1、第六章 呼 吸,呼吸:机体与外界环境之间的气体交换过程.,O2,O2,CO2,CO2,肺,血液循环,组织细胞,内呼吸,气体在血液中的运输,外呼吸,肺换气,肺通气,细胞内代谢,组织换气,三、哺乳动物肺的结构与功能,人体两侧肺叶的肺泡总数约为3亿个，其总面积约为70 m2，比人的体表面积约大40 倍，提供了广大的气体交换面积。,型肺泡上皮细胞：扁平细胞，覆盖97%的肺泡表面 ，是实现肺和血液间气体交换的部位。II 型肺泡上皮细胞：近似球形，细胞数量与型上皮细胞相似，但仅占据肺泡表面很小区域。具有分泌肺泡表面活性物质作用。,（插图218）,根据Laplace定律: P = 2T/r P肺泡回缩力，
2、r肺泡半径， T表面张力,假设大小肺泡的表面张力一样，肺泡内压将随肺泡的半径而变化。小肺泡大压力，大肺泡小压力。,表面活性物质：主要成份：二软酯酰卵磷脂作用： 降低肺泡表面张力， 防止肺泡因回缩而塌陷； 维持各种大小不一 的肺泡容量的稳定性； （因其密度随肺泡半径变化而变化） 防止肺泡毛细血管中 的液体渗入肺泡。 （减弱表面张力对肺毛细血管中液体的吸引作用）,第二节 肺通气,肺通气: 肺与外界环境之间的气体交换过程。参与的器官有 呼吸道、肺泡和胸廓肺通气的动力：气体进出肺源于肺泡和大气之间的压力差，此压力差来源于肺容积的变化。呼吸运动导致肺容积的变化。呼吸运动是肺通气的原动力。,一、肺通气的动
3、力,1. 呼吸运动（Respiratory movement) 过程：膈肌收缩中心腱下移胸廓上下径扩大； 平静吸气时，膈肌下移1-2cm,增大容积相当 总通气量的4/5。,肋间外肌收缩肋骨上举胸腔前后,左右径增大,（2）呼气运动：膈肌和肋间外肌舒张 肺因本身的回缩力 而回位胸腔和肺容积缩小。 平静吸气时，呼气为被动过程。,2. 呼吸型式： （1）腹式运动呼吸和胸式呼吸 腹式呼吸, 胸式呼吸, 混合呼吸， 不论那一种形式的呼吸， 吸气运动均为主动过程；,（2）平静呼吸和用力呼吸： 平静呼吸：平稳均匀（12-18次/分）； 吸气主动呼气被动。 用力呼吸：呼吸加深加快； 参与的吸气肌和呼气肌增多，吸
4、气和呼气 均为主动。 呼吸困难：呼吸大大加深，鼻翼煽动，主观上不舒服等。,2. 肺内压(intrapulmonary pressure) 指肺泡内的压力。 呼吸暂停时， 应与大气压相等。 平静吸气： 开始低于大气压12mmHg, 吸气末等于大气压。 平静呼气： 开始高于大气压12mmHg, 呼气末等于大气压。 呼吸过程中，肺内压的周期性 交替升降，造成肺内压与大气之 间的压力差，为推动气体进出肺 的直接动力。,3.胸膜腔和胸内压 胸膜腔 解剖： 特点：1.密闭 2.有少量液体: a.润滑, b.分子吸附作用 作用:使肺脏能够随着胸廓的运动而运动.,胸内压: 指胸膜腔内的压力。与大气压相比较为负
5、值。 胸内负压的成因:有两种力通过胸膜脏层作用于胸膜腔： 肺内压使肺泡扩张，肺的弹性回缩力使肺泡缩小。 胸膜腔内压实际上是两种作用相反力的代数和。 胸内压 = 肺内压肺回缩力 吸气末与呼气末（肺内压？）： 胸内压肺回缩力 （约-5mmHg）,胸膜腔负压是肺的弹性纤维回缩力造成。,吸气时，肺扩张，肺的弹性回缩力,增大，,胸膜腔内压,更负；,呼气时，肺缩小，肺的弹性回缩力,缩小，,胸膜腔负压,减少。,胸膜腔内压力会变正吗？,平静吸气末：-10 -5 mmHg, 用力吸气末可达-90 mmHg。平静呼气末：-5 -3 mmHg, 用力呼气末可达110mmHg。,胸膜腔负压的生理意义：1.作用于肺，使
6、肺处于扩张状态，有利与肺通气；当胸膜腔密闭性遭到破坏时（气胸），肺因弹性回缩而塌陷。肺通气功能障碍。（插图210）2.作用于胸腔内其他脏器如壁薄而可扩性大的腔静脉、 胸导管等，影响静脉血和淋巴液的回流。,图5-1 呼吸全过程示意图,(二）肺通气的阻力:分类: 弹性阻力: 肺, 胸廓 非弹性阻力: 惯性阻力、粘滞阻力、气道阻力 1. 弹性阻力和顺应性 弹性阻力: 物体对抗外力作用引起变形的力。 在同样大小外力作用下，弹性阻力越大，变形程度越小；弹性阻力越小，变形程度越大。,顺应性：用于度量弹性阻力的大小。指在外力作用下弹性组织的可扩张性。易扩张者，弹性阻力小，顺应性大。顺应性与弹性阻力成反变关系
7、。,C = 1/R （弹性阻力）,（插图217）,肺的弹性阻力和顺应性:,肺顺应性（CL),L/cmH2O,【充空气的肺和灌注生理盐水的肺，二者顺应性是否相同？】,2. 非弹性阻力 惯性阻力、粘滞阻力、 气道阻力: 来自气流经呼吸道时气体分子间 和气体分子与气道壁之间的摩擦. 为非弹性阻力的主要成份.(80-90%),1. 肺容量: 包括四个互不重叠的基本容积。全部相加等于肺的最大容量。(1) 潮气量:平静呼吸时每次吸入或呼出的气体量. 500ml,运动时(2) 补吸气量:平静吸气末再尽力吸气所能吸入的气 体量. 1500-2000ml(3) 补呼气量:平静呼气末再尽力呼气所能呼出的气 体量.
