第五章 呼 吸

呼吸过程分为外呼吸、气体在血液中的运输和内呼吸。本章重点讲解的是外呼吸，以及影响呼吸运动的因素。外呼吸又分为肺通气和肺换气。

一、肺通气：气体经呼吸道出入肺泡的过程。

1．肺通气的动力

直接动力是肺泡气与大气之间的尽力差。厚始动力是胸廓的运动。

平静呼吸时吸气是主动的，呼气是被动的，即吸气动作是由吸气肌收缩引起，而呼气动作则主要是吸气肌舒张引起，而不是呼气肌收缩。

用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。

2．肺通气的阻力

包括弹性阻力和非弹性阻力。平静呼吸时，弹性阻力是主要因素，肺通气的动力主要用于克服弹性阻力，其次是用于克服气道阻力。

(1)弹性阻力 包括肺和胸廓的弹性回缩力。其中肺的弹性回缩力构成弹性阻力的主要成分，肺泡的回缩力来自肺组织的弹力纤维和肺泡的液一气界面的表面张力。

弹性阻力的大小常用顺应性表示．其计算公式为：

顺应性=1/弹性阻力

(2)非弹性阻力 包括气道阻力、惯性阻力和组织的粘滞阻力．其中气道阻力主要受气道管径大小的影响。呼吸道口径是影响呼吸道阻力的主要因素，呼吸道口径又受四方面的因素影响：

1）跨壁压 呼吸道内压力高，跨壁压增大，管径被动扩大，阻力变小；反之则增大。

2）肺实质对呼吸道壁的外向放射状牵引

3）自主神经系统对呼吸道壁平滑肌舒缩活动的调节

4）化学因素的影响 儿茶酚胺可使呼吸道平滑肌舒张；前列腺素F2a可使之收缩，而E2使之舒张。

二、胸内压：即胸膜腔内的压力

1．胸膜腔

胸膜腔是由胸膜壁层与胸膜脏层所国成的密闭的潜在的腔隙，其间仅有少量起润滑作用的浆液，无气体存在。

2．胸内压大小

正常情况下，胸内压力总是低于大气压，故称为胸内负压。 胸膜腔内压=–肺回缩力。

3．胸内负压形成原因

(1)正常情况下，密闭胸膜腔内无气体．仅有少量浆液使胸膜壁层和脏层紧密相贴，两层间可以滑动但不能分开。 (2)由于婴儿出生后胸廓比肺的生长快，使肺通常处于被动扩张状态，产生—定的回缩力，因而使作用于胸膜腔的压力被抵消一小部分，致使胸内压低于肺内压。

4．胸内负压的生理章义

(1)保持肺的扩张状态；

(2)促进血液和淋巴液的回流。

三、肺泡表面活性物质 肺泡表面活性物质是由肺泡Ⅱ型细胞分泌的一种复杂的脂蛋白混合物，其主要成分是二棕榈酰卵磷脂。

肺泡表面活性物质的生理作用是：

①降低肺泡表面张力。②维持互相交通的、大小不同肺泡的稳定性，保持肺泡正常扩张状态。 ③维持肺泡与毛细血管之间的正常流体静压力，防止肺水肿。

四、肺通气量、每分钟肺气量和肺泡通气量

1.肺通气量

肺通气量是指单位时间内呼出或吸入肺的气体总量。它与肺容量相比，能更全面地反映肺通气功能。

2.每分钟通气量

每分肺通气量是指每分钟吸进或呼出肺的气体总量，它等于潮气量与呼吸频率的乘积。

3.肺泡通气量

肺泡通气量是指每分钟吸人或呼出肺泡的气体总量，它是与直接进行气体交换的有效通气量。气体进出肺泡必经呼吸道，呼吸道内气体不能与血液进行气体交换，构成解剖无效腔。其计算公式为：

每分钟肺泡通气量=(潮气量—无效腔气量)×呼吸频率

4.评价肺通气功能的常用指标

常用的指标有肺活量、时间肺活量、肺通气量、肺泡通气量等，从气体交校的意义来说最好的指标是肺泡通气量。

五、肺换气

肺换气即肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换。

1．肺换气的结构基础

肺换气的结构基础是呼吸膜(肺泡膜)。它由6层结构组成

(1)单分子的表面活性物质层

(2) 肺泡液体层；

(3) 肺泡上皮层

(4)组织间隙层；

(5)毛细血管基底膜层；

(6)毛细血管内皮细胞层。

2．肺换气的动力 气体的分压差。分压是指混合气体中某一种气体所占的压力。

3．影响肺换气的因素

(1)呼吸膜的厚度和面积 肺换气效率与面积呈正比，与厚度呈反比。

(2)气体分子的分子量 肺换气与分子量的平方根呈反比。

(3)溶解度 肺换气与气体分子的溶解度呈正比。

(4)气体的分压差 肺换气与气体的分压差呈正比。

(5)通气/血流比值

六、气体在血液中的运输

1．氧气的运输

氧气的运输包括物理溶解和化学结合两种形式。

(1)物理溶解 约占血液运输氧总量的1.5％。气体的溶解量取决于该气体的溶解度和分压大小，分压越高．溶解的度越大。

(2)化学结合 化学结合的形式是氧合血红蛋白．这是氧气运输的主要形式，占血液运输氧总量的98.5%。正常人100ml动脉血中血红蛋白(Hb)结合的氧约为19.5ml。

(3) Hb 是运输氧的主要工具，Hb与O2结合有如下特点；

①Hb与O2的可逆性结合。

②Hb与O2结合是氧合而不是氧化，因为它不涉及电子的得失。

③Hb与O2结合能力强

④Hb的变构效应直接影响对O2的亲和力

⑤结合成解离曲线呈S型。

2．影响氧离曲线的因素

（1）pH和PCO2 血液pH降低或PCO2 升高，Hb对O2的亲和力降低，P50增大，曲线右移，可释放O2供组织利用。PH值对Hb与O2的亲和力的这种影响称为波尔效应。

（2）温度 温度升高时，曲线右移，可释放更多的O2供组织利用。反之，使曲线左移。

（3）2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG） 血液PO2降低时，红细胞内的无氧酵解作用加强，产生2，3-DPG。2，3-DPG浓度升高，Hb对O2的亲和力降低，氧离曲线右移；反之，则曲线左移。

3．二氧化碳的运输

(1)物理溶解形式 物理溶解占5％。

（2）化学结合 HC03-，占88％。氨基甲酸血红蛋白，占7％。

七、呼吸中枢及呼吸运动的调节

呼吸中枢是指中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。分布在大脑皮层、间脑，脑桥、延髓、脊髓等部位。

基本呼吸节律产生于延髓，延髓是自主呼吸的最基本中枢。

脑桥是呼吸调整中枢。

八、呼吸运动的调节

1．牵张反射 由肺的扩张或缩小引起的吸气抑制或兴奋的反射称为肺牵张反射或黑—伯反射。其感受器主要分布在支气管和细支气管的平滑肌层中，阈值低、适应慢。其传入通路是经由迷走神经纤维进入延髓。该反射包括肺扩张反射和肺缩小反射。

肺牵张反射是一种负反馈调节机制。其生理意义在于：使吸气不致过长、过深，促使吸气及时转入呼气。

2.化学因素对呼吸的调节