气体在血液运输,呼吸运动调节
大学精品课件：呼吸调节
2、机制
（1）中枢途径：
CO2 CO2 H+
CO2透过血脑屏障 →进入细胞间隙和脑组织 → CO2 +H2O→H2CO3 → HCO3- + H+ ， H+刺激中枢化学感受器 →呼吸加深加快
（ 2 ）外周化学感受器：血液中PCO2
血液中PCO2
→直接刺激颈A体和主A体
→传入神经
→延髓呼吸中枢
→呼吸加深加快
窦神经 呼吸肌运动神经元 主动脉神经
延髓 呼吸增强80%
中枢途径占80%。；外周途径占20%。 血液中一定浓度的PCO2是维持呼吸运动的最重要的生理性刺激
CO2
CO2对维持呼吸和呼吸中枢兴奋性是必要的，是调呼 吸活动的生理性因素，是经常起作用的重要化学刺激。
CO2、缺氧、 H+对呼吸运动的影响
1.CO2对呼吸运动的影响
CO2浓度增高 ——中枢（主）和外周化学感受器兴奋——呼吸中枢 兴奋——呼吸频率和深度增加——肺通气增加。
2.缺氧对呼吸运动的调节
缺氧——中枢和外周化学感受器兴奋——呼吸中枢兴奋——呼吸频率 和深度增加——肺通气增加。
3. H+对呼吸运动的影响 H+浓度增高 ——中枢（主）和外周化学感受器兴奋——呼吸中枢兴
b. PO2 ↓时
由于呼吸加深加快→使动脉血中PCO2 ↓，同时 H+也减少，故缺氧对呼吸的刺激作用较弱（与保持 PCO2 和pH在正常范围内比）
c. pH↓
由于呼吸加深加快→使动脉血中PCO2 ↓ ，同时 CO2减少，使H+也减少，故使呼吸加深加快不如 pH 单独下降时明显（即pH ↓时维持PCO2正常的情况）
5呼吸(动物生理学)
二、氧的运输 物理溶解——1.5%，化学结合——98.5%。 O2的结合形式是氧合血红蛋白（HbO2）。
（一）血红蛋白的结构与性质
（一）Hb与O2结合的特征 1、反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2和的影响。
2、该反应是氧合，不是氧化。 3、HbO2呈鲜红色，去氧Hb呈紫蓝色。
发绀不是缺氧的标志 （二）血红蛋白结合氧的能力
R-NHCOO- + H+
2）碳酸氢盐形式——出现氯转移
3）氨基甲酸血红蛋白
（二）CO2解离曲线 1、 CO2解离曲线
2、O2与Hb的结合对CO2运输的影响
O2与Hb结合可促使CO2释放，这一现象称霍尔登效应。
综上所述，O2及CO2的运输不是孤立进行的，而是相互
影响的。CO2通过波尔效应影响O2的结合和释放，O2又通过何 而登效应影响CO2的结合和释放。
（3）补呼气量 （6）肺总量
2、动态肺容量 （1）用力肺容量（FVC） （2）用力呼气量（FEV）
阻塞性肺疾患者： FEV1、FEV1%降低
限制性肺部疾患者 FEV1降低 FEV1%正常或上升
（二）肺通气量 1、每分通气量，最大随意通气量。 2、肺泡通气量=（潮气量-无效腔量） ×呼吸频率 3、无效腔通气
（五）O2和CO2扩散的时程及其特点 1、O2的扩散 2、CO2的扩散
二、组织换气 （一）组织换气过程 （二）影响组织换气过程
1、细胞和毛细血管间的距离 2、组织代谢 3、毛细血管的血流速度
第三节 气体在血液中的运输 一、气体在血液中运输的形式
物理溶解、化学结合两种形式。
在1个大气压、温度37血液中溶解系数： O2——0.024ml/ml；CO2——0.49ml/ml
生理呼吸ppt课件
呼吸频率 每分通气 （次/分） 量（ml） 12 6000
肺泡通 气量 （ml） 4200
1000 250
6 24
6000 6000
5100 2400
第二节 气体的交换和运输
