生理學(xué)肺的通氣換氣課件

1、第五章 呼 吸第一節(jié) 肺 通 氣第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谒墓?jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)第二節(jié) 肺換氣和組織換氣 概 述概 述 P152呼吸：機(jī)體與環(huán)境之間的氣體交換。人體呼吸的全過程（三個(gè)環(huán)節(jié)）：外呼吸氣體運(yùn)輸內(nèi)呼吸。 外呼吸（肺呼吸）：指外界空氣與血液在肺部實(shí)現(xiàn)的氣體交換。 （肺通氣：肺泡氣與大氣的氣體交換） （肺換氣：肺泡氣與肺毛細(xì)血管血液的氣體 交換） 內(nèi)呼吸（組織呼吸，組織換氣）：體循環(huán)毛細(xì)血管血液與組織細(xì)胞之間的氣體交換。 呼吸的生理功能：吸入O2 ，排出C O2 , 調(diào)節(jié)酸堿平衡。第一節(jié)肺 通 氣 P152肺通氣的概念：肺泡氣與大氣的氣體交換（或：氣體出入肺部的過程）。肺通氣的直接動(dòng)力壓

2、力差。呼吸道（氣道）：上呼吸道鼻咽 喉。 下呼吸道氣管支氣管小支氣管細(xì)支氣管呼吸性細(xì)支氣管肺泡管 肺泡囊。呼吸道的主要功能：1.氣體出入肺部的通道（主要功能）；2.調(diào)節(jié)氣道阻力；3.加溫加濕空氣；4.過濾清潔作用；5.防御性呼吸反射（噴嚏，咳嗽，等）。肺通氣的直接動(dòng)力肺內(nèi)壓與外界大氣壓間的壓力差。肺通氣的原動(dòng)力呼吸運(yùn)動(dòng)。呼吸運(yùn)動(dòng)由呼吸肌的收縮和舒張?jiān)斐尚乩臄U(kuò)大和縮小，稱為呼吸運(yùn)動(dòng)。一、肺通氣的原理 P153（一）肺通氣的動(dòng)力1.呼吸運(yùn)動(dòng): 吸氣，呼氣。(1)型式: 按呼吸深度分:平靜呼吸和用力呼吸（深呼吸）； 按動(dòng)作部位分: 混合呼吸:正常成人（腹式呼吸占80%）。 腹式呼吸:嬰兒、胸膜炎、

3、胸腔積液。 胸式呼吸:嚴(yán)重腹水、腹腔有巨大腫塊、妊娠晚期。(2)頻率: 成人:1218次/分 嬰兒:更快平靜吸氣（主動(dòng)）：吸氣?。跫。唛g外肌）收縮胸廓擴(kuò)大肺擴(kuò)張肺內(nèi)壓大氣壓 氣體流入 （吸氣）。平靜呼氣（被動(dòng)）：吸氣肌（膈肌，肋間外肌）舒張胸廓回位（縮?。┓慰s小肺內(nèi)壓大氣壓 氣體流出 （呼氣）。用力吸氣（主動(dòng)） ：吸氣肌（膈肌，肋間外?。┦湛s輔助吸氣?。ㄐ劓i乳突肌，斜角肌，等）收縮胸廓擴(kuò)大 肺擴(kuò)張 肺內(nèi)壓 大氣壓 氣體流入 （吸氣 ）。用力呼氣（主動(dòng)） ：吸氣?。跫?，肋間外?。┦鎻埡魵饧。ɡ唛g內(nèi)肌，腹壁?。┦湛s胸廓縮小 肺縮小 肺內(nèi)壓 大氣壓 氣體流入 （呼氣 ）。(3)過程： 平靜呼吸

4、：肺內(nèi)壓大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道入肺胸廓容積擴(kuò)大，肺在胸膜腔負(fù)壓作用下被動(dòng)擴(kuò)張膈肌收縮使膈頂下移，增大胸廓的上下徑；肋間外肌收縮使肋骨上提,擴(kuò)大胸廓前后、左右徑 吸 氣膈肌和肋間外肌舒張，肋骨和膈肌彈性回位胸廓容積縮小,肺被動(dòng)縮小肺內(nèi)壓大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道出肺 呼 氣用力呼吸： 人工呼吸: (4)特點(diǎn)： 平靜呼吸時(shí)，吸氣是主動(dòng)的，呼氣是被動(dòng)的。用力呼吸時(shí)，吸氣和呼氣都是主動(dòng)的。平靜呼吸時(shí)，肋間外肌所起的作用膈肌（4/5）。用力吸氣時(shí)，輔助吸氣肌也參加。用力呼氣時(shí)，除吸氣肌舒張外，呼氣?。ɡ唛g內(nèi)肌+腹壁?。┮彩湛s。基本原理:使肺內(nèi)壓與外界大氣壓之間產(chǎn)生壓力差 方法:負(fù)壓吸氣式(壓胸法) 正壓吸氣式(

5、 口對(duì)口呼吸法，呼吸機(jī)) 2.肺內(nèi)壓: P154 肺內(nèi)壓肺內(nèi)氣道和肺泡內(nèi)氣體的壓力。呼吸過程中，肺內(nèi)壓 的周期性變化：平靜吸氣初: 肺內(nèi)壓 大氣壓平靜呼氣末: 肺內(nèi)壓 = 大氣壓平靜呼吸： 12mmHg (較大氣壓)用力呼吸（深呼吸）： 肺內(nèi)壓 的變化幅度增大。3.胸內(nèi)壓=胸膜腔內(nèi)壓 P155（1）概念: 胸內(nèi)壓是指胸膜腔內(nèi)的壓力。（2）測(cè)定方法: 間接法:氣囊測(cè)定食管內(nèi)壓以間接反映胸內(nèi)壓 直接法:胸內(nèi)負(fù)壓的形成機(jī)制：肺被牽拉而擴(kuò)張后產(chǎn)生的彈性回縮力胸膜臟層受到兩種力的作用：肺內(nèi)壓（大氣壓）； 肺的回縮力肺泡表面張力肺的彈性纖維的回縮力胸內(nèi)壓肺內(nèi)壓肺的回縮力胸內(nèi)壓大氣壓肺的回縮力胸內(nèi)壓0肺的回

