上一頁章目錄(一）脊髓腦干圖下一頁上一頁章目錄32（三）腦橋

腦橋上部存在著抑制吸氣，調整呼吸節律的中樞。它能控制延髓吸氣中樞的興奮性，抑制吸氣中樞的活動，促使吸氣向呼氣轉化，調整呼吸的頻率和深度，故稱呼吸調整中樞。（四）大腦皮質對呼吸運動的調節

大腦皮質可以隨意控制呼吸，以保證其它重要的呼吸相關活動的完成。下一頁上一頁章目錄（三）腦橋（四）大腦皮質對呼吸運動的調節下一頁上一頁章目錄33

誰最先提出呼吸中樞逐級控制的理論？

英國學者T．Lumsden在1922~1923年觀察到在腦橋前方橫切腦干可使貓產生長吸式呼吸，在腦橋和延髓交界處橫切腦干則出現喘息式呼吸，在延髓后部橫切腦干則動物呼吸停止。在他以前雖然法國的LevuUois1812年也做過類似的實驗,但僅局限于實驗結果。而T．Lumsden據此實驗首先提出呼吸運動受中樞神經結構逐級控制的概念，受他的影響，后人不斷改進研究方法，彩用先進的技術，依據大量實驗資料最終繪制出了一個比較清晰的“呼吸中樞”定位圖。下一頁上一頁章目錄誰最先提出呼吸中樞逐級控制的理論？下一頁上一34

二、呼吸運動的反射性調節

（一）肺牽張反射

1968年Hering和Breuer發現，在麻醉動物，肺充氣或肺擴張時引起吸氣抑制；肺縮小可引起吸氣興奮。這種由肺的擴張或縮小所引起的反射性呼吸調節，稱為肺的牽張反射或黑一伯反射(Hering-Breuerreflex)。肺牽張反射的意義是：使吸氣不致過長、過深，促使吸氣及時向呼氣轉化。它與腦橋的呼吸調整中樞共同調節呼吸的頻率和深度。

下一頁上一頁章目錄二、呼吸運動的反射性調35

（二）化學感受性反射

機體通過呼吸運動調節血液中O2、CO2和H+的水平，動脈血中O2、CO2和H+的水平的變化通過化學感受性反射調節呼吸運動，從而達到內環境中這些因素的相對穩定。

1、化學感受器：中樞化學感受器位于延髓腹外側淺表部位，生理剌激是腦脊液和局部細胞外液中的H+。外周化學感受器，指頸動脈體和主動脈體，感受動脈血中O2、CO2和H+的水平的變化。

下一頁上一頁章目錄（36

（1）CO2：對呼吸的影響是通過刺激中樞化學感受器和外周化學感受器兩條途徑興奮呼吸中樞實現的。

（2）O2：低O2對呼吸的興奮作用完全是通過外周化學感受器實現的。低O2對中樞的直接作用是抑制作用2、CO2、H+和O2對呼吸的調節下一頁上一頁章目錄（1）CO2：對呼吸的影響是通過刺激中樞化學37

（3）H+：血中H+濃度增高，可導致呼吸加深加快；而H+濃度降低時，呼吸受到抑制。H+影響呼吸的作用途徑與CO2相似，但以刺激外周化學感受器為主。因為血液中的H+不易通過血腦屏障，限制了它對中樞化學感受器的作用。

下一頁上一頁章目錄（3）H+：血中H+濃度增高，可導致呼吸加深加快；38

（三）防御性呼吸反射

防御性呼吸反射是呼吸道黏膜受到刺激時所引起，以清除刺激物為目的的反射性呼吸變化。常見的防御性呼吸反射有咳嗽反射和噴嚏反射。上一頁章目錄（三）防御性呼吸反射上一頁章目錄39

第五章呼吸

呼吸運動的調節

總論肺通氣氣體交換氣體在血液中的運輸下一頁第五章呼吸呼吸運動的調節總40

學習目標

1、解釋呼吸、呼吸運動的概念，列出呼吸全過程及其意義。2、列出肺通氣過程中的動力和阻力，解釋胸內負壓形成的機制和生理意義。3、說出評價肺通氣功能的主要指標和生理意義。4、簡述肺換氣和組織換氣的過程及生理意義，說出影響肺換氣的因素。5、簡述氧和二氧化碳在血液中的運輸方式及機制。6、列出呼吸中樞的概念，說出延髓、腦橋對呼吸運動的作用。7、解釋血液中化學成分（CO2、O2、H+）的改變對呼吸運動的影響及其作用下一頁上一頁章目錄

