呼吸系統(tǒng)生理

1、第七章呼吸系統(tǒng)生理,呼吸：機體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。呼吸全過程：肺呼吸(外呼吸)運輸細胞呼吸(內(nèi)呼吸),呼吸：,呼吸三環(huán)節(jié)： 1. 外呼吸(肺呼吸): 肺通氣： 肺換氣： 2. 氣體在血液中的運輸 3. 內(nèi)呼吸(組織呼吸): 組織換氣： 細胞內(nèi)氧化代謝：

2、,,呼吸 : 機體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。 血液循環(huán) 肺 組織細胞 O2 O2

3、 CO2 CO2 肺通氣 肺換氣 氣體在血液 組織 細胞內(nèi)氧 中的運輸 換氣

4、 化代謝 外呼吸 內(nèi)呼吸,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,呼吸系統(tǒng)包括了呼吸道和肺泡。呼吸道：分上、下兩部分，上呼吸道由鼻、咽、喉組成，下呼吸道由氣管及各級支氣管組成。呼吸道有加溫、潤濕和凈化空氣的功能，有通過調(diào)節(jié)支氣管平滑肌的舒縮來改變呼吸道的口

5、徑進而影響氣流阻力的功能，但呼吸道不具備氣體交換的功能。,肺泡：人體左右肺共有6-7億個，總面積約為70-100平方米。從由單層上皮細胞構(gòu)成的肺泡膜到肺毛細血管壁，是氣體交換必須穿越的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)稱作呼吸膜，呼吸膜共有六層結(jié)構(gòu)，其厚度僅為l從μm，厚度越薄，氣體的通透性越強。,,呼吸道主要功能 1、加溫濕潤：主要在鼻咽部（血流豐富、粘液）。臨床氣管插管。 2、過濾清潔 上呼吸道：鼻毛、鼻甲

6、(>10微米)。 氣管、支氣管、細支氣管：纖毛上皮細胞＋粘液毯(2-10微米)。干燥、抽煙、其它刺激性氣體可破壞纖毛運動。 呼吸性細支氣管以下：(<2微米)巨嗜細胞吞食、游走到粘液層；免疫球蛋白、溶菌酶、干擾素等：防止感染。 3、防御反射：咳嗽反射、噴嚏反射。,第一節(jié)肺的功能解剖,一肺泡二肺的血液循環(huán)三肺的神經(jīng)支配,一、肺泡,肺泡表面：扁平細胞

7、 分泌細胞（二軟脂酰卵磷脂）呼吸膜的組成：液體層肺泡上皮肺泡上皮基底膜組織間隙毛細血管基膜毛細血管內(nèi)皮,,上皮基底膜 間隙 毛細血管基膜肺泡上皮 毛細血管內(nèi)皮含肺泡表面 紅細胞活性物質(zhì)的 液

8、體分子層 肺泡 毛細血管 O2 CO2 呼吸膜結(jié)構(gòu)示意,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

9、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,肺泡表面活性物質(zhì)(Pulmonary surfactant),成分：二棕酰卵磷脂(DPPC)來源：肺泡Ⅱ型細胞合成并釋放 特點：DPPC分子垂直排列于液-氣界面，極性端插入水中，非極性端伸入肺泡氣中，形成單分子層分布在液-氣界面上，并隨肺泡的張縮而改變其密度。,,1、降低表面張力，減少吸氣阻力；2、調(diào)節(jié)表面張力，穩(wěn)定肺泡內(nèi)壓；3、減少肺泡液生成，防止肺水腫。

10、 (負壓↓, 抽吸作用↓ ),肺泡表面活性物質(zhì)的生理作用：,,臨床:,成人呼吸窘迫綜合征：肺炎、肺水腫、肺血栓及吸煙等均可因DPPC減少而導致肺不張。新生兒呼吸窘迫綜合征：胎兒肺泡Ⅱ型細胞是逐漸發(fā)育成熟的 , 約在妊娠25～30周 , 羊膜腔內(nèi)才開始出現(xiàn)DPPC, 以后逐漸增高，至分娩時(40W)突然達到高峰 (為出生時自動呼吸作準備, 呱呱墜地 )。在25W以前出生的早產(chǎn)兒多半不