6、縮力胸內(nèi)壓肺的回縮力胸內(nèi)負(fù)壓是可變的：吸氣時(shí)肺擴(kuò)大肺回縮 胸內(nèi)負(fù)壓 呼氣時(shí)肺縮小回縮力 胸內(nèi)負(fù)壓 （3）不同呼吸狀態(tài)時(shí)的胸膜腔內(nèi)壓力: 平靜呼氣末: -3-5mmHg 平靜吸氣末: -5-10mmHg 深吸氣末: 負(fù)壓 最大吸氣末: 可達(dá)-30mmHg 最大呼氣末: -1mmHg 特點(diǎn): 平靜呼吸時(shí)胸內(nèi)壓始終為負(fù)壓；用力呼吸時(shí)胸內(nèi)壓也始終為負(fù)壓，但負(fù)壓 變動(dòng)更大；有時(shí)可為正壓(如緊閉聲門用力呼氣)。（4）成因: 兩種方向相反作用力的代數(shù)和胸內(nèi)壓大氣壓肺回縮力胸內(nèi)壓0肺回縮力迫使臟層胸膜回位迫使臟層胸膜外移使肺擴(kuò)張(肺彈性組織回縮力和肺泡表面張力) 肺 回 縮 力 (大 氣 壓) 肺 內(nèi) 壓 (

7、5)胸內(nèi)負(fù)壓的生理意義: 1.維持肺處于擴(kuò)張狀態(tài)。 2.促進(jìn)血液和淋巴液的回流。 結(jié)論： 胸膜腔內(nèi)負(fù)壓是臟層胸膜受到兩個(gè)相反作用力相互抵消的代數(shù)和,經(jīng)臟層胸膜間接反映在胸膜腔的壓力?？绶螇?P155跨肺壓-肺泡壁兩邊的壓力差?？绶螇?肺內(nèi)壓胸膜腔內(nèi)壓氣胸：胸膜腔內(nèi)有氣體時(shí)，稱為氣胸。P156產(chǎn)生原因：胸壁的穿通性外傷；臟層胸膜完整性的破壞（肺結(jié)核，穿刺損傷肺，等）。氣胸的危害：胸內(nèi)負(fù)壓可消失肺萎陷失去呼吸功能；縱膈向健側(cè)移位而壓迫健側(cè)肺，使健側(cè)肺的肺通氣肺換氣障礙；血液和淋巴液的回流障礙。處理： 立即堵塞創(chuàng)口； 抽出空氣；用人工呼吸機(jī)正壓呼吸。（二）肺通氣的阻力 P156肺通氣的阻力-肺通氣過

8、程中所遇到的阻力 （需要克服的的阻力），稱為肺通氣的阻力。彈性阻力非彈性阻力肺通氣阻力胸廓彈性阻力：與胸廓所處的位置有關(guān)肺彈性阻力氣道阻力：與氣體流動(dòng)形式+氣道半徑有關(guān)粘滯阻力慣性阻力肺彈性回縮力: 1/3肺泡表面張力：2/3常態(tài)下可忽略不計(jì)肺通氣的阻力：肺通氣時(shí)必須克服的的阻力。臨床上，肺通氣阻力可致肺通氣障礙。彈性阻力：物體對(duì)抗外力作用所引起的變形的力。（舉例：薄紙片，黑板擦。同樣的力，薄紙片變形大說明薄紙片的彈性阻力小；黑板擦變形小說明黑板擦的彈性阻力大）順應(yīng)性：物體在外力的作用下發(fā)生形變的難易程度。（容易變形 順應(yīng)性大）順應(yīng)性1/彈性阻力彈性阻力1/順應(yīng)性衡量胸廓和肺的順應(yīng)性的指標(biāo)：?jiǎn)?/p>

9、位壓力變化（P）所能引起的容積變化（V）。順應(yīng)性 V/ P L/cmH2O比順應(yīng)性：?jiǎn)挝环稳萘康捻槕?yīng)性。比順應(yīng)性測(cè)得的整個(gè)雙肺的順應(yīng)性（升）肺總量（升） 肺容積變化（ V ）肺順應(yīng)性(CL)= = 0.2L/cmH2O 跨肺壓變化(P) 測(cè)得的肺順應(yīng)性（L/cmH2O） 比順應(yīng)性= 肺總量（L） (作最大吸氣時(shí))(8版 P157)： 平靜呼吸時(shí)的肺順應(yīng)性（L/cmH2O） 比順應(yīng)性= 功能余氣量（L） -實(shí)為多余！且不精確。 平靜吸氣時(shí)的肺順應(yīng)性（L/cmH2O） 比順應(yīng)性= 功能余氣量（L）+潮氣量 -己 平靜呼氣時(shí)的肺順應(yīng)性（L/cmH2O） 比順應(yīng)性= 功能余氣量（L） -己即平靜吸氣時(shí)

10、，比順應(yīng)性較小；平靜呼氣時(shí)，比順應(yīng)性較大。-己比順應(yīng)性的意義:舉例：如成人與小孩比較，成人肺總量大成人肺順應(yīng)性大；但成人與小孩比較，小孩肺的比順應(yīng)性很可能比成人大。比順應(yīng)性能較好地反映肺組織的彈性（可擴(kuò)張性）。P157 肺的彈性阻力（1）肺泡表面張力 產(chǎn)生原因：肺泡內(nèi)表面的液-氣界面液體分子間 的吸引力。力的方向：指向肺泡腔的中心。力的作用：使肺泡縮小。肺彈性組織回縮力:1/3肺泡表面張力:2/3根據(jù)Laplace定律: P 肺泡回縮力(P): 與表面張力(T)成正比, 與肺泡半徑(r)成反比。即：表面張力越大，肺泡回縮力越大；肺泡半徑越小，肺泡回縮力越大。肺泡回縮力是吸氣的阻力。肺泡回縮力是

