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第5章 呼吸 生理学第五章第五章 呼呼 吸吸 respiration2 呼吸运动的调节呼吸运动的调节 概述概述肺通气肺通气气体交换气体交换气体在血液中的运输气体在血液中的运输主要内容主要内容3 呼吸呼吸 机体与外界环境之间的气体交换过程。机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸意义呼吸意义 及时补充机体在新陈代谢过程中消耗的及时补充机体在新陈代谢过程中消耗的O2排除新陈代谢过程中生成的多余的排除新陈代谢过程中生成的多余的CO2。呼吸的概念呼吸的概念4Z缺氧对中枢神经系统的影响56 （1 1）外呼吸）外呼吸 （外界环境（外界环境 肺毛细血管肺毛细血管)包括肺通气（肺包括肺通气（肺 外界空气）外界空气）肺换气（肺泡肺换气（肺泡 肺毛细血管）肺毛细血管）（2 2）气体在血液中的运输。）气体在血液中的运输。（3 3）内呼吸又称组织换气）内呼吸又称组织换气 （血液（血液 组织细胞）组织细胞）呼吸运动的基本环节呼吸运动的基本环节第一节第一节 肺肺 通通 气气8肺通气是肺与外界环境之间的气体交换过肺通气是肺与外界环境之间的气体交换过程程。(一一一一)肺通气的动力肺通气的动力直接动力：肺内压与大气压之差直接动力：肺内压与大气压之差原始动力：呼吸运动原始动力：呼吸运动一、肺通气的原理一、肺通气的原理大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点1 1、呼吸运动、呼吸运动呼吸运动是呼吸运动是呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小的运动。律性扩大和缩小的运动。主要呼吸肌主要呼吸肌n吸气肌：膈肌、肋间外肌吸气肌：膈肌、肋间外肌n呼气肌：肋间内肌、腹壁肌呼气肌：肋间内肌、腹壁肌n辅助呼吸肌：胸锁乳突肌、斜方肌、胸大肌辅助呼吸肌：胸锁乳突肌、斜方肌、胸大肌等等11平静吸气时，吸气运动主要由膈肌和肋间外肌平静吸气时，吸气运动主要由膈肌和肋间外肌主动收缩完成（胸腔和肺容积增大，肺内压低主动收缩完成（胸腔和肺容积增大，肺内压低于大气压，气体入肺而完成吸气）。于大气压，气体入肺而完成吸气）。吸气运动吸气运动呼气运动呼气运动平静呼吸时，由膈肌和肋间外肌舒张实现（胸平静呼吸时，由膈肌和肋间外肌舒张实现（胸廓和肺依其自身的回缩力而回位，使胸腔和肺容廓和肺依其自身的回缩力而回位，使胸腔和肺容积减小，当肺内压高于大气压时，完成呼气）积减小，当肺内压高于大气压时，完成呼气）因此因此平静呼吸时吸气是主动过程，呼气是被平静呼吸时吸气是主动过程，呼气是被动过程。动过程。13呼吸形式呼吸形式按呼吸运动的深度分：按呼吸运动的深度分：n平平静静呼呼吸吸：人人体体在在安安静静时时，平平稳稳而而自自然然的的呼呼吸。吸。12-1812-18次次/min./min.特点：吸气是主动过程，呼气是被动过程。特点：吸气是主动过程，呼气是被动过程。n用用力力呼呼吸吸或或深深呼呼吸吸:呼呼吸吸运运动动加加深深、加加快快。用用力力吸吸气气时时，除除膈膈肌肌和和肋肋间间外外肌肌加加强强收收缩缩外外，辅辅助助吸吸气气肌肌也也参参与与收收缩缩，使使胸胸腔腔容容积积和和肺肺容容积积进进一步扩大，吸入更多气体。一步扩大，吸入更多气体。特点：吸气和呼气都是主动过程。