11、能成活。預防：抽羊水檢查。延長妊娠，藥物促生成 (糖皮質(zhì)激素)糖尿病患者不宜生育(胰島素抑制DPPC的合成),二、肺的血液循環(huán),特點:肺動脈及其分支較粗短,管壁較薄血流阻力和血壓:阻力小,壓力低（為主P的1/8）肺的血容量:約450ml,9%,變動大肺循環(huán)毛細血管處的液體交換: 毛細血管壓7mmHg, 血漿膠體滲透壓25mmHg 液體吸收入毛細血管的力量大,三、肺的神經(jīng)支配迷走神經(jīng)興奮→乙酰膽減+M受體→平

12、滑肌收縮→口徑↓→氣流阻力↑;交感神經(jīng)興奮→去甲腎上腺素+β受體→ 平滑肌舒張→口徑↑→氣流阻力↓。,臨床：支氣管哮喘，表現(xiàn)為反復伴哮鳴音的呼氣性的呼吸困難、胸悶或咳嗽。過敏體質(zhì)的人接觸抗原后易發(fā)。 治療：擬腎上腺藥：如麻磺堿、腎上腺素、異丙腎上腺素、沙丁胺醇等。抗膽減類藥：阿托品、東莨菪堿、654－2等。神經(jīng)調(diào)節(jié):交-收縮,阻力增加;迷-血管舒張肺泡氣的氧分壓:低-肺血管收縮血管活性物質(zhì):,第二節(jié)　肺 通 氣,第二節(jié)

13、　肺 通 氣,肺通氣:指肺與外界環(huán)境間的氣體交換過程 肺通氣結(jié)構(gòu),血管網(wǎng) 粘液腺 加濕、加溫、過濾、清潔 纖 毛 迷走N→ACh+M受體→收縮→氣道阻力↑ 平滑肌 交感N→NE+β2受體→舒張→氣道阻力↓ 呼吸?。号c肺通氣的動力有關(guān) 胸膜腔：其負壓與肺擴張有關(guān),,

14、,,呼吸道,,一、肺通氣的動力,呼 氣,肺內(nèi)壓＞大氣壓,縮 小,肺 臟,吸 氣,肺內(nèi)壓＜大氣壓,胸 廓,呼 吸 肌,縮 小,收 縮,舒 張,擴 張,,,,,,,原動力:呼吸運動是肺通氣的原動力。 直接動力:肺內(nèi)壓與外界大氣壓間的壓力差。,,,擴 張,(一)呼吸運動,概念：胸廓的節(jié)律性擴大和縮小。它是通過呼吸肌的舒縮活動來實現(xiàn)的，構(gòu)成肺的通氣動力。呼吸肌： 主要吸氣?。弘跫『屠唛g外肌 輔助吸氣?。盒丶　⑿狈郊?、

15、胸鎖乳突肌和背闊肌等 呼氣?。豪唛g內(nèi)肌和腹壁肌,型式:按呼吸深度分:平靜呼吸和用力呼吸；按動作部位分:胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。混合呼吸:正常成人。腹式呼吸:嬰兒、胸膜炎及胸腔積液患者。 胸式呼吸:嚴重腹水、腹腔有巨大腫塊者。 頻率: 成人:12～18次/分嬰兒:60～70次/分,腹式呼吸(膈式呼吸)：由膈肌舒收引起的呼吸運動伴以腹壁的起伏。 （如屈體直角動作） 胸式呼吸：由肋間肌舒收使肋骨和胸骨運動

16、所產(chǎn)生的呼吸運動。肋式或胸式呼吸如雙杠或地上做倒立的動作。,1.平靜呼吸,肺內(nèi)壓＞大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道出肺,胸廓容積縮小,肺被動縮小,膈肌和肋間外肌舒張，肋骨和膈肌彈性回位，縮小胸廓上下、前后、左右徑,肺內(nèi)壓＜大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道入肺,胸廓容積擴大，肺在胸膜腔負壓作用下被動擴張(因肺無主動擴縮的組織結(jié)構(gòu)),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,擴大胸廓前后、左右徑,,,,,吸 氣,呼

17、 氣,特點：,①平靜呼吸時，吸氣是主動的，呼氣是被動的。②用力呼吸時，吸氣和呼氣都是主動的。③平靜呼吸時：肋間外肌所起的作用＜膈肌。,2.用力呼吸,用力吸氣時，輔助吸氣肌也參加，胸廓容積進一步擴大。 用力呼氣時，除吸氣肌舒張外，呼氣肌也參加（肋間內(nèi)肌+腹壁肌收縮），胸廓容積進一步縮小。平靜呼吸與用力呼吸特點： ①平靜呼吸時，吸氣是主動的，呼氣是被動的。 ②用力呼吸時，吸氣和呼氣都是主動的。 ③平靜呼吸時，

