《生理学》第9版：5、呼吸系统

这是一个关于《生理学》第9版：5、呼吸系统的思维导图，介绍详细，知识点系统且全面，有助于学习者快速定位到关键信息，减少在海量资料中搜索的时间，提高学习效率，可以作为复习的参考资料，帮助学习者在考试前快速回顾和巩固所学知识。

生理5

• 概念
  • 肺通气、肺换气、组织换气
• 肺通气
  • 动力：原动力呼吸肌运动；直接动力气压差
  • 肺通气动力
    • 呼吸运动
      • 呼吸肌
        • 吸气：膈肌、肋间外肌
        • 呼气：肋间内肌、腹肌
        • 辅助：斜方（角）肌、胸锁乳突肌
        • 只在用力呼吸时参与
      • 平静呼吸时：吸气是主动过程，呼气是被动过程（用力呼吸时均为主动过程）
      • 腹式呼吸（膈肌为主）胸式呼吸（肋间外肌为主）
    • 肺内压
      • 呼吸过程中肺泡内气体压力周期性变化
    • 胸膜腔
      • 胸膜腔浆液：参与胸膜腔负压形成；可以起脏壁胸膜间润滑作用
      • 胸膜腔内压
        • =肺内压-肺回缩压（以大气压为0时多为负值，吸气末最负）
        • 意义
          • 保持肺扩张并调节其张缩
          • 有利于腔静脉和胸导管扩张回流
          • 降低气道阻力★（区别于肺泡表面活性物质的生理意义：降低吸气阻力）
  • 肺通气阻力
    • 包括
      • 弹性阻力（静态阻力，70%）
        • 肺弹性阻力
          • 肺泡内液-气界面张力（属回缩力，2/3）★；肺组织本身
        • 胸廓弹性阻力
      • 非弹性阻力（动态阻力30%）
        • 气道阻力（与直径四次方成反比）★、惯性阻力、组织粘滞力
    • 肺顺应性
      • 与弹性阻力成反比（等于1/弹性阻力）
      • 分型：肺静态/动态顺应性（分别对应静态阻力/动态阻力）
      • 影响因素
        • 顺应性减低（吸气困难）
          • 肺充血、肺组织纤维化、肺表面活性物质减少
        • 顺应性增加（呼气困难）
          • 肺气肿
      • 滞后现象
        • 呼气和吸气时，肺顺应性曲线并不重叠的现象
        • 与肺泡表面张力有关（越吸，肺泡越大，越易；越呼，肺泡越小，越易）
    • 1、肺泡气-液表面张力
      • 液体分子相互吸引
      • 肺表面活性物质
        • 来源：由肺泡Ⅱ型细胞分泌于肺泡内侧
        • 成分：脂质（90%，主要二棕桐酰卵磷脂DPPC）★；蛋白质（10%，主要表面活性物质结合蛋白SP）
        • 功能
          • 降低肺泡表面张力，稳定肺泡
            • 表面张力：小气泡回缩力大，大气泡回缩力小
          • 减少组织液生成，防止肺水肿
          • 防止肺不张
          • 降低肺弹性阻力，增大肺顺应性，降低吸气阻力
        • 缺失后果
          • 肺弹性阻力增加，顺应性降低，吸气性呼吸困难
          • 成人因肺炎，肺血栓等缺失表面活性物质可致肺不张；新生儿呼吸窘迫综合征（ARDS）★
    • 2、胸廓顺应性
      • 肺弹性阻力始终为吸气阻力；胸廓弹性阻力可以是阻力也可以是动力
      • 胸廓顺应性降低见于：肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚：胸腔内占位
    • 非弹性阻力
      • 1、气道阻力
        • 主要阻力在上呼吸道（鼻、声门），主要受气道口径影响
          • 气道阻力与直径四次方成反比
        • 影响口径因素
          • 跨壁压（气道内气压）、肺实质牵引作用、自主神经（交感舒张，副交感痉挛）
            • 由于跨壁压影响，支气管哮喘时，呼气比吸气困难
          • 化学因素（儿茶酚胺、PGE2舒张；PGF2α、组胺、白三烯、内皮素、吸入CO2收缩）
      • 2、惯性阻力（改变气流运动状态所需的力）
      • 3、粘滞阻力（呼吸时组织相对位移发生的摩擦）
  • 功能评价指标
    • 肺容积
      • 肺总量的各组成部分：潮气量TV（500ml）、补吸气量IRV、补呼气量ERV、余气量RV
    • 肺容量
      • 多项容积联合指标：深吸气量IC、功能余气量FRC、肺活量VC、肺总量TLC
      • 功能余气量
        • 可缓冲呼吸中气泡O2、CO2分压变化
