1、第六章 呼 吸 生 理,第二节 肺换气(hun q)和组织换气(hun q),第三节 气体(qt)在血液中的运输,第一节 肺 通 气,第四节 呼吸运动(yndng)的调节,第一页，共五十七页。,呼 吸机体从外界环境摄取O2并将CO2排出体外的过程。机体的生命活动需要消耗能量。这些能量最终都将来自体内营养物质的氧化。氧化过程则要耗O2，并产生CO2。由于(yuy)O2和CO2都不能在体内大量贮存，机体必须不断地从外界环境摄取O2并将CO2排出体外，才能确保机体内环境的相对稳定。机体的呼吸过程主要是通过下列三个环节来完成。1、外呼吸或肺呼吸（肺通气、肺换气）：指外界空气与肺泡之间、以及肺泡与肺毛细
2、血管血液之间的气体交换。2、气体在血液中的运输：摄取O2并将CO2排出体外的过程。3、内呼吸或细胞呼吸：血液或内环境与细胞之间的气体交换过程。,第二页，共五十七页。,可见呼吸过程不仅靠呼吸系统来完成，还需要血液循环系统的配合，这种协调配合，以及它们(t men)与机体代谢水平的相适应，又都受神经和体液因素的调节。,第三页，共五十七页。,呼吸(hx)全过程示意图,第四页，共五十七页。,第五页，共五十七页。,第一节 肺通气(tng q),一.肺通气的动力（一）基本概念及基本过程 1.肺通气 是指肺与外界环境间的气体(qt)交换过程。呼吸运动是动力源。2.肺通气的动力 大气和肺泡气之间的压力差。压力
3、差产生于肺的张缩所引起的肺容积的变化，可是肺本身不具有主动张缩的能力。它的张缩是由于胸廓的扩大和缩小所引起。而胸廓的扩大和缩小又是由呼吸肌的收缩和舒张所引起。由于胸膜腔和肺的结构功能特征，肺便随胸廓的张缩而张缩，肺容积的这种变化又造成肺内压和大气压之间的压力差，此压差直接推动气体进出肺。,第六页，共五十七页。,3.呼吸运动(yndng)呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小称为呼吸运动。4.基本过程：呼吸肌的收缩和舒张胸廓的扩大和缩小肺容积变化肺张缩压力差呼吸。当吸气肌（膈肌和肋间外肌）收缩时胸廓扩大肺随之扩张肺容积增大肺内压下降并低于大气压空气顺此压力差而进入肺吸气。反之，当吸气肌舒张
4、胸廓缩小肺也随之缩小、肺容积减小，肺内压暂时升高，高于大气压肺内气便顺此压力差流出肺呼气。,第七页，共五十七页。,呼 气,肺内压大气压,缩 小,肺 脏,吸 气,肺内压大气压,胸 廓,呼 吸 肌,缩 小,收 缩,舒 张,扩 张,肺通气：是指肺与外界环境间的气体交换过程。原动力:呼吸运动是肺通气的原动力。直接(zhji)动力:肺内压与外界大气压间的压力差。,扩 张,第八页，共五十七页。,（二）呼吸运动1、吸气运动 只有在吸气肌收缩时，才会发生吸气运动，所以吸气总是(zn sh)主动过程。腹式呼吸：膈肌舒缩可引起腹腔内的器官位移，伴以腹壁的起伏，这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。胸式呼吸
5、：由肋间肌舒缩使肋骨和胸骨运动所产生的呼吸运动称为胸式呼吸。关 系：腹式呼吸和胸式呼吸常同时存在，其中某种型式可占优势，只有在胸部或腹部活动受到限制时，才能单独出现某一种型式的呼吸。,第九页，共五十七页。,2呼气运动 平静呼气时，呼气运动不是由呼气肌收缩所引起，而是因为膈肌和肋间外肌舒张、肺依靠本身的回缩力量而回位，并牵引胸廓缩小，恢复其吸气开始之前的位置，这样产生呼气，所以平静呼吸时呼气是被动的。用力呼吸时呼气肌才参与收缩使胸廓进一步缩小，呼气也成为主动的。3平静呼吸和用力呼吸平静呼吸 安静状态下的呼吸称为平静（平和）呼吸：f=12-18次/分；用力呼吸 机体活动时或吸入CO2或O2呼吸将加
6、深加快，为深呼吸或用力呼吸。4.人工呼吸:原理:使肺内与外界(wiji)大气压间产生压力差。,第十页，共五十七页。,（三）肺内压 肺内压：是指肺泡内的压力 呼吸暂停：声带开放、呼吸道畅通时，肺内压=大气压。吸气：吸气之初,肺容积增大、肺内压下降大气压，空气进入肺泡；吸气之末,肺内压升高并等于大气压，气流停止。呼气：呼气之初,肺容积减小、肺内压升高大气压，肺泡内气体流向(li xin)外界，使肺内气体逐渐减少，肺内压下降。呼气之末,肺内压又等于大气压。总之在呼吸过程中正是肺内压的周期性交替升降，造成肺内压和大气压之间的压力差，这个差是推动气体进出肺的直接动力。,第十一页，共五十七页。,肺内压示意
