导图社区 《生理学》第五章：呼吸知识总结
呼吸，是指机体与外界环境之间气体交换的过程。人的呼吸过程包括三个互相联系的环节：外呼吸，包括肺通气和肺换气；气体在血液中的运输；内呼吸，指组织细胞与血液间的气体交换。
人体血清Na⁺浓度的正常范围是135~145mmol／L。摄入多，排出亦多；摄入少，排出亦少，不吃则不排。
整理了肿瘤的生物学特性，对机体的影响及分期，分类和命名原则，病理学改变和形态特征，环境致瘤因素等知识点。为备考的同学们提供复习思路，化繁为简，框架简单明了，希望能帮助大家理清知识脉络、提高学习效率。肿瘤是指机体在各种致瘤因子作用下，局部组织细胞增生所形成的新生物。
疟原虫为按蚊传播的孢子虫，是疟疾的病原体。寄生于人体的疟原虫有四种，即间日疟原虫、三日疟原虫、恶性疟原虫和卵形疟原虫。
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呼吸
肺通气
原理
动力
直接动力
肺泡气与外界大气的压力差
原动力
呼吸肌舒缩引起的节律性呼吸运动
过程
呼吸肌缩/舒→胸廓大/小→肺内压↓/↑→压力差
吸气(主动)：膈肌、肋间外肌收缩
呼气(被动)：膈肌、肋间外肌舒张
类型
腹式呼吸
膈肌舒缩活动
胸式呼吸
肋间外肌舒缩活动
成年人呈腹胸混合式呼吸
平静呼吸
吸气主动而呼气被动
用力呼吸
加深加快呼吸型式
肺内压
肺泡内气体的压力(随呼吸运动而变)
与呼吸运动的缓急、深浅和呼吸道是否顺畅等因素有关
胸膜腔内压
＝肺内压+( -肺回缩压)＝-肺回缩压（大气压为0计）
测量方法
直接法/间接法
正常值
平静呼气末-5 ~-3 mmHg
平静吸气末-10 ~ -5 mmHg
生理意义
有利于肺保持扩张状态
有利于静脉血和淋巴液的回流
阻力
弹性阻力（静态）
肺弹性阻力
顺应性(C˪)＝肺容积的变化（△V）/跨肺压的变化（△P）
比顺应性＝平静呼吸时的肺顺应性（L/cmH₂O）/功能余气量（L）
单位肺容量的顺应性(因为肺顺应性还受肺总量的影响)
来源：肺弹性成分+肺表面张力
肺泡II型细胞分泌表面活性物质→肺表面张力↓
胸廓弹性阻力
顺应性(Cchw)＝胸腔容积的变化（△V）/跨胸壁压的变化（△P）
来源：胸廓的弹性成分
平静呼吸时肺和胸廓的总弹性阻力[1/C(˪＋chw）]＝1/C˪＋1/Cchw＝1/0.2＋1/0.2
正常人的肺顺应性和胸廓顺应性都为0. 2L/cmH₂O
平静呼吸时肺和胸廓的总顺应性(C˪＋chw )为0.1L/cmH₂O
非弹性阻力（动态）
惯性阻力+黏滞阻力(占比小，忽略不计)
气道阻力（占80%~90%）
受气流速度、气流形式、气道口径影响
受跨壁压、肺实质对气道壁的牵引、自主神经系统的调节、化学因素影响
功能评价
肺容积
潮气量（TV）：400～600ml
补吸气量（IRV）：1500～2000ml
补呼气量（ERV）：900～1200ml
余气量（RV）：1000～1500ml
相加为肺总量
肺容量
深吸气量（IC）：潮气量+补吸气量
衡量最大通气潜力的指标之一
功能余气量（FRC）：余气量+补呼气量
成年人约为2500ml
肺活量(VC)＝潮气量+补吸气量+补呼气量
肺功能测定的常用指标
正常约为男3500ml/女2500ml
用力肺活量(FVC）
用力呼气量(FEV)
第1秒内呼出的气量称1秒用力呼气量(FEV1)
FEV1/FVC约80% 鉴别阻塞性肺疾病和限制性肺疾病最常用指标
肺总量(TLC)：正常约为男5000 ml/女3500ml
评价肺通气功能的基础
肺通气量
每分钟吸入或呼出的气体总量=潮气量*呼吸频率(12~18次/分)= 6~9 L
正常成年人平静呼吸时
最大随意通气量：每分钟吸入或呼出的最大气体总量
是估计机体能进行最大运动量的生理指标之一
正常人最大可达150L（测定10s～15s）
通气储量百分比＝[（最大通气量－每分平静通气量）/最大通气量]*100%
正常值等于或大于93%
肺泡通气量
计算真正有效的气体交换量
解剖无效腔：上呼吸道至终末细支气管以前的呼吸道（2. 2ml/kg)
肺泡无效腔：未能发生气体交换的部分肺泡容量
正常人接近零
生理无效腔：解剖无效腔+肺泡无效腔
