呼吸医学知识培训专家讲座

第五章呼吸Respirationp1321呼吸医学知识培训第1页呼吸：机体与外界环境间气体交换过程。呼吸全过程：外呼吸气体运输内呼吸

肺通气肺换气2呼吸医学知识培训第2页第一节肺通气概念：肺与外界环境之间气体交换过程。结构基础：呼吸道肺泡胸廓3呼吸医学知识培训第3页一、肺通气原理（一）肺通气动力1.肺内压与外界环境之间压力差是肺通气直接动力。肺内压：肺泡内压力称为肺内压。当肺内压＜大气压时，气体进入肺泡，称为吸气。当肺内压＞大气压时，气体从肺泡流出，称为呼气

4呼吸医学知识培训第4页一、肺通气原理（一）肺通气动力2.肺内压改变是形成肺泡和外环境之间压力差直接原因。了解肺内压与呼吸运动意义：为实现人工呼吸提供理论依据。人工呼吸原理：是经过人为方法造成肺内压与大气压之间压力差来实现。分有正压人工呼吸（如吸氧，口对口人工呼吸等）和负压人工呼吸（如胸外按压等）。5呼吸医学知识培训第5页一、肺通气原理（一）肺通气动力3.胸廓容积改变引发肺内压改变。6呼吸医学知识培训第6页一、肺通气原理（一）肺通气动力4.呼吸运动引发胸廓容积改变。（1）呼吸运动：是指呼吸肌收缩舒张引发胸廓扩大和缩小。（2）参加呼吸运动肌肉：吸气肌：膈肌、肋间外肌呼气肌：肋间内肌、腹肌7呼吸医学知识培训第7页一、肺通气原理主要吸气肌：膈肌、肋间外肌1）膈肌：是最主要吸气肌，其作用是使胸廓上下径增大以膈肌舒缩活动为主呼吸运动称为腹式呼吸(abdominalbreathing)。8呼吸医学知识培训第8页一、肺通气原理主要吸气肌：膈肌、肋间外肌1）膈肌：2）肌间外肌：其作用是使胸廓左右径和前后径增大。由肋间肌舒缩活动引发以肌骨和胸骨运动所产生呼吸运动称为胸式呼吸(thoracicbreathing)。

3）辅助吸气肌：平静呼吸不起作用。只有在用力呼吸时才发挥。主要辅助肌有斜角肌、胸锁乳突肌。9呼吸医学知识培训第9页一、肺通气原理主要呼气肌：腹肌（最主要）、肋间内肌。在平静呼吸时不起作用，用力呼吸才参加。在平静呼吸时特点是只有吸气肌参加，此时吸气是主动，呼气是被动。10呼吸医学知识培训第10页（3）呼吸过程：平静呼吸

①吸气运动（主动过程）膈肌收缩胸廓纵径↑胸廓扩大，肺扩张，肺容量↑平静吸气肺内压↓＜大气压肋间外肌收缩胸廓横径↑11呼吸医学知识培训第11页（3）呼吸过程：平静呼吸

②呼气运动（被动过程）膈肌舒张胸廓纵径↓胸廓缩小，肺回缩，肺容量↓平静呼气肺内压↑＞大气压肋间外肌舒张胸廓横径↓12呼吸医学知识培训第12页（4）呼吸过程：用力呼吸机体活动时或异常情况下（缺氧或二氧化碳分压升高）引发深而快呼吸，也称深呼吸。特点：吸气和呼气都是主动运动。13呼吸医学知识培训第13页（5）呼吸表现形式：用力程度：平静呼吸：平静时呼吸用力呼吸：加深加紧呼吸呼吸困难主动主动被动主动呼吸过程吸气肌舒张+呼气肌收缩吸气肌+辅助吸气肌均收缩吸气肌舒张吸气肌收缩参加呼吸肌呼气吸气呼气吸气用力呼吸平静呼吸区分点14呼吸医学知识培训第14页一、肺通气原理（一）肺通气动力5.胸膜腔内负压是维持肺扩张状态主要原因。（1）胸膜腔：胸膜壁层和脏层围成密闭潜在腔隙。无气体，只有少许浆液，15呼吸医学知识培训第15页一、肺通气原理胸膜腔是潜在腔隙，其内内没有气体，仅有少许浆液，这一薄层浆液作用是：①在两层胸膜之间起润滑作用，降低摩擦。②浆液分子内聚力使两层胸膜贴附在一起，不易分开。16呼吸医学知识培训第16页一、肺通气原理（2）胸膜腔内压：①定义：胸膜腔内压力称为胸膜腔内压，简称胸内压。17呼吸医学知识培训第17页吸气呼气7cmH2O胸内压肺内压-4cmH2O18呼吸医学知识培训第18页一、肺通气原理（2）胸膜腔内压：②胸内负压意义：有利于维持肺扩张状态;有利于静脉和淋巴回流：吸气时静脉血和淋巴液回流加紧。19呼吸医学知识培训第19页（二）肺通气阻力肺弹性阻力占总弹性阻力阻力胸廓弹性阻力70%

