呼吸

生理学第九版呼吸，呼吸是指机体与外界环境之间气体交换的过程。此篇详尽的写了呼吸的知识考点，帮助小伙伴快速掌握生理学重难点知识。

呼吸

• 概述
  • 呼吸: 机体与外界环境之间的气体交换过程
  • 功能: 摄取氧排出二氧化碳
• 肺通气
  • 动力
    • ①原动力: 呼吸机的收缩舒张所引起的节律性呼吸运动 ②直接动力: 肺内压与大气压的压力差
    • 呼吸运动
      • 过程
      • 型式
        • 吸气肌: 膈肌+肋间外肌 呼气肌: 肋间内肌+腹肌 辅助吸气肌: 斜角肌，胸锁乳突肌
        • ①腹式呼吸(膈肌): 男性，婴幼儿，胸部活动受限 ②胸式呼吸(肋间外肌): 女性，腹部活动受限 ③混合式呼吸
        • ①平静呼吸: 吸气肌收缩→吸气主动；吸气肌舒张→呼气被动 ②用力呼吸(劳动运动不通畅阻力大): 吸气肌收缩→吸气主动；吸气肌舒张+呼气肌收缩→呼气主动；辅助肌参与
    • 肺内压
      • 指肺泡内气体的压力，呼吸过程中呈周期性变化
    • 胸膜腔内压
      • 胸膜腔: 脏壁胸膜之间的密闭的、潜在的、无气体的和仅有少量浆液的腔隙
      • 薄层浆液的作用(10μm): ①内聚力→两层胸膜紧贴不易分开 ②润滑减少摩擦
      • 胸膜腔内压(胸内压) 1.直接/间接测量(食管内压) 2.胸内压随呼吸运动发生周期性波动，始终低于大气压，以大气压为0→则胸内压为负压→胸内负压 3.胸内负压的形成→胸内压大小由肺回缩压决定 4.胸内负压意义: ①利于扩张肺 ②利于静脉淋巴回流 ③降低气道阻力 5.病理: 密闭性是胸内负压的前提；鉴别气胸(胸膜腔破裂→胸膜腔内气体↑)，肺气肿(气道阻塞→肺泡内气体↑)
  • 阻力
    • 肺泡表面张力→能使液体表面积缩小的力 1.气液界面的液体分子之间的引力＞液体气体分子之间的引力→液体表面有尽可能缩小的倾向朝向肺泡中心→助于肺回缩 2.无肺泡表面活性物质根据Laplace定律(P=2T/r-肺泡内液气界面压强)→小肺泡回缩力大，大肺泡回缩力小→①小肺泡萎陷大肺泡过度膨胀失去稳定性 ②降低肺顺应性 ③肺水肿 3.存在肺泡表面活性物质(Ⅱ型产生的DPPC)→①吸气-肺泡表面积↑-DPPC密度减小-降表面张力作用↓-肺泡表面张力↑-肺泡回缩-防破裂 ②呼气-肺泡表面积↓-DPPC密度增大-降肺泡表面张力作用↑-肺泡扩张-防萎陷 4.肺泡表面活性物质的意义: ①减小吸气阻力吸气做功(与呼气无关) ②维持稳定性 ③减弱表面张力的抽吸作用→防止肺水肿 5.病理: ①早产儿Ⅱ型不成熟缺乏表面活性物质→肺不张→透明膜→NRDS ②成年人肺炎血栓→表面活性物质减少 ③肺充血纤维化活性物质减少→顺应性↓弹性阻力↑→吸气困难；肺气肿→弹性成分大量破坏→顺应性↑弹性阻力↑→呼气困难
    • ①弹性阻力(R)→弹性体对抗外力作用所引起的变形的力；顺应性(C)→弹性组织在外力作用下发生变形的难易程度；C=1/R；肺和胸廓的弹性阻力和顺应性是串联关系可相加 ②比顺应性: 排除背景容量即肺总量的影响→肺顺应性/肺总量
  • 肺通气功能的评价
    • 肺容积 ①潮气量(TV): 每次呼吸时吸入或呼出的气体量→400-600ml ②补吸气量(IRV): 平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的气体量→1500-2000ml ③补呼气量(ERV): 平静呼气末，再尽力呼气所能呼入的气体量→900-1200ml ④余气量(RV): 最大呼气末尚存留在肺内不能呼出的气体量→1000-1500ml 肺容量→肺容积两项或两项以上的联合气体量 ①深吸气量(IC): 平静呼气末做最大吸气时所能吸入的气体量→潮气量+补吸 ②功能余气量(FRC): 平静呼气末尚存留在肺内的气体量→余气量+补呼 ③肺活量(VC): 尽力吸气后从肺内所能呼出的最大气体量→潮气量+补吸+补呼(男3500ml/女2500ml)；用力肺活量(FVC)→一次最大吸气后尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量；用力呼气量/时间肺活量(FEV)→一次最大吸气后尽力尽快呼气在一定时间内所能呼出的气体量 ；FEV/FVC鉴别阻塞性和限制性肺疾病 ④肺总量(TLC): 肺所能容纳的最大气体量→肺活量+余气量(男5000ml/女3500ml)