11、呼氣的動(dòng)力。2Tr（2）表面活性物質(zhì)P158( 二棕櫚酰卵磷脂)來(lái)源：肺泡型細(xì)胞分泌P158：表面活性物質(zhì)的生理功能：降低肺泡表面張力。從而：（1）降低吸氣阻力；（2）減少肺泡內(nèi)液體生成防肺水腫的發(fā)生（3）在呼吸過程中，調(diào)節(jié)大小肺泡內(nèi)壓穩(wěn)定大小肺泡體積防肺泡破裂或萎縮：舉例：吸氣時(shí)肺泡變大表面活性物質(zhì)的濃度降低肺泡表面張力的作用肺泡表面張力防止肺泡過度膨大破裂。 臨床： 成人肺炎、肺血栓等表面活性物質(zhì)肺不張。 67個(gè)月胎兒才開始分泌表面活性物質(zhì)，故早產(chǎn)兒可因缺乏表面活性物質(zhì)而發(fā)生肺不張和新生兒肺透明膜病呼吸窘迫綜合征。吸氣肺泡表面積表面活性物質(zhì)分散降表面張力的作用肺泡表面張力肺泡回縮防肺泡破裂

12、 (呼氣)()(密集)()()(擴(kuò)張)(防萎陷)肺彈性組織回縮力：彈力纖維，膠原纖維，其彈性象皮筋。 P159 胸廓的彈性阻力：當(dāng)胸廓在外力的作用下發(fā)生變形時(shí)，產(chǎn)生彈性回位力，即彈性阻力。 胸廓不受外力作用(任何呼吸肌均不收縮)時(shí)，胸廓有一自然容積(肺總量的67，如平靜呼氣末時(shí)胸廓的容積）。 吸氣時(shí)胸廓擴(kuò)大胸廓的容積其自然容積 產(chǎn)生一內(nèi)向（使胸廓縮?。┑幕匚涣Γㄎ鼩獾淖枇Γ?。 用力呼氣時(shí)胸廓縮小胸廓的容積其自然容積產(chǎn)生一外向（使胸廓擴(kuò)大）的回位力（呼氣的阻力）。 P159 胸腔容積變化(V) 胸廓順應(yīng)性 = 0.2L/cmH2O 跨胸壁壓變化(P)肺和胸廓的總彈性阻力和總順應(yīng)性P159教材中說

13、：實(shí)測(cè)成人：肺的順應(yīng)性=0.2L/cmH2O胸廓的順應(yīng)性=0.2L/cmH2O又說：肺和胸廓的總順應(yīng)性=0.1L/cmH2O ？當(dāng)肺和胸廓的彈性阻力同時(shí)存在時(shí)，跨肺壓或跨胸壁壓每改變1個(gè)cmH2O，肺的容積與胸廓的容積只改變0.1L?仔細(xì)想想，這是匪夷所思的結(jié)論！測(cè)定肺或胸廓的順應(yīng)性時(shí)，肺和胸廓的彈性阻力本來(lái)就同時(shí)存在！測(cè)出的0.2L/cmH2O本來(lái)就是總順應(yīng)性！問題在哪？測(cè)定肺的順應(yīng)性（= 0.2L/cmH2O ）時(shí)，實(shí)際測(cè)定結(jié)果是由肺的順應(yīng)性和胸廓的順應(yīng)性共同決定的！測(cè)定胸廓的順應(yīng)性（= 0.2L/cmH2O ）時(shí)，實(shí)際測(cè)定結(jié)果也是由肺的順應(yīng)性和胸廓的順應(yīng)性共同決定的！即： 0.2L/cm

14、H2O就是肺和胸廓的總順應(yīng)性什么呼吸狀態(tài)時(shí)，胸廓的容積稱為胸廓的自然容積？胸廓的自然容積應(yīng)該是指既沒有吸氣肌收縮，也沒有呼氣肌收縮時(shí)胸廓的容積。即吸氣肌與呼氣肌全都處于舒張狀態(tài)時(shí)胸廓的容積。如平靜呼氣末時(shí)。8版P159,倒數(shù)第4行：“吸氣末，胸廓回到其自然位置，”-是否正確？例如，人死了，呼吸停止了，胸廓能回到其“自然位置”嗎？影響彈性阻力的因素： 肺氣腫、肺充血、肺不張、表面活性物質(zhì)減少、 肺纖維化和肺部感染等肺彈性阻力 (肺的順應(yīng)性) 肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹內(nèi)占位病變等原因胸廓的彈性阻力(胸廓的順應(yīng)性)P159非彈性阻力：氣道阻力（主）慣性阻力粘滯阻力氣道阻力：氣流通過呼吸道時(shí)，氣體

15、分子間及氣體分子與呼吸道管壁間的摩擦阻力。（80%90%） 影響氣道阻力的主要因素： 氣道的管徑(主)：氣道阻力與氣道半徑的4次方成反比： R1r4 如哮喘。 氣流的速度：流速快阻力大 。 氣流的形式：層流阻力小；湍流阻力大。影響氣道管徑的因素： 呼吸道管壁平滑肌的舒縮（主）：交感N興奮NE 舒張；副交感N興奮Ach 收縮；過敏時(shí)組織胺白三烯內(nèi)皮素收縮。 跨壁壓：呼吸道管壁兩側(cè)的壓力； 肺實(shí)質(zhì)的纖維對(duì)氣道壁的外向放射狀牽引作用。 某些體液因素對(duì)呼吸道平滑肌舒縮的影響： 兒茶酚胺（NE，Adr）氣道平滑肌舒張。 PGF2氣道平滑肌收縮；PGE2氣道平滑肌舒張。 肥大細(xì)胞釋放的組胺氣道平滑肌收縮。

16、 吸入氣CO2反射性支氣管收縮。 哮喘病人的氣道上皮合成、釋放肺內(nèi)皮素氣道平滑肌收縮。 二、肺通氣功能的評(píng)價(jià) P160(一)肺容積與肺容量肺容積(pulmonary volume)-不同呼吸狀態(tài)下，肺內(nèi)的氣體量的改變值，或改變后肺內(nèi)的氣體量。肺容量(pulmonary capacity)-四種基本肺容積中，某兩種、三種或四種肺容積之和。四種基本肺容積：潮氣量：呼吸時(shí)，每次吸入或呼出的氣體量（安靜時(shí)：400 600mL）。補(bǔ)吸氣量（吸氣貯備量）：在平靜吸氣后，接著作最大吸氣，所能增加的吸氣量（正常成人：15002000mL）。補(bǔ)呼氣量（呼氣貯備量）：在平靜呼氣后，接著作最大呼氣，所能增加的呼氣量

