第5章 呼吸系统

5. 通气/血流比值（VA/Q比值）
每分钟肺泡通气量(VA)和每分钟肺血流量(Q)之间
的比值. 正常VA/Q比值为0.84 VA/Q （>0.84）：通气过剩(VA)或血流不足(Q
) 肺泡无效腔增大 PO2 PCO2
VA/Q （<0.84）：通气不足VA 或血流过剩
防肺泡破裂
（3）胸廓的弹性阻力和顺应性
胸廓处于自然位置（相当于平静吸气末），弹 性阻力为零。 胸廓小于自然位置（如平静呼气或深呼气）， 其弹性阻力向外，是吸气的动力，呼气的阻力。 胸廓大于自然位置（如深吸气），其弹性阻力 向内，与肺回缩力方向相同，构成吸气的阻力， 呼气的动力。
2、非弹性阻力:主要来自呼吸道阻力,指气体流经
正常成人为混合型呼吸。
病态：妊娠后期、腹腔肿瘤—胸式呼吸；
胸膜炎、胸腔积液—腹式呼吸。
2.肺内压
1）变化过程：呈周期性变化 吸气末、呼气末：肺内压=大气压 压力差=0 无气体流动 平静吸气之初时：肺内压： -1至-2 mmHg 平静呼气之初时：肺内压： +1至+2 mmHg 用力吸气之初时：肺内压： -30至-100 mmHg 用力呼气之初时：肺内压： +60至+140 mmHg
第五章
呼
吸
教 师：韩 丽 生理教研室
呼吸:机体与外界环境之间的气体交换过程.
CO2
功能:维持机体内环境中O2和CO2含量的相对稳定，确保 新陈代谢正常进行。
（一）肺通气的动力
第一节肺通气
收 缩
呼 胸
扩 张 肺 扩 张
吸 廓
肌 舒 张
缩 小
脏 缩 小
直接动力:肺内压与外 界大气压间的压力差。 原动力:呼吸运动。
（二）肺通气的阻力
弹 胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关 性 阻 肺泡表面张力：2/3 肺 力 肺弹性阻力 肺弹性回缩力: 1/3 通 气 阻 非 气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关 力 弹 性 粘滞阻力 阻 常态下可忽略不计 力 惯性阻力
1、肺的弹性阻力和顺应性
（1）弹性阻力和顺应性 弹性阻力 顺应性:在外力作用下弹性组织的可扩张性. ΔV 顺应性= ΔP 1
①DpG 能与Hb结合形成盐键→Hb构型变 为T型； ②DpG →[H+]↑→波尔效应。 大量输入冷冻血→DpG↓→氧离曲线左移 →氧离难。
4. Pco↑
Pco↑→曲线左移→氧离难 ①co与Hb亲和力 > o2与Hb亲和力 250倍；
②co与Hb的结合位点与o2相同；
③co与Hb的某亚基结合后，将增加其余三 个亚基对o2的亲和力。
① 高 原 (2.0KM 的 低 气 压 ),PO2↓ 明 显 而Hb结合O2 量变化不 大； ②轻度呼衰病人 肺 泡 气 PO2↓ 明 显 而 Hb结合O2 量变化不大。
2.中段:
意义:维持正常 时,组织的氧供。
3.下段:
表明：PO2稍 有下降,血氧 饱和度就急 剧下降。
意义:维持活 动时组织的 氧供。
5. Hb本身的性质
Hb的Fe2+ →Fe3+
异常Hb：Hb的运o2能力↓（如地中海贫血）
胎儿Hb：胎儿Hb的4条肽链为α2γ2(成人为 α2β2)构成，其Hb与o2亲和力＞成人
三、二氧化碳的运输
（一） CO2的运输形式（化学结合）
主要是碳酸氢盐（88%）和氨基甲酸血红蛋白（7%）
1.形式碳酸氢盐:红细胞内碳酸酐酶含量丰富
(二)、肺通气量和肺泡通气量
1.每分通气量=潮气量 呼吸频率 = 6～8 L/min 每分最大通气量=最大限度潮气量×最快呼吸 频率(次/分) = 70～120 L/min
2. 无效腔和肺泡通气量
无效腔 ：解剖无效腔 + 肺泡无效腔 =
生理无效腔
解剖无效腔:鼻至呼吸性细支气管内不参 与气体交换的气体量。约150ml
e.化学因素的影响：
◇儿茶酚胺→气道平滑肌舒张。 ◇PGF2α→气道平滑肌收缩；PGE2→气道平滑 肌舒张。 ◇过敏反应时肥大细胞释放的组胺→气道平 滑肌收缩。 ◇吸入气CO2↑→反射性支气管收缩。 ◇哮喘病人的气道上皮合成、释放肺内皮素 ↑→气道平滑肌收缩。
二、肺通气功能的评价
（一）肺容积和肺容量 1、肺容积:指不同状态下肺所容纳的气体量。
影响因素 浅快，呼吸道通畅—肺内压变化小； 深慢，呼吸道不通畅—肺内压变化大。 应用：人工呼吸 正压法—口对口人工呼吸 负压法—节律性举臂压背或挤压胸廓
3.胸内压
（1）概念: 胸内压是指胸膜腔内的压力。 （2）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:
（3）压力 胸内压 = 肺内压 肺回缩力 胸内压 = 肺回缩力
膜等部位可出现青紫色，称紫绀，是缺氧的标志
严重贫血—缺氧无紫绀；红细胞增多症—紫绀不
缺氧；CO中毒—缺氧无紫绀。
CO2
血氧容量：100ml血中Hb所能结合的 最大氧量
血氧含量：100ml血中Hb实际结合的 氧量
血氧饱和度：Hb氧含量与氧容量的百 分比
（三）氧离曲线
1.上段
意义:保证低氧分 压时的高载氧能力。
2.肺容量：肺容积中两项或两项以上的 联合气体量。