一、气体的交换
（一）气体交换的动力 —气体分压差
安静时肺泡、血液和组织内O2和CO2的分压（mmHg）
（一）肺通气的阻力
1. 弹性阻力—主要来自于肺
（1）肺的弹性回缩力
（2）肺泡表面张力
肺泡表面张力
使肺泡回缩萎陷
使相通的大小肺泡
内压不稳定
肺泡表面活性物质
肺泡表面活性物质的作用
维持肺泡的稳定性
避免肺毛细血管中液体渗入 肺泡，防止肺水肿的发生
降低吸气阻力，减少吸气
做功
（一）肺通气的阻力
呼气肌
肋间内肌
腹肌
（1）平静呼吸和用力呼吸
（1）平静呼吸和用力呼吸
平静呼吸：呼吸频率为12~18次/分
过程：膈肌收缩 →胸廓上下径增加
→
肋间外肌收缩→胸廓前后和左右径增加
→ 胸廓容积↑→肺被动扩张→肺内压 → 吸气
（呼气时相反）
（1）平静呼吸和用力呼吸
用力呼吸（深呼吸）
吸气运动时膈肌和肋间外肌加强收缩，膈 肌下移可达7～10cm；同时辅助吸气肌也参与 收缩，使胸廓进一步扩大，吸入更多的气体。 呼气运动时除吸气肌舒张外，还需要呼气肌收 缩，使胸廓进一步缩小，肺内压进一步升高， 呼出更多的气体。
（3）补呼气量（ERV） ：平静呼气末，再尽力呼气所能增加 的呼出气量 。正常成人为0.9~1.2L 。
（4）残气量（RV） ：最大呼气末尚存留于肺内不能再呼出的 气体量 。正常成人为1.0~1.5L。
呼吸生理
主要呼吸肌
吸气
呼气
膈肌和肋间外肌收缩，使 胸廓的上下、左右、前后 径增大，则胸腔和肺容积 增大，肺内压下降。
膈肌和肋间外肌弛缓，肺依靠 本身的回缩力量而回位。用力 呼气时，肋间内肌收缩，腹肌 收缩使隔肌向上移动。
（二）呼吸运动
1. 平静呼吸:安静状态下的呼吸，12-18次/分。 （1）平静吸气：
肺活量 =潮气量＋补吸气量＋补呼气量 肺活量是常用的肺通气功能指标，
2．用力呼气量 ：用力吸气后，用力以 最快的速度尽力呼气，测定第1、2、3 秒内呼出的气体量，通常用它占用力 肺活量的百分数表示。
正常人分别1、2、3秒末为83％、 96％和99％， 如第1秒末低于65%， 提示有一定程度的气道阻塞。
膈肌⊕★→膈顶下降→胸廓上下径↑ 肋间外肌⊕→肋骨上提外展→胸廓前后左右径↑ －→肺随之扩大→肺内压↓(<大气压)→吸气入肺
（2）平静呼气：
膈肌(—)
肋间外肌ө
－→膈顶、肋骨、胸骨回位→胸廓↓→肺随之缩小→肺内压↑(>大气压)→呼气出肺
平静呼吸特点：吸气——膈肌、肋间外肌⊕引起——主动 呼气——吸气肌引起——被动
是呼气时胸内压都低于大气压， 故又称为胸内负压 。 平静吸气末：-5~-10 mmHg 平静呼气末：-3~-5 mmHg
2、 形成原因
胸内负压是由肺的回缩力形成的 两种力通过胸膜脏层作用于胸膜腔： 肺内压——使肺泡扩张 肺的回缩力——使肺泡缩小 ∴ 胸内压=肺内压－肺回缩力 在吸气末和呼气末，肺内压＝大气压 ∴ 胸内压=大气压－肺回缩力 如以大气压为0,则：胸内压＝－肺回缩力 吸气：肺扩张→肺回缩力↑→胸内压负值↑ 呼气：肺缩小→肺回缩力↓→胸内压负值↓
3. 无效腔和肺泡通气量
第五章 呼吸
(TV)，约为400～500ml。 2．补吸气量 平静吸气末，再尽力吸入的气量称为补吸气量
(IRV)，又称吸气储备量。正常成年人约为1500～ 2000ml。 3．补呼气量 平静呼气末，再尽力呼出的气量称为补呼气量
(ERV)，也称呼气储备量。正常成年人约为900～ 1200ml。 4．残气量 最大呼气末存留在肺内不能再呼出的气量称为残气量
(RV)。正常成年人约为1000～1500ml。
（二）肺容量
肺容量是指肺容积中两项或两项以上 的联合气量。