气道阻力占总阻力非弹性阻力惯性阻力30%粘滞阻力20呼吸医学知识培训第20页（二）肺通气阻力1.弹性阻力是平静呼吸时主要肺通气阻力。弹性阻力：弹性组织在外力作用下变形时，含有反抗变形力。弹性阻力大小可用顺应性高低来表示。顺应性：指在外力作用下弹性组织可变形性。弹性阻力大者，变形程度小，顺应性小；反之，弹性阻力小者，变形程度大，顺应性大；21呼吸医学知识培训第21页（二）肺通气阻力1.弹性阻力是平静呼吸时主要肺通气阻力。（1）肺弹性阻力和肺顺应性肺在扩张变形时可产生弹性回缩力。①肺弹性阻力起源：肺组织本身弹性成份：占肺总弹性阻力1/3。肺表面张力：占肺总弹性阻力2/3。22呼吸医学知识培训第22页表面张力在肺泡内面覆盖有一层极薄液体，与肺泡气体之间形成液-气界面。在肺泡内液-气界面上存在表面张力，其协力方向指向肺泡中央，使肺泡含有缩小倾向，产生妨碍肺扩张弹性阻力。表面张力对呼吸影响：妨碍肺泡扩张，增加吸气阻力；使大小不一样肺泡内压不稳定；轻易产生肺水肿。23呼吸医学知识培训第23页（二）肺通气阻力1.弹性阻力是平静呼吸时主要肺通气阻力。（1）肺弹性阻力和肺顺应性①肺弹性阻力起源：②肺表面活性物质：24呼吸医学知识培训第24页起源：由Ⅱ型肺泡上皮产生成份：二棕榈酰卵磷脂（DPPC）。作用：降低肺泡液-气界面表面张力。生理意义维持肺泡稳定性；降低肺间质和肺泡内组织液生成，预防肺水肿降低吸气阻力，降低吸气作功肺表面活性物质25呼吸医学知识培训第25页（二）肺通气阻力1.弹性阻力是平静呼吸时主要肺通气阻力。（1）肺弹性阻力和肺顺应性（2）胸廓弹性阻力来自于胸廓弹性成份。胸廓弹性阻力既可能是吸气或呼气阻力，也能够是其动力，这取决于胸廓位置。26呼吸医学知识培训第26页（二）肺通气阻力1.弹性阻力是平静呼吸时主要肺通气阻力。2.气道阻力是非弹性阻力主要成份，占非弹性阻力80~90%。气道管径大小是影响气道阻力主要原因。气道阻力∝气道管径4127呼吸医学知识培训第27页二、肺通气功效评价（一）肺容积和肺容量⑴.潮气量（TV）每次呼吸时吸入或呼出气量为潮气量。平静吸气时，成人：400~600ml⑵.补吸气量（IRV）平静吸气末，再做最大吸气所能吸入气量成人：1500~ml28呼吸医学知识培训第28页二、肺通气功效评价⑶.深吸气量平静呼气末作最大吸气气量。深吸气量=潮气量+补吸气量是衡量最大通气潜能一个主要指标⑷.补呼气量（EVR）平静呼气末，再做最大呼气所能呼出气体量成人：900~1200ml29呼吸医学知识培训第29页30呼吸医学知识培训第30页⑸.肺活量:概念：尽力吸气后，从肺内所能呼出最大气量。反应了肺一次通气最大能力。肺活量=补吸气量+潮气量+补呼气量正常值：成年男性3500ml成年女性2500ml