18、肋間外肌所起的作用＜膈肌。 3.呼吸形式 胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸 混合呼吸:正常成人 腹式呼吸:嬰兒；雙杠或地上做倒立的動作 胸式呼吸:屈體直角動作造型,人工呼吸 (Artificial respiration)用人為的方法造成肺內(nèi)壓和大氣壓之間的壓力差來維持肺通氣。方法：人工呼吸機

19、 口對口人工呼吸 節(jié)律舉臂壓背或擠壓胸廓關(guān)鍵：保持呼吸道通暢，爭取時間(4分鐘以內(nèi)),人工呼吸任務(wù)和步驟:,A: Air way, 保持呼吸道通暢(先決條件)B: Breathing, 人工呼吸C: Circulation , 建立人工循環(huán)主要措施: 人工呼吸, 心臟擠壓,(二)肺內(nèi)壓,平靜吸氣初:肺內(nèi)壓

20、大氣壓=2-3mmHg →氣出肺用力呼吸時:肺內(nèi)壓的升降變化有所增加。 如：緊閉聲門或口鼻，再用力做呼氣動作(憋氣)時，肺內(nèi)壓可高于大氣壓60-140mmHg。若此時做用力吸氣動作，肺內(nèi)壓可低至-30—-lOOmmHg。,(三)胸內(nèi)壓,概念：胸膜腔內(nèi)的壓力。胸膜位于肺表面的部分為胸膜臟層，位于胸壁內(nèi)表面的部分為胸膜壁層。這兩個部分延續(xù)相連，形成密閉的間隙，即胸膜腔。,胸內(nèi)壓特點：胸內(nèi)壓在呼吸過程中始終低于大氣壓，為

21、負壓。平靜呼氣之末胸內(nèi)壓為與-5 ～ -3mmHg，平靜吸氣之末胸內(nèi)壓為-l0 ～ -5mmHg，用力吸氣時負壓可達-3OmmHg。,,胸內(nèi)負壓的形成原因： 嬰兒出生后，胸廓和肺發(fā)育的速度不均衡，肺發(fā)育較慢，胸廓發(fā)育較快，胸廓容積大于肺。由于胸膜壁層和臟層的緊貼不分，即使在呼氣之末也是如此，因而肺始終處于被動牽拉狀態(tài)，肺本身是有彈性的組織，肺泡又有表面張力，這兩種因素使肺具有了回縮力。所以胸膜腔內(nèi)的壓力應(yīng)是肺的回縮力與反方向作用于

22、胸膜腔的肺內(nèi)壓(或大氣壓)之和，即： 胸內(nèi)壓=肺內(nèi)壓(或大氣壓)-肺回縮力,內(nèi)壓形成的前提條件:,①有少量漿液的密閉腔； ②肺和胸廓是彈性組織； ③胸廓自然容積>肺容積； ④壁層胸膜緊貼于胸廓內(nèi)壁, 大氣壓對其影響極小。,肺為何能隨胸廓而運動：,(1) 密閉性; (2) 內(nèi)聚力; (3) 肺的擴張性.氣胸: 閉合性氣胸 開放性氣胸 張力性氣胸,兩種力： 肺內(nèi)壓

23、 使肺擴張 肺的彈性回縮力 使肺泡回縮 胸內(nèi)壓 = 肺內(nèi)壓－肺彈性回縮力 吸氣末和呼氣末,氣流停止, 肺內(nèi)壓 = 大氣壓 胸內(nèi)壓=大氣壓－肺彈性回縮力 若以大氣壓為0為標準 , 則： 胸內(nèi)壓=－肺彈性回縮力,力學分析:,胸內(nèi)壓的生理意義,(1) 維持肺葉的擴張狀態(tài)(氣胸--肺不張)，有利于肺泡進行氣體交換； (2)

24、 有利于靜脈血和淋巴液回流(腔靜脈和胸導管) 臨床上為了治療目的,可入一定量的空氣于一側(cè)胸膜腔內(nèi)造成局部閉所性氣胸,以壓縮結(jié)核性空洞.人工氣胸將自行吸收。,二、肺通氣的阻力,彈性阻力(70%)----------靜態(tài)阻力 肺的彈性阻力 胸廓的彈性阻力 非彈性阻力 (30%)------動態(tài)阻力 氣道阻力