1．深吸气量 从平静呼气末作最大吸气时所能 吸入的气量为深吸气量 (IC)。它是衡量最大通气 潜力的一个重要指标。
2．功能残气量 平静呼气末肺内存留的气量称为 功能残气量(FRC)。正常成年男性约为2500ml，成 年女性约为2000ml。功能残气量代表了吸气肌处 于松弛状态时的肺容量，肺弹性降低、呼吸道狭 窄致通气阻力增大时可使功能残气量增加。
（跨肺压即肺内压与胸内压之差）
在肺充血、肺水肿及肺的纤维化等病 变情况下，肺组织比较坚硬，弹性阻力增 大，肺的顺应性减小，此时吸气必须更加 用力，产生更大的胸内负压，才能有足够 的肺通气量
肺的弹性阻力是吸气的阻力，呼气的动力。
肺的弹性阻力增大时，肺顺应性降低， 出现吸气困难。如：肺充血、肺组织纤维化、
5．肺总容量 肺所能容纳的最大气量，称 为肺总容量( TLC)，它等于肺活量与残气 量之和。正常成年男性平均约为5000ml， 女性约3500ml。
六、肺通气量
(一)每分通气量
是指每分钟吸入或呼出的气体总量。 每分通气量=潮气量×呼吸频率。
最大通气量： 只测10s或15s。
第五章 呼吸用(动物生理学 新版)
在组织活动加强时， PO2可降至15mmHg.在这段
PO2稍下降， HbO2就可大大下降， HbO2进一
步解离，氧含量仅为4.4ml,这样100ml能供应 组织15ml O2是安静时3 倍。
静脉
(at rest)
动脉
3> 氧离曲线的位移及其影响因素 Hb对氧的亲和力：血氧饱和度为50％时的PO2，用
血浆溶解的CO2 扩散入红细胞中以这两种形式 存在。
1 以碳酸氢盐形式运输
（1）CO2来源：依分压差透过细胞膜及毛细血管壁进 入血液中。
在血浆中
特点：可逆、反应方向决定PCO2 ；由于碳酸酐
酶（CA）少，反应速度慢。
（2）大部分CO2在PCO2作用下进入红细胞，红细胞中
含有大量CA，使反应较血浆中快50.00 倍，H2CO3迅 速解离为H++HCO3-
五、肺通气量
1、每分通气量：每分钟吸入或呼出的肺内气体 的总量。
每分通气量=潮气量×呼吸频率 2、肺泡通气量=（潮气量-无效腔量） ×呼吸频率
解剖无效腔（上呼吸道至呼吸性细支气管） 生理无效腔 肺泡无效腔
深而慢的呼吸比浅而快的呼吸肺通气效率高：
第二节 肺换气和组织换气
回顾肺换气和组织换气的含义
吸气肌：膈肌和肋间外肌
呼吸肌 呼气肌：肋间内肌和腹肌
辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌等 平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。 用力呼气时，呼气才是主动。
3 呼吸方式
腹式呼吸 胸式呼吸 胸腹式呼吸
（二） 肺内压 推动气体进出肺的直接动力
概念：肺或肺泡内的压力
吸气初：肺内压<大气压 吸气末 呼气初：肺内压>大气压 呼气末
意义：促进肺毛细血管血液的氧合；利于组 织血液中氧的释放
生理学：第五章_呼吸
第五章呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程,称为呼吸（respiration）。
呼吸的全过程由三个环节组成：①外呼吸，包括肺通气和肺换气；②气体运输；③内呼吸，即组织换气，有时也将细胞内的氧化过程包括在内。
第一节肺通气一、肺通气的原理气体进出肺取决于推动气体流动的动力和阻止气体流动的阻力的相互作用，动力必须克服阻力，才能实现肺通气。
1.肺通气的动力：肺泡与外界环境之间的压力差是肺通气的直接动力，而呼吸运动则是肺通气的原动力。