    • ①肺通气量: 每分钟吸入或呼出的气体总量→潮气量×呼吸频率=500ml×12-18次/min=6-9L/min ②最大随意通气量: 单位时间内充分发挥全部通气功能所能达到的通气量→估计机体能进行最大运动量的生理指标 ③通气储量百分比:→(最大通气量-每分平静通气量)×100% ④肺泡通气量: 真正有效的气体交换量也就是每分钟吸入肺泡的新鲜空气量→(潮气量-无效腔)×呼吸频率； 无效腔→解剖无效腔(留在鼻或口至终末细支气管之间的呼吸道内-传导性呼吸道容积，150ml)+肺泡无效腔(未能进行气体交换的这部分肺泡容积，正常人为0) 潮气量和呼吸频率对其的影响→浅快呼吸(潮气量↓呼吸频率↑肺泡通气量↓不利于呼吸)和深慢呼吸(潮气量↑呼吸频率↓肺泡通气量↑利于呼吸)
• 肺换气和组织换气
  • 气体交换的基本原理
    • 气体扩散→气体分子从高压处向低压处发生净转移
    • ①与分压差(动力，关键)，温度，扩散面积，分子溶解度呈正比；与距离和分子量呈反比 ②肺泡中氧气高二氧化碳低，组织细胞中二氧化碳高氧气低
  • 肺换气/组织换气
    • 换气过程: ①在肺泡(O2→肺泡→呼吸膜→血液) ②在组织(CO2→cap血液→肺泡) 气体浓度变化: ①PCO2(组织细胞＞静脉血＞肺泡气＞呼出气体) ②PO2(肺泡气＞动脉血＞cap＞静脉血＞组织液＞组织细胞-细胞内液)
    • 影响肺换气的因素 ①呼吸膜厚度: 由6层结构组成，与扩散速率呈反比 ②呼吸膜面积: 与扩散速率呈正比→劳动运动时cap开放数量程度增大-面积增大；肺不张实变气肿/肺叶切除/cap关闭阻塞-面积减小 ③VA/Q: 正常→4.2/5=0.84；增大→通气过剩血流不足→肺泡无效腔增大(肺栓塞)；减小→通气不足血流过剩→功能性动静脉短路(支气管栓塞)；分布不均直立时受重力影响肺尖较大肺底较小
• 气体在血液中的运输
  • 氧气二氧化碳运输形式
    • 主要以化学结合形式存在，物理溶解较少但起着桥梁作用
  • 氧饱和度
    • 1Hb+4O2，亚铁离子和氧气结合形成HbO2(鲜红色)，未结合的Hb(蓝紫色) ①氧容量: 100ml血液中，Hb所能结合的最大O2量 ②氧含量: 100ml血液中，Hb结合的实际O2量 ③氧饱和度: 氧含量/氧容量 ④Hb＞5g/100ml→发绀(皮肤黏膜青紫色)，发绀常代表缺氧→例外情况红细胞增多症发绀但不缺氧，贫血或CO中毒缺氧但不发绀(樱桃红)
  • 氧解离曲线
    • 呈S型: Hb变构效应→结合时T变为R亲和力增加，释放时R变为T亲和力减低→一起释放一起结合→四个亚单位彼此有协同效应
    • 影响因素: 用P50表示Hb对O2的亲和力(Hb达到50%时所对应的氧分压)→P50增大曲线右移亲和力降低增加氧的利用；P50减小曲线左移亲和力增高减少氧的利用
    • O2和CO2解离曲线比较:
• 呼吸运动的调节
  • PO2↓PCO2↑[H+]↑→外周或化学感受器→呼吸中枢→呼吸肌→肺通气
  • 呼吸中枢 ①脊髓是联系的中继站，是整合某些呼吸反射的初级中枢 ②延髓是呼吸基本中枢→产生基本的呼吸节律 ③脑桥上部是呼吸调整中枢对长吸中枢有抑制作用；脑桥下部是长吸中枢使吸气延长；脑桥上部和来自肺的迷走神经对长吸中枢有抑制作用→使吸气转变为呼气 ④低位脑干-不随意的自主呼吸节律调节系统+大脑皮层-随意的呼吸节律调节系统→双重调节
  • 感受器 ①外周化学感受器(颈动脉体主动脉体)→适宜刺激(PO2↓PCO2↑，动脉血中[H+]↑)→对低氧刺激适应很慢，低氧时维持对呼吸的驱动 ②中枢化学感受器(延髓腹外侧浅表部位的头尾区)→适宜刺激(PCO2↑，脑脊液中[H+]↑)→不感受低氧刺激，[H+]敏感性高，调节脑脊液中[H+
  • CO2是最重要的生理性化学因素(主要刺激中枢)→一定水平的PCO2对维持呼吸中枢的基本活动是必需的；PCO2在一定范围内升高可加强呼吸运动但超过一定限制起抑制作用
  • [H+]↑(主要刺激中枢)→呼吸加深加快
  • PO2↓(刺激外周)→在机体严重缺氧时才有意义(＜80)；肺气肿肺心病患者低氧对外周化学感受器的刺激成为驱动的主要因素-若吸入纯氧解除低氧刺激会引起呼吸抑制
  • 肺牵张反射: 肺扩张或向肺内充气可引起吸气活动抑制，而肺萎陷或从肺内抽气可引起吸气活动增强，迷走神经参与→肺扩张反射和肺萎陷反射 ①肺扩张反射: 敏感性存在种属差异兔最敏感，人最弱只有病理情况肺顺应性降低起作用；肺扩张→肺牵张感受器兴奋→迷走N→延髓→兴奋吸气切断机制→吸气变为呼气 ②意义: 避免吸气过长，加速吸气呼气转化 剪断迷走神经，破坏反射弧，出现深慢呼吸(长吸式呼吸)
  • 防御性呼吸反射 ①咳嗽反射 ②喷嚏反射
  • 呼吸机本体感受器反射: 呼吸肌内的肌梭受到牵张刺激→呼吸运动加强
• 补充
  • 组胚 呼吸系统
  • 病理 呼吸系统疾病
  • 病生 呼吸功能不全