生理学教案

2.中段:坡度较陡。PO2降低能促进大量氧离。意义:维持正常时组织氧供。
3.下段:坡度更陡。PO2稍有下降,血氧饱和度就急剧下降。意义:维持活动时组织氧供。
Hb氧容量100ml血的Hb所能结合的最大氧量。
Hb氧含量100血的Hb实际结合的氧量。
Hb氧饱和度Hb氧含量和Hb氧容量的百分比。
二、CO2的运输
（一）肺通气的动力
原动力:呼吸肌收缩和舒张引起的节律性呼吸运动是肺通气的原动力。
直接动力:肺内压与外界大气压间的压力差。
1.呼吸运动
呼吸肌收缩、舒张所造成的胸廓扩大和缩小成为呼吸运动。
（1）吸气肌
膈肌(Diaphragm)：收缩使膈顶下移，增大胸廓的上下径。
肋间外肌(External intercostal muscles):
（二）影响因素
1呼吸膜厚度
6层＜1μm厚：呼吸膜厚度↑→气体交换↓
肺纤维化、肺水肿时增厚
呼吸膜结构示意图
2.面积：
呼吸膜面积↓→气体交换↓。
肺不张、肺实变、肺毛细血管闭塞时面积减小
3．通气/血流比值(ventilation/perfusion ratio,VA/Q)
VA/Q:每分钟肺泡通气量（VA）与每分钟肺血流量的比值。
收缩使肋骨上提,扩大胸廓前后、左右径
辅助吸气肌:胸肌、背肌、胸锁乳突肌等.
（2）呼气肌
肋间内肌(Internalintercostal muscles):
肌纤维走向与肋间外肌走向相反.收缩时，胸腔容积减少
腹壁肌
(3)呼吸运动的形式：
根据用力程度分为：
1平静呼吸(eupnea)：安静状态下的呼吸
特点：呼吸运动平稳、均匀。12～18次/分。
VA/Q↑或↑都不利于气体交换，肺血栓VA/Q↑、肺不张VA/Q↓。
健康成人整肺的VA/Q为0.84,但实际上肺内各部分的VA和cap静脉血流的分步是不均匀的。所以，各处的VA/Q变化很大：肺尖可达3.3,肺底部可低至0.6。
通气/血流比值改变后的不同状态
（三）．肺扩散容量(pulmonary diffusion capacity ,DL)：―单位分压差下每分钟通过呼吸膜扩散的气量。
三、组织换气
血液与组织细胞之间的气体交换过程。
第三节气体在血液中的运输
一、O2、CO2在血中存在的形式
物理溶解:气体直接溶解于血浆中。
特征:①量小；
②溶解量与分压呈正比：
化学结合:气体与某些物质进行化学结合。
特征:量大,主要运输形式。
氧离曲线特征及生理意义
1.上段:坡度较平坦。表明：PO2变化大时，血氧饱和度变化小。意义:保证低氧分压时的高载氧能力。
3）补呼气量(expiratory reserve volume，ERV)：指平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气量。正常成年人补呼气量约为900～1200ml。
4）余气量(residual volume，RV)：最大呼气末存留于肺内不能再呼出的气量，正常成人约为1000～1500ml。支气管哮喘和肺气肿患者，残气量增加。
肺泡表面活性物质（pulmonary surfactant ,PS）
成分：为复杂的脂蛋白复合物
磷脂占PS重量的80－90％
其中主要成分为二棕榈酰卵磷脂（dipalmitoyl phosphatidyl choline，DPPC）
来源：肺II型细胞合成、贮存、释放
作用：降低肺表面张力
机制：DPPC为双极性分子，一端为疏水的脂肪酸链、另一端为亲水的磷脂酰胆碱。亲水端插入液体分子间，疏水端朝向空气，成单分子层分布于肺泡液气界面。
有利于肺扩张
有利于静脉血与淋巴液回流
如果胸膜腔破裂造成开放性气胸→肺萎缩→呼吸困难，血压↓（V回心血↓）
抢救措施：堵塞破口、抽气，恢复胸内负压
小结：
（二）肺通气的阻力
分为：弹性阻力和非弹性阻力
（一）弹性阻力(elastic resistance)
1．肺的弹性阻力
弹性阻力：弹性组织对抗外力引起的变形而产生的回位力。
胸内压＝－肺回缩力
图吸气和呼气时，肺内压、胸膜腔内压及呼吸气容积的变化过程（右）
和胸膜腔内压直接测量示意图（左）
吸气时：肺扩张↑，肺回缩力↑，胸膜腔的负值↑（平吸－5～－10mmHg）
呼气时：肺扩张↓，肺回缩力↓，胸膜腔的负值↓（平呼－3～－5mmHg）
平静呼吸中，呼气末、吸气末总为负值。
②生理意义：
2.无效腔和肺泡通气量
解剖无效腔(anatomical dead space):不能与血液进行气体交换的呼吸道的容积。正常成年人其容积约为150mL。
肺泡无效腔(alveolar dead space):未能与血液进行气体交换的肺泡容量。
生理无效腔=解剖无效腔+肺泡无效腔
肺泡通气量(alveolar ventilation):每分钟吸入肺泡的新鲜气量,
而顺应性可用单位压力变化所引起的容积变化衡量
C=△V/△P
肺顺应性：单位压力变化引起的肺容量变化