17、（正常成人：9001200mL）。余氣量（殘氣量）：用最大力量呼氣后，仍存留在肺內(nèi)的氣體量（正常值：男平1.5升，女平1升）。肺容量(pulmonary capacity） P161深吸氣量機(jī)能余氣量肺活量肺總?cè)萘可钗鼩饬浚撼睔饬垦a(bǔ)吸氣量機(jī)能余氣量：余氣量補(bǔ)呼氣量肺活量：補(bǔ)吸氣量潮氣量補(bǔ)呼氣量時(shí)間肺活量（用力呼氣量）：在最大深吸氣后，再作最快最深的呼吸，測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)呼出的氣量占肺活量的百分?jǐn)?shù)。（1S末：83% ； 2S末：96%； 3S末：99%）肺總?cè)萘浚悍位盍坑鄽饬?(二) 肺通氣量與肺泡通氣量 P1621. 肺通氣量-呼吸時(shí)，吸入或呼出的氣體量每分肺通氣量-呼吸時(shí)，每分鐘吸入或呼出的氣

18、體總量每分肺通氣量潮氣量呼吸頻率(次/分)最大（隨意）通氣量=以最大呼吸深度和最快呼吸速度進(jìn)行呼吸時(shí)的每分肺通氣量 （男平100升；女平80升） 最大通氣量每分平靜通氣量通氣貯量百分比= 100%（93%） 最大通氣量2. 肺泡通氣量：吸氣時(shí)，進(jìn)入肺泡的新鮮空氣量。 每分肺泡通氣量（潮氣量無(wú)效腔氣量）呼吸頻率生理無(wú)效腔解剖無(wú)效腔肺泡無(wú)效腔解剖無(wú)效腔：從鼻腔到細(xì)支氣管的呼吸道（ 150ml）。肺泡無(wú)效腔：因故失去氣體交換功能的肺泡。(如某些肺泡血流減少)肺泡氣體的更新率 P163大氣（新鮮空氣）：N2 78%， O2 21%， CO2 0.032%，等。肺泡氣：N2 78%， O2 16%， C

19、O2 5%功能余氣量：約2500mL平靜吸氣：2500mL肺泡氣+350mL新鮮空氣新鮮空氣占肺泡氣約17 （14%）深吸氣：2500mL肺泡氣+1250mL新鮮空氣新鮮空氣占肺泡氣12 （50%）呼吸頻率 潮氣量 肺通氣量 肺泡通氣量（次/分） （ml） （ml/min） （ml/min） 12 500 6000 4200 6 1000 6000 5100 24 250 6000 2400深呼吸，提高肺泡氣的更新率；淺呼吸，降低肺泡氣的更新率。 P165呼吸功：在肺通氣過程中，通過吸氣肌和呼氣肌的收縮以克服肺通氣的阻力所作的功，稱為呼吸功。呼吸功(1J10.2LcmH2O)跨壁壓變化（cmH

20、2O)肺容積變化(L)平靜呼吸耗能全身總耗能3%5% 第二節(jié)肺換氣和組織換氣 P165體內(nèi)氣體交換的部位：（1）肺泡氣與肺毛細(xì)血管血液（肺換氣）；（2）體循環(huán)毛細(xì)血管血液與組織液（組織換氣）。一、氣體交換的原理-擴(kuò)散擴(kuò)散-物質(zhì)因分子(或離子)運(yùn)動(dòng)而從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的凈移動(dòng)。氣體擴(kuò)散的動(dòng)力：膜兩側(cè)的氣體分壓差。氣體擴(kuò)散速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，氣體擴(kuò)散的容積(mL,L/min)。影響氣體擴(kuò)散速率的因素： （1）氣體的分壓（張力）差； （2）氣體的分子量溶解度（擴(kuò)散系數(shù)） (3）氣體的擴(kuò)散面積；（4）氣體的擴(kuò)散距離；（5）氣體的溫度。氣體的張力-液體中氣體的分壓。如：100mL血液中溶解有2.2m

21、LO2 時(shí)的PO2 760mmHg氣體的分壓：在混合氣體中，各種氣體的分子運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的壓力，稱為各相應(yīng)氣體的分壓。計(jì)算：某一氣體的分壓混合氣體的總壓力該氣體所占的容積百分比。如空氣：PO2 760mmHg 20.84% 158.4mmHg分壓差（P）與擴(kuò)散速度：某一氣體在兩個(gè)區(qū)域之間的分壓差愈大擴(kuò)散速度愈快；沒有分壓差，就沒有擴(kuò)散。氣體的分子量（MW）溶解度(S) 擴(kuò)散系數(shù)(S/ MW)氣體的擴(kuò)散速率與分子量的平方根成反比（1/ MW ）。即：分子量愈大，擴(kuò)散速率愈小。 O2 32 CO2 44 N2 28 H2 2氣體的溶解度（S）：?jiǎn)挝环謮合拢ㄒ粋€(gè)大氣壓，760mmHg）溶解于單位容積(1

22、00mL)的溶液中的氣體的量(mL)，稱為該氣體在該液體中的溶解度。舉例：（1）血液，37，一個(gè)大氣壓的純O2，每100mL血液可溶解 2.2mL O2。即O2在血液中的溶解度為2.2mL。（2）血液，37，一個(gè)大氣壓的純CO2，每100mL血液可溶解 51.1mLCO2。即CO2在血液中的溶解度為51.1mL。 51.12.223如果氣體的擴(kuò)散是從氣相到液相，或從液相到液相，氣體的擴(kuò)散速率還與溶解度成正比。（DS/1）例如：僅從溶解度來(lái)看， CO2在體內(nèi)的擴(kuò)散速率快， O2在體內(nèi)的擴(kuò)散速率慢，約為23:1.氣體的擴(kuò)散系數(shù)：氣體的溶解度與分子量的平方根之比（S/MW ），合稱為氣體的擴(kuò)散系數(shù)。

