生理呼吸系统

呼

吸

系

统

概

图

呼

吸

全

过

程组织换气细胞内氧化代谢肺换气气体运输肺通气O2CO2(theWholeProcessofRespiration)肺通气pulmonaryventilation肺换气

gasexchange呼吸生理

呼吸外呼吸气体在血液中运输内呼吸—组织换气肺通气肺换气O2CO2细胞血液循环

肺泡

外界

胸内压（intrapleuralpressure）

吸气肌

收缩（呼气肌）

舒张胸廓

扩大

缩小肺内压降低<大气压

吸气升高>大气压

呼气肺

扩大

缩小浆液内聚力胸内负压呼吸运动原动力肺内压与大气压的压力差直接动力通气阻力二、肺通气的阻力（Resistanceonpulmonaryventilation）非弹性阻力（30%）肺弹性阻力胸廓弹性阻力肺组织本身回缩力表面张力

肺泡表面张力(alveolarsurfacetension)

肺顺应性(lungcompliance)

顺应性：在外力作用下，弹性组织的可扩张性。肺顺应性：单位压力变化引起的肺容量变化CL=肺容量的变化

/跨膜压的变化

(L/cmH2O)（一）肺弹性阻力R2R1P1P2TT注

P肺内压

R半径

R2=2R1T表面张力拉普拉斯

定律

P=2T/R

肺静态顺应性曲线（pulmonarycompliancecurveofstaticstate）跨肺压(cmH2O)肺容积变化(升)

吸气（inspiration）

呼气expiration正常及几种异常情况下顺应性曲线跨肺压(cmH2O)正常肺气肿（emphysema）肺纤维化(fibrosis)肺不张(atelectasis)肺容积(升)充生理盐水与充空气时肺顺应性变化肺表面活性物质（Pulmonarysurfactant）成分脂质PS结合蛋白质（SP）80-90%磷脂10%磷脂酰胆碱（PG）二棕榈酰卵磷脂（DPPC）肺表面活性物质的作用

降低肺泡表面张力，降低吸气阻力

稳定大小肺泡的容量

防止肺不张

保持肺内干燥，防止肺水肿肺容量占肺总容量百分比胸廓弹性回位力胸廓容积67％

无自然容积>67％

向内（吸气阻力）大于自然容积<67％

向外（吸气动力）小于自然容积40％

向外（大小＝肺回缩力）小于自然容积

气道阻力

惯性阻力

粘滞阻力（二）

非弹性阻力(non-elasticresistance)1、概念气道阻力

＝

大气压

与

肺内压

之差单位时间内气流量2、分布：（约

1－3cmH2O）鼻

50%声门

25%3、影响因素气流速度气流形式气道口径大小跨壁压肺实质的牵引自主神经化学因素

气道阻力三、肺通气功能的评价(Evaluationoffunctionofpulmonaryventilation)（一）基本肺容量(Pulmonaryvolumes)解剖无效腔(anatomicaldeadspace)肺泡无效腔(alveolardeadspace)（二）生理无效腔

(physiologicaldeadspace)1．潮气量(tidalvolume，TV)

2．补吸气量(inspiratoryreservevolume，IRV)

3．补呼气量(expiratoryreservevolume，ERV)4.余气量(residualvolume，RV)(三)常用评价肺通气功能的指标

(Evaluationoffunctionofpulmonaryventilation)

深吸气量(inspiratorycapacity，IC)

功能余气量(functionalresidualcapacity,FRC)

3．肺总容量(totallungcapacity，TLC)

4．肺活量(vitalcapacity，VC)

5.每分通气量(minuteventilationvolume)

6.肺泡通气量(alveolarventilation)