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人體的呼吸過程是由三個相互銜接并同時進行的環節來完成：

（1）外呼吸：指外界環境與肺毛細血管之間的氣體交換過程,包括肺通氣（肺與外界空氣之間的氣體交換過程）和肺換氣（肺泡與肺毛細血管之間的氣體交換過程）。

（2）氣體在血液中的運輸。（3）內呼吸又稱組織換氣（血液與組織細胞之間的氣體交換過程）。

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人42

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瞧！43

第一節肺通氣

一、肺通氣的原理

下一頁上一頁章目錄（一）肺通氣的動力肺通氣的原動力是呼吸運動肺通氣的直接動力是肺內壓力與大氣壓力之差第一節肺通氣

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呼吸運動：

指由呼吸肌收縮舒張引起的胸廓擴大和縮小活動，包括吸氣運動和呼氣運動。

呼吸運動形式：1.根據呼吸深度的不同，分為平靜呼吸和用力呼吸

2.根據運動方式的不同，分為胸式呼吸與腹式呼吸

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肺內壓：指肺泡內的壓力

吸氣時肺內壓降低肺內壓＜大氣壓外界氣體經呼吸道進入肺呼氣時肺內壓升高肺內壓＞大氣壓肺內氣體經呼吸道排出外界下一頁上一頁章目錄肺內壓：指肺泡內的壓力吸氣時肺內壓降低肺內壓＜大氣壓外界46胸內壓概念：胸內壓是指胸膜腔內的壓力。胸內壓形成原理：胸內壓=大氣壓－肺回縮力若大氣壓為0，則：胸內壓=－肺回縮力胸膜腔負壓的生理意義：（1）維持肺的擴張狀態；（2）降低中心靜脈壓，有利于靜脈血和淋巴液的回流；（3）在呼吸運動和與肺通氣之間起偶聯作用。

下一頁上一頁章目錄胸內壓概念：胸內壓是指胸膜腔內的壓力。

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特殊胸內壓變化

在某些特定情況下，胸內壓也可成為正壓。例如：分娩或便秘時，可在用力吸氣后，緊閉聲門做強力呼氣，肺中氣體不能呼出，但肺受到胸廓強大壓力，肺內壓可上升到+65mmHg左右，減去此時肺回縮力15mmHg，仍有+50mmHg左右胸內壓向下壓迫膈肌，使腹內壓也大大提高，以便于分娩或排便。下一頁上一頁章目錄特48

（二）肺通氣的阻力

肺通氣的動力需克服阻力才能實現肺通氣。肺通氣的阻力來自兩個方面：一是彈性阻力，包括肺和胸廓的彈性阻力。二是氣道阻力，主要是呼吸道氣流摩擦阻力。下一頁上一頁章目錄（二）肺通氣的阻力

491、氣道阻力

氣道阻力又稱非彈性阻力主要指氣流通過呼吸道時的摩擦阻力。2、彈性阻力

彈性阻力是指彈性體受外力作用時所產生的一種對抗變形的力。

順應性是指彈性組織在外力作用下的可擴張性。容易擴張則順應性大，不容易擴張則順應性小，其相互關系如下：順應性（C）=彈性阻力（R）1下一頁上一頁章目錄1、氣道阻力氣道阻力又稱非彈性阻力主要指氣流50肺容量和肺通氣量是衡量肺通氣功能的指標。（一）肺容量肺容量是指肺容納氣體的容積。在通氣過程中，肺容量的大小決定于呼吸運動的深淺，其數值可用肺量計進行測定。

二、肺容量和肺通氣量下一頁上一頁章目錄肺容量和肺通氣量是衡量肺通氣功能的指標。二、肺容量和肺通氣量51

1、潮氣量（TV）：每次呼吸時吸入或呼出的氣量稱潮氣量。平靜呼吸時，正常成人的潮氣量約為400~600ml。

2、補呼氣量（ERV）：在平靜吸氣未再盡力呼氣，所能增加的呼出氣量稱補呼氣量。正常成人約為900~1200ml。

3、補吸氣量（IRV）：平靜吸氣未再盡力吸氣，所能增加的吸入量稱補吸氣量。正常成約1500~1800ml。下一頁上一頁章目錄1、潮氣量（TV）：每次呼吸時吸入或呼出的氣量下一頁上一524、肺活量和時間肺活量（1）肺活量（VC）在最大吸氣之后作最大呼氣所能呼出的氣量稱為肺活量。肺活量為潮氣量、補吸氣量與補呼氣量三者之和。一般正常成年男性的正常值約為3500ml，女性2500ml。（2）時間肺活量（TVC）時間肺活量是指受試者在作最大的吸氣后用力作最大速度呼氣，測定其在一定時間（如第1、2、3秒之未）所能呼出的氣量。正常成人第1、2、3秒末的時間肺活量值分別為肺活量的83%，96%，99%。其中第1秒未的時間肺活量意義最大，低于60%則不正常。