25、(80%) 慣性阻力(10%) 粘滯阻力(10%),呼吸運動產(chǎn)生的動力,在克服肺通氣所遇到的阻力后,方能實現(xiàn)肺通氣。阻力增高是臨床肺通氣障礙的常見原因。,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,

26、肺容積變化(△V) 肺順應(yīng)性(CL)= ─────── = 0.2L/cmH2O 跨肺壓力變化(△P) ‖ 肺內(nèi)壓與胸膜腔內(nèi)壓之差,(一)彈性阻力: (1)肺的彈性阻力 順應(yīng)性 =(1/彈性阻力) 順應(yīng)性：指在外力作用下彈性組織的可擴張性。 順應(yīng)性大= 易擴張 =彈性阻力小

27、 順應(yīng)性小=不易擴張=彈性阻力大,測得的肺順應(yīng)性（L/cmH2O） 比順應(yīng)性= ——————————————————— 肺總量（L）,因肺順應(yīng)性還受肺總量的影響，所以應(yīng)測單位肺容量下的順應(yīng)性，即比順應(yīng)性。,,來源： 肺的彈性阻力,1.肺泡表面張力 說明肺泡內(nèi)液-氣界面（表面張力）是否存在，與肺的彈性阻力有著密切關(guān)系。,肺泡內(nèi)的液-氣界面，因界面層的液體分子受力不均勻，表現(xiàn)的內(nèi)聚力（表面張力）方向是向中心

28、的→使肺泡縮小。,肺彈性組織回縮力:1/3,肺泡表面張力:2/3,離體肺在充氣和充水時（擴張肺至相同容積），可見充氣所需的壓力＞充水。,,根據(jù)Laplace定律: P(N/cm)＝———————— 肺泡內(nèi)壓力(P): 與表面張力(T)成正比, 與肺泡半徑(r)成反比。,∴肺泡表面張力的作用： a.肺泡回縮→肺通氣（吸氣）阻力 b.肺泡內(nèi)壓不穩(wěn)定→肺泡破裂或萎縮 c.促肺

29、泡內(nèi)液生成→產(chǎn)生肺水腫,2T(N/cm),r(cm),（2）胸廓的彈性阻力,肺容量變化(△P) 胸廓順應(yīng)性＝ ──────── = 0.2L/cmH2O 跨壁壓(△P),胸廓的彈性阻力則是由胸廓的彈性組織所形成。胸廓的彈性阻力的作用方向，則視胸廓擴大的程度而異: ①胸廓處于自然位置時(肺容量≈67％)，不表現(xiàn)有彈性回縮力；②胸廓縮小時(肺容量＜67％)，胸廓的彈性回縮力向外=吸氣的動力，呼氣的阻力

30、；③胸廓擴大時(肺容量＞67％)，胸廓的彈性回縮力向內(nèi)=吸氣的阻力，呼氣的動力。,①肺充血、肺不張、表面活性物質(zhì)減少、肺纖維化和感染等原因→肺彈性阻力↑(肺順應(yīng)性↓)→吸氣困難。,②肺氣腫時→肺彈性成分破壞→肺回縮力↓→肺彈性阻力↓(肺順應(yīng)性↑)→呼氣困難。,故肺順應(yīng)性加大并不一定表示肺通氣功能好。,③肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹內(nèi)占位病變等原因→彈性阻力↑(順應(yīng)性↓)→但引起通氣障礙的情況較少。,影響彈性阻力的因素：,(二)非彈性阻力

31、——氣道阻力,推動氣體流動的壓力氣道阻力= 單位時間內(nèi)氣體流量,,⑴氣道阻力特點:,①只在呼吸運動時產(chǎn)生；,流速快→阻力大,②與氣體流動形式有關(guān)：,層流→阻力小,湍流→阻力大,③與氣道半徑的4次方成反比：,（R∝1／r4）,影響氣道阻力的因素：,①跨壁壓：呼吸道內(nèi)壓力高→跨壁壓大→管徑被動擴大→阻力↓。②肺實質(zhì)對氣道壁的外向放射狀牽引作用：小氣道的彈性組織