CL=(△V)肺容量的变化/(△P)跨膜压的变化(L/cmH2O)
（跨肺压＝肺内压－胸内压）
肺顺应性曲线的临床意义：
正常及几种异常的肺顺应性曲线
(4)胸廓的弹性阻力与顺应性：
胸廓的弹性阻力可用胸廓的顺应性( thoracic compliance,CT)表示
3．时间肺活量、用力呼气量、肺泡通气量、无效腔、功能余气量、肺换气过程及其影响因素。
4．呼吸中枢节律的形成及呼吸运动的调节
【讲授难点】
胸膜腔内压的形成、肺泡表面张力与肺表面活性物质、呼吸运动调节。
【学时】6
【教材】生理学，第六版，姚泰主编,北京：人民卫生出版社，2004
呼吸(respiration)：
吸气：主动（膈肌、肋间外肌）；呼气：被动（膈肌、肋间外肌舒张，无呼气肌收缩）
2用力呼吸(forced breathing)
吸气：主动（辅助呼吸肌参与）；呼气：主动（有呼气肌缩）
根据参与活动的呼吸肌分为：
①腹式呼吸膈肌活动为主
②胸式呼吸肋间外肌活动为主
③混合式呼吸
2．肺内压（intrapulmonary pressure）：肺泡内的压力
(二)肺通气量(pulmonary ventilation)和肺泡通气量(alveolar ventilation)
1.每分通气量
每分通气量：每分钟进或出肺的气体总量。
最大随意通气量：尽力作深快呼吸时，每分钟所能吸入或呼出的最大气量。
通气贮量百分比=（最大通气量-每分平静通气量）/最大通气量×l00％
1． 基本肺容积(Pulmonary volumes)
1）潮气量(tidal volume，TV)：是指每次吸入或呼出的气量。平静呼吸时潮气量约为500 ml。
2）补吸气量(inspiratory reserve volume，IRV)：指平静吸气末，再用力吸气所能吸入的气量。正常成年人补吸气量约为1500～2000ml。
⑴肺的弹性回缩力：来源――肺组织中的弹性纤维、胶原纤维等扩张
弹性阻力平静呼吸占1/3
⑵肺泡表面张力(alveolar surface tension)
表面张力：液体表面积尽可能缩小的力
肺泡内的液-气界面，因界面层的液体分子受力不均匀，表现的内聚力（表面张力）方向是向中心的→使肺泡缩小。
相连通的大小不同的液泡内压及气流方向示意图
第五章呼吸（Respiration）
【目的与要求】
了解呼吸的意义及呼吸的基本过程，掌握肺通气和肺换气的原理，熟悉气体的血液运输形式和呼吸节律的产生，掌握呼吸运动的调节。
【讲授重点】
1．肺通气的动力：肺内压与胸膜腔内压的概念、形成、呼吸过程中的变化及意义。
2．肺通气阻力：肺泡表面张力、肺表面活性物质、肺顺应性、比顺应性，气道阻力。
3．胸膜腔内压（胸内压）
⑴胸膜腔(pleural cavity)：
特点：①密闭、潜在腔隙、内无气体
有少量浆液：（a）润滑（粘滞性），减少摩擦；(b)内聚力（壁脏两层紧贴、不易分离）
⑵胸膜腔内压（intrapleural pressure）:胸膜腔内的压力
①形成原理：
呼气末、吸气末，大气压为0
胸内压＝0－肺回缩力
胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成
①胸廓处于自然位置时(肺容量≈67％)，不表现有弹性回缩力；
②胸廓缩小时(肺容量＜67％)，胸廓的弹性回缩力向外=吸气的动力，呼气的阻力；
③胸廓扩大时(肺容量＞67％)，胸廓的弹性回缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。
CT＝胸腔容积△V/跨壁压变化(△P＝胸内压－大气压)
运输形式：物理溶解（5%）
机体与外界环境之间的气体交换过程。
呼吸环节：
1外呼吸（①肺通气+②肺换气）
2气体在血中的运输③
3内呼吸（④组织换气+⑤细胞内氧化）
呼吸环节（The steps of respiration）
第一节肺通气（Pulmonary ventilation）
肺通气
肺与外界环境之间的气体交换过程。
一、肺通气原理
大、小肥皂泡连通（小：塌陷，大：破裂）
同理，成人3亿个大小不等的肺泡内存在液气界面，即有T，r不等。肺泡内压力(P)与表面张力(T)成正比,与肺泡半径(r)成反比。如果大小肺泡相等T，则如图所示。
肺泡表面张力的作用：
a.肺泡回缩→肺通气（吸气）阻力
b.肺泡内压不稳定→肺泡破裂或萎缩
c.促肺泡内液生成→产生肺水肿
2．肺容量(Pulmonarycapacity)
1)深吸气量(inspiratory capacity，IC)指在平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量。
2)功能余气量(functional residual capacity, FRC)：指平静呼气末存留于肺内的气量。正常成年人约为2500ml。