二、肺通气功效评价31呼吸医学知识培训第31页⑹.用力呼气量(时间肺活量):

定义：一次最大吸气后再尽力尽快呼气时，在一定时间内所能呼出气量。以它占用力肺活量百分数表示:正常值：1s=80%,2s=96%,3s=99%。意义：是衡量肺通气功效最正确指标。二、肺通气功效评价32呼吸医学知识培训第32页⑹.用力呼气量(时间肺活量):

定义：一次最大吸气后再尽力尽快呼气时，在

一定时间内所能呼出气量。

以它占用力肺活量百分数表示:正常值：1s=80%，2s=96%，3s=99%。意义：是衡量肺通气功效最正确指标。二、肺通气功效评价33呼吸医学知识培训第33页（二）肺通气量和肺泡通气量1.每分肺通气量定义：每分钟吸入或呼出气体总量。

(基础状态下测定)。每分通气量=潮气量×呼吸频率=500ml×12次/min=6L/min

二、肺通气功效评价34呼吸医学知识培训第34页（二）肺通气量和肺泡通气量2.最大通气量定义：以尽可能快速度和尽可能深幅度吸气时，每分钟吸入或呼出气体总量。

(基础状态下测定)。成人最大通气量普通可达70~120L.

35呼吸医学知识培训第35页3.无效腔生理无效腔:有通气但不进行气体交换区域。*解剖无效腔：从鼻到终末细支气管是气体进出肺通道，气体在此处不能与血液进行气体交换。150ml*肺泡无效腔：未发生气体交换肺泡容积。36呼吸医学知识培训第36页4.肺泡通气量定义:每分钟吸入肺泡新鲜气量，是与血液进行真正有效气体交换气量。=(潮气量－无效腔气量)×呼吸频率=(500-150)×12=350×12=4.2L/min浅而快呼吸:(250-150)×24=100×24=2.4L/min深而慢呼吸:(1000-150)×6=850×6=5.1L/min37呼吸医学知识培训第37页第二节肺换气和组织换气38呼吸医学知识培训第38页1.呼吸膜结构含肺表面活性物质液体层肺泡上皮细胞上皮基底膜基质层毛细血管基膜毛细血管内皮细胞二、肺换气39呼吸医学知识培训第39页（二）肺换气过程：肺泡与肺泡Cap血液间O2和CO2交换肺CapPCO2↓,PO2↑→静脉血变为动脉血GasexchangeinlungO2二、肺换气40呼吸医学知识培训第40页1.呼吸膜厚度反比正常：呼吸膜很薄，气体交换快病理：肺水肿、肺炎等，呼吸膜变厚，气体交换慢2.呼吸膜面积正比正常：扩散面积大，气体交换多肺不张、肺实变：交换面积降低，气体交换降低3.通气血流比值(V/Q)V/Q=肺泡通气量/每分肺血流量正常成人平静时为0.84，此时肺换气效率最高。（三）影响肺换气原因41呼吸医学知识培训第41页通气过剩，血流相对不足，造成肺泡无效腔↑通气不足，血流相对过多，相当于发生了功效性A-V短路换气效率↓缺O2和CO2潴留。(主要是缺O2)42呼吸医学知识培训第42页

三、组织换气（1）组织换气过程

组织毛细血管和组织细胞之间气体交换.

