导图社区 呼吸
呼吸（respiration） 思维导图，机体与外界环境之间气体交换的过程，全过程是外呼吸（external respiration）、气体在血液中的运输、内呼吸（internal respiration）。
人感染禽流感重点内容，人感染禽流感属于呼吸道传染病，且临床表现会随感染亚型的不同而有所差异，轻症类似普通感冒，重症可出现肺出血、脓毒症、休克、瑞氏综合征以及多器官功能障碍等严重症状。
牙拔除术重点内容，内容涵盖拔牙的适应证和禁忌证、拔牙创的愈合以及牙拔除术的常见并发症及防治。内容详实、条理清晰、易于理解，是你不可或缺的学习助手。
口腔卫生保健重点内容，内容涵盖口腔卫生和口腔保健两大部分，刷牙注意事项：刷牙顺序一从一侧、刷牙时间一至少2min、刷牙次数一最好在餐后和睡前各刷牙1次，每天至少刷牙2次，晚上睡前刷牙更重要。
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呼吸
呼吸（respiration）
机体与外界环境之间气体交换的过程
全过程
外呼吸（external respiration）
肺毛细血管血液与外界环境之间的气体交换过程
包括
肺通气(pulmonary ventilation)
肺泡与外界环境之间的气体交换过程
器官
呼吸道，肺泡，胸膜腔，膈，胸廓
功能
呼吸道对吸入的气体进行加温，加湿，清洁，可引起咳嗽反射和喷嚏反射等保护功能
肺泡是肺换气的主要场所，肺泡间的相互依存增加肺泡稳定
胸膜腔连接肺和胸廓，负压使肺在呼吸过程中能随胸廓张缩而张缩
膈和胸廓中的胸壁肌是产生呼吸运动的动力组织
原理
肺通气的动力
直接动力
肺泡气与外界大气之间的压力差
肺内压（intra pulmonary pressure）
肺泡内的压力
通过肺的张缩→（肺不能主动张缩）依赖胸廓的张缩→依赖呼吸肌的张缩
原动力
呼吸运动（respiratory）
呼吸肌的收缩和舒张所引起的胸廓节律性扩大和缩小
吸气运动（inspiratory movement）
主要器官
膈肌
肋间外肌
辅助吸气肌（斜角肌，胸锁乳突肌）（只在用力呼吸时参与）
过程
平静吸气
吸气肌收缩，主动过程
平静呼气
吸气肌舒张，呼气肌不参与运动，被动过程
呼气运动(expiratory movement)
肋间内肌
腹肌
型式
腹式呼吸和胸式呼吸
腹式呼吸（abdominal breathing）
以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动
胸式呼吸（thoracic breathing）
以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动
平静呼吸和用力呼吸
平静呼吸（eupnea）
吸气主动而呼气被动的型式
特点
平稳而均匀
用力呼吸（forced breathing）
加深加快的呼吸运动，吸气主动，呼气主动的型式
胸膜腔内压
胸膜腔（pleura cavity）
脏层胸膜与壁层胸膜间潜在的封闭腔隙
密闭，无气体，少量浆液
10um厚浆液作用
产生内聚力使两层胸膜紧贴，参与胸膜腔负压的形成，使肺可随胸廓张缩
润滑
胸膜腔内压（pleural pressure）
保持负压的前提
胸膜腔密闭性
气胸
肺不张
保持负压的意义
有利于肺扩张
有利于静脉血与淋巴液回流
肺通气的阻力
弹性阻力（70%）（静态阻力）（elastic resistance，R）
弹性体对抗外力作用所引起的变形的力
衡量指标
顺应性（compliance）
弹性组织在外力作用下发生变形的难易程度
顺应性大→变形能力强
肺弹性阻力
肺顺应性（compliance of lung）
影响因素
肺总量
比顺应性（specific compliance）
意义
比较不同个体肺弹性阻力
肺泡表面张力+肺的弹性成分
肺的弹性成分
肺越扩张→弹性纤维牵拉作用越强→肺的回缩力和弹性阻力越大
肺泡表面张力（surface tension）
肺泡内表面液-气界面的能使液体表面缩小的力
Laplace定律
小肺泡回缩力大，大肺泡回缩力小
肺表面活性物质（pulmonary surfactant，PS）
肺泡II型上皮细胞合成和分泌的含脂质与蛋白质的混合物
组成成分
