1、第 五 章 呼 吸概 述 概 述第 一 节 肺 通 气 第 一 节 肺 通 气第 二 节 呼 吸 气 体 的 交 换 第 二 节 呼 吸 气 体 的 交 换第 三 节 气 体 在 血 液 中 的 运 输 第 三 节 气 体 在 血 液 中 的 运 输第 四 节 呼 吸 运 动 的 调 节 第 四 节 呼 吸 运 动 的 调 节概 述呼 吸 ：机 体 与 外 界 环 境 之 间 的 气 体 交 换 过 程 。呼 吸 全 过 程 ：外 呼 吸 、气 体 在 血 液 中 运 输 、内 呼 吸第 一 节 肺 通 气 肺 通 气 是 指 肺 与 外 界 环 境 之 间 的 气 体 交 换 过 程 肺 通
2、 气 的 结 构 与 功 能呼吸道血 管 网粘 液 腺 加 湿 、加 温 、过 滤 和 清 洁 空 气纤 毛收 缩 气 管 口 径 变 小 通 气 阻 力 增 大气 管 平 滑 肌舒 张 气 管 口 径 变 大 通 气 阻 力 减 小呼 吸 肌 ：是 肺 通 气 的 动 力胸 膜 腔 ：其 负 压 使 肺 处 于 扩 张 状 态一、呼吸道与气管平滑肌 呼 吸 道 ：鼻 、咽 、喉 称 为 上 呼 吸 道 。气 管 、支 气管 及 其 在 肺 内 的 分 支 称 为 下 呼 吸 道 。 气管平滑肌舒缩的神经体液调节 神 经 调 节迷 走 神 经 节 后 纤 维 末 梢 释 放 乙 酰 胆 碱 （
3、Ach），作 用 于M受 体 使 气 管 平 滑 肌 收 缩 ，支 气 管 口 径 缩 小 ，气 流 阻 力 增大 。交 感 神 经 节 后 纤 维 末 梢 释 放 去 甲 肾 上 腺 素 （NE），作用 于 2受 体 使 气 管 平 滑 肌 舒 张 ，支 气 管 口 径 增 大 ，气 流 阻力 减 小 。 体 液 调 节组 织 胺 、5-羟 色 胺 和 缓 激 肽 等 ，可 以 引 起 气 管 平 滑 肌的 强 烈 收 缩 ，支 气 管 口 径 缩 小 。肾 上 腺 素 可 使 气 管 平 滑 肌 舒 张 ，支 气 管 口 径 增 大 。二、肺泡（一 ）肺 泡 的 结 构肺 泡 直 径 为
4、80 250 m，两 肺约 有 3亿 个 肺 泡 。肺 泡 壁 由 肺 泡 膜和 毛 细 血 管 网 组 成 ，肺 泡 膜 由 单 层上 皮 细 胞 及 支 持 它 的 网 织 性 基 膜 构成 。 肺泡上皮细胞分为两型： 型 细 胞 (又 称 扁 平 细 胞 ) 呈 鳞 状 ，相 互 连 接 成 薄膜 状 ，覆 盖 约 95%的 肺 泡 表 面 。 型 细 胞 (又 称 分 泌 上 皮 细 胞 ) 呈 圆 形 或 立 方 形 ，分 散 存 在 于 型 细 胞 之 间 ，约 占 肺 泡 总 面 积 的 5%，其主 要 功 能 是 合 成 和 分 泌 肺 泡 表 面 活 性 物 质 (alveo
5、larsurfactant)。（二 ）呼 吸 膜肺 泡 气 体 与 肺 泡 毛 细 血 管 血 液 之 间 进 行 气 体 交 换的 组 织 结 构 ，称 为 呼 吸 膜 。 呼 吸 膜 的 厚 度 为 0.2 0.6 m 人 两 肺 呼 吸 膜 的 总 面 积 可 达 70m2以 上 呼 吸 膜 在 电 子 显 微 镜 下 可 分 为 6层 ，自 肺 泡 内 表面 向 外 依 次 为 ： 肺 泡 表 面 活 性 物 质 肺 泡 液 体 层 肺 泡 上 皮 层呼 吸 膜 由 胶 原 纤 维 和 弹 力 纤 维交 织 成 网 的 间 质 基 膜 层 毛 细 血 管 内 皮 层呼 吸 膜 的 结