动力:分压差

组织毛细血管组织细胞PO210040PCO24046（2）影响组织换气过程①细胞和毛细血管间距离②组织代谢③毛细血管血流速度43呼吸医学知识培训第43页第三节气体在血液中运输44呼吸医学知识培训第44页1.物理溶解：1.5%2.化学结合：主要运输形式，占98.5%一、氧运输（一）运输形式Hb+O2HbO2PO2PO2去氧血红蛋白(hemoglobin)氧合蛋白(oxyhemoglobin)HbO2为鲜红色去氧Hb为蓝紫色紫绀(cyanosis)：血中去氧Hb＞5g/100ml血液时，皮肤、粘膜呈蓝色，可作为缺氧标志。45呼吸医学知识培训第45页（二）血红蛋白与氧结合特征1.反应快、可逆、不需酶、受PO2影响。2.是氧合而不是氧化。血红蛋白上Fe2+与O2结合后，不变价。HbO2

Hb+O2PO2低（组织）ＰO2高（肺）46呼吸医学知识培训第46页3.一分子Hb可结合四分子O2

1gHb可结合1.39mlO2

氧容量（oxygencapacity）每100ml血中Hb所能结合最大氧量。

氧含量（oxygencontent）每100ml血中Hb实际结合氧量。

氧饱和度（oxygensaturation）每100ml血中Hb实际结合氧量与血中Hb所能结合最大氧量之比。

氧饱和度=氧含量/氧容量X100%47呼吸医学知识培训第47页4.Hb与O2结合或解离呈S形

48呼吸医学知识培训第48页（三）氧解离曲线(oxygendissociationcurve)上段：PO260~100mmHg，曲线较平坦。Hb与O2结合部分。此范围内PO2改变对Hb氧饱和度影响不大，不会引发显著低氧血症。中段：PO240~60mmHg，曲线较陡。血氧饱和度改变较显著，反应HbO2解离释放O2部分。下段：PO215~40mmHg，坡度更陡。HbO2解离释放O2部分。代表O2贮备。Hb与O2结合或解离曲线呈S型，与Hb变构效应相关49呼吸医学知识培训第49页1.静脉血流经肺泡壁Cap时Hb与O2结合；2.动脉血流经外周组织Cap时Hb与O2解离；3.组织耗氧量增加促进Hb与O2解离。50呼吸医学知识培训第50页（四）影响氧解离曲线原因：pH和PCO2温度2,3-二磷酸甘油酸其它原因

右移：亲和力降低左移：亲和力升高51呼吸医学知识培训第51页（四）影响氧解离曲线原因：1.pH和PCO2pH值PCO2Hb与O2亲和力下降P50增大，氧离曲线右移机理：波尔效应——酸度对Hb氧亲和力影响52呼吸医学知识培训第52页化学结合：93%碳酸氢盐氨基甲酸血红蛋白二、CO2运输物理溶解：7%（一）CO2运输形式53呼吸医学知识培训第53页2.温度Hb与O2亲和力下降P50增大，曲线右移温度H+活度意义：代谢活跃温度CO2乳酸等酸性产物释放更多O2供组织利用冬天末梢循环↓+氧离难→局部红，易冻伤54呼吸医学知识培训第54页3.2、3-二磷酸甘油酸（2、3-DPG）红细胞无氧糖酵解产生2、3-DPG缺氧2、3-DPGH+R型T型意义：缺氧时促使O2释放Hb与O2亲和力P50增大，曲线右移55呼吸医学知识培训第55页4.影响Hb与O2结合其它原因（1）CO：竞争性抑制O2与Hb结合，CO与Hb亲和力是O2250倍；CO还能增加O2与Hb亲和力，使氧离曲线左移，使O2不易释放入血（2）Hb

HbFe2+被氧化成Fe3+，将失去运氧能力56呼吸医学知识培训第56页二、CO2运输㈠运输形式1.物理溶解：5％2.化学结合：95％57呼吸医学知识培训第57页1.碳酸氢盐58呼吸医学知识培训第58页在肺2.氨基甲酸血红蛋白HbNH2O2+CO2+H＋HHbNHCOOH+O2在组织59呼吸医学知识培训第59页第四节呼吸调整一、呼吸中枢及呼吸节律形成（一）呼吸中枢：中枢神经系统内产生和调整呼吸运动神经细胞群。

60呼吸医学知识培训第60页迷走N完整切断迷走NABCD脊髓延髓桥脑中脑呼吸节律无改变呼吸运动停顿呼吸变慢变浅喘息样呼吸61呼吸医学知识培训第61页（一）呼吸中枢：