脂质（90%）
二棕榈酰卵磷脂（DPPC）
双亲性分子
作用
降低表面张力
表面活性物质结合蛋白（SP）（10%）
降低肺泡表面张力，降低吸气阻力，增加肺顺应性
维持不同大小肺泡的稳定性
防止肺不张
防止肺水肿
减弱表面张力对肺毛细血管血浆和肺组织间液的抽吸作用，阻止液体渗入肺泡
呼吸窘迫综合征（respiratory distress syndrome，RDS）
表现
大小肺泡容量不稳定
呼气时肺泡塌陷（肺不张）
吸气时阻力增大
肺组织液生成增加（肺水肿）
新生儿
调控因素
体液因素
肾上腺素，甲状腺激素，糖皮质激素
促进PS合成和胎肺成熟
性激素
雄激素
对抗糖皮质激素的促胎肺成熟作用
胰岛素
抑制PS合成
肺扩张
呼吸时相
滞后现象
体位
生理意义
胸廓弹性阻力
非弹性阻力（30%）（动态阻力）
气道阻力（airway resistance）
气体流经呼吸道时气体分子之间+气体分子与气道壁间摩擦产生的阻力
跨壁压
跨壁压大→气道口径被动扩大→气道阻力减小
肺实质对气道壁的牵引
自主神经调节
交感神经舒张口径，副交感神经缩小口径
化学因素
儿茶酚胺
舒张平滑肌
组胺，白三烯
支气管收缩
惯性阻力
黏滞阻力
功能评价
肺容积和肺容量
肺容积（pulmonary volume）
不同状态下肺所能容纳的气体量，随呼吸运动而变化
潮气量（tidal volume，TV）
每次呼吸时吸入或呼出的气体量
正常成年人平静呼吸：400～600ml
补吸气量（inspiratory reserve volume,IRV）
平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的气体量
1500～2000ml
补呼气量（expiratory reserve volume，ERV）
平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气体量
900～1200ml
余气量（residual volume，RV）
最大呼气末尚存留于肺内不能再呼出的气体量
1000～1500ml
避免肺泡在低肺容积条件下发生塌陷
肺容量（pulmonary capacity）
肺容积中两项或两项以上的联合气体量
深吸气量（inspiratory capacity，IC）
平静呼气末做最大吸气时所能吸入的气体量
＝潮气量+补吸气量
衡量最大通气潜力指标之一
功能余气量（functional residual capacity，FRC）
平静呼气末尚存留于肺内气体量
＝余气量+补呼气量
2500ml
缓冲呼吸过程中肺泡气氧分压（PO2）和CO2分压（PCO2）的变化幅度，有利于肺换气
肺活量，用力肺活量，用力呼气量
肺活量（vital capacity，VC）
从肺内所能呼出的最大气体量
＝潮气量+补吸气量+补呼气量
男：3500ml，女：2500ml
反映肺一次通气的最大能力
缺陷
不限制呼吸时间，在某些肺组织弹性降低或呼吸道狭窄的患者所测得的肺活量仍正常
用力肺活量（forced vital capacity，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（forced expiratory volume, 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
FEV1/FVC＝83%（应用价值最大，临床上鉴别阻塞性肺疾病和限制性肺疾病），FEV2/FVC＝96%，FEV3/FBC＝99%
肺总量（total lung capacity，TLC）
肺所能容纳的最大气体量
＝肺活量+余气量
男：5000ml，女：3500ml
限制性通气不足时肺总量降低
肺通气量和肺泡通气量
肺通气量（pulmonary ventilation volume）
每分钟吸入或呼出的气体总量
＝潮气量×呼吸频率＝500×12～18次/分＝6～9L/min
最大随意通气量（maximal voluntary ventilation）
每分钟所能吸入或呼出的最大气体量
150L/min
反映单位时间内充分发挥全部通气能力所能达到的通气量
测量
只测量10s/15s的最深最快的呼出或吸入气量→再换算成每分钟
通气储量