（掌握）（1）呼吸运动：指呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小的过程。
它包括吸气运动和呼气运动。
1）呼吸运动的过程：•吸气过程①（平静）吸气时，膈肌、肋间外肌收缩T胸廓扩大T肺容积扩大T肺内压降低（v大气压气体进入肺T完成吸气。
②用力吸气时，辅助吸气肌也参与收缩。
•呼气过程①（平静）呼气时，膈肌、肋间外肌舒张T肺弹性回缩，容积减小并牵引使胸廓缩小T肺内压增加（＞大气压）T气体排出肺T完成呼气。
②用力呼气时，呼气肌也收缩T胸廓进一步缩小T肺内压进一步增加T更多气体排出肺。
2）呼吸运动的型式：①腹式呼吸和胸式呼吸：膈肌的收缩和舒张可引起腹腔内器官位移，造成腹部的起伏，这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。
肋间外肌收缩和舒张时主要表现为胸部的起伏，这种以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动称为胸式呼吸。
一般情况下，成年人的呼吸运动呈胸式和腹式混合式呼吸。
②平静呼吸和用力呼吸：安静状态下的呼吸运动称为平静呼吸，呼吸频率为每分钟12〜18次。
当机体运动或吸入气中C◎含量增加而Q含量减少或肺通气阻力增大时，呼吸运动将加深加快，这种呼吸运动称为用力呼吸或深呼吸。
在缺氧、CQ增多或肺通气阻力较严重的情况下，可出现呼吸困难。
（2）肺内压：指肺泡内的压力。
在呼吸过程中，肺内压呈周期性波动。
吸气时，肺内压下降，低于大气压，气体入肺，至吸气末，肺内压与大气压相等。
反之, 呼气时，肺内压升高，高于大气压，气体出肺，至呼气末，肺内压与大气压相等。
第五章 呼吸生理
*（1）潮气量 TV （2）补吸气量 （3）补呼气量 （4）余气量
*（二）肺容量
（1）深吸气量 （3）肺活量 （2）功能余气量 （4）肺总量
深吸气量（IC）=潮气量+补吸气量）.
肺活量（VC）=补吸气量+潮气量+补呼气量
功能余气量（FRC）=补呼气量+余气量
肺总容量(TLC) = 补吸气量+潮气量+补呼气量+ 余气量
3. 去氧Hb ( 紫蓝色) 与发绀 (Cyanosis) 100mL血液中去氧Hb超过5 g 时，皮肤、黏膜 呈浅蓝色的现象称为发绀，显示机体缺氧。 4. CO中毒：与Hb 结合力亲和力是O2的250倍, 占据位点，造成缺氧；HbCO呈樱桃红色。
*2．氧离曲线 （1）定义：… , 呈“S”形。 上 段
胸腔容积的变化（△V） 胸廓的顺应性（C）= 跨胸壁压的变化（△P）
压力与肺容量之间关系的变化可用压力－容量曲线表示
（2）肺及胸廓弹性阻力 肺弹性阻力 肺组织本身的弹性回缩力 1/3 肺泡表面张力 2/3
胸廓的弹性阻力：
来自于胸廓的弹性回缩力。其方向视胸廓的位 置而定（胸廓的自然位置的肺容量，相当于肺总量 的67%）。
非弹性阻力 30％
（一）弹性阻力和顺应性 1 概念 弹性阻力（R）：…，用顺应性来度量。 顺应性（C）： 2 二者关系 C=1/R 或 C=容积变化(△V)/压力变化(△P) (L/cmH2O) 3、肺及胸廓顺应性和弹性阻力 （1）肺及胸廓顺应性 肺容量变化（△V） 肺的顺应性（C）= 跨肺压变化（△P）
C.肺活量×呼吸频率
D.无效腔容量×呼吸频率
思考题：*1.简述呼吸活动的三个基本环节。 *2.肺表面活性物质的分泌部位、主要成分、作用及其生 理意义？ *3.试述胸内压的形成及其意义。
医学生理学--呼吸系统
