导图社区 《生理学》第五章：呼吸系统
根据大学教材《生理学》整理，内容包括：呼吸概述、肺通气、肺换气和组织换气、气体在血液运输、呼吸运动的调节。
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呼吸
概述
是与机体（组织细胞）与外界环境之间的气体交换过程
意义
维持O2与Co2含量的相对稳定
过程
外呼吸
毛细血管血液与外界环境之间气体交换过程
肺通气
肺泡与外界环境之间的气体交换过程
肺换气
肺泡与肺毛细血管之间气体交换过程
气体在血液中的运输
内呼吸
组织细胞与组织毛细血管之间气体交换以及组织细胞内氧化代谢的过程
原理
动力
原动力
呼吸肌的收缩和舒张引起的节律性呼吸运动运动
直接动力
肺泡气与大气之间的压力差
间接动力
胸膜腔负压
呼吸运动
呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小
主要呼吸肌
吸气肌
膈肌
肋间外肌
呼气肌
腹肌
肋间内肌
平静呼吸
吸气
吸气肌收缩
主动过程
呼气
呼气肌不参加运动
吸气肌舒张导致
被动过程
用力呼吸
吸气肌加强收缩
辅助吸气肌也参加收缩
吸气肌舒张
呼气肌也参与收缩
型式
腹式呼吸
以膈肌舒缩为主的方式
胸式呼吸
以肋间外肌舒缩活动为主的方式
临床意义
正常人为腹胸混合式呼吸
某种形式占优势时，胸部或腹部运动受限制
膈肌受限
腹水
胃肠道胀气
腹膜炎
胸廓运动受限
胸腔积液
胸膜炎
胸膜腔内压（胸内压）
胸膜腔内的压力
通常低于大气压
负压形成原理
前提条件
胸膜腔必须是密闭，仅含少量浆液
胸内压=肺内压—肺回缩压
吸/呼气末，肺内压等于大气压
胸内压=大气压—肺回缩压
若大气压为0
胸内压=—肺回缩压
胸内压主要由肺回缩压决定
生理意义
维持肺泡扩张，有利于肺通气和肺换气
利于静脉和淋巴回流
肺内压
肺泡内气体的压力，在呼吸过程中呈周期性变化
阻力
弹性阻力
顺应性的高低来度量
顺应性
弹性组织在外力作用下发生变形的难易程度
肺的弹性阻力
肺弹性回缩力
占1/3
肺泡表面张力
占2/3
存在于肺泡气-液界面能使其趋于缩小的力量
肺表面活性物质
由肺泡Ⅱ型细胞合成和分泌的含脂质和蛋白质的混合物
其中脂质主要为二棕榈酰卵磷酸（DPPC）
作用
降低肺泡表面张力，减小肺泡回缩力
减小吸气阻力，减少吸气做功
维持不同大小肺泡的稳定性
防止肺水肿
吸气的阻力，呼气的动力
胸廓弹性阻力
吸气时
呼气时
呼气的阻力，吸气的动力
非弹性阻力
气道阻力
粘滞阻力
惯性阻力
肺通气功能的评价
肺容积
指不同状态下肺所能容纳的气体量，随呼吸运动而变化
组成
潮气量
指每次平静呼吸时吸入或呼出的气量
补吸气量
平静吸气末，在尽力吸气所能吸入的气体量
补呼气量
平静呼气末，在尽力呼出的气量
余气量
指最大呼气末尚存留于肺内不能呼出的气体量
肺容量
指肺容积中两项或以上的联合气体量
深呼吸量
衡量最大通气潜力的指标之一
功能余气量
平静呼吸末尚存肺内的气体量
缓冲呼吸过程中肺泡气体分压变化幅度
肺活量
尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气量称为肺活量
用力肺活量（FVC）
一次最大吸气后尽力用最快速度在最后一秒末呼出的最大气量
限制呼气时间，更准确反映肺活量的大小
肺静态通气功能指标
评价肺通气功能较好的指标
用力呼气量（FEV）
一次最大吸气后尽力用最快速度在第某秒末呼出的最大气量
反映肺活量和用力肺活量的大小
反映肺动态通气功能鉴别通气障碍类型
通气障碍
阻塞性肺疾病
限制性肺疾病
评价肺通气功能更好的指标
肺通气量和肺泡通气量
肺通气量
每分钟吸入或呼出的气体总量
=潮气量*呼吸频率
了解通气功能的储备能力
最大随意通气量
尽力作深，快呼吸时，每分钟所能吸入或呼出的最大气体量
估计机体机能进行最大运动量的生理指标
肺泡通气量
每分钟进入肺泡的有效气量
=（潮气量—无效腔气量）*呼吸频率
生理无效腔
肺泡无效腔
进入肺泡的气体因分布不均不与全部血液进行气体交换未能换气的这部分肺泡容积
正常人肺泡无效腔接近于零
解剖无效腔
