環(huán)境生理學(xué)：第十章 呼吸

第十章呼吸(respiration)

呼吸過程的三環(huán)節(jié)：

1）外呼吸（肺通氣和肺換氣）。

2）氣體在血液中的運輸。

3）內(nèi)呼吸（組織換氣、組織呼吸）1.呼吸道和肺泡上呼吸道：鼻、咽、喉下呼吸道：氣管、支氣管、肺的傳導(dǎo)部結(jié)構(gòu)與功能特點：呼吸道粘膜具保護作用（加溫、濕潤、清潔）平滑肌的舒縮作用調(diào)節(jié)氣道阻力；

氣管的分支肺泡氣體交換的主要部位半球狀囊泡肺泡壁由單層上皮細胞構(gòu)成呼吸膜呼吸運動RespiratoryMovement呼吸肌收縮和舒張所引起的胸廓的節(jié)律性擴張和縮小。2呼吸運動與肺通氣吸氣?。豪唛g外肌、膈肌。呼氣?。豪唛g內(nèi)肌、腹肌。呼吸運動的過程平和呼吸吸氣為主動過程，呼氣為被動過程。深呼吸或用力呼吸吸氣和呼氣均為主動過程。呼吸運動的型式腹式呼吸

Abdominalrespiration：膈肌活動為主胸式呼吸

Thoracicrespiration：肋間外肌活動為主混合型呼吸肺容量pulmonarycapacity潮氣量(

Tidalvolume,TV)：平靜呼吸時吸入或呼出的氣體量。400-500ml補吸氣量(Inspiratoryreservevolume,IRV)：吸氣貯備量1500-2000ml補呼氣量

(Expiratoryreservevolume,ERV)：

900-1200ml肺活量

(Vitalcapacity,VC)：作最大深吸氣之后，再作盡力深呼氣，所能呼出的氣體量肺活量=潮氣量+補吸氣量+補呼氣量正常值：M：3500m1；F：2500m1意義：反映肺一次通氣的最大能力時間肺活量

Timedvitalcapacity：一般指用力吸氣后，再用力并以最快的速度呼氣，在頭幾秒鐘所呼出的氣體量占肺活量的百分數(shù)。余氣量

余氣量：男性約1500ml，女性約為1000ml肺總?cè)萘縏otallungcapacity

肺活量+余氣量

男性為5000ml，女性為3500ml肺通氣量每分通氣量Minuteventilation

潮氣量×呼吸頻率。正常值約為6-7.5L

（正常成人安靜時呼吸頻率約為12－18次／min）無效腔Deadspace：不能與血液進行氣體交換的氣道空間解剖無效腔：鼻、咽、喉、氣管、支氣管等呼吸道150ml肺泡無效腔：肺泡中不能與血液進行氣體交換的無效腔，生理無效腔：解剖無效腔+肺泡無效腔肺泡通氣量Alveolarventilationvolume

每分肺泡通氣量＝(潮氣量－無效腔氣量)×呼吸頻率

(500-150)*12=4200ml

3.氣體交換

在肺部在組織4.氣體在血液中的運輸O2

的運輸Transportofoxygen物理溶解：溶解的量取決于PO2的大?。?.5%）化學(xué)結(jié)合：O2和血紅蛋白(Hemoglobin，Hb)的結(jié)合O2和Hb的化學(xué)結(jié)合Hb=珠蛋白+血紅素（Fe2+）HbO2呈鮮紅色，Hb呈暗紅色1.反應(yīng)快，可逆，不需酶的催化，受氧分壓影響。2.Fe2+與O2的結(jié)合是氧合oxygenation，不是氧化Oxidation3.1分子Hb可結(jié)合4分子O2，1克Hb結(jié)合1.34~1.36mlO2HbO2Hb+O2PO2高時（肺）PO2低時（組織）血紅蛋白氧容量