健康人平卧时：＝解刨无效腔
＝(潮气量－无效腔)x呼吸频率
最大呼气流速-容积曲线（MEFV）
小气道阻力的测量
直径<2mm，壁薄，腔小，缺乏软骨支撑；总横截面积大，阻力小
尽力吸气后尽快呼气，呼出气量和流速关系=呼出流速与肺容积关系
动态挤压：用力呼气时，胸膜腔内压↑→气道口径↓
等压点：用力呼气时，气道内外的压力相等的点（跨壁压=0）
等压点随着肺容积变化而移动
气道反应性测定：支气管激发试验(BPT)
支气管对吸入刺激物(组胺等)产生收缩反应的程度
哮喘患者能引起支气管平滑肌收缩
呼吸功
呼吸功↑说明呼吸较为用力或出现病理情况(弹性阻力/气道阻力增加)
跨壁压变化x肺容积变化
正常人平静呼吸时：一次呼吸作功仅约0.25J；每分钟呼吸平均功率为0.05W
肺换气和组织换气
气体交换的基本原理
气体的扩散
单位时间内气体扩散的容积（压力高→压力低）
气体的分压差
气体的分子量和溶解度
扩散面积和距离
温度
分压
呼吸气和肺泡气的成分和分压
主要成分：O₂和CO₂
各气体的容积百分比不因地域不同而异，但分压可因总大气压的变动而改变
血液气体和组织气体的分压
液体中的气体分压也称为气体的张力
肺换气
气体的分压差的作用
O₂：肺泡→血液
PCO₂：血液→肺泡
影响因素
呼吸膜的厚度（平均0. 6μm)
气-血屏障
肺表面活性物质的液体层
肺泡上皮细胞层
上皮基底膜层
间隙(基质层)
毛细血管基膜层
毛细血管内皮细胞层
呼吸膜的面积：两肺总扩散面积约70m²；安静状态时约40m²
通气/血流比值
每分肺泡通气量和每分肺血流量间的比值
健康成人安静时全肺的平均水平：4.2/5 =0.84
比值↑→通气过剩→血流不足→肺泡无效腔增大
比值↓→通气不足→血流过剩→犹如动静脉短路
肺扩散容量（D˪）
衡量呼吸气体通过呼吸膜能力的一项指标
V：每分钟肺通过呼吸膜扩散的气体量(单位分压差1 mmHg)
Pₐ：肺泡中某气体的平均分压
Pc：肺毛细血管内该气体的平均分压
D˪＝V/|Pₐ－Pc|
正常时：O₂的D˪平均为20ml/(min•mmHg)；CO₂的D˪为O₂的20倍
组织换气
机制和影响因素与肺换气相似
发生于液相(血液、组织液、细胞内液)介质之间
扩散膜两侧O₂和CO₂的分压差随细胞内氧化代谢的强度和血流量的多少而改变
呼吸运动的调节
呼吸中枢
脊髓支配呼吸肌的运动神经元位于颈段(C₃₋₅，支配膈肌)、胸段(T ，支配肋间肌和腹肌)前角
初级中枢
低位脑干
脑桥
头端背侧的脑桥呼吸组（PRG）
呼吸调整中枢：限制吸气，促使吸气向呼气转换
＝臂旁内侧核(NPBM)＋相邻的KF核，合称PBKF核群
延髓
背内侧的背侧呼吸组（DRG）
腹外侧的腹侧呼吸组（VRG）
高位脑
下丘脑、边缘系统、大脑皮层
呼吸运动受大脑皮层随意性和低位脑干自主性的双重调节
呼吸节律的形成
起博细胞学说
神经元网络学说
中枢吸气活动发生器
吸气切断机制
延髓内不同神经元(吸气转为呼气)
脑桥PBKF的活动和迷走神经肺牵张反射可促进吸气切断机制的活动
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
颈动脉体：主要参与呼吸调节
I型细胞（球细胞）
起着感受器的作用
II型细胞（鞘细胞）
类似神经胶质细胞
主动脉体：循环调节方面发挥一定作用
对PO₂↓、PCO₂↑ 、[H⁺]↑高度敏感(对O₂含量↓不敏感)
中枢化学感受器
位于延髓腹侧表面下0.2mm的区域，分为头、中、尾3部分
头尾有化学感受性
对H⁺高度敏感，不感受缺O₂的刺激
CO₂透过血-脑屏障进入脑脊液：CO₂+H₂O→H₂CO₃→H⁺+HCO₃⁻发挥作用的
CO₂、H⁺和O₂对呼吸运动的调节
CO₂水平
调节呼吸最重要生理性化学因素
CO₂↑→PCO₂↑→呼吸运动加深加快→肺通气量↑
特点
CO₂兴奋呼吸的作用，以中枢途径为主
脑脊液中碳酸酐酶含量很少故潜伏期较长
CO₂兴奋呼吸的中枢途径是通过H⁺的间接作用
外周途径为次，但当动脉血PCO₂↑或中枢化学感受器对CO₂的敏感性↓(CO₂麻醉)时起重要作用。
H⁺浓度
脑脊液中的H⁺是中枢化学感受器最有效刺激物