23、氣體的擴(kuò)散系數(shù)的意義：某一氣體的擴(kuò)散系數(shù)反映了該氣體中每一個(gè)氣體分子本身（內(nèi)因）的擴(kuò)散能力。O2的擴(kuò)散系數(shù)2.2/5.6 0.4CO2的擴(kuò)散系數(shù)51.1/6.6 8 8/0.4 20 表明CO2的擴(kuò)散能力是O2的20倍。即在分壓差擴(kuò)散面積擴(kuò)散距離及溫度相同時(shí)， CO2 的擴(kuò)散速度為O2的20倍。氣體的擴(kuò)散速率與擴(kuò)散距離成反比。（D 1/d）氣體的擴(kuò)散速率與氣體溫度成正比。（D T/1）綜上所述： D P SAT/d MW在人體生理情況，T，A，d 一定，故： 不同氣體的 D （P S/ MW ） 常數(shù)由于任何一種氣體，其S，MW一定，故：某一特定氣體的 D P 常數(shù)即：在生理情況下，某一特定氣

24、體的擴(kuò)散速率（mL/min）幾乎完全取決于該氣體的分壓差。二、肺換氣 P166 換氣動(dòng)力：分壓差換氣方向： 分壓高分壓低肺泡氣：PO2 102mmHg PCO2 40mmHgV血： PO2 40mmHg PCO2 46mmHgA血： PO2 100mmHg PCO2 40mmHg組織細(xì)胞內(nèi)：PO2 30mmHgPCO2 50mmHg肺換氣結(jié)果：血A血 O2CO2的運(yùn)輸O2的運(yùn)輸肺換氣過程組織換氣過程影響肺換氣的因素 1. 肺泡氣的更新率（主）（加） 2.呼吸膜的厚度 3.呼吸膜的面積 4.通氣/血流比值 5. 氣體擴(kuò)散系數(shù)（ S/MW ）1.肺泡氣的更新率（主）：深呼吸肺泡通氣量大肺泡氣的更新

25、率大肺泡氣的 PO2 高而 PCO2低P肺換氣。2.呼吸膜的厚度： 呼吸膜的厚度1厚度 氣體交換3.呼吸膜的面積： 呼吸膜面積約70 m2 面積氣體交換4.通氣/血流比值（ VA/Q ） ：每分鐘的肺泡通氣量與每分鐘的肺血流量（心輸出量）之比值。正常值：整個(gè)肺的VA/Q0.84 (4.2L5L0.84)運(yùn)動(dòng)時(shí)：通常，肺的通氣的 血流的增加 ，VA/Q 0.84。但此時(shí)不存在肺換氣的障礙，即不存在功能無(wú)效腔的增大。病理情況：（1）部分肺泡通氣不良或不通氣（如支氣管哮喘） VA/Q比值 流經(jīng)通氣不良的肺泡周圍的血液不能充分更新相當(dāng)于血液從肺動(dòng)脈不經(jīng)肺毛細(xì)血管直接到肺靜脈，稱為：功能性動(dòng)靜脈短路。（

26、2）部分肺毛細(xì)血管堵塞（如肺血管栓塞） VA/Q比值 由于流經(jīng)某些肺泡周圍的血液少部分肺泡氣未充分交換，稱為：肺泡無(wú)效腔增大（功能無(wú)效腔增大） 。病理情況下，無(wú)論VA/Q比值 或VA/Q比值均使呼吸膜的有效擴(kuò)散面積下降降低肺換氣的效率導(dǎo)致缺O(jiān)2和CO2潴留；但以缺O(jiān)2為主，原因是： CO2 的擴(kuò)散系數(shù)（ S/MW ）是O2的20倍，CO2的擴(kuò)散速率（ mL/min ）是O2的2倍，不易出現(xiàn)CO2潴留的癥狀。整個(gè)肺臟的V/Q0.84,但肺臟各局部的肺泡通氣量和血流量不均勻。肺上區(qū)的V少，肺上區(qū)的Q更少；故肺上區(qū)的 V/Q 0.84，而肺下區(qū)的 V/Q 0.84人體直立時(shí)肺局部的VA/Q 肺上區(qū)

27、肺下區(qū)VA（L/min）0.24 0.82 Q（L/min）0.07 1.29VA/Q 3.4 0.645. 氣體擴(kuò)散系數(shù)（ S/MW ）對(duì)肺換氣的影響 CO2 的擴(kuò)散系數(shù)（ S/MW ）是O2的20倍，當(dāng)各種原因?qū)е路螕Q氣障礙時(shí)，雖然可同時(shí)導(dǎo)致缺O(jiān)2和CO2潴留，但以缺O(jiān)2為主。 P168肺擴(kuò)散容量：某氣體在1mmHg分壓差作用下，每分鐘通過呼吸膜擴(kuò)散的氣體的mL數(shù)，稱為該氣體的肺擴(kuò)散容量。計(jì)算：某氣體的肺擴(kuò)散容量每分鐘經(jīng)呼吸膜擴(kuò)散的氣體的ml數(shù)（肺泡中該氣體的平均分壓肺毛細(xì)血管血液中該氣體的平均分壓）即： DL V (Pa Pc)肺擴(kuò)散容量的正常值：正常人，安靜時(shí)：O2的肺擴(kuò)散容量平均20

28、mL/min/mmHg； CO2的肺擴(kuò)散容量平均400ml/min/mmHg；(20倍！)（ 因?yàn)榉螕Q氣時(shí)，PO2 為60mmHg; PCO2為6mmHg,故在肺內(nèi)， CO2的擴(kuò)散速率（mL/min）為O2的擴(kuò)散速率的2倍）意義：肺擴(kuò)散容量的大小代表了呼吸膜的肺換氣能力。影響肺擴(kuò)散容量的因素： 肺（呼吸膜面積）的大小（胸廓大小，身材大?。?。 活動(dòng)狀態(tài)：活動(dòng)肺泡通氣量 ，Cap,血流，通氣血流的不均勻分布得到改善肺擴(kuò)散容量。 病理情況：面積 肺擴(kuò)散容量；厚度 肺擴(kuò)散容量 O2、CO2擴(kuò)散速率（D）的比較 分子量 血漿溶解度 肺泡氣 A血 V血 D O2 32 21.4 13.9 13.3 5.3