32、對無軟骨支持的細支氣管保持通暢。③氣道管壁平滑肌舒縮活動：迷走N→Ach + M受體→收縮→氣道阻力↑；交感N→NE +β2受體→舒張→氣道阻力↓；非NE非Ach共存遞質(zhì)的調(diào)制(如神經(jīng)肽）④高氣壓：如深潛水環(huán)境下,由于氣體密度增大,氣道阻力增大,呼吸減慢加深,增加了呼吸肌作功和能量消耗。,⑤化學因素的影響：,兒茶酚胺→氣道平滑肌舒張PGF2α→氣道平滑肌收縮；PGE2→氣道平滑肌舒張。過敏反應(yīng)時肥大細胞釋放的組胺→氣道平滑肌收縮

33、。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。,(一)肺容量,機能余氣量＝余氣量＋補呼氣量 　肺總?cè)萘浚椒位盍浚鄽饬?肺活量＝補吸氣量＋潮氣量＋補呼氣量 正常值：t1末=83％，t2末=96％,t3末=99％ 。,時間肺活量=用力吸氣后再用力并快速呼出的氣體量占肺活量的百分數(shù)。,意義：反映肺活量容量的大小、呼吸所遇阻力的變化，是評價肺通氣功能較好指標，阻塞性肺疾患的時間肺

34、活量↓。,三、肺容量和肺通氣量,肺容積：（基本的有四個，互不重疊〕1、潮氣量：(tidal volume,TV) 概念、正常值 (平靜時：400～600 ml，運動時增大。)2、補吸氣量＝吸氣儲備量：(inspiratory reserve volume,IRV) 概念、正常值(1500～2000 ml)。3、補呼氣量＝呼氣儲備量：(expiratory reserve vo

35、lume,ERV) 概念、正常值(900～1200 ml)。4、余氣量＝殘氣量：(residual volume,RV) 概念：最大呼氣末，尚存留于肺中不能再呼出的氣量。 正常值(1000～1500 ml)。支氣管哮喘和肺氣腫患者，余氣量增加。,,補 吸 氣

36、肺 深 量 肺 吸 潮 活 氣 氣 總 量 量

37、 量 補 量 呼 功 氣 能 量

38、 殘 殘 氣 氣 量 量,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,概念：平靜呼氣末作最大吸氣時所能吸入的氣量。 等效：潮氣量＋補吸氣量 或 肺活量－補呼氣量 生理意義：衡量最大通氣潛力 臨床：胸廓、胸膜、肺組

39、織和呼吸肌等的病變，可使深吸氣量減少而降低最大通氣潛力。,1、深吸氣量：,概念：平靜呼氣末尚存留于肺內(nèi)的氣量等效：余氣量＋補呼氣量 正常值：成人約2500ml生理意義：緩沖呼吸過程中肺泡氣和動脈血中氧和二氧化碳分壓（PO2和PCO2〕的過度變化,以利于氣體交換。(稀釋作用)臨床：肺氣腫、支氣管哮喘、支氣管阻塞患者以及老年人等功能余氣量增加。 而實質(zhì)性病變(肺纖維化等),功能余氣量降低。,2、功

40、能余氣量（Functional residual capacity ,FRC),3、肺活量和時間肺活量,肺活量(Forced vital capacity FVC)概念: 最大吸氣后，從肺內(nèi)所能呼出的最大氣量（VC〕。反映一次吸氣中肺的最大通氣量,是靜態(tài)肺功能的重要指標。等效：潮氣量＋補吸氣量＋補呼氣量 正常值：正常成年男性約3500ml，女性 2500ml,影響因素：性別、年齡、體表面積、胸廓大小、呼吸肌發(fā)達程度以

41、及肺和胸壁的彈性等因素有關(guān)，而且有較大的個體差異。 臨床：肺活量反映了肺一次通氣的最大能力，在一定程度上可作為肺通氣功能的指標。但由于不限制時間故不能充分反映肺組織的彈性狀態(tài)和氣道的通暢程度。如病人患有嚴重的阻塞性肺氣腫、肺組織彈性降低或呼吸道狹窄 通氣功能已受到嚴重破壞，但若延長呼氣時間，所測肺活量可以是正常的。 由于肺活量于同一個體的重復性較好，各次測定值之差一般小于 200 ml，所以適于作自身比較