妊娠22-24 w 肺Ⅱ型细胞开始合成 妊娠25～30 w肺泡腔内开始出现 分娩时(40 w )肺泡腔内达高峰
故早产儿易患新生儿呼吸窘迫综合症。
P=
2T r
式中： P ：肺泡液 - 气界面的压 强（ N/m2 ）， T ：肺泡液 - 气界 面的表面张力系数（即单位长度 的表面张力， N/m ）； r ：肺泡 半径（m）。
运动时，由于肺毛细 血管开放的数量和开 放程度增加，有效扩 散面积也大大增加。
3、通气与血流比值的影响※
每分钟肺泡通气量与每分肺血流量之间的比值： V/Q=4.2/5.0=0.84
功能性动-静脉短路
肺泡无效腔增大
整个肺脏的V/Q=0.84,是衡量肺换气功能的指标；但因肺
脏各局部的肺泡通气量和血流量的不均性，故临床上更应
平静呼吸特点
吸气——膈肌、肋间外肌收缩引起——主动
呼气——膈肌、肋间外肌舒张引起——被动
用力呼吸 机体活动时或异常情况下引起深 而快的呼吸，也称深呼吸 吸气： 吸气肌、辅助吸气肌收缩 呼气： 吸气肌、辅助吸气肌舒张 呼气肌收缩
特点：吸气和呼气都是主动运动
(二) 呼吸运动形式
a、胸式呼吸：肋间外肌 收缩舒张为主的呼吸运动。 见于肥胖、妊娠、腹 腔巨大肿块、严重腹水等
意义:机体在安静状态下血液Hb对组织的供氧情况。
下段:15～40mmHg 坡度更陡 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。
4、影响氧解离曲线的因素
作用于胸腔内其他 器官，如腔静脉和胸 导管等，有利于静脉 血和淋巴液的回流。
3）胸膜腔内的测定
呼吸系统笔记
呼吸过程和呼吸器官一、呼吸过程呼吸全过程包括三个相互联系的环节：（1）外呼吸，包括肺通气和肺换气；（2）气体在血液中的运输；（3）内呼吸（1）外呼吸是大气与肺进行气体交换以及肺泡与肺毛细血管血液进行气体交换的全过程。
（2）内呼吸指的是血液与组织细胞间的气体交换，而细胞内的物质氧化过程也可以认为是内呼吸的一部分。
二、呼吸器官及其功能1.呼吸道上呼吸道:鼻、咽、喉；下呼吸道:气管、支气管、终末细支气管左右主支气管特点、意义：支气管,分两边，左支细长右粗短，左近水平右垂直，异物坠落向右转，肺叶肺段小细终，一棵大树倒栽葱呼吸道的作用：传送气体;对吸入气体有调温、调湿、过滤和清洁作用；对机体有保护功能；呼吸道平滑肌受迷走神经和交感神经支配2.肺泡是由上皮细胞构成的半球状含气小囊泡。
在肺部,气体交换所经历的组织结构肺泡-毛细血管膜)称为呼吸膜。
呼吸膜有6层:含肺泡表面活性物质的液体层;肺泡上皮细胞层;肺泡上皮细胞基膜层;由胶原纤维和弹性纤维交织成网的间隙;毛细血管基膜层;毛细血管内皮细胞层;总厚度仅0.2~ 1μm，通透.性大,气体容易扩散通过3.肺泡表面张力肺泡内表面的液体层与肺泡气形成液一气界面,产生表面张力,力的方向指向肺泡中心,趋使肺泡回缩据Laplace定律,吹胀的液泡的内缩压( P )与液泡表面张力系数(T)成正比,与液泡的半径(r)成反比，即:4.肺泡表面活性物质是由肺泡Ⅱ型细胞分泌的一种脂蛋白，主要成分是二棕搁酰卵磷脂，分布于肺泡液体分子层的表面，即在液一气界面之间。
肺泡表面活性物质的生理意义：（1）降低肺泡表面张力；（2）增加肺的顺应性；（3）维持大小肺泡容积的相对稳定；（4）防止肺不张；（5）防止肺水肿。
肺泡表面活性物质缺乏将出现：肺泡的表面张力增加，大肺泡破裂小肺泡萎缩，初生儿呼吸窘迫综合征等病变。
三、胸廓和呼吸肌胸廓形态、运动：胸廓形似小鸟笼，上窄下宽扁锥形，上口狭小前下斜，下口封膈分腹胸，容纳保护心和肺，呼气下降吸气升引起呼吸运动的肌肉称为呼吸肌。