7、图平静(pngjng)吸气初:肺内压 大气压=0.30.4kPa气出肺平静呼气末:肺内压=大气压气流停,第十二页，共五十七页。,（四）胸膜腔内压 1、胸膜腔结构 胸膜有两层，即紧贴于肺表面的脏层和紧贴于胸廓内壁的壁层。两层胸膜形成一个密闭的潜在的腔隙为胸膜腔。胸膜腔内仅有少量的浆液、没有气体。浆液作用：一是在两层胸膜之间起润滑作用，因为浆液的粘滞性很低所以在呼吸运动中两层胸膜可以(ky)互相滑动减小摩擦；二是浆液分子的内聚力使两层胸膜粘附在一起不易分开，所以肺就可以随胸廓的运动而运动。,第十三页，共五十七页。,2、胸内压 胸膜腔内的压力为胸内压或胸膜腔内压。测量方法 1)直接法:将与检压计相连
8、(xin lin)的注射针头斜对着刺入胸膜内、检压计的液面即可直接指示出胸内压。2)间接法:让受试者吞下带有薄壁气囊的导管至下胸部的食管，由测量食管内压来间接地指示胸内压。3、胸内压的值 胸内压=肺内压肺回缩力 在吸气末和呼气末，肺内压=大气压。胸内压=大气压肺回缩力。若以一个大气压值定为0，则：胸内压=肺回缩力 故胸内压为负压，称为胸内负压。肺回缩力：（1）肺弹性组织回缩力（2）肺泡表面张力形成的回缩力。,第十四页，共五十七页。,4、胸内负压的形成原理（1）出生后形成 胸膜腔内负压是出生后形成的。胎儿出生后，胸廓生长的速度比肺快，使胸廓容积大于肺的自然容积，以致胸廓经常牵引(qinyn)着肺
9、，即便在胸廓因呼气而缩小时，仍使肺处于一定程度的扩张状态，只是扩张程度小些而已。所以，正常情况下，肺总是表现出回缩倾向，胸膜腔内压因而经常为负。,第十五页，共五十七页。,（2）压力差的作用 在肺处于吸气末或呼气末静止状态时，作用于胸膜内层表面有两种压力：一是肺内压，使肺泡扩张，此时肺内压等于(dngy)大气压；一是肺由于被动扩张而产生的的弹性回缩力，使肺泡缩小。因此，胸膜腔内的压力实际上是这两种方向相反的力的代数和，即：胸膜腔内压肺内压肺弹性回缩力。在吸气末和呼气末，肺内压等于(dngy)大气压，若以1个大气压为0位标则：胸膜腔内压肺弹性回缩力，肺泡扩张越大，肺弹性回缩力越大，相应胸膜腔内的负
10、值越大。平静呼吸时，不论吸气时相或呼气时相，胸膜腔内压总是负压。,第十六页，共五十七页。,5、气胸的定义 胸膜腔与外界空气相通称为气胸。6、胸膜腔内负压的生理意义 胸膜腔内负压对血液循环有重要影响。负压可使壁薄的心房、腔静脉和胸导管的容积增大，使他们内部压力降低，有利于血液和淋巴液的回流入心脏。胸膜腔内压的负值增大或减少，静脉回心血量也相应增加或减少。胸膜腔内负压是脏层胸膜受到两个相反作用力相互抵消的代数和,经脏层胸膜间接(jin ji)反映在胸膜腔的压力。,第十七页，共五十七页。,胸内压示意图,第十八页，共五十七页。,二、肺通气的阻力 弹性阻力（70%）：肺和胸廓的弹性阻力 非弹性阻力（30
11、%）气道阻力；惯性阻力；组织的粘滞阻力。1弹性阻力和顺应性 弹性阻力：弹性组织在外力作用下变形时，具有对抗(dukng)变形和回位的倾向，称为弹性阻力。顺应性：是指外力作用下弹性组织的可扩展性，容易扩展者，顺应性大，反之则小。,第十九页，共五十七页。,公式(gngsh)：,总弹性阻力(zl)=肺的弹性阻力(zl)胸廓的弹性阻力(zl)1/总顺应性=1/肺顺应性+1/胸廓顺应性,第二十页，共五十七页。,2非弹性阻力惯性阻力：是气流在发动、变速、换向时因气流和组织惯性所产生的阻止运动(yndng)的因素。平静呼吸很小为0粘滞阻力：来自呼吸时组织相对移位所发生的摩擦。气道阻力：来自气体流经呼吸道时，