6、构（三 ）肺 泡 表 面 活 性 物 质肺 泡 表 面 活 性 物 质 由 肺 泡 型 细 胞 分 泌 ，主 要 成分 是 二 棕 榈 酰 卵 磷 脂 （dipalmitoyllecithin，DPL）。肺 泡 表 面 活 性 物 质 的 作 用 ：降 低 肺 泡 表 面 张 力（图 ）肺 泡 表 面 活 性 物 质 降 低 肺 泡 表 面 张 力 的 生 理 意 义 ：（1）维 持 肺 泡 容 积 的 相 对 稳 定 防 止 肺 泡 破 裂 或 萎 缩肺 泡 缩 小 时 DPL分 布 密 度 增 大 降 低 表 面 张 力 的 作 用增 大 肺 泡 回 缩 力 相 应 减 小 肺 泡 不 再
7、 缩 小肺 泡 扩 张 时 DPL分 布 密 度 减 小 降 低 表 面 张 力 的 作 用随 之 减 小 肺 泡 回 缩 力 相 应 增 大 肺 泡 不 再 扩 张（2）防 止 液 体 在 肺 泡 积 聚 防 止 肺 水 肿 的 发 生降 低 液 体 自 毛 细 血 管 滤 出 的 力 量 （可 降 低 20mmHg）。（3）降 低 吸 气 阻 力 ，减 少 吸 气 作 功DPL降 低 肺 泡 表 面 张 力 ，使 肺 泡 易 于 扩 张 。 肺 泡 表 面 张 力 肺 泡 内 存 在 液 气 界 面 ，由 此 产 生 的 表 面 张 力（T）,它 占 肺 回 缩 力 的 2/3。 Lapl
8、ace 定 律 ：肺 泡 内 压 （P）= 2Tr 表 面 张 力 的 作 用引起肺泡缩小改 变 肺 泡 半 径 （r小 者 ，P大 ，r大 者 ，P小 ，故 小 肺 泡 气体流入大肺泡）三、呼吸运动（一 ）呼 吸 形 式 按 呼 吸 深 度 分 为 :平 静 呼 吸 和 用 力 呼 吸 按 动 作 部 位 分 为 : 腹 式 呼 吸 :以 膈 肌 舒 缩 、腹 部 起 伏 为 主 的 呼 吸 运 动婴 儿 、胸 膜 炎 、胸 腔 积 液 时 以 腹 式 呼 吸 为 主 胸 式 呼 吸 :以 肋 间 肌 舒 缩 、肋 骨 和 胸 骨 运 动 为 主 的呼 吸 运 动严 重 腹 水 、腹 腔 有
9、 占 位 、妊 娠 时 以 胸 式 呼 吸 为 主 混 合 呼 吸 :正 常 成 人 的 呼 吸 方 式（二 ）平 静 呼 吸 频 率成 人 :12 18次 /分婴 儿 : 60 70次 / 分（三 ）呼 吸 过 程1.平 静 呼 吸吸气过程膈 肌 收 缩 使 膈 顶 下 移 ，增 大 胸 廓的 上 下 径 ；肋 间 外 肌 收 缩 使 肋 骨上 提 ,扩 大 胸 廓 前 后 径 和 左 右 径胸 廓 容 积 扩 大 ，肺 在 胸 膜腔 负 压 作 用 下 被 动 扩 张肺 内 压 大 气 压 ，气 体 经 呼 吸 道 入 肺吸 气呼气过程膈 肌 和 肋 间 外 肌 舒 张 ，肋 骨 和 膈
10、肌 弹 性 回 位 ，缩 小 胸 廓 上 下 径 和 左 右 径胸 廓 容 积 缩 小 ,肺 被 动 缩 小肺 内 压 大 气 压 ，气 体 经 呼 吸 道 出 肺呼 气总结：平静呼吸过程呼 吸 肌收 缩 舒 张胸 廓扩 张 缩 小肺 脏扩 张 缩 小肺 内 压 大 气 压 肺 内 压 大 气 压吸 气 呼 气2.用 力 呼 吸 用 力 吸 气 时 ：吸 气 辅 助 肌 （胸 锁 乳 突 肌 、胸肌 、斜 角 肌 、背 肌 等 ）也 参 加 吸 气 过 程 。 用 力 呼 气 时 ：除 吸 气 肌 舒 张 外 ，呼 气 肌 （肋 间内 肌 和 腹 壁 肌 ）也 收 缩 ，使 呼 气 变 为 主