肺泡通气量

：每分钟吸入肺泡的新鲜空气量

＝（潮气量－无效腔气量）X呼吸频率

肺泡气更新率

=潮气量－无效腔量机能余气量

每分通气量

：每分钟吸入或呼出的气体量

＝潮气量X呼吸频率基本肺容积和肺容量（BasicPulmonaryVolumeandPulmonaryCapacity）静态肺功能指标肺总容量肺活量深吸气量机能余气量补吸气量补呼气量余气量潮气量1502500解剖无效腔吸气呼气末1502500150350500呼气吸气末1502500呼气末150350被测者肺泡通气量(毫升/分)呼吸频率(次/分)肺通气量(毫升/分)潮气量(毫升)正常安静168000500浅快呼吸2503280003200深慢呼吸10008800068005600不同呼吸频率、潮气量对肺通气量及肺泡通气量的影响在一定的呼吸频率范围内深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更为有效。结论：第二节呼吸气体的交换(gasexchange)

二、气体交换过程(processsofgasexchange)

一、有关概念

溶解度(solubility)

扩散(diffusion)

分压和张力

呼

吸

膜

示

意

图大气组织肺泡气静脉血动脉血PO2PCO21594040102－1040.3405030大气、肺泡气、血液、组织中的PO2和

PCO2(mmHg)97－10046

三、影响肺部气体交换的因素

气体扩散速度

呼吸膜（肺泡膜）的厚度

呼吸膜的面积

通气/血流比值

VA/Q:每分钟肺泡通气量与每分钟肺血流量的比值肺泡通气量(4.2L)肺血流量(5L)VA/Q..0.84>0.84deadspace肺泡无效腔<0.84functionalshunt功能性短路通气/血流比值概念正常人直立时肺尖与肺底部的VAQ.一、O2的运输：氧含量氧容量2.血氧饱和度

＝第三节气体在血液中的运输二、氧解离曲线及其影响因素pH和PCO2

温度2,3-DPG

其他因素1.HbO2（98.5%)、物理溶解

氧离曲线

（曲线1：pH7.4、PCO240mmHg、

T37℃）曲线1曲线2（曲线2：pH、PCO2

、

T、

DPG）在

血

液

中

的

运

输CO2第四节呼吸运动的调节(respiratoryregulation)一、呼吸中枢及呼吸节律的形成（一）呼吸中枢

最基本的呼吸中枢是CNS中，产生和调节呼吸运动的NC群

延髓（二）呼吸节律的形成局部神经元回路反馈控制学说

dcba迷走神经完整切断双侧迷走神经PBKF二．呼吸的反射性调节(Reflesregulationofrespiration)

（一）肺牵张反射（pulmonarystrechreflex）1．肺扩张反射（pulmonaryinflationreflex)

2．肺缩小反射（pulmonarydeflationreflex

（二）呼吸肌本体感受性反射（三）防御性呼吸反射（四）肺毛细血管感受性反射化学感受性呼吸反射潮气量呼吸频率呼吸中枢效应器（呼吸肌）动脉血PCO2PO2H+化学感受器五、呼吸的化学感受性调节

（ReflexiveRegulationofRespirationbyChemicalFactors）主动脉体Aorticbodies颈动脉体Carotidbodies外周化学感受器PeripheralChemoreceptor化学感受器Chemoreceptor中枢化学感受器centralChemoreceptor迷走神经窦神经呼吸中枢中枢化学感受器改变脑表面灌流液

H+局部冷却阻断电凝固电刺激等对呼吸的调节CO2呼吸调节中最重要的体液因素肺泡气PCO2CO2肺泡毛细血管毛细血管（动脉血）PCO2CO2对呼吸的调节CO21%CO24%CO27%CO2呼吸明显增强PCO2时间过长过度通气PCO2过低对呼吸兴奋作用解除呼吸暂停呼吸中枢PCO2CO2>7%PCO2过高直接抑制呼吸中枢对呼吸的调节CO2颈动脉体灌流液颈动脉体对PCO2的反应记录电极PCO2颈动脉体放电频率

H+不变

PCO2

H+PCO2人工脑脊液中枢化学感受器对PCO2的反应分析

脑脊液中PCO2脑脊液中H+浓度中枢化学感受器＋

H2O碳酸酐酶H2CO3中枢化学感受器H+HCO3－动脉血中PCO2升高CO2

血脑