      • 肺活量
        • 3500ml/2500ml
        • 用力肺活量（FVC）
          • 最大吸气后尽力尽快呼出气体量
          • 用力呼气量（FEV）：一定时间内的用力呼气量
            • 与气道是否通畅有关
          • 案例
            • 阻塞性肺疾病（支气管哮喘；）FEV1/FVC↓，余气量↑
            • 限制性肺疾病（肺纤维化）FEV1、FVC均↓，比值基本正常，余气量↓
    • 通气评价
      • 肺通气量
        • 潮气量×呼吸频率（500×12~18）=6～9L/min
      • 最大随意通气量
        • 尽力做深快呼吸时，每分所能吸入/呼出的最大气体量
      • 生理无效腔
        • 解剖无效腔
          • 不参与换气，150ml★
        • 肺泡无效腔
          • 未能进行换气，≈0
      • 肺泡通气量
        • 真正有效的气体交换量=（潮气量-无效腔）×呼吸频率
          • 每次呼吸肺泡气更新约1/7
        • 呼吸方式对肺泡通气影响
          • 深慢＞平静＞浅快★
            • 频率越快，无效腔通气量占比越高
  • 肺通气功能评价
    • ①评价肺通气功能常用的指标——肺活量、时间肺活量、肺通气量、肺泡通气量等。
    • ②评价肺通气功能较好的指标——时间肺活量。
    • ③从气体交换的意义来说，评价肺通气功能最好的指标——肺泡通气量。
• 肺换气
  • 以气体扩散方式进行，动力：两侧气体分压差
  • 气体扩散速率
    • 扩散系数
      • 溶解度/√气体分子量
      • 扩散系数：CO2＞O2（氧溶解度低）
    • 正比：分压差、温度、扩散面积、溶解度
    • 反比：扩散距离、√气体分子量
  • 不同部位气体分压
    • 外界→肺→肺泡毛细血管→肺静脉→心→动脉→组织细胞
      • 随着气体交换运输，PO2逐渐下降，PCO2逐渐升高
  • 影响因素
    • 呼吸膜厚度（6层）
    • 呼吸膜面积
    • V(A)/Q
      • 评价肺换气的较好指标
      • =每分钟★肺泡通气量/肺血流量
      • 正常=0.84（内科0.84）
        • ＞0.84：肺泡无效腔↑
        • ＜0.84：功能性A-V短路
        • 不论增大减小换气效率均降低
      • 异常时主要表现缺氧原因
        • 动静脉血中PO2差比PCO2差更大，故影响幅度更大
        • 二氧化碳扩散更快，不易潴留
        • 血PO2↓和PCO2↑可刺激呼吸，增加肺泡通气，更有利于二氧化碳排出
          • 血红蛋白氧饱和度正常状态已接近100%
• 气体运输形式
  • 运输状态
    • 游离状态/物理溶解量很少
    • 化学结合
      • O2（98.5%）
        • 氧合血红蛋（HbO2）
      • CO2（95%）
        • 碳酸氢盐（HCO3）（88%）、氨基甲酰血红蛋白（HHbNHCOOH/HbCO2，7%）
  • 氧的运输
    • 血红蛋白（Hb）
      • Hb分子由1个珠蛋白（4条肽链）、4个血红素（Fe2+）组成
        • 1分子Hb可结合4分子的O2
      • 主要作为运输O2的载体；也参与CO2的运输（与珠蛋白结合）
    • Hb结合O2的特征
      • 结合反应迅速而可逆
        • 反应快、可逆、解离快，不需酶的催化，受PO2影响
      • 氧合而非氧化（二价铁不变）
      • 解离曲线呈S形（与Hb的变构效应有关）
        • 紧密型（T型）⇆疏松型（R型）
    • 血氧饱和度
      • Hb氧含量/Hb氧容量，正常97%
    • 发绀
      • Hb＞5g/100ml时，皮肤黏膜呈暗紫色（Hb紫蓝色，HbO2鲜红色）
      • 发绀常表示机体缺氧，但不一定
        • 发绀不一定缺氧
          • 高原性红细胞增多
        • 缺氧不一定发绀
          • 严重贫血/CO中毒
    • 氧解离曲线
      • 概念
        • 氧解离曲线是表示血液PO2与Hb氧饱和度关系的曲线（以40、60mmHg为界，分上中下段）
        • 能反映在不同PO2下O2与Hb结合（上段）/解离（下段）/释放（中段）
      • 特点