29、 1CO2 44 515.0 5.3 5.3 6.1 2CO2的擴(kuò)散系數(shù)（ S/MW ）是O2的20倍；但在肺中，由于肺泡氣和V血間分壓差的不同，CO2的擴(kuò)散速率（mL/min）實(shí)際約為O2的2倍。 (ml/L) （KPa） （KPa） （KPa） CO2O2組織換氣 P168毛細(xì)血管內(nèi)的動(dòng)脈血：PO2 100mmHg；PCO240mmHg；組織液： PO2 40mmHg；PCO246mmHg； 細(xì)胞內(nèi)液： PO2 30mmHg；PCO250mmHg； 正常肺功能在維持機(jī)體酸堿平衡中的作用 P169呼吸的主要功能：（1）攝入O2 ；（2）排出CO2；（3）通過排出CO2，從而調(diào)節(jié)酸堿平衡。正常

30、人動(dòng)脈血漿pH值：7.35-7.45，平均7.40 。血漿pH值低于7.35，稱為酸中毒；血漿pH值高于7.45，稱為堿中毒。酸堿性物質(zhì)的來(lái)源和去路來(lái)源：（1）飲食攝入；（2）機(jī)體代謝產(chǎn)生。去路:（1）從尿中排出（全部固定酸=非揮發(fā)酸，全部堿）；（2）從呼出氣中排出（全部揮發(fā)酸）。 H2CO3H2O + CO2某些呼吸系統(tǒng)疾病肺通氣障礙，或肺換氣障礙可致呼吸性酸中毒。過度肺通氣可致呼吸性堿中毒。 第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸 P170 O2和CO2在血液中的存在形式 1.物理溶解：氣體直接溶解于血漿中。 量少：以動(dòng)脈血為例， O2 0.31mL%； CO2 2.53mL%。 2.化學(xué)結(jié)合：氣體與某

31、些物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)結(jié)合。 量大：以動(dòng)脈血為例， O2 20mL%； CO2 46.4mL%。 化學(xué)結(jié)合物理溶解O2的運(yùn)輸 P 170運(yùn)載工具：紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白HbO2 Hb O2 Hb與 O2的結(jié)合是可逆的氧合（非化合，非氧化，F(xiàn)e+仍為兩價(jià)）。 反應(yīng)的方向由PO2決定（如在肺部和組織），不需酶的催化。去氧（脫氧）血紅蛋白與發(fā)紺（紫紺）： P 171 Hb O2（鮮紅色） Hb（暗紅色,紫藍(lán)色）發(fā)紺：當(dāng)每100mL血液中的脫氧血紅蛋白含量達(dá)到或超過5克時(shí)，在毛細(xì)血管較豐富的體表部位如嘴唇指甲等部位呈現(xiàn)青紫色，稱為發(fā)紺（紫紺）。發(fā)紺與否取決于脫氧血紅蛋白的絕對(duì)含量，與是否缺氧無(wú)直接聯(lián)系：1.高原缺

32、氧紅細(xì)胞生成 Hb 若脫氧Hb5克/100ml血液有發(fā)紺（但可無(wú)缺氧，如回到低海拔時(shí)）。2.嚴(yán)重貧血Hb可7g% 有缺氧，無(wú)發(fā)紺。3.小兒肺炎肺換氣障礙有缺氧，有發(fā)紺。與Hb氧合有關(guān)的幾個(gè)概念： P 171Hb的氧容量：每100ml血液中，Hb所能結(jié)合的最大氧氣量。（ Hb的氧容量取決于 Hb的含量：1.34ml/g.Hb15g%20.1ml）Hb的氧含量：每100ml血液中，Hb實(shí)際結(jié)合的氧氣量。（ Hb的氧含量取決于： Hb的含量；氧分壓）Hb的氧飽和度：Hb的氧含量占Hb的氧容量的百分?jǐn)?shù)。（例：15ml20.1ml75%; 20.1ml20.1ml100%） P171血氧容量=Hb的氧容

33、量+血漿中最多可溶解的氧（少）血氧含量=Hb的氧含量+血漿中實(shí)際溶解的氧（少）血氧飽和度=Hb的氧飽和度與血漿的氧飽和度(二者的氧飽和度幾乎相同)氧解離曲線：表示氧分壓與Hb氧飽和度關(guān)系的曲線。 P 171-172從曲線可看出：在一定范圍內(nèi)，PO2愈高Hb氧飽和度愈高（成正變，不成正比）。PO2 100mmHgHb氧飽和度98%PO2 60mmHg Hb氧飽和度92%PO2 40mmHgHb氧飽和度75%PO2 15mmHgHb氧飽和度25%氧解離曲線各段特點(diǎn)及其生理意義：（1）氧解離曲線的上段：范圍：PO2為60100mmHg時(shí)對(duì)應(yīng)的氧解離曲線。形態(tài)特點(diǎn)：比較平坦意義：總：表明當(dāng)PO2在60

34、100mmHg的范圍變化時(shí)，對(duì)Hb的氧飽和度影響不大。 一般情況，肺泡氣的PO2約100mmHg，Hb氧飽和度98%。 高原高空某些呼吸系統(tǒng)疾病時(shí)只要肺泡內(nèi)PO2為不低于60mmHg(如海拔3000米時(shí)) Hb氧飽和度仍90%，不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重缺氧。 臨床上，在非肺通氣肺換氣功能障礙性疾病，且大氣中氧分壓足夠高時(shí)，如腹瀉，貧血，輸氧作用大嗎？（2）氧解離曲線的中段：范圍：PO2為4060mmHg時(shí)對(duì)應(yīng)的氧解離曲線。形態(tài)特點(diǎn)：比較陡意義：總：表明當(dāng)PO2在4060mmHg的范圍變化時(shí)，對(duì)Hb的氧飽和度影響比較大。 表明當(dāng)PO2從60mmHg下降到40mmHg時(shí)（組織中的PO2約為40mmHg），Hb