11、 动 过 程 。提示： 平 静 呼 吸 时 ，吸 气 是 主 动 的 ，呼 气 是 被 动 的 用 力 呼 吸 时 ，吸 气 和 呼 气 都 是 主 动 的 平 静 呼 吸 时 ，膈 肌 的 作 用 肋 间 外 肌四、肺内压与胸内压（一 ）肺 内 压肺 内 压 是 指 肺 内 气 道和 肺 泡 内 气 体 的 压 力 。 呼吸时肺内压的周期性变化 平 静 吸 气 初 ：肺 内 压 低 于 大 气 压 吸 气 入 肺-0.13 -0.27kPa（-1 -2mmHg）平 静 吸 气 末 ：肺 内 压 = 大 气 压 气 流 停 止 平 静 呼 气 初 ：肺 内 压 高 于 大 气 压 呼 气 出
12、肺0.13 0.27kPa（+1 +2mmHg）平 静 呼 气 末 ：肺 内 压 = 大 气 压 气 流 停 止（二 ）胸 内 压胸 膜 腔 是 胸 膜 壁 层 与 脏 层 之 间 的 潜 在 性 腔 隙 ，胸内 压 是 指 胸 膜 腔 内 的 压 力 。1.测 定 方 法 间 接 法 :气 囊 测 定 食 管 内 压 以 间 接 反 映 胸 内 压 直 接 法 :水 检 压 计 法 （动 物 实 验 ）壁 层 胸 膜脏 层 胸 膜胸 膜 腔2.胸 内 压 的 正 常 值平 静 呼 吸 时 胸 内 压 低 于 大 气 压 ，为 负 值 。平 静 吸 气 :胸 内 压 -0.7 -1.3kPa（
13、-5 -10mmHg）平 静 呼 气 :胸 内 压 -0.4 -0.7kPa（-3 - 5mmHg）提示 : 平 静 呼 吸 时 胸 内 压 始 终 为 负 压 用 力 吸 气 时 负 压 变 动 更 大 ，可 达 - 4. 0 - 10. 7kPa（- 30 - 80mmHg） 用 力 呼 气 时 胸 内 压 可 为 正 压 ( 如 紧 闭 声 门 用 力呼 吸 时 ) 平静呼吸时胸内压的变化3.胸 内 负 压 的 成 因以 胸 膜 腔 密 闭 且 含 浆 液 为 前 提 条 件胸 廓 生 长 肺 生 长胸 廓 容 积 肺 容 积胸 廓 将 肺 拉 大 （被 动 扩 张 状 态 ）肺 回 缩
14、 胸 内 负 压肺 内 压 肺 回 缩 力(大 气 压 ) (肺 弹 性 组 织 回 缩 力 和 肺 泡 表 面 张 力 )迫 使 脏 层 胸 膜 外 移 使 肺 扩 张 迫 使 脏 层 胸 膜 回 位注：吸气末和呼气末肺内压大气压0两 种 方 向 相 反 作 用 力 的 代 数 和胸 内 压 大 气 压 肺 回 缩 力胸 内 压 0 肺 回 缩 力胸 内 压 肺 回 缩 力4.胸 内 负 压 的 生 理 意 义 使 肺 和 小 气 道 维 持 在 扩 张 状 态 ，不 致 因 回 缩 力 而使 肺 完 全 塌 陷 。 有 助 于 静 脉 血 和 淋 巴 的 回 流 。位 于 胸 腔 内 的
15、腔 静 脉 、胸 导 管 等 由 于 管 壁 薄 ，胸 内 负 压 可 使其 被 动 扩 张 ，管 内 压 下 降 ，有 利 于 回 流 。 气 胸当 胸 膜 腔 的 密 闭 性 遭 到 破 坏时 ，空 气 进 入 胸 膜 腔 ，形 成 气胸 。气 胸 时 ，肺 将 因 回 缩 力 而 塌陷 ，严 重 影 响 通 气 功 能 ；胸 腔大 静 脉 和 淋 巴 回 流 也 将 受 阻 ，甚 至 因 呼 吸 、循 环 功 能 严 重 障碍 而 危 及 生 命 。五、肺通气的阻力肺通气阻力弹性阻力胸 廓 弹 性 阻 力 ：与 胸 廓 所 处 的 位 置 有 关肺 泡 表 面 张 力 ：占 2/3肺 弹
16、 性 阻 力肺 弹 性 回 缩 力 : 占 1/3非气 道 阻 力 ：与 气 体 流 动 形 式 及 气 道 半 径 有 关弹性阻 粘 滞 阻 力力常 态 下 可 忽 略 不 计惯 性 阻 力（一 ）弹 性 阻 力1.肺 的 弹 性 阻 力 肺 的 弹 性 阻 力 2/3来 自 肺 泡 表 面 张 力 ，1/3来 自 肺内 弹 力 纤 维 。度量法 顺 应 性 = 1/弹 性 阻 力顺 应 性 ：指 在 外 力 作 用 下 弹 性 组 织 的 可 扩 张 性肺 容 积 变 化 ( V)肺 顺 应 性 (CL) 0.2L/cmH跨 肺 压 变 化 ( P)2O2.胸 廓 的 弹 性 阻 力 胸