        • ①呈S形，与Hb的变构有关；
        • ②有饱和点
      • PO2＞60mmHg时，血氧饱和度至少90%
      • • P50：反映Hb对O2亲和力，正常值26.5mmHg
      • 影响因素
        • 右移（结合弱，增加氧利用）
          • 右/加：都张口，氧气增加利用
          • PCO2↑、pH ↓、2,3-DPG（2,3二磷酸甘油酸）↑、T（体温）↑
            • 宁酸勿碱
        • 左移（结合强，减少氧利用）
          • PCO2↓、pH ↑、2,3-DPG↓、T↓
      • 玻尔效应（Bohr效应）
        • 上述pH/PCO2（酸度）对Hb氧亲和力的影响，与pH改变时Hb构型变化有关，有利于肺换气
  • 二氧化碳运输
    • 碳酸氢盐
      • 反应快、可逆，需要酶催化（碳酸酐酶）★
        • 碳酸酐酶抑制剂：乙酰唑胺
      • 反应方向取决于局部PCO2高低（CO2、H2O↔H2CO3↔HCO3-、H+）
    • 氨基甲酰血红蛋白
      • 部分CO2与Hb氨基结合生成氨基甲酰血红蛋白
        • CO2排出中效率最高的方式★
      • 反应迅速、可逆、不需要酶★、受氧合作用调节
    • 二氧化碳解离曲线
      • 血中CO2含量（纵轴）与PCO2（横轴）关系曲线（线性，无饱和度）
    • 影响因素
      • Hb是否与O2结合
        • 何尔登效应
          • 指O2与Hb结合可促使CO2释放；去氧Hb则容易与CO2结合
            • CO2通过玻尔效应影响O2运输；又通过何尔登效应影响CO2运输
        • CO中毒
          • CO与Hb的亲和力是O2的250倍，可阻碍Hb与O2结合和解离★，此时机体严重缺氧，但不出现发绀★
          • CO中毒时氧含量下降，而氧分压正常。外周化学感受器(颈动脉体）主要感受的是PaO2， 而不是O2含量，故CO中毒不能刺激呼吸
• 化学感受性呼吸反射调节
  • 概述
    • 化学感受性反射
      • 化学因素对呼吸运动调节的反射性活动
    • 化学因素
      • 指动脉血、组织液、脑脊液中的O2、CO2、H+
    • 化学感受器
      • 分为外周、中枢化学感受器
  • 感受器
    • 外周化学感受器
      • 感受器
        • 颈动脉体（主要调节呼吸）
          • 感受器细胞均为I型细胞（球细胞），Ⅱ型细胞为鞘细胞
        • 主动脉体（主要调节循环）
        • 均直接调节呼吸，从而间接调节循环
      • 血流特点
        • 血液供应非常丰富（全身之冠），其动、静脉PO2差几乎为零，始终处于动脉血液的环境中
      • 刺激物
        • 动脉血PO2↓、PCO2↑、[H+]↑，均可刺激外周化学感受器
      • 升压反射
    • 中枢化学感受器
      • 感受器部位
        • 延髓腹外侧浅表部位的头端、尾端（中区不具备化学感受性）
      • 适宜刺激
        • 是脑脊液和局部细胞外液中的H★
          • 血液中的CO2能迅速透过血-脑屏障，与水进行水合反应，使脑脊液中的H+浓度升高，但因酶缺乏故响应缓慢
      • 效应
        • 引起呼吸中枢兴奋、呼吸加深加快，肺通气量增加
    • 对比
  • 外周化学适宜刺激
  • 化学因素作用
    • 二氧化碳对呼吸的调节作用
      • 最重要★的生理性化学因素
      • 敏感性
        • 中枢感受器（慢）＞外周感受器（快）
      • 中枢化学感受器容易适应
        • 1～2天后，液中的HCO3-（由于血液中二氧化碳增多）通过血脑屏障进入脑脊液
      • 浓度影响
        • CO2浓度>3%时，肺通气量超过正常的1倍以
        • CO2浓度>4%时，呼吸加深加快，潮气量增加、频率加快
        • CO2浓度>7%时，通过增大肺通气量，保持PaCO2，不致上升过高
        • 一定水平的PaCO2对维持正常呼吸是必须的
        • CO2浓度>15%时，意识丧失，CO2麻醉
    • 缺氧对呼吸的调节
      • 肺心病通过低浓度吸氧，刺激呼吸
        • 25%~30%
          • 氧浓度%=21+4×氧流量(1～2L/min）
• 氧分压
  • PO2一般指肺或者组织细胞里的氧分压
  • PaO2指动脉血氧分压