＝（最大通气量-每分平静通气量）/最大通气量
反映通气功能的储备能力
肺泡通气量
生理解剖腔（physiological dead space）
解剖无效腔（anatomical dead space）
每次吸入的气体 有一部分将留在鼻/口/终末细支气管，不参与肺泡与血液之间的气体交换，这部分传导性呼吸道的容积
150ml
肺泡无效腔（alveolar dead space）
进入肺泡的气体未能进行气体交换的这部分
正常≈0
肺泡通气量(alveolar ventilation)
每分钟吸入肺泡的新鲜空气量
＝（潮气量-无效腔气量）×呼吸频率→新鲜空气量＝500-150＝350
功能余气量2500ml→每次呼吸仅能使肺泡内的气体更新1/7左右
肺换气(gas exchange in lungs)
肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换过程
气体交换的基本原理
气体的扩散
气体扩散速率（diffusion rate,D）
呼吸气和肺泡气的成分和分压
肺换气
影响肺换气的因素
气体的分压差
气体的分压（partial pressure）
混合气体中各气体组分所产生的压力
PO2＝760×21%＝159mmHg
PCO2＝760×0.04%＝0.3mmHg
决定气体扩散的动力和决定气体扩散方向的关键因素
扩散系数
CO2的扩散系数为O2的20倍
溶解度（S）
CO2的溶解度是O2的24倍
温度
扩散面积和距离
呼吸膜（肺泡-毛细血管膜/气-血屏障）
组成
含肺表面活性物质的液体层
肺泡上皮细胞层
上皮基底膜层
上皮基底膜和毛细血管基膜的间隙
毛细血管基膜层
毛细血管内皮细胞层
厚度
＜1um，最薄处0.2um
气体交换速率与呼吸膜厚度（扩散距离）成反比
面积
劳动或运动→肺毛细血管开放数量和程度增加→有效扩散面积增加→气体扩散速率增加
气体的分子量（molecular weight，MW）
分子量小的气体扩散速率快
通气/血流比值
衡量肺换气功能的指标
肺扩散容量
气体在血液中的运输
氧的运输
方式
物理溶解（1.5%）
化学结合（98.5%）
Hb的分子结构
1个珠蛋白+4个血红素
Fe2+与O2结合→氧合血红蛋白（HbO2）
Hb与O2的结合特征
结合反应迅速而可逆，不需酶的催化
结合反应是氧合而非氧化
Hb结合O2的量
Hb氧容量（oxygen capacity of Hb）
100ml血液中，Hb所能结合的最大O2量
1.34ml×15g/100ml＝20.1ml/100ml（血液）
Hb氧含量(oxygen content of Hb)
100ml血液中，Hb实际结合的O2量
PO2＝100mmHg时，Hb氧含量19.4ml/100ml
PO2＝40mmHg时，Hb氧含量14.4ml/100ml
Hb氧饱和度(oxygen saturation of Hb)
Hb氧含量/Hb氧容量
氧解离曲线呈S形与Hb的变构效应有关
氧解离曲线（oxygen dissociation curve）
表示血液PO2与Hb氧饱和度关系
曲线
上段（60～100mmHg）
曲线较平坦
PO2变化大时Hb氧饱和度变化小
PO2：100～60mmHg→Hb氧饱和度：97.4%～90%
PO2：150mmHg→Hb氧饱和度：100%
高压氧时增加物理溶解的氧（运氧主要方式）
中段（40～60mmHg）
曲线较陡
PO2小变化可引起氧饱和度大变化
有利于释放氧供给PO2低的组织细胞
下段（15～40mmHg）
曲线最陡
PO2较小变化可导致氧饱和度明显改变
反映血液供O2的储备能力
P50
pH和PCO2的影响
波尔效应（Bohr effect）
既可促进肺毛细血管血液摄取O2，又有利于组织毛细血管血液释放O2
温度升高→Hb对O2亲和力降低
2,3-二磷酸甘油酸（2,3-DPG）
糖酵解加强→2,3-DPG增加→Hb对O2亲和力降低
一氧化碳
其他
二氧化碳的运输
CO2的运输形式
物理溶解（5%）
化学结合（95%）
碳酸氢盐（HCO3-，88%）
氨基甲酰血红蛋白（HbCO2，7%）
CO2解离曲线
血液流经肺部，每100ml血液可释放4mlCO2
血液中CO2含量随PCO2升高而增加（线性）