35、O2將釋放較多的O2。 表明當(dāng)PO2從40mmHg上升到60mmHg時(shí)，HbO2將結(jié)合較多的O2 。（3）氧解離曲線的下段：范圍：PO2為1540mmHg時(shí)對(duì)應(yīng)的氧解離曲線。形態(tài)特點(diǎn)：更陡意義：總：表明當(dāng)PO2在1540mmHg的范圍變化時(shí)，對(duì)Hb的氧飽和度影響更大。 組織代謝增強(qiáng)時(shí)，組織中的PO2可下降到15mmHg，此時(shí)HbO2將釋放更多的O2。氧解離曲線的下段代表了血紅蛋白供氧能力的儲(chǔ)備。 PO2 (氧合)PO2 (氧離)影響氧解離曲線的因素： P 173多種因素可以影響血紅蛋白與氧氣的親和力從而影響血紅蛋白與氧氣的結(jié)合與解離進(jìn)而影響氧解離曲線：PCO2,H+濃度 （ pH）,T（如血液

36、流經(jīng)組織時(shí)）血紅蛋白與氧氣的親和力氧離曲線右移。PCO2 , H+濃度 （pH）,T（如血液流經(jīng)肺部時(shí)） 血紅蛋白與氧氣的親和力 氧離曲線左移。影響氧解離曲線的因素：血紅蛋白與氧氣的親和力常用P50作指標(biāo)來(lái)衡量：P50：使Hb氧飽和度達(dá)50%時(shí)所需的氧分壓稱為P50（正常值為氧分壓26.5mmHg）若P50 26.5mmHg 表明血紅蛋白與氧氣的親和力。若P50 26.5mmHg 表明血紅蛋白與氧氣的親和力。 (不講)紅細(xì)胞內(nèi)的2,3二磷酸甘油酸對(duì)Hb與氧氣親合力的影響 P1742,3-DPG的作用：降低Hb與氧氣親合力。意義：高海拔、貧血等疾病機(jī)體缺氧無(wú)氧酵解 2,3-DPG生成 紅細(xì)胞內(nèi)2

37、,3-DPG 降低Hb與氧氣親合力紅細(xì)胞流經(jīng)組織時(shí)，釋放氧氣（紅細(xì)胞流經(jīng)肺泡時(shí)，結(jié)合氧氣 ）在血庫(kù)中保存的血液無(wú)氧酵解 2,3-DPG生成 紅細(xì)胞內(nèi)2,3-DPG Hb與氧氣親合力 紅細(xì)胞流經(jīng)組織時(shí)，釋放氧氣 CO中毒： P 174 CO的產(chǎn)生：燃燒時(shí)，若氧氣充足：C+ O2 CO2;若氧氣不足：2C+ O2 2 CO; PCO曲線左移氧離難 CO與Hb親和力 O2與Hb親和力 250 倍； CO與Hb的結(jié)合位點(diǎn)與O2相同； CO與Hb的某亞基結(jié)合后，將增加其余三個(gè)亞基對(duì)O2的親和力。 Hb本身的性質(zhì)的變化影響Hb的運(yùn)氧能力：(1) Hb的Fe2+ Fe3+ : Hb失去結(jié)合o2的能力（如亞硝

38、酸鹽）(2) 異常Hb：Hb的運(yùn)O2能力（如地中海貧血）(3) 胎兒Hb：與O2親和力成人，這與胎兒所處的低氧環(huán)境是相適應(yīng)的。CO2的運(yùn)輸 P174 物理溶解： 5 化學(xué)結(jié)合：95 （ HCO3- ；HbNHCOOH ） 1.HCO3- : 88(1)反應(yīng)過程： (2)反應(yīng)特征:極快且可逆，反應(yīng)方向取決PCO2差； RBC膜上有Cl-和HCO3-特異轉(zhuǎn)運(yùn)載體，Cl-轉(zhuǎn)移維持電平衡,促進(jìn)CO2化學(xué)結(jié)合的運(yùn)輸；需酶催化；在RBC內(nèi)反應(yīng), 在血漿和RBC內(nèi)運(yùn)輸。 碳酸酐酶H2CO3 HCO3-H+CO2H2OCO2的運(yùn)輸碳酸酐酶 2.氨基甲酸(酰？)血紅蛋白：7 P174 (1)反應(yīng)過程： HbNH

39、2+CO2 (2)反應(yīng)特征: 反應(yīng)迅速且可逆，無(wú)需酶催化； 反應(yīng)方向主要受PCO2的調(diào)節(jié)； 滿載O2的Hb仍可結(jié)合攜帶CO2。在組織在肺臟HbNHCOOH?；鵤cyl group: 無(wú)機(jī)或有機(jī)含氧酸除去羥基后所余下的原子團(tuán)。稱為?；Ｔ诮M織氧與二氧化碳運(yùn)輸形式在肺臟氧與二氧化碳運(yùn)輸形式O2與Hb的結(jié)合與解離對(duì)CO2運(yùn)輸?shù)挠绊懀篜 176（1）在肺部，O2 的結(jié)合促進(jìn)Hb中CO2的釋放。機(jī)制：HbO2 HbO2， HbO2的酸性較強(qiáng)，故促進(jìn)HbNHCOOH中CO2的釋放。（何爾登效應(yīng)）（2）在組織，O2 的釋放促進(jìn)Hb與CO2和H+的結(jié)合。機(jī)制：HbO2 HbO2， Hb的酸性較弱，故促進(jìn)Hb與