42、。定期檢查某個體的肺活量，將有助于了解其肺功能的變化、疾病的進展和治療效果。,時間肺活量(timed vital capacity,TVC)或用力呼氣量 (Forced expiratory volume,FEV),概念：單位時間內(nèi)呼出的氣量占肺活量的百分數(shù)。讓受試者先作一次深吸氣, 然后以最快的速度呼氣分別測量第1、2、3s末呼出的氣量，計算其所占肺活量的百分數(shù)，分別稱為1、2、3s的時間肺活量。正常人分別為83%、96%、99%。

43、(動態(tài)指標) 臨床：阻塞性肺疾病，需5秒以上才能呼出全部的肺活量。,,4 3 2 第1秒 肺 1 0 容 0 1 2 3 4 5 6

44、7 S 4 量 3 2 第1秒 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 S,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

45、,,,,,,,,,,,,,,,,4、肺總量(total lung capacity, TLC) 概念：肺所能容納的最大氣量。肺活量＋余氣量 正常值：成年男性平均為 5000ml，女性 3500ml。 影響因素：同肺活量 臨床意義：判斷是否存在肺限制性疾病和疾病程度的最重要指標，根據(jù)肺總量減少的程度對肺限制性疾病進行分類： 肺總量大于 80% 正常預測值

46、 輕度 肺總量小于 60% 正常預測值 中度 肺總量小于 40% 正常預測值 重度,（二）、肺通氣量(Pulmonary ventilation),每分通氣量：概念： 每分鐘進或出肺的氣體總量，包括無效腔和肺泡內(nèi)的氣量，每分通氣量＝ 呼吸頻率×潮氣量。正常成人 ： 12～18次 500

47、ml 6～9L 影響因素：性別、年齡、身材、活動量。一般測定基礎(chǔ)條件下每平方米體表面積的每分通氣量。,最大通氣量：,概念：盡量作深快呼吸時，每分鐘所不能吸入或呼出的氣量。 生理意義：是估計一個人能進行多大運動量的生理指標之一； 測定方法：10×6 或15×4，70～120L 通氣功能的儲備能力 ：以通氣儲備百分比表示，正常值大于或等于93% (P161). 影響因素: 年齡、身材、性別和被

48、試者的合作程度。 臨床： 肺或胸廓順應(yīng)性降低，呼吸道阻力增加、呼吸肌收縮力降低、呼吸中樞病變等，均可導致最大通氣量降低。,肺泡通氣,無效腔氣量：每次吸入氣中未能進行氣體交換的氣量。生理無效腔＝解剖無效腔＋肺泡無效腔解剖無效腔：通道、凈化、加溫、濕潤肺泡無效腔：正常人接近于零，肺A栓塞、肺A脈管炎、過度通氣，肺泡無效腔增大,肺通氣量： ⒈每分通氣量＝潮氣量×呼吸頻率(次/分) 最大通氣量=最大限度潮氣量×

49、;最快呼吸頻率(次/分) 通氣貯存量百分比= ——————————————————— 2.肺泡通氣量＝(潮氣量-無效腔量)×呼吸頻率 解剖無效腔：無氣體交換能力的腔（從上呼吸道→呼吸性細支氣管）。 肺泡無效腔：因無血流通過而不能進行

50、氣體交換的肺泡腔。 生理無效腔＝解剖無效腔＋肺泡無效腔,最大通氣量,最大通氣量-每分通氣量,×100%,≥93%(反映通氣貯備能力),= 6～8 L/min,= 70～120 L/min,= 4.2～6.3 L/min,,肺泡通氣量(Alveolar ventilation)概念：每分鐘吸入肺泡的新鮮空氣量，等于(潮氣量-無效腔氣量)×呼吸頻率呼吸頻率 潮氣量 肺通氣量

51、 肺泡通氣量 (次/min) (ml) (ml/min) (ml/min) 16 500 8000 5600 8 1000 8000

52、 6800 32 250 8000 3200結(jié)論：深而慢的呼吸比淺而快的呼吸效率高,,,,一、氣體交換 原理：擴散。 動力：膜兩側(cè)的氣體分壓差。 條件：氣體的理化特性、膜通透性和面積、分壓差。 速率： 擴散速率（D）擴散速率與分壓差、溫度、氣體溶解度、擴散面積呈正