同一PCO2时，静脉血CO2含量大于动脉血
何尔登效应（Haldane effect）
O2与Hb的结合促进CO2释放，去O2的Hb更易结合CO2
内呼吸（internal respiration）
组织细胞与组织毛细血管之间的气体交换过程（组织换气）+组织细胞内的氧化代谢过程
呼吸运动的调节
呼吸中枢与呼吸节律形成
呼吸中枢（respiratory center）
在中枢神经系统内产生呼吸节律和调节呼吸运动的神经元细胞群
脊髓
联系高位呼吸中枢和呼吸肌的呼吸中继站，整合某些呼吸反射的初级中枢
脊髓呼吸神经元胞体
第3-5颈段（支配膈肌）和胸段（支配肋间肌和腹肌）脊髓前角
低位脑
延髓
基本呼吸中枢
呼吸节律产生于前包钦格复合体
脑桥上部
呼吸调整中枢
抑制长吸中枢
来自肺部的迷走神经
传入冲动→抑制吸气，促进吸气转化为呼气
低位脑干呼吸神经元
延髓背内侧的背侧呼吸组（DRG）
延髓腹外侧的腹侧呼吸组（VRG）
脑桥头端背侧的脑桥呼吸组（PRG）
高位脑
下丘脑，边缘系统，大脑皮层
大脑皮层通过皮层脊髓束和皮层脑干束随意控制脊髓和低位脑干呼吸神经元活动
呼吸神经元
中枢神经系统内，呈节律性自发放电，且其节律性与呼吸周期相关的神经元
呼吸运动受双重调节（二者下行通路分开）
双重
大脑皮层随意性调节
低位脑干自主性调节
临床
自主呼吸和随意呼吸分离现象
脊髓前外侧索下层通路受损
自主呼吸停止，通过随意呼吸调节。入睡时借助呼吸机
脊髓束受损，不能随意呼吸
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
化学感受性反射（chemoreceptor reflex）
化学因素（动脉血液，组织液或脑脊液中CO2，O2和H）对呼吸运动的调节是一种反射性调节
化学感受器
外周化学感受器
部位
颈动脉体—呼吸调节
主动脉体-循环调节
维持低O2时机体的呼吸运动
敏感刺激（PO2，PCO2，H浓度）
对血液中O2含量下降不敏感
机制
I型细胞内Ca浓度增高
中枢化学感受器
延髓腹外侧浅表部位
调节H浓度，使CNS有稳定pH环境
不感受低O2的刺激
对CO2的敏感性比外周化学感受器高
血中H对其作用弱且缓慢
H难通过血脑屏障
有效刺激物是CO2引起的H升高
脑脊液中碳酸酐酶含量少→CO2引起的通气反应也有延迟
胆碱能机制
CO2，H，O2对呼吸运动的调节
CO2水平
过度通气→PCO2过低→对呼吸兴奋作用解除→呼吸暂停
调节呼吸的最重要生理性化学因素
一定水平的PCO2对于维持呼吸中枢的基本活性是必需的
在一定范围内加强呼吸运动，使呼吸加深加快，超过一定范围起抑制作用
作用途径
中枢（主要途径）（间接作用）
敏感
动脉血中PCO2升高2mmHg便可引起
缓慢
外周（直接作用）
不敏感
动脉血10mmHg才可引起反应
迅速
对突然PCO2增高，引起早期快速呼吸反应
H浓度
血浆—外周化学感受器
脑脊液—中枢化学感受器
O2水平
对呼吸的刺激作用（+）仅通过外周化学感受器起作用
对呼吸中枢的直接作用是抑制作用
CO2，H，O2在呼吸运动调节中相互作用
肺牵张反射（pulmonary stretch reflex）
迷走神经引起
肺扩张反射（吸气抑制反射）（pulmonary inflation reflex）
肺萎缩反射（吸气兴奋反射）(pulmonary deflation reflex)
特征
敏感性有种属差异
正常成人平静呼吸此反射不明显，深呼吸可能有作用
病理（肺水肿，肺充血）起作用
牵张加强，呼吸浅快
防御性呼吸反射
咳嗽反射（cough reflex）
感受器位置
喉，气管，支气管黏膜下
传入神经
迷走神经
喷嚏反射(sneeze reflex)
鼻黏膜
三叉神经
呼吸肌本体感受性反射
特殊条件下的呼吸运动及其调节
运动
呼吸加深加快，肺通气量增加
刺激因素
乳酸血症引起的H浓度升高
低气压（高海拔）
高气压（潜水）
肺泡内气体分压升高→气体进入血液→呼吸深慢，严重时肺泡塌陷
临床监护呼吸状态的生理参数及意义
呼吸系统指标的监测和治疗
血氧饱和度（指套式）
不吸氧时，血氧饱和度低于92%→动脉血气分析
动脉血气分析
分析动脉血气体和酸碱物质，判断机体是否存在呼吸衰竭和酸碱平衡失调
指标
动脉血氧分压，动脉二氧化碳分压，pH，碱性物质
机械通气