下一頁上一頁章目錄4、肺活量和時間肺活量下一頁上一頁章目錄53

5、余氣量和功能余氣量：（1）余氣量（RV）：在最大呼氣末肺內殘余的氣量稱為余氣量。正常成人男性約1500ml,女性約1000ml。（2）功能余氣量(FRC)：是指平靜呼氣末肺內殘余的氣量。功能余氣量為補呼氣量與潮氣量之和，其正常值男性約2500ml，女性約1500ml。，6、肺總量（TLC）：肺所容納的最大氣量稱為肺總容量。即肺活量與余氣量之和。肺總量也有很大的個體差異，正常成人男性平均5000ml,女性約3500ml。下一頁上一頁章目錄5、余氣量和功能余氣量：下一頁上一頁章目錄54下一頁上一頁章目錄下一頁上一頁章目錄55

（二）肺通氣量

肺通氣量為單位時間內入肺或出肺的氣量，是肺的動態氣量，故能比肺容量更好地反映肺的通氣功能。

1、每分通氣量

每分通氣量是指每分鐘入肺或出肺的氣體總量。每分通氣量=潮氣量×呼吸頻率正常成年人安靜狀態下呼吸頻率平均約為12-18次/min，潮氣量約為0.5L，則每分通氣量為6.0～9.0L。

下一頁上一頁章目錄（二）肺通氣量56

2、每分肺泡通氣量肺通氣的目的在于進行肺換氣，而肺換氣是指肺泡與血液之間進行的氣體交換。每次吸入的氣體總有一部分留在從上呼吸道至呼吸性細支氣管以前的呼吸道內，這部分氣體不參與肺換氣。因此，我們把這部分呼吸道容積稱為解剖無效腔，其容積約為150ml。從氣體交換的角度考慮，真正有效的通氣量是肺泡通氣量。安靜時肺泡通氣量的計算公式為：

每分肺泡通氣量＝（潮氣量－無效腔氣量）×呼吸頻率

下一頁上一頁章目錄2、每分肺泡通氣量下一頁上一頁章目錄57

解剖無效腔是誰測量的？

1894年，Loewy用石膏澆模方法測得人體解剖無效腔為144ml。1959年，Nunn報導解剖無效腔為138ml，其中上呼吸道氣量占50%左右。Radford估計，成人解剖無效腔約等于其體重數值，即2.22ml/Kg體重。由于解剖無效腔的存在，每次吸入肺的新鮮空氣不能全部進入肺泡。吸氣初進入肺泡的是上次呼氣之末存在于解剖無效腔內的“廢氣”；。以后進入肺泡的才是新鮮空氣，吸入的最后一部分新鮮空氣卻留在無效腔內，于呼氣之初被呼出。下一頁上一頁章目錄下一頁上一頁章目錄58

不同呼吸頻率和潮氣量時的每分肺通氣量和肺泡通氣量呼吸頻率（次/min）潮氣量（ml）肺通氣量（ml/min）肺泡通氣量（ml/min）125006000420024250600024006100060005100

可見在潮氣量減半而呼吸頻率加倍或潮氣量加倍而呼吸頻率減半時，肺通氣量保持不變，但是肺泡通氣量都發生明顯變化。可見對肺換氣而言深而慢的呼吸比淺而快呼吸的氣體交換數率高。下一頁上一頁章目錄下一頁上一頁章目錄59