17、廓 的 弹 性 阻 力 来 自 胸 廓 的 弹 性 组 织 。特 点 胸 廓 处 于 自 然 位 置 时 (肺 容 量 67 )，不 表 现 有弹 性 回 缩 力 ； 胸 廓 缩 小 时 (肺 容 量 67 )，胸 廓 的 弹 性 回 缩 力向 外 吸 气 的 动 力 ，呼 气 的 阻 力 ； 胸 廓 扩 大 时 (肺 容 量 67 )，胸 廓 的 弹 性 回 缩 力向 内 吸 气 的 阻 力 ，呼 气 的 动 力 。肺 容 量 变 化 ( P)胸 廓 顺 应 性 0.2L/cmH跨 壁 压 ( P)2O3.影 响 弹 性 阻 力 的 因 素 肺 充 血 、肺 不 张 、表 面 活 性 物 质
18、 减 少 、肺 纤 维化 和 肺 感 染 等 原 因 肺 弹 性 阻 力 (顺 应 性 ) 肥 胖 、胸 廓 畸 形 、胸 膜 增 厚 、腹 内 占 位 病 变 等原 因 胸 廓 弹 性 阻 力 (顺 应 性 )（二 ）非 弹 性 阻 力非 弹 性 阻 力 主 要 是 指 气 流 通 过 呼 吸 道 时 的 摩 擦 阻力 (气 道 阻 力 )和 呼 吸 运 动 中 呼 吸 器 官 移 位 所 遇 到 的 惯性 阻 力 以 及 组 织 的 粘 滞 阻 力 。1.气 道 阻 力 气 道 阻 力 是 非 弹 性 阻 力 的 主 要 成 分 ,约 占 80% 90% 只 在 呼 吸 运 动 时 产 生
19、 ：气 流 速 度 快 阻 力 大 与 气 体 流 动 形 式 有 关 ：层 流 阻 力 小 ，湍 流 阻力 大 气 道 管 径 与 气 道 阻 力 关 系 最 大 ：气 道 阻 力 R与 气 道半 径 r的 4次 方 成 反 比 ： 1 Rr42.气 道 管 径 改 变 对 气 道 阻 力 的 影 响气 道 管 径 缩 小 则 阻 力 增 大 ，管 径 增 大 则 阻 力 减 小影 响 气 道 管 径 的 因 素 呼 吸 道 内 外 压 力 差 ： 吸 气 时 胸 内 压 下 降 ，呼 吸 道 周 围 的 压 力 下 降 ，跨 壁 压 增大 ，管 径 被 动 扩 大 而 阻 力 减 小 ；
20、呼 气 时 则 相 反 ，管 径 缩 小 而 阻 力 增 大 。 植 物 神 经 活 动 ： 迷 走 神 经 兴 奋 使 气 管 平 滑 肌 收 缩 ，管 径 缩 小 而 阻 力 增 大 ； 交 感 神 经 兴 奋 则 使 气 管 平 滑 肌 舒 张 ，管 径 增 大 而 阻 力 减小 ，呼 吸 更 为 畅 通 。 体 液 因 素 ： 儿 茶 酚 胺 （E和 NE） 气 道 平 滑 肌 舒 张 。 肥 大 细 胞 释 放 的 组 胺 气 道 平 滑 肌 收 缩 。五、肺容量 最大吸气量（一 ）潮 气 量 补吸每 次 呼 吸 时 吸 入 气量或 呼 出 的 气 量 称 为潮 气 量 。平 静 呼 吸时 ，约 400 500ml。 最大呼气补呼气量（二 ）补 吸 气 量和 深 吸 气 量平 静 吸 气 末 ，再 尽 力 吸 入 的 气 量 称 为 补 吸 气 量 。正 常 成 年人 约 1500 2000ml。补 吸 气 量 加 潮 气 量 为 深 吸 气 量 。（三 ）补 呼 气 量平 静 呼 气 末 ，再 尽 力 呼 出 的 气 量 称 为 补 呼 气 量 。正 常 成 年人 约 900 1200ml。