8、900-1200ml(4) 余气量：最大呼气末尚留存于肺中不能再呼出的余气 量。只能间接测定。1000-1500ml,三、肺通气功能评价,(2) 补吸气量:平静吸气末再尽力吸气所能吸入的气 体量. 1500-2000ml(3) 补呼气量:平静呼气末再尽力呼气所能呼出的气 体量.900-1200ml(4) 余气量：最大呼气末尚留存于肺中不能再呼出的余气量。 只能间接测定。1000-1500ml,肺活量和时间肺活量 肺活量: 最大吸气后再用力呼气所能呼出的气量. = 潮气量+补吸气量+补呼气量男:3500ml, 女:2500ml 时间肺活量:最大吸气后再用力并以最快的速度呼气, 在头几秒钟内所呼出
9、的气体量占肺活量的百分数.正常成人:1秒:83%, 2秒:96%, 3秒:99%. 意义:动态指标,不仅反映肺活量容量大小,也反映阻力变化. 是评价肺功能的较好指标.,（1）肺通气量（每分通气量）每分通气量:每分钟进或出肺的气体总量. 每分通气量 = 潮气量x呼吸频率 平静呼吸时,正常成人:500 ml x 12-18, 6-9L每分最大通气量:以最快的速度和尽可能深的幅度 进行呼吸时,所得到的每分通气量. 正常成人可达70-120L,2肺通气量,（2）无效腔和肺泡通气量: 生理无效腔 ：解剖无效腔: 150ml 肺泡无效腔: 0 正常人生理无效腔接近解剖无效腔,计算真正的有效的气体交换，须采
10、用肺泡通气量肺泡通气量 =(潮气量-无效腔气量)x呼吸频率 潮气量和呼吸频率对肺通气和肺泡通气都有影响。例: 每分通气量 肺泡通气量 16x500=8000 (500-150)x16=5600 8x1000=8000 (1000-150)x8=6800 32x250=8000 (250-150)x32=3200从气体交换角度而言，浅而快的呼吸是,不利的。,第三节 气体与血液交换,一 . 气体交换原理 气体扩散: 气体分子从分压高处向分压低处发生 的净移动. 单位时间内气体扩散的容积称气体扩散速率.,气体扩散速率的影响因素:1.气体的分压差(P): P大，扩散快；2.气体的分子量和溶解度(MW,
11、 S):与MW平方根呈反比；与 呈正比。3气体的扩散系数 在单位分压差下，单位时间内通过单位面积扩散的气体量称为该气体的扩散系数。不同气体的扩散系数与各该气体的溶解度成正比，与各该气体的相对分子质量（MW）的平方根成反比4.扩散面积和距离(A,d):扩散速率与A呈正比；与d呈反比。5.温度(T):扩散速率与 T呈正比。,（ 插图：气体交换，3，4，5）,扩散速率与上述诸因素的关系:,呼吸气和人体不同部位气体的分压1.血液气体和组织气体的分压(张力) 肺泡气 动脉血 混合静脉血 组织 PO2 104 90-100 40 30 PCO2 40 40 46 50,二、气体在肺部的交换(肺换气）,肺换气过程 （ 插图） 扩散速度极快，0.3 秒便可达到平衡。血液流经肺毛细血管的时间为0.7秒。前1/3已基本完成气体交换过程。,（ 插图9，10，11）,三.肺泡通气与血流量的关系 每分钟肺泡通气量(VA)与每分钟肺血流量(Q)之间合适比值。正常成人安静时: 350x12/5,000=0.84,