一、氣體交換的原理

呼吸氣體的交換以擴散方式進行。氣體交換的動力來自該氣體的分壓差

肺泡、血液和組織液內氧和二氧化碳分壓（mmHg）肺泡氣靜脈血動脈血組織液Po21024010030Pco240464050

第二節氣體交換下一頁上一頁章目錄

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二、氣體交換的過程

（一）肺換氣靜脈血流經肺泡時,肺泡氣中O2與血液中CO2經呼吸膜相互交換,經過肺換氣后,靜脈血變成動脈血。(二)組織換氣

動脈血流經組織細胞時,血液中O2與組織細胞中CO2相互交換,經過組織換氣后,動脈血變成靜脈血。下一頁上一頁章目錄二、氣體交換的過程61

氣體交換示意圖

呼吸膜示意圖下一頁上一頁章目錄氣體交換示意圖呼吸膜示意圖下一頁上一62（一）呼吸膜的厚度

呼吸膜厚度增加，肺換氣效率降低。（二）呼吸膜的面積呼吸膜面積減少，肺換氣效率降低。（三）通氣/血流比值（V/Q比值）

V/Q比值增大或減小，肺換氣效率均降低。三、影響肺換氣的因素下一頁上一頁章目錄（一）呼吸膜的厚度三、影響肺換氣的因素下一頁上一頁章目錄63

第三節氣體在血液中的運輸O2與CO2在血液中的運輸形式物理溶解化學結合(主要)下一頁上一頁章目錄O2與CO2進入血液溶解于血漿使分壓提高轉為化學結合形式由結合轉為溶解形式O2與CO2由血液逸出第三節氣體在血液中的運輸O2與CO2在64

一、O2的運輸（一）物理溶解每100ml血液中僅溶解0.3ml，占血液運輸O2總量的1.5%。（二）化學結合

化學結合約占O2運輸總量的98.5%。當血液中Po2升高時，溶解于血漿中的O2進入紅細胞，血紅蛋白與O2結合，形成氧合血紅蛋白（HbO2）；Po2降低時，HbO2將O2解離形成去氧（或“還原”）血紅蛋白（Hb）。O2分壓高時O2分壓低時Hb＋O2HbO2下一頁上一頁章目錄

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CO中毒

CO與Hb有很大的親和力，它與Hb結合能力為O2的210倍。當CO與Hb結合形成一氧化碳氧合血紅蛋白(HbCO)時，Hb就失去了運輸氧的能力。一個人在CO濃度為0.05%的房間內停留幾個小時就可導致CO中毒；如果CO濃度為0.1%時，就會有生命危險。CO中毒時病人雖有嚴重缺氧，但口唇粘膜呈櫻桃紅色（因HbCO為櫻桃紅色），無發紺，同時伴有頭痛、頭暈、眼花、四肢無力,嚴重者可出現昏厥至昏迷、死亡。所以，遇有CO中毒病人時，應立即把病人搬離CO環境，使其呼吸新鮮空氣改善缺氧狀態。下一頁上一頁章目錄

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二、二氧化碳的運輸（一）物理溶解：

每升靜脈血液中溶解的CO2為1.3mmol（30ml），占CO2運輸總量的5%。（二）化學結合：

化學結合約占CO2運輸總量的95%，化學結合形式主要是碳酸氫鹽和氨基甲酸血紅蛋白。碳酸氫鹽形式占CO2總運輸量88%，氨基甲酸血紅蛋白形式占7%。下一頁上一頁章目錄

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二氧化碳的運輸下一頁上一頁章目錄

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人工呼吸

用人工的方法，使胸廓有節律地擴大和縮小，以維持肺通氣，稱為人工呼吸。在因溺水、觸電、二氧化碳中毒、麻醉過深、呼吸肌麻痹等原因而呼吸猝停的人，若尚有心搏，則肺內氣體交換尚在進行。但在幾分鐘內，肺內二氧化碳和氮濃度急劇升高，動脈血氧分壓迅速降到生理最低水平，需立即人工呼吸搶救，以維持肺通氣，糾正全身缺氧，特別是改善大腦和呼吸中樞的缺氧情況，從而促進自發性呼吸運動的恢復。若呼吸猝停伴有心跳猝停，則人工呼吸的同時還應同時進行心臟擠壓。人工呼吸方法很多，若條件許可，可采用人工呼吸機進行加壓人工呼吸，最好同時使用呼吸興奮劑。但需要進行人工呼吸搶救的許多意外往往發生在沒有急救器械的場合，所以各種徒手操作的人工呼吸法常常是有用的。不論采用哪種方法，都要考慮潮氣量和頻率。并應注意保持呼吸道的暢通。下一頁上一頁章目錄

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第三節呼吸運動的調節

呼吸中樞是指中樞神經系統內產生和調節呼吸運動的神經細胞群。多年來，人們對于這些細胞群在中樞神經系統內的分布和在呼吸節律產生和調節中的作用采用多種方法進行了大量研究。從而得出：從脊髓至大腦皮質，都存在有支配和調節呼吸運動的神經細胞群。一、呼吸中樞下一頁上一頁章目錄第三節呼吸運動的調節70

(一）脊髓

脊髓只是聯系腦和呼吸肌的中繼和整合某些呼吸反射的初