生理呼吸

生理呼吸知识梳理，包括肺通气、肺换气和组织换气、呼吸运动的调节、气体在血液中的运输、气体交换原理等等。

呼吸生理

• 肺通气
  • 肺通气的原理
    • 肺通气的动力
      • 呼吸运动
        • 呼吸肌的收缩和舒张所引起的胸廓节律性扩大和缩小
        • 平静吸气-主动 平静呼气-被动 用力吸气-主动 用力呼气-主动
        • 吸气肌肉:膈肌、肋间外肌 呼气肌:肋间内肌、腹肌 腹部呼吸:膈肌舒缩为主 胸式呼吸:肋间外肌舒缩为主
      • 肺内压
        • 肺泡内气体的压力，在呼吸过程成周期性变化 平静吸气初，肺内压<大气压 平静呼气初，肺内压>大气压 平静吸气末和平静呼气末，肺内压=大气压 影响因素:呼吸运动的缓急、深浅和呼吸道是否通畅
      • 胸膜腔内压
        • 胸膜腔内的压力（负压） 胸膜腔内压＝肺内压－肺回缩压 生理意义①肺的扩张 ②促进血液和淋巴液的回流 前提条件——密闭
    • 肺通气的阻力
      • 弹性阻力和顺应性
        • 肺的顺应性
          • 弹性组织在外力作用下发生变形的难易程度，它与弹性阻力成反变关系
        • 肺的弹性阻力
          • 肺依其弹性回缩产生的回缩力，为吸气的阻力，有助于吸气 来源：①肺组织本身的弹性成分 ②表面张力 肺泡表面活性物质（二棕榈酰磷脂)的生理意义： ①稳定大小肺泡的稳定性 ②防止肺水肿发生 ③降低吸气阻力，利于肺扩张 肺气肿－顺应性增大－弹性阻力减小－呼气困难 肺充血－顺应性减小－弹性阻力增加－吸气困难
        • 胸廓的弹性阻力
          • 胸廓的弹性成分，且视胸廓所处的位置而定
      • 非弹性阻力
        • 惯性阻力 粘滞阻力 气道阻力
  • 肺通气功能的评价
    • 肺容积
      • 1. 潮气量：每次呼吸吸入或呼出的气量 正常值400～600ml
      • 2. 补吸气量：平静吸气末再尽力吸气所能吸入的最大气量 正常值1500～2000ml
      • 3. 补呼气量：平静呼气末再尽力呼气所能呼出的最大气量 正常值900～1200ml
      • 4. 余气量：最大呼气后仍残留与肺内不能呼出的气量 正常值1000～1500ml
    • 肺容量
      • 1. 深吸气量：平静呼气末做最大吸气时所能吸入的气量 =潮气量+补吸气量
      • 2. 功能余气量：平静呼气末所残留于肺内的气量 =余气量+补呼气量
      • 3. 肺活量：尽力吸气后，再尽力呼气，所能呼出的最大气量 =潮气量+补吸气量+补呼气量
    • 肺通气量
      • 每分钟吸入或呼出的气体总量， ＝呼吸频率×潮气量 正常成人为6～9L
    • 肺泡通气量
      • 每分钟真正吸入肺泡的新鲜空气量 （每分钟吸入肺泡的真正气体交换量) (潮气量－无效腔）×呼吸频率
• 肺换气和组织换气
  • 肺换气
    • 肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换过程
    • 影响因素
      • 呼吸膜的厚度（呈反比）
      • 呼吸膜的面积（呈正比）
      • 通气/血流比值
        • 0.84效率最高
    • 肺扩散容量：气体在单位分压差的作用下，每分钟通过呼吸膜扩散的气体毫升数
  • 组织换气
    • 组织毛细血管血液与组织细胞之间气体交换过程
• 呼吸运动的调节
  • 呼吸中枢与呼吸节律的形成
    • 呼吸中枢
      • 脊髓 低位脑干 高位脑
        • Lum对猫的脑干进行横切实验 Suzue和Smith等在新生大鼠脑干-脊髓标本或脑片上观察离体条件下的呼吸运动的实验
    • 呼吸节律的产生机制
      • 起搏细胞学说 神经元网络学说
  • 呼吸的反射性调节
    • 化学感受性呼吸反射
      • 化学感受器
        • 外周化学感受器——PO₂下降、PCO₂升高或H⁺浓度增加（对动脉血中O₂含量的降低不敏感） 中枢化学感受器——脑脊液和局部细胞外液中的H⁺（对CO₂不敏感）
      • CO₂、H⁺和低O₂对呼吸运动的调节
        • CO₂:一定量的CO₂在体内蓄积是兴奋呼吸中枢的必要条件 为主 ①刺激中枢化学感受器（CO₂通过血-脑脊液屏障，间接改变脑脊液中的【H⁺】） ②刺激外周化学感受器，冲动经窦神经和迷走神经传入延髓
        • H⁺:血液中的H⁺难以通过血-脑脊液屏障，H⁺浓度升高对外周化学感受器兴奋呼吸中枢的作用主导
        • O₂:PaO₂下降通过刺激外周化学感受器兴奋呼吸，使呼吸加深、加快；但与此同时， paO₂下降还对呼吸中枢有一直接抑制作用
    • 肺牵张反射
      • 肺扩张反射
      • 肺萎缩反射
    • 防御性呼吸反射
      • 咳嗽反射
      • 喷嚏反射
    • 呼吸肌本体感受性反射
  • 临床监控呼吸状态的生理参数及意义
    • 血氧饱和度
      • 如果在不吸氧的条件下，患者的血氧饱和度低于92%时，则需要及时对患者进行动脉血气分析
    • 动脉血气分析:对动脉血不同类型的气体和酸碱物质进行分析的过程， 用于判断机体是否存在呼吸衰竭和酸碱平衡调节
      • PaO₂:动脉血中可溶解状态的O₂所产生的压力 正常值80～100mmHg
      • PaCO₂:动脉血中可溶解状态的CO₂所产生的张力 正常值35～45mmHg
      • pH和碱性物质:pH是血液酸碱度的指标 正常值7.35～7.45
    • 机械通气
• 气体在血液中的运输
  • 氧的运输
    • Hb的分子结构
      • 1个珠蛋白和4个血红素 与O₂结合-氧合血红蛋白 没有结合O₂-去氧血红蛋白
    • Hb与O₂结合的特征
      • ①反应迅速、可逆、不需要酶的反应 ②两者的结合是氧化而非氧化反应（无电子转移） ③1分子Hb可结合4分子O₂ （每100ml血液中，Hb所能结合的最大O₂量称血氧容量，简称氧容量 Hb实际结合的O₂量称血氧含量，简称氧含量 血氧含量占血氧容量的百分比，称血氧饱和度，简称氧饱和度） ④氧解离曲线呈近似S型
    • 氧解离曲线
      • 上段（60～100mmHg）:保证机体在吸入气PO₂降低时，血液仍有较高携O₂能力 中断（40～60mmHg）:维持正常时组织的氧供 下段（15～40mmHg）:维持剧烈活动时组织的氧供
    • 影响O₂运输的因素
      • 血液pH和PCO₂ 温度 2，3-DPG CO
  • 二氧化碳的运输
    • CO₂的运输形式
      • 碳酸氢盐形式（不是H₂CO₃） 氨基甲酰血红蛋白
    • CO₂解离曲线
      • 线性
• 气体交换的原理
  • 形式：单纯扩散
  • 动力：气体分压差
  • 气体的扩散速率
  • 扩散系数