第五章呼吸(Respiration)＃呼吸(respiration)：指機體與外界環境之間的氣體交換過程氣體在血液中的運輸呼吸包括三個基本過程外呼吸☆：肺通氣肺換氣內呼吸：組織換氣細胞呼吸一、呼吸道上呼吸道——鼻、咽、喉、氣管上部下呼吸道——氣管下部及其肺內分支（0～23級）第一節肺通氣Ⅰ型細胞：構成肺泡壁的主要部分Ⅱ型細胞：分泌肺泡表面活性物質(pulmonarysurfactant)三、胸廓（thorax）胸廓：由脊柱、肋骨、胸骨、呼吸肌構成呼吸?。何鼩饧。ɡ唛g外肌、膈?。┖魵饧。ɡ唛g內肌、腹壁肌）

輔助吸氣肌（斜角肌、胸鎖乳突肌等）

——直接動力：肺內壓與外界大氣的壓力差（一）肺通氣的動力——原動力：呼吸運動（是肺內外壓力差形成的原因☆）☆

＃肺通氣（pulmonaryventilation）：指肺與外界環境之間的氣體交換過程，即氣體進出肺的過程。——胸膜腔：是胸廓擴張牽引肺擴張的關鍵結構——肺通氣動力必須克服肺通氣阻力，才能實現肺通氣。一、肺通氣的原理1.呼吸運動（respiratorymovement）——指由呼吸肌收縮與舒張引起的胸廓的擴大與縮小膈肌收縮時肋間外肌收縮時吸氣(inspiration)運動

膈肌收縮

↓胸腔上下徑↑

↓胸腔容積擴大↓肺擴張↓肺內壓降低↓氣體進入肺

肋間外肌收縮

↓胸腔前后左右徑↑

↓呼氣(expiration)運動

肋間內肌收縮

↓肋骨前端和胸骨下移，各肋內旋

↓胸腔容積↓↓肺彈性回縮↓肺內壓升高↓氣體呼出肺

腹壁肌收縮

↓腹腔臟器推動膈上移，向下牽拉胸廓

↓——用力呼氣有呼氣肌收縮參與——平靜呼氣由吸氣肌舒張引起⑴平靜呼吸和用力呼吸——特點：吸氣是主動的，呼氣是被動的（呼氣肌不參與收縮☆）

平靜呼吸（quietrespiration）：指安靜狀態下平穩而均勻的自然呼吸。

用力呼吸（forcedbreathing）：機體活動時，呼吸加強，又稱深呼吸（deepbreathing）——特點：吸氣和呼氣都是主動的（吸氣時，輔助吸氣肌也參與收縮☆）呼吸形式

腹式呼吸（abdominalbreathing）：指以膈肌舒縮為主的呼吸運動，腹部起伏明顯。

胸式呼吸（thoracicbreathing）：指以肋間外肌舒縮為主的呼吸運動，胸部起伏明顯⑵腹式呼吸和胸式呼吸概念：指肺泡內的壓力。2.肺內壓(intrapulmonarypressure)——肺擴張→肺內壓↓

(<大氣壓）→吸氣——肺縮小→肺內壓↑

(>大氣壓)→呼氣——呼吸道通暢、呼吸暫停時，肺內壓=外界大氣壓——肺內壓變化幅度，取決于呼吸的深淺、快慢和呼吸道通暢程度。3.胸膜腔內壓——平靜吸氣末-5~-10mmHg——平靜呼氣末-3~-5mmHg——用力呼氣末-1mmHg胸膜腔：是密閉的，其中只有少量漿液，沒有氣體＃胸膜腔內壓：簡稱胸內壓，通常低于外界大氣壓，為負壓(胸膜腔的密閉是維持胸內負壓的條件☆)胸內負壓的意義:WD①維持肺擴張狀態，并使肺能隨胸廓擴張而擴張；②促進靜脈血和淋巴液的回流。

胸膜腔內壓=肺內壓－肺回縮力在吸氣末或呼氣末：肺內壓=大氣壓☆胸膜腔內壓=大氣壓－肺回縮力☆

=－肺回縮力(以大氣壓為0)

肺內壓肺回縮力胸內負壓的形成：由肺的彈性回縮力造成。

WD（二）肺通氣的阻力1.彈性阻力與順應性＃順應性(compliance，C):

指在外力作用下，彈性組織的可擴張性彈性阻力（elasticresistance，R）:

指彈性組織受到外力作用時產生的對抗變形的力，即彈性回位力。C

=1R=△V△P(L/cmH2O)——肺和胸廓的彈性阻力（占70%），非彈性阻力（占30%）肺彈性阻力——方向向內，是吸氣阻力、呼氣動力

肺彈性阻力與順應性肺順應性（lungcompliance，

CL

）：(健康成人0.2L/cmH2O)肺容量變化(△V)跨肺壓變化(△P)CL=——肺纖維化時，肺順應性↓→吸氣困難——肺氣腫時，肺順應性↑☆→呼氣困難——以單位肺容積計算的肺順應性，稱比順應性（specificcompliance）?！雾槕允芊慰偭康挠绊懀悍慰偭看髸r，順應性較大；反之，則較小。比順應性=測得的肺順應性(L/cmH2O)/肺總量(L)肺彈性阻力來源：②肺泡內液-氣界面的表面張力(使肺泡縮小的力)

，占2/3①肺內彈性組織(彈力和膠原纖維)的彈性回縮力，占1/3肺泡回縮壓力(P)=2T(表面張力)r(肺泡半徑)根據Laplace定律:＃肺泡表面活性物質(pulmonarysurfactant)：——作用：降低表面張力，意義：①減小吸氣阻力，使吸氣更省力；②防止肺泡過度回縮和過度膨脹；③減少肺組織液生成，防止發生肺水腫。——是由肺泡Ⅱ型細胞分泌的脂蛋白混合物，主要成分是二棕櫚酰卵磷脂。WD2.胸廓的彈性阻力和順應性（與肺不同，胸廓是雙向彈性體）胸廓﹥自然位置——方向向內（吸氣阻力，呼氣動力）胸廓﹤自然位置——方向向外（呼氣阻力，吸氣動力）胸廓彈性阻力及方向：(正常0.2L/cmH2O)胸廓順應性胸腔容積變化(△V)跨壁壓變化(△P)

=胸廓=自然位置(肺容量=肺總量的67%)——無彈性阻力慣性阻力（可忽略不計）2.非彈性阻力粘滯阻力氣道阻力(占80%～90％)氣流速度——快時大，慢時小氣流形式——湍流大，層流小氣道口徑——R∝1/r4鼻——50％聲門——25％氣管和支氣管——15％細支氣管(口徑﹤2mm)——10％影響氣道阻的因素氣道阻力的分布＃潮氣量(tidalvolume,TV)：指平靜呼吸時，每次吸入或呼出肺的氣量。（400~600ml，平均500ml）補吸氣量(inspiratoryreservevolume,IRV)補呼氣量(expiratoryreservevolume,ERV)殘氣量(residualvolume,RV):

最大呼氣后肺內仍殘留的氣量二、肺通氣能力評價(一)肺容積——肺總量由四個基本肺容積組成＃功能余氣量：平靜呼氣末肺內仍余留的氣量(=補呼+余氣量)深吸氣量：=潮氣量+補吸氣量＃肺活量(vitalcapacity)：最大吸氣后，所能呼出的最大氣量

(=潮+補吸+補呼或=肺總量-余氣量☆）

——平均男3500ml女2500ml肺容量——基本肺容積中兩項或以上的聯合氣量——正常值：1s末83%，2s末96%，3s末99%＃用力呼氣量（時間肺活量）：最大吸氣后盡力盡快呼氣，在一定時間內所能呼出的氣量。通常以所占用力肺活量的百分數表示。（是一個較好的指標☆）

肺通氣量每分通氣量:每分鐘吸入或呼出肺的氣體量（=潮氣量×呼吸頻率）＃肺泡通氣量：指每分鐘吸入肺泡內的新鮮空氣量（=潮氣量-無效腔)×呼吸頻率☆＃解剖無效腔(anatomicaldeadspace):從鼻至終末細支氣管的呼吸道，無換氣功能（正常人約150ml）。

潮氣量無效腔呼吸頻率每分通氣量肺泡通氣量

(ml)(ml)(次/min)(ml/min)(ml/min)平和呼吸5001501260004200深慢呼吸1000150660005100淺塊呼吸2501502460002400相對而言，深而慢的呼吸比淺而快的呼吸對肺換氣更有利肺泡無效腔:

未發生氣體交換的肺泡容量——原理：順氣體分壓差、以擴散的形式進行第二節呼吸氣體的交換——包括：肺換氣和組織換氣(mmHg)空氣吸入氣肺泡氣動脈血靜脈血組織液

PO21591491031004030PCO2

0.30.3404046

50

☆人在海平面時各部位氣體的分壓二、肺換氣(一)肺換氣過程——肺泡氣PO2(103)﹥混合V血(40)→O2向血液擴散——混合V血PCO2(46)﹥肺泡氣PCO2(40)→CO2向肺泡擴散決定肺部換氣的主要因素是氣體的分壓差☆

(二)影響肺換氣的因素WD1.呼吸膜的厚度：肺換氣與呼吸膜的厚度成反比2.呼吸膜的面積：肺換氣與呼吸膜的面積成正比呼吸膜由六層組成肺水腫、肺纖維化時——增厚正常時——﹤1μm肺氣腫、肺不張時——減小安靜時——