53、比；與擴散距離、分子量的平方根呈反比。 氣體的溶解度/分子量的平方根之比為擴散系數(shù)。擴散系數(shù)大，擴散速率快。,擴散距離×√分子量,分壓差×溫度×氣體溶解度×擴散面積,=,,,第三節(jié)　氣體交換和運輸,肺換氣與組織換氣,換氣動力：分壓差 換氣方向： 分壓高→分壓低 換氣結(jié)果： 肺Ｖ血 組織Ａ血 ↓ ↓ Ａ血 Ｖ血,(一)氣體交換

54、過程,（二）、影響氣體交換的因素 1、氣體擴散速率,,,O2、CO2擴散速率（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 1 CO2 44

55、515.0 5.3 5.3 6.1 2 ———————————————————————————————————————,∵CO2的擴散系數(shù)是O2的20倍,在同等條件下，CO2的擴散速率是O2的20倍；但在肺中，由于肺泡氣和V血間分壓差的不同，CO2的擴散速率實際約為O2的2倍。 ∴肺功能衰竭患者往往缺O(jiān)2顯著，CO2潴留不明顯。,(ml/L) （KPa） （KPa） （KPa）,2.呼吸膜

56、,正常呼吸膜非常薄，平均厚度不到1μm，通透性與面積極大(70-100m2)。安靜狀態(tài)時僅有40m2參與氣體交換故呼吸膜有相當大的貯備面積,呼吸膜,正常呼吸膜通透性與面積極大(70-80m2)。 血液流經(jīng)肺毛細血管全長約需0.7s，而完成氣體交換時間僅需0.3s(≈前1/3段)=氣體交換的時間儲備； 安靜狀態(tài)時僅有40m2參與氣體交換=氣體交換的面積儲備1.厚度：肺纖維化、塵肺、肺水腫→呼吸膜厚度↑→通透性↓→氣體交換↓；

57、 特別在運動時，∵耗氧量↑肺血流速↑（=氣體交換時間↓），呼吸膜厚度↑→氣體交換↓↓ 。 2.面積：肺氣腫、肺不張、肺葉切除→呼吸膜面積↓→氣體交換↓。,3.通氣/血流比值,指每分鐘肺泡通氣量(VA)和每分鐘肺毛細血管血流量(Qc)之比值，簡寫為VA/Qc。 安靜時： VA/Qc比值(4200/5000)=0.84。 小于0.84，意味著通氣不足； 大于0.84，意味著通氣過剩，血流不足 。,4.局部器官血流量,

58、通氣/血流比值 每分肺通氣量（VA）/每分肺血流量（Q）,1.VA/Q↑≈肺通氣↑或肺血流↓→增大生理無效腔→換氣效率↓(如心衰、肺動脈栓塞) 2.VA/Q↓≈肺通氣↓→增大功能性A-V短路→換氣效率↓（如支哮、肺氣腫、支氣管栓塞）,(5L/min ＝0.84),(4.2L/min),幾點說明： ●VA/Q↑or↓→換氣效率↓→缺O(jiān)2和CO2潴留的癥狀;但以缺O(jiān)2為主，原因： ①∵A-V血間PO2＞

59、PCO2 ∴功能性A-V短路時，A血PO2↓的程度＞V血PCO2↑； ②∵CO2的擴散系數(shù)是O2的20倍，CO2的擴散速＞O2，∴不易出現(xiàn)CO2潴留的癥狀； ③∵A血PO2↓和PCO2↑時，可刺激呼吸，增加肺泡通氣量，有助于CO2的排出，而幾乎無助于O2的攝?。∣2和CO2解離曲線的特點所決定的）。,●整個肺臟的VA/Q=0.84,是衡量肺換氣功能的指標；但因肺臟各局部的肺泡通氣量和血流量的不均性，故臨床上更應(yīng)測肺臟各局

60、部的VA/Q：,,人體直立時肺局部的VA/Q 肺上區(qū) 肺下區(qū) VA（L/min）0.24 0.82 Q（L/min）0.07 1.29 VA/Q 3.4 0.64,,,,*肺擴散容量（DL） 概 念：指氣體在單位分壓差作用下每分鐘通過呼吸膜擴散的體積。 意 義：肺擴散容量是測定呼吸氣通過呼吸膜的能力的一種指標。 正常值：O2的DL=21mL·

61、;min-1·mmHg-1 劇烈運動時O2的DL可增加到60mL·min-1·mmHg-1。 因為：①肺血流量↑→原關(guān)閉狀態(tài)的肺泡毛細血管開放→換氣面積↑→換氣量↑； ②肺通氣量↑→肺泡的通氣-血流變得更加匹配→換氣效率↑。,CO2的DL=400～450mL·min-1·mmHg-1 每分耗氧量為21mL·min-1·mmHg-1&#