H⁺↑→呼吸运动加深加快→肺通气量↑（呼吸性或代谢性酸中毒）
H⁺↓→抑制呼吸运动→肺通气量↓（呼吸性或代谢性碱中毒）
主要通过刺激外周化学感受器而引起的（血液中）
H⁺↑对呼吸的调节作用<PCO₂↑
H⁺↑↑→呼吸↑→CO₂排出过多→PCO₂↓→限制呼吸的加强作用→呼吸抑制甚至停止
O₂水平
PO₂↓→呼吸运动加深加快→肺通气量↑
中枢化学感受器：低氧→中枢抑制
外周化学感受器：低氧→外周化学感受器→呼吸中枢兴奋
缺氧对呼吸的刺激作用远不及PCO₂和H⁺↑作用明显，仅在动脉血PO₂< 80mmHg以下时起作用
当长期高CO₂状态中枢化学感受器对高CO₂发生适应
当长期处于低O₂状态对外周化学感受器的刺激成为驱动呼吸的主要刺激
相互作用
PCO₂> H⁺> PO₂
对肺通气影响即可相互协同而增强；也可因相互抵消而减弱
肺牵张反射
迷走神经参与
肺扩张反射
意义
加速吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加
与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度
敏感性有种属差异
深呼吸时可能起作用
病理情况下(肺充血、肺水肿等)肺顺应性降低时起重要作用
肺萎缩反射
肺萎陷较明显时引起吸气的反射
对阻止呼气过深和肺不张等可能起一定作用
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
肌梭和腱器官是呼吸肌的本体感受器
平静呼吸时作用不明显，当呼吸肌负荷增加时作用明显
气体在血液中的运输
O₂的运输
物理溶解（1. 5%)
化学结合(98. 5%)
动态平衡
血红蛋白（Hb）的分子结构：1个珠蛋白+4个血红素
Hb与0₂结合的特征
迅速而可逆：不需酶的催化、 受PO₂的影响
氧合反应：Fe²⁺为二价铁，该反应是氧合而不是氧化
Hb结合0₂量：1分子Hb可以结合4分子O₂
氧解离曲线呈S形：与Hb的变构效应有关
氧解离曲线
上段：相当于PO₂ 60 ~ 100mmHg较平坦，PO₂的变化对Hb氧饱和度影响不大
中段：相当于PO₂ 40 ~ 60mmHg较陡，是HbO₂释放O₂的部分
反映安静状态下血液对组织的供O₂情况
下段：相当于PO₂15 ~ 40mmHg是HbO₂与O₂解离的部分
反映血液中O₂的贮备
血液pH和PCO₂
pH↓或PCO₂↑→Hb对O₂的亲和力↓→曲线右移
波尔效应：酸度对Hb氧亲和力的影响
促进肺毛细血管血液的氧合和组织毛细血管血液释放O₂
温度：T↑→氧离曲线右移→促使O₂释放
红细胞内2,3-DPG：2,3-DPG↑→Hb对O₂的亲和力↓→曲线右移
2,3-二磷酸甘油酸(无糖酵解的产物)
CO：CO与Hb亲和力约为O₂的250倍，曲线左移
Hb自身性质的影响，如Fe³⁺失去运O₂的能力
CO₂的运输
5%物理溶解
95%化学溶解
碳酸氢盐88%
HCO₃⁻→出红细胞（Cl⁻转移）→HCO₃⁻＋Na⁺（血浆内）→NaHCO₃
CO₂＋H₂O→H₂CO₃→H⁺＋HCO₃⁻（可逆）
HCO₃⁻＋K⁺→KHCO₃（红细胞内）
碳酸酐酶
红细胞内浓度高,血浆中缺乏
催化CO₂+ H₂O→H₂CO₃
分解H₂CO₃→CO₂+ H₂O
抑制剂：乙酰唑胺
氨基甲酰血红蛋白7%
HbNHO₂＋H⁺＋CO₂→HbCO₂＋O₂
组织：向右反应 肺部：向左反应
反应迅速，无需酶的催化。调节这一反应的主要因素是氧合作用
CO₂解离曲线
表示血液中CO₂含量与PCO₂关系的曲线
曲线接近线形,没有饱和点
何尔登效应：O₂与Hb的结合可促使CO₂的释放，而去氧Hb则容易与CO₂结合
呼吸的三个环节
气管-肺泡囊分级
传导区
0～16
呼吸区
17～23（过渡区）
肺泡的相互依存关系→稳定性
实现肺通气的器官
内呼吸
组织内氧化代谢
气体运输
外呼吸
平静呼吸时作用都不大
当|型细胞受到三者刺激→胞浆内[Ca₂⁺]↑→内含的ACh等递质释放→传入神经纤维兴奋
P₅₀是使Hb氧饱和度达50%时的PO₂ （正常为26. 5mmHg）
P₅₀↑，Hb对O₂的亲和力↓，曲线右移
P₅₀↓，Hb对O₂的亲和力↑，曲线左移