深吸气量：深吸气量=潮气量+补吸气量 功能残气量: 功能残气量=残气量+补呼气量 肺活量: 肺活量=潮气量+补呼气量+补吸气 量 肺总容量＝肺活量＋余气量



用力呼气量(时间肺活量)=用力吸气后再用
力并快速呼出的气体量占肺活量的百分数。 正常值：t1末=83％，t2末=96％,t3末=99％ 意义：反映限制性和阻塞性肺疾病，是评价 肺通气功能较好指标。 阻塞性肺疾患---时间肺活量↓
化学结合形式: O2
氧合Hb
CO2: 碳酸氢盐 氨基甲酸Hb
二、氧的运输
O2的结合形式是氧合血红蛋（HbO2）。 （一）血红蛋白的结构与性质
（二）Hb与O2结合的特征
1、反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影响
2、该反应是氧合，不是氧化。
3、HbO2呈鲜红色，去氧Hb呈暗红色。
当毛细血管血液中Hb含量超过50g/L时，甲床、粘
2.温度
(1) T↑→H+的活度↑→ Hb与o2亲和力↓→Hb 释放o2 氧离曲线右移 如：组织代谢↑→局部 T↑+CO2↑H+↑→曲线 右移→氧离易 (2)T↓→H+的活度↓→Hb与o2亲和力↑→Hb 结合o2 →氧离曲线左移 如：低温麻醉时，应防组织缺o2
3. 2,3-DpG DpG↑ →氧离曲线右移 DpG↓ →氧离曲线左移
（四） 影响氧离曲线的因素
1. Pco2↑ PH↓ Pco2↑PH↓→氧离曲线右移 Pco2↓PH↑→氧离曲线左移
(1)组织：[H+]↑→促进Hb盐键形成→Hb构型 变为T型→Hb与o2亲和力↓ (2)肺脏：[H+] ↓→促进Hb盐键断裂→Hb构 型变为R型→Hb与o2亲和力↑
这种酸度对Hb与o2亲和力的影响，称为波尔效应(Bohr effect)，意义：①在肺脏促进氧合②在组织促进氧离。
影响肺泡气体交换的因素
1.气体扩散速度：正比
是气体交换的动力并决定气体交换的方向
2. 气体扩散系数：正比
3. 呼吸膜的厚度 反比 呼吸膜---6层：是肺泡气与血液之间的物理 屏障. 单纯扩散. 厚度大扩散速率小 换气障碍 PO2 PCO2 病理：肺水肿、肺炎、肺间质纤维化 4. 呼吸膜的面积 正比 面积小扩散速率小 换气障碍 PO2 PCO2 病理： 肺炎、肺不张、肺实变、肺气肿
=
弹性阻力
肺顺应性反映了肺扩张的难易程度，肺顺应性 大，肺易扩张;肺顺应性小，肺不易扩张。
影响肺顺应性的因素
1. 肺容量：肺容量大，顺应性大。
测得的肺顺应性（L/cmH2O） 比顺应性= ———————————————————— 肺总量（L）
2. 肺部疾病和肺表面活性物质： 顺应性低-吸气困难；顺应性高-呼气困难。
肺泡无效腔:肺泡内未参与气体交换的气 体量.
肺泡通气量
(每分)肺泡通气量:每分钟吸入肺泡能与 血液进行气体交换的的新鲜空气量. (每分)肺泡通气量 = (潮气量 - 无效腔 气量) 呼吸频率( 500 - 150 ) 15 = 4250 ml
深慢呼吸比浅快呼吸的肺通气效率高
第二节
气体的交换
一、气体交换的原理
1.气体交换的动力：分压差
2.气体扩散速率
气体扩散速率（D）指单位时间内气体扩散的 量。
⊿P ·T ·A ·S d · √MW
D ∝
⊿P：分压差 S：溶解度
T：温度 d：扩散距离
A：扩散面积 MW：分子量
（二）气体交换过程
1.肺泡气体交换过程
呼吸膜的结构:6层结构
肺扩散容量：气体在1mmHg分压差作用下，每分钟通过 呼吸膜扩散的气体毫升数，衡量气体通过呼吸膜能力的 指标。
2.氨基甲酸血红蛋白：反应迅速、可逆、不需酶参与
氯 转 移
（二）CO2解离曲线
表示血液中CO2含量和CO2分压的关系 特点：呈线性关系 血液中的CO2含量无饱和点，因此CO2解 离曲线的纵坐标用浓度表示。
何尔登效应：O2与Hb结合可以促使CO2释 放。因此，O2与CO2运输时相互影响。
第四节
3. 呼吸时相： 4. 体位：直立到平卧位时，肺顺应性降低。
（2）肺弹性阻力的来源
1)肺组织弹性纤维的回缩力（占1/3）:来
源于弹力纤维和胶原纤维
肺扩张

弹性回缩力增大
2)肺的液-气界面的表面张力（占2/3） 指向肺泡中心, 使肺泡缩小。
Laplace定律:P=2T/r
P:肺泡-气界压强,使肺泡回缩