吸入的气体一部分留在鼻或口至终末细支气管之间呼吸道内，不参与肺泡血液之间气体交换这部分传导性呼吸道的容积
70kg成年人，解剖无效腔为150m l
比肺通气量更准确反映肺通气情况
深慢呼吸比你浅快呼吸通气效率高
肺换气和组织换气
气体扩散
交换膜两侧气体分压差
气体分压
等于混合气体总压力*该气体在混合气体中所占容积百分比
气体扩散速率（D）
单位时间内气体扩散的容积
符号
分压差（△P）
扩散面积（A）
溶解度（S）
扩散距离（d）
分子量（ＭW）
影响因素
扩散速率
呼吸膜的厚度
6层
1+2+3
1
细胞间隙
2
毛细血管基底膜
血管内皮细胞层
3
肺表面活性物质的液体层
肺泡上皮细胞
基底膜
膜越厚，交换气体量越少
呼吸膜面积
通气/血流比值
每分钟肺泡通气量（V啊）和每分钟肺血流量（Q）的比值
衡量肺换气效率最佳指标
最佳Va/Q=0.84
比值大
通气过度或血流相对不足
导致肺泡无效腔增大
比值减小
通气不足或血流过多
发生功能性-静脉短路
组织换气
因为O2被利用，产生Co2
PO2可低至30m mH g
PCo2可高达50mmHg
呼吸运动的调节
呼吸中枢与呼吸节律的形成
呼吸中枢
指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
初级中枢
低位脑干
脑桥
上部
呼吸调节中枢
对长吸中枢产生抑制作用
下部
长吸中枢
延髓
基本中枢
大脑皮层
呼吸运动随意调节
三级呼吸中枢学说
呼吸节律产生机制
反正没完全解释不清楚
呼吸的反射性调节
化学感受性呼吸反射
化学因素对呼吸运动的调节，是一种反射性调节
化学感受器
指适宜刺激为O2，Co2和H⁺等化学物质的感受器
外周化学感受器
位于颈动脉体和主动脉体
敏感因素
血［H⁺］
血PCo2
血PO2
中枢化学感受器
位于延髓腹外侧浅表部位
脑脊液［H⁺］
血PO2不敏感
有血脑屏障
生理性刺激
脑脊液和局部细胞外液中的H⁺
Co2，H⁺和O2对呼吸运动的调节
Co2刺激呼吸有两条途径
通过刺激中枢化学感受器在兴奋呼吸中枢
刺激外周化学感受器
冲动经窦神经和迷走神经传入延髓
反射性地使呼吸加深，加快，肺通气增加
H⁺刺激
通过刺激外周化学感受器起作用
脑脊液中的H⁺是刺激中枢化学感受器最有效刺激物
肺牵张反射
肺扩张或肺内充气可引起吸气活动抑制，肺萎缩或肺内抽气引起吸气活动抑制
肺扩张反射
肺扩张时抑制吸气活动的反射
感受器
器官到支气管的平滑肌
牵张感受器
加速吸气向呼气的转换，使呼吸频率增加
肺萎缩反射
肺萎缩时增加吸气活动或促进呼气转换为吸气反射
气道平滑肌
气体在血液运输
O2存在形式
物理溶解
决定血中气体溶解
仅1.5%
化学结合
决定血中气体含量
98.5%
氧的运输
血红蛋白的分子结构（H吧）
1个珠蛋白
4个血红素
基团中心为Fe²⁺
Fe²⁺可结合O2
变构效应
Hb与O2结合/解离影响盐键形成/断裂
使Hb发生变构效应
Hb与O2结合特征
结合迅速而可逆
结合反应是氧合而非氧化
Hb结合O2的量
1分子Hb可结合4分子O2
1gHb实际结合O2的量通常按1.34ml算
Hb氧容量
100ml血液中
Hb所结合O2的最大量
Hb氧含量
Hb实际结合的O2的量
Hb氧饱和度
Hb氧含量与氧容量的百分比
发绀
血液中Hb含量达5g/100ml以上时
皮肤，黏膜呈暗紫色的现象
发绀不一定缺氧
氧解离曲线
表示血液PO2与Hb氧饱和度关系的曲线
P50
是使Hb氧饱和度达50%时的PO2
来表示Hb对O2的亲和力
增大
曲线右移
亲和力降低
降低
左移
血液pH和PCo2的影响
pH降低/PCo2升高
P50增大
右移
～～～～～～降低
～～降低
波尔效应
血液酸度和PCo2对Hb与O2的亲和力的影响
主要与改变Hb构象有关
促进肺毛细血管血液摄取O2
利于组织毛细血管血液释放O2
温度影响
升高
Hb对O2亲和力降低
促进O2释放
红细胞内2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DGP）
2，3-DGP
红细胞无氧糖酵解产物
增加
自身性质的影响
Hb的Fe²⁺氧化为Fe³⁺
失去运O2能力
异常Hb可降低运O2能力