12、气体分子间和气体分子与气道壁之间的摩擦，是非弹性阻力的主要成分约占80-90%。公式：,第二十一页，共五十七页。,三、肺容量(rngling)和肺通气量,（一）肺容积 共4种容积互不重叠，全部相加等于肺的最大容量。1潮气量：每次呼吸时吸入或呼出的气量，400-500ml。2补吸气量或吸气贮备(zhbi)量：平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的气量叫补吸气量，正常人约1500-1800ml。3补呼气量或呼吸贮备量：平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气量为补呼气量，900-1500ml。4余气量或残气量：最大呼气末尚存留于肺中不能再呼出的气体为余气量。,第二十二页，共五十七页。,（二）肺容量 为基本肺容
13、积中两次或两项以上的联合气量。1深吸气量：从平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量为深吸气量。潮气量+补吸气量。2功能余气量：平静呼气末尚存留于肺内的气量为功能余气量 余气量+补呼气量。3肺活量：最大吸气后，从肺内所能呼出的最大气量称为肺活量 潮气量+补吸气量+补呼气量。4时间肺活量：是指一次最大吸气后再尽力快呼气时，一定时间内所能呼出的气量。它是一种动态指标，不仅反映肺活量大小，而且反映了呼吸所遇阻力(zl)的变化。,第二十三页，共五十七页。,第二十四页，共五十七页。,机能余气量余气量补呼气量肺总容量肺活量余气量 肺活量补吸气量潮气量补呼气量 时间肺活量=用力吸气后再用力并快速(kui s)呼
14、出的气体量占肺活量的百分数 潮气量：每次吸入或呼出的气量 余气量：全力呼气后肺内所留的气量 补呼气量：平静呼气末再用全力呼出的气量 补吸气量：平静吸气末再用全力吸人的气量,第二十五页，共五十七页。,第二节肺换气和组织换气 一、基本原理（一）气体交换的动力 气体交换的动力是气体分压差。气体总是从分压高处向分压低处扩散，所谓分压是指混合气体中各组成气体具有的压力。1气体分压差：每种气体于两个(lin)区域之间压力差，是气体扩散的动力。2气体扩散：气体分子不停地进行着无定向的运动，其结果是气体分子从分压高处向分压低处发生净转移这一过程叫气体扩散。3影响气体扩散的因素：气体的分子量和溶解度；扩散面积和
15、距离；温度：扩散速度与之成正比。,第二十六页，共五十七页。,二、肺换气（一）气体交换过程1过 程：肺泡气直接与肺毛细血管(mo x xu un)血液进行气体交换，其成分既不同于吸入气也不同于呼出气。由于血液PO2比肺泡气PO2低，肺泡气中的O2便沿分压差向血液扩散。血液的PO2增加最后接近肺泡气的PO2、CO2则沿相反的方向扩散。,第二十七页，共五十七页。,2影响肺部气体交换的因素 气体扩散速度受分压差，扩散面积，扩散距离，温度和扩散系数等的影响；与肺组织结构有关的因素包括：肺泡膜的扩散面积或呼吸膜面积，气体扩散速率与扩散面积成正比。肺泡膜厚度（呼吸膜的厚度）气体扩散速度与膜的厚度成反比关系。
16、通气与血流比值(bzh)的影响，是指每分钟肺泡通气量（VA）和每分肺血流量（Q）之间的比值(bzh)（VA/Q）只有适宜的VA/Q才能实现适宜的气体交换。,第二十八页，共五十七页。,（1）厚度：肺纤维化、尘肺、肺水肿呼吸膜厚度通透性气体交换；（2）面积：肺气肿、肺不张、肺叶(fiy)切除呼吸膜面积气体交换。,如呼吸(hx)膜的影响,第二十九页，共五十七页。,气体交换(jiohun)过程示意图,换气动力：分压差换气方向(fngxing)：分压高分压低换气结果：肺血 组织血 血 血,CO2,O2,第三十页，共五十七页。,（三）气体在组织的交换 气体在组织的交换原理、影响因素与肺的相似，所不同者是交换发生于液相（血液、组织液、细胞内液）之间，而且(r qi)扩散膜两侧的O2和CO2的分压差随细胞内氧化代谢的强度和组织血流量而异。在组织处由于细胞氧化代谢，O2被利用并产生CO2，所以PO2可低至30mmHg下PCO2可高达50mmHg以上。动脉血流经组织毛细血管时O2便沿分压差，由血液向细胞扩散，CO2则由细胞向血液扩散。动脉血因失去O2和得到CO2而变成静脉血。,第三十一页，共五十七页。,第