1.延髓:

基本节律中枢2.脑桥上部:

呼吸调整中枢3.高位脑:

呼吸随意控制62呼吸医学知识培训第62页二、呼吸反射性调整（一）化学感受性呼吸反射1.化学感受器（chemoreceptor）（1）外周化学感受器：颈动脉体和主动脉体（2）中枢化学感受器：延髓腹外侧浅表部位（3）化学感受器适宜刺激:

A血或脑脊液中CO2、O2和H+浓度改变。

63呼吸医学知识培训第63页⑴外周化学感受器(peripheralchemoreceptor)颈动脉体和主动脉体64呼吸医学知识培训第64页（1）外周化学感受器：

位置：颈动脉体、主动脉体

动脉血pH

PO2

PCO2

颈动脉体舌咽神经窦N主动脉体呼吸加深加紧延髓迷走N65呼吸医学知识培训第65页（2）中枢化学感受器(centralchemoreceptor)部位：

于延髓腹外侧区浅表部位ChemoreceptorLocation66呼吸医学知识培训第66页（2）中枢化学感受器：位置：延髓腹外侧浅表处神经元适宜刺激:脑脊液或局部细胞外液中H+血液中PCO2

经过血脑屏障脑脊液中H+

中枢化学感受器呼吸加深加紧血液中H+不一样经过血脑屏障67呼吸医学知识培训第67页（1）CO2：是兴奋呼吸最主要生理性体液因子CO2刺激呼吸运动路径：中枢化学感受器(起主要作用，但反应慢)外周化学感受器(与快速呼吸反应相关)2.CO2、H+和低O2对呼吸调整当PCO2

反射性呼吸运动加深加紧。当PCO2外周化学感受器中枢化学感受器（+）抑制和麻痹呼吸。CO2主要是经过中枢化学感受器而发挥作用68呼吸医学知识培训第68页CO2↑对呼吸影响1％时→呼吸开始加深；4％时→呼吸加深加紧,通气量↑1倍以上;6％时→肺通气量可增大6-7倍;7％时→血液中PC02显著升高，可出现头昏、头痛等症状；超出15％-20％，呼吸反而被抑制,可出现惊厥、昏迷，甚至呼吸停顿。69呼吸医学知识培训第69页（2）H+对呼吸运动调整路径及特点外周化学感受器呼吸加强呼吸中枢中枢化学感受器动脉血中〔H+〕脑脊液中〔H+〕中枢化学感受器对H+敏感性较外周化学感受器高脑脊液中H+是中枢化学感受器最有效刺激血中H+（不易经过血脑屏障），以刺激外周化学感受器为主70呼吸医学知识培训第70页（3）低氧对呼吸运动影响中度低O2呼吸加深加紧刺激外周化学感受器⊕⊕(一)呼吸中枢(一)刺激外周化学感受器⊕⊕严重低氧呼吸运动减弱呼吸中枢抑制71呼吸医学知识培训第71页（3）低氧对呼吸运动影响①低O2对呼吸中枢直接作用是抑制。②低O2刺激外周化学感受器而兴奋呼吸。③轻、中度低O2对外周化学感受器刺激作用大于对呼吸中枢抑制作用。④严重低O2时，外周化学感受器反射不足以克服低O2对呼吸中枢直接抑制作用。临床应用氧疗时：吸氧浓度不宜过高，并控制流速，采取连续低流量供氧标准。72呼吸医学知识培训第72页3.CO2、H+和O2在呼吸调整中相互作用发生总和而加大对呼吸影响:例：PCO2↑＋[H+]↑

相互抵消而减弱对呼吸影响:

例:[H+]↑→肺通气量↑→CO2排出↑→PCO2↓→造成肺通气增加比单原因[H+]↑时小73呼吸医学知识培训第73页脑脊液[H+]↑↑兴奋引发呼吸运动↑血脑屏障CO274呼吸医学知识培训第74页(二)肺牵张反射

1.肺扩张反射（1）概念:

肺扩张时引发吸气抑制反射（2）感受器:

气