62、215;11mmHg=230mL·min-1,,,二、氣體在血液中的運輸,運輸形式: （一）物理溶解:氣體直接溶解于血漿中。 特征:①量小,起橋梁作用； ②溶解量與分壓呈正比： （二）化學結(jié)合:氣體與某些物質(zhì)進行化學結(jié)合。 特征:量大,主要運輸形式。 物理溶解 化學結(jié)合,動態(tài)平衡,,,（一

63、）、氧的運輸 物理溶解：(1.5%) 化學結(jié)合:(98.5%)⒈ O2與Hb的可逆性結(jié)合: Hb + O2,,當表淺毛細血管床血液中去氧Hb達5g/100ml以上， 呈藍紫色稱紫紺（一般是缺O(jiān)2的標志）。,,,PO2↑(氧合),PO2↓(氧離),HbO2,鮮紅色,暗紅色,③1分子Hb可與4分子O2可逆結(jié)合（4個亞基各結(jié)合1個O2）

64、 Hb+O2結(jié)合的最大量——氧容量 100ml血 Hb+O2結(jié)合的實際量——氧含量 氧含量?氧容量的%——氧飽和度,2. O2與Hb結(jié)合的特征: ①反應(yīng)快、可逆、受PO2的影響、不需酶的催化； ②是氧合，非氧化:Hb-Fe2+ + O2 →Fe2+-HbO2 （因O2結(jié)合在Hb的Fe2+上時，無電荷的轉(zhuǎn)移）,,④ Hb+O2的結(jié)合或解離曲線呈S形,,機制：與Hb 的變構(gòu)有關(guān)：

65、 氧合Hb 為疏松型（R型） 去氧Hb 為緊密型（T型） ∵當O2與Hb的Fe2+結(jié)合后 ↓ Hb4個亞基間的鹽鍵逐步斷裂 ↓ Hb分子由T型→R型 （即對O2 的親和力逐步↑）R型的親O2力為T型的數(shù)百倍,即：,當Hb某亞基與O2結(jié)合或解離后→Hb變構(gòu)→其他亞基的親O2力↑or↓→Hb4個亞基的協(xié)同效應(yīng)便呈現(xiàn)S形的氧離曲線特征。,氧離曲線特征及生理意義,1.上段:PO28.0～13.3kPa(80～100mmHg）坡

66、度較平坦。表明：PO2變化大時，血氧飽和度變化小。 意義:保證低氧分壓時的高載氧能力。 2.中段:PO28.0～5.3kPa(40～80mmHg)坡度較陡。表明：PO2降低能促進大量氧離，血氧飽和度下降顯著。意義:維持正常時組織的氧供。 3.下段:PO25.3～2.0kPa(15～40mmHg)坡度更陡。 表明：PO2稍有下降,血氧飽和度就急劇下降。 意義:維持活動時組織的氧供。,P50：指Po2 為26.5mmHg時H

67、b氧飽和度達到50%。P50表示氧離曲線的正常位置。,,●P50↑: 表明 Hb 對o2的親和力↓（氧離易），需更高的Po2才能使Hb氧飽和度達到50%。 即曲線右移（下移）：Pco2↑ PH↓2,3-DpG↑ T↑ ●P50↓: 表明 Hb 對o2的親和力↑（氧離難）, 較低的Po2便能使Hb氧飽和度達到50%。 即曲線左移（上移）: Pco2↓ PH↑ 2,3-DpG↓,影響氧離曲線的因素,T↓ Pco

68、↑,1. Pco2↑ PH↓ Pco2↑PH↓→氧離曲線右移 Pco2↓PH↑→氧離曲線左移 ∵CO2+ H2O→HCO3-+H+→[H+]↑ 當H+與Hb的某些A-的殘基基團結(jié)合，促進Hb鹽鍵形成→Hb構(gòu)型變→氧離曲線位移。如：,(1)組織：[H+]↑→促進Hb鹽鍵形成→Hb構(gòu)型變?yōu)門型 →Hb與o2親和力↓→氧離曲線右移→氧離易。,這種酸度對Hb與o2親和力的影響，稱為波爾效應(yīng)(Bohr effect)，其