40m2

運動時——70m23.＃通氣/血流比值（ventilation/perfusionratio，VA/Q)：指每分肺泡通氣量與每分肺血流量的比值4200ml/min5000ml/min=0.84VA/Q=——VA／Q↓時，類似動-靜脈短路——VA／Q↑時，類似肺泡無效腔↑→肺換氣↓三．組織換氣——動脈血PO2(100)﹥組織(30)→O2向組織擴散——組織PCO2(50)﹥動脈血(40)→CO2向血液擴散第三節氣體在血液中的運輸氣體的運輸形式

物理溶解(很少)

化學結合(主要)O2溶解度：38℃，一個大氣壓作用下，溶解2.14ml/100ml液體CO2溶解度：38℃，一個大氣壓作用下，溶解51.5ml/100ml液體一、氧的運輸O2的運輸形式:

物理溶解1.5%，化學結合98.5%O2的結合運輸:與血紅蛋白(Hb)結合形成氧合血紅蛋白(HbO2)物理溶解化學結合合計

0.312020.31100ml動脈血O2含量(ml)（一）結構1.Hb與O2的結合是氧合，不是氧化2.反應快、可逆、不需酶催化、受氧分壓影響(二)Hb與O2結合的特征Hb+O2PO2高(肺泡處)PO2低(組織處)HbO2

3.1分子Hb最多可結合4個O2，1克Hb最多結合1.34mlO2Hb氧容量(oxygencapacity):1L血液中Hb能結合的最大O2量Hb氧含量(oxygencontent)：1L血液中Hb實際結合的O2量。＃Hb氧飽和度(oxygensaturation)：Hb氧含量占Hb氧容量的百分比Hb氧含量Hb氧容量——=×%4.HbO2呈鮮紅色，去氧Hb呈暗紅色5.存在變構效應（三）氧解離曲線（曲線特點、意義、影響因素WD）＃氧解離曲線：是反應血Po2與Hb氧飽和度關系的曲線。（呈S形，分上段、中段和下段）——特點：曲線平坦——意義：只要肺泡氣或動脈血Po2不﹤60mmHg,Hb氧飽和度就不會﹤90%,組織便不會明顯缺氧。1.氧離曲線上段——Po260~100mmHg的一段，反應Hb與O2的結合部分;大氣PO2正常大氣PO2↓——特點：曲線較陡——意義：血液流經組織時，能向組織釋放較多的氧.2.氧離曲線中段——Po240~60mmHg的一段，反應Hb與O2解離的部分;動脈血流經一般代謝的組織——特點：曲線最陡——意義：代表血液釋放氧的貯備。3.氧離曲線下段——Po215~40mmHg的一段;動脈血流經代謝增強的組織（四)影響氧運輸的因素3.2,3-二磷酸甘油↑→Hb與O2親和力氧離曲線右移2.溫度↑→Hb與O2親和力↓→氧離曲線右移；1.血液pH↓Pco2↑→Hb與O2親和力↓→氧離曲線右移☆＃波爾效應(Bohreffect)：酸度對Hb與O2親和力的影響波有爾效應的意義：即利于肺部O2的結合，也有利于組織處O2的釋放二、CO2的運輸100ml靜脈血CO2含量(ml)物理溶解化學結合合計

2.915052.91物理溶解：5%化學結合：95%（碳酸氫鹽88%、氨基甲酰Hb7%）(一)CO2的運輸形式①反應速度極快且可逆，反應方向取決PCO2差；②RBC膜上有Cl-和HCO3-特異轉運載體，

Cl-轉移維持電平衡,促進CO2化學結合的運輸；③需酶催化:碳酸酐酶加速反應0.5萬倍,雙向作用；④在RBC內反應,在血漿內運輸。反應特征:1.碳酸氫鹽碳酸酐酶H2CO3HCO3-＋H+CO2＋H2O

2.氨基甲酰血紅蛋白的形式：7％

(1)反應過程：

HbNH2O2+H++CO2

(2)反應特征:在組織在肺臟HHbNHCOOH＋O2①反應迅速且可逆，無需酶催化；②CO2與Hb的結合較為松散；③反應方向主要受氧合作用的調節:

HbO2的酸性高,難與CO2結合,反應向左進行

HHb的酸性低,易與CO2結合,反應向右進行④雖不是主要運輸形式,卻是高效率運輸形式，因肺部排出的CO2有17.5％是此釋放的。(二)CO2解離曲線

CO2解離曲線是表示血液中CO2含量與PCO2間關系的曲線。(三)CO2解離曲線影響因素

①呈線性，且無飽和點。②靜脈血A點CO2的含量為52ml/100ml,而動脈血B點CO2的含量降為48ml/100ml,說明血液流經肺臟時，每100ml血液釋放出4mlCO2

。③何爾登效應（Haldaneeffect)：由于O2與Hb的結合促使了CO2的釋放，這一效應稱之；1.脊髓：直接支配呼吸肌的運動神經元所在部位，是呼吸反