40、CO2和H+的結(jié)合。（波爾效應(yīng)）CO2解離曲線：表示血液中CO2含量（mL%）與PCO2關(guān)系的曲線。 P 176 從圖中可見：1.血液中CO2含量幾乎與PCO2成正比（幾乎成直線關(guān)系）。2.血液中的CO2含量除了受PCO2的影響，也受PO2的影響： PCO2愈高，血中CO2含量愈多； PO2愈高，血中CO2含量愈少。何爾登效應(yīng)（Haldene effect):血液流經(jīng)肺部，O2與Hb結(jié)合生成 HbO2時(shí)，促進(jìn)HbNHCOOH中CO2的釋放。稱為何爾登效應(yīng)。 P176波爾效應(yīng)（Bohn effect):血液流經(jīng)組織時(shí)，H+濃度、PCO2時(shí)，促進(jìn)HbO2中O2的釋放。 稱為波爾效應(yīng)。 P173第四

41、節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié) P177呼吸的生理功能：（1）攝入O2；（2）排出CO2； （3）調(diào)節(jié)酸堿平衡。呼吸的生理意義：維持O2 CO2酸堿平衡的穩(wěn)態(tài)。要維持穩(wěn)態(tài)，呼吸的頻率和深度必需隨代謝強(qiáng)度的變化而變化（如安靜時(shí)，劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)）。呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)幾乎全是神經(jīng)（反射性）調(diào)節(jié)。呼吸中樞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)，產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì)胞群。呼吸中樞的存在部位：脊髓，延髓，腦橋，大腦皮層等。腦干分段切除實(shí)驗(yàn)： P177（1）在中腦與腦橋之間切斷腦干呼吸基本正常。（2）切除腦橋的上1/3吸氣延長(zhǎng)，呼吸變深（長(zhǎng)吸式呼吸）。（腦橋的上1/3，有呼吸調(diào)整中樞）（3）切除腦橋的下2/3呼吸變淺（喘息樣呼吸）（腦橋的下2/

42、3 ，有長(zhǎng)吸中樞？）。（4）在脊髓與延髓之間切斷腦干呼吸停止。（延髓有產(chǎn)生呼吸運(yùn)動(dòng)的基本中樞：延髓呼吸中樞=喘息中樞）以上實(shí)驗(yàn)表明：產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的呼吸中樞位于延髓和腦橋，其中延髓是產(chǎn)生呼吸運(yùn)動(dòng)的基本中樞，腦橋是調(diào)節(jié)節(jié)律性呼吸的主要中樞。呼吸運(yùn)動(dòng)的隨意調(diào)節(jié) 腦干對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的控制屬于不隨意的自主控制，大腦皮層通過皮層-脊髓束和皮層-紅核-脊髓束直接控制呼吸肌的活動(dòng)，可隨意控制呼吸運(yùn)動(dòng)，使呼吸運(yùn)動(dòng)與其他軀體運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào)，完成諸如發(fā)聲、講話、唱歌等動(dòng)作。 但這種控制是有一定限度的。如潛水時(shí)，需要屏氣，但不能無(wú)限制屏氣。呼吸節(jié)律的形成 P179 1.基本呼吸節(jié)律形成的起源部位 早已肯定是在延髓，近代

43、研究發(fā)現(xiàn)延髓頭端前包欽格復(fù)合體是其關(guān)鍵部位。 2.基本呼吸節(jié)律形成的學(xué)說： (1)起步細(xì)胞學(xué)說：節(jié)律性呼吸是由延髓內(nèi)具有起步樣活動(dòng)的N元（如同竇房結(jié)細(xì)胞）節(jié)律性興奮引起的。在新生動(dòng)物離體腦片的研究表明，前包欽格復(fù)合體中存在著類似的電壓依賴性起步N元，被認(rèn)為是呼吸節(jié)律發(fā)源部位。(2)N元網(wǎng)絡(luò)學(xué)說：該學(xué)說認(rèn)為，節(jié)律性呼吸的產(chǎn)生依賴于延髓內(nèi)呼吸N元之間復(fù)雜的相互聯(lián)系和相互作用。二、呼吸的反射性調(diào)節(jié) P 179 1.外周化學(xué)感受器 存在于頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體。 適宜刺激：對(duì)血液中PO2、PCO2、H+敏感，且三者對(duì)化學(xué)感受器的刺激有相互增強(qiáng)的現(xiàn)象。 (一)化學(xué)感受性反射調(diào)節(jié) P 179頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體

44、化學(xué)感受性反射PO2 H+ PCO2 等 頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體外周化學(xué)感受器（+）竇、弓N延 髓 孤 束 核心血管中樞興奮性改變呼吸中樞（+）心率、冠脈舒心輸出量皮膚、內(nèi)臟骨骼肌血管縮 心率、心輸出量、外周阻力外周阻力心輸出量血 壓呼吸加深加快間接2.中樞化學(xué)感受器 P181 位于延髓腹外側(cè)表面下0.2mm的區(qū)域，可分為頭、中、尾三部分。 適宜刺激：對(duì)細(xì)胞外液中H+高度敏感，不感受缺O(jiān)2的刺激。因血液中H+不易透過血-腦屏障，乃通過CO2易透過血-腦屏障進(jìn)入腦脊液發(fā)揮刺激作用的。CO2透過血-腦屏障CO2、H+和低O2對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié) P182(1)CO2：能導(dǎo)致體液中PCO2的因素：劇烈的體力

45、活動(dòng)；肺通氣功能障礙； 肺換氣功能障礙； 吸入氣中CO2。能導(dǎo)致體液中PCO2的因素-肺通氣過度 1時(shí)呼吸開始加深；CO24時(shí)呼吸加深加快,肺通氣量1倍以上; 6時(shí)肺通氣量可增大6-7倍; 7以上呼吸減弱=CO2麻醉。CO2呼吸減慢（過度通氣后可發(fā)生呼吸暫停）。 機(jī)制:呼吸加深加快延髓呼吸中樞+外周化學(xué)感受器+中樞化學(xué)感受器+CO2透過血腦屏障進(jìn)入腦脊液: CO2H2OH2CO3H+HCO3-CO2 特點(diǎn)： CO2興奮呼吸的作用,以中樞途徑為主； CO2興奮呼吸的中樞途徑是通過H+而起作用； CO2興奮呼吸的作用,雖以中樞途徑為主。但當(dāng)動(dòng)脈血PCO2突然增高或中樞化學(xué)感受器對(duì)CO2的敏感性降低（CO2