Oxygencapacity：

100ml血液中Hb能結(jié)合O2的最大量（20ml%）血紅蛋白氧含量

Oxygencontent：

100ml血液中Hb實際結(jié)合O2的量血紅蛋白氧飽和度

OxygenSaturation：血紅蛋白氧含量占血紅蛋白氧容量的百分比

(97.4%～75%)Hb與O2結(jié)合具有變構(gòu)效應(yīng)，使氧離曲線呈S形。變構(gòu)效應(yīng)effectofconfigurationHb的立體構(gòu)型可因與O2結(jié)合而發(fā)生改變，從而增加對氧的親和力。氧離曲線及影響因素反映Hb氧飽和度與血液PO2關(guān)系的曲線（氧分壓對Hb結(jié)合氧量的函數(shù)曲線）呈S形，可分3段上段（相當(dāng)于PO260-100mmHg）是Hb與O2結(jié)合的部分，曲線平坦，表明PO2的變化對Hb氧飽和度影響不大。意義：肺泡氣PO2下降時保證血氧飽和度在90%以上。中段（相當(dāng)于PO240-60mmHg）是HbO2釋放O2的部分，曲線較陡，表明PO2的變化對Hb氧飽和度影響較大。下段（相當(dāng)于PO215-40mmHg）也是HbO2釋放O2的部分，曲線最陡，PO2稍有下降HbO2就可大大降低，代表的O2的儲備。1.pH和PCO2pH降低或Pco2升高，使Hb對O2的親和力降低，曲線右移波爾效應(yīng)（Bohreffect）促進肺毛細血管血液的氧合；有利于組織毛細血管血液釋放O2。--影響氧解離曲線的因素2.溫度溫度升高，氧解離曲線右移，促進O2的釋放。

3.2,3-二磷酸甘油酸

2,3-diphosphoglycericacid(2,3-DPG)濃度升高，氧解離曲線右移，促進O2的釋放。二、CO2

的運輸Transportofcarbondioxide

物理溶解：5％化學(xué)結(jié)合：HCO3-的形式運輸：88%

氨基甲酸血紅蛋白形式運輸：7％5呼吸的調(diào)節(jié)

神經(jīng)調(diào)節(jié)：呼吸運動的節(jié)律性化學(xué)調(diào)節(jié)：動脈血的O2、CO2和H+腦干呼吸中樞

1平面（中腦與腦橋間）切斷：呼吸節(jié)律無明顯變化

2平面（腦橋上、中部之間）切斷：長吸呼吸（呼吸調(diào)整中樞）

3平面（腦橋和延髓間）切斷：喘息樣呼吸

4平面（延髓與脊髓間）切斷：呼吸停止呼吸的反射調(diào)節(jié)肺牽張反射：

肺擴張→牽張感受器(氣管到支氣管的平滑肌中)→迷走神經(jīng)→延髓→興奮吸氣切斷機制→吸氣轉(zhuǎn)入呼氣→呼吸頻率↑生理作用：阻止吸氣過長過深，促使吸氣及時轉(zhuǎn)為呼氣。

化學(xué)因素對呼吸的調(diào)節(jié)外周化學(xué)感受器：部位—頸動脈體和主動脈體；適宜刺激—動脈血Po2降低、Pco2或H+濃度升高；傳入神經(jīng)—竇神經(jīng)和迷走神經(jīng)；

動脈血中PCO2↑，呼吸加深加快，通氣量增大。動脈血或腦脊液中的PO2、PCO2和[H＋]改變時，

對呼吸運動的影響

[H+]↑→呼吸加強PO2↓對呼吸的影響空氣污染及危害空氣質(zhì)量指數(shù)（AirQualityIndex，簡稱AQI）是定量描述空氣質(zhì)量狀況的指數(shù)，其數(shù)值越大說明空氣污染狀況越嚴重，對人體健康的危害也就越大。參與空氣質(zhì)量評價的主要污染物為細顆粒物（pm2.5）、可吸入顆粒物（pm10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）等六項。大氣污染物的種類氣溶膠狀態(tài)污染物氣體狀態(tài)污染物氣溶膠狀態(tài)污染物：按照顆粒直徑(Dp)大小分別稱其為總懸浮顆粒物（TSP）、飄塵和降塵。

總懸浮顆粒物指粒徑在100微米以下的顆粒物，簡稱TSP。自然降塵指粒徑大于10微米在空氣中經(jīng)重力作用就能沉降到地面上的灰塵。Dp<10μm的顆粒物稱可吸入顆粒物?？晌腩w粒物進一步分為粗顆粒物PM10(Dp<10μm)、細顆粒物PM2.5(Dp<2.5μm)和超細顆粒物PM0.1(Dp<0.1μm)。按照來源和物理性質(zhì)可分為粉塵、煙、飛煙和霧。

粉塵：小固體粒子，粒徑在1-200微米；

煙：冶金等過程中形成的固體粒子，粒徑在0.01-1微米；

飛煙：染料燃燒產(chǎn)生的煙氣灰分鐘的細微固體顆粒物。

霧：氣體中液滴懸浮體的總稱。類別一次污染物二次污染物含硫化合物SO2,H2SS