特点：吸气和呼气都是主动过程。14按参与呼吸运动的主要肌群分：按参与呼吸运动的主要肌群分：n腹式呼吸腹式呼吸 以膈肌节律性运动为主，腹部起伏较明显。以膈肌节律性运动为主，腹部起伏较明显。婴婴幼幼儿儿、胸胸膜膜炎炎和和胸胸腔腔积积液液患患者者只只出出现现腹腹式式呼吸。呼吸。n胸式呼吸胸式呼吸 由肋间外肌节律性运动为主，胸壁起伏明显。由肋间外肌节律性运动为主，胸壁起伏明显。妊妊娠娠妇妇女女或或腹腹膜膜炎炎、腹腹水水或或腹腹腔腔内内肿肿瘤瘤患患者者只只出现胸式呼吸。出现胸式呼吸。通常为腹式和胸式呼吸的混合型呼吸通常为腹式和胸式呼吸的混合型呼吸152 2、肺内压、肺内压 肺内压：肺泡内的压肺内压：肺泡内的压力。力。在呼吸过程中，肺内在呼吸过程中，肺内压呈周期性变化。压呈周期性变化。吸气初肺内压吸气初肺内压大气压，大气压，气体出肺。气体出肺。吸气末或呼气末，肺吸气末或呼气末，肺内压大气压。内压大气压。16正压呼吸法正压呼吸法负压呼吸法负压呼吸法人工呼吸原理：自然呼吸停止，用人为的方人工呼吸原理：自然呼吸停止，用人为的方法改变肺内压，建立肺内压与大气压之间的法改变肺内压，建立肺内压与大气压之间的压力差，维持肺通气。压力差，维持肺通气。173 3、胸膜腔及、胸膜腔及胸膜腔内压胸膜腔内压胸胸膜膜腔腔是是由由脏脏层层胸胸膜膜和和壁壁层层胸胸膜膜构构成成；左左右右各各一一，密密闭闭的的，里里面面只只有有少少量量浆浆液液，没没有气体。有气体。18l胸膜腔内浆液的作用胸膜腔内浆液的作用：减小两层胸膜之间的摩擦力减小两层胸膜之间的摩擦力能使两层胸膜贴附在一起不能使两层胸膜贴附在一起不易分开易分开1920胸膜腔内压胸膜腔内压胸膜腔内压肺内压胸膜腔内压肺内压肺回缩力肺回缩力 吸气末或呼气末，肺内压等于大气压吸气末或呼气末，肺内压等于大气压胸膜腔内压大气压胸膜腔内压大气压肺回缩力肺回缩力 若以大气压为零：若以大气压为零：胸膜腔内压胸膜腔内压肺回缩压肺回缩压(力力)胸内负压的生理意义：胸内负压的生理意义：维持肺扩张状态，并使肺能随胸廓扩张而维持肺扩张状态，并使肺能随胸廓扩张而扩张；扩张；促进静脉血和淋巴液的回流。促进静脉血和淋巴液的回流。21胸胸膜膜腔腔的的密密闭闭性性是是肺肺能能够够随随胸胸廓廓扩扩张张而而扩扩张张的根本原因的根本原因。22 弹性阻力弹性阻力（通气阻力的（通气阻力的70%70%）非弹性阻力非弹性阻力（通气阻力的（通气阻力的30%30%）肺弹性阻力肺弹性阻力胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力1/31/3由肺组织弹性成分产生由肺组织弹性成分产生2/32/3由表面张力所产生由表面张力所产生气道阻力气道阻力惯性阻力惯性阻力粘滞阻力粘滞阻力二、肺通气的阻力23弹性阻力：弹性阻力：物体对抗物体对抗外力作用所引起变形外力作用所引起变形的力。包括肺弹性阻的力。包括肺弹性阻力和胸廓弹性阻力。力和胸廓弹性阻力。肺的弹性阻力是吸气肺的弹性阻力是吸气时由于肺扩张变性所时由于肺扩张变性所产生的回缩力。产生的回缩力。（一）弹性阻力24n顺应性：指弹性组织在外力作用下发生变形的难易顺应性：指弹性组织在外力作用下发生变形的难易程度。是程度。是度量弹性阻力大小的指标。度量弹性阻力大小的指标。顺应性可用单位跨壁压（跨肺压、跨胸壁压）变化（顺应性可用单位跨壁压（跨肺压、跨胸壁压）变化（P)P)，所引起的容积（所引起的容积（V V）变化来表示。单位：）变化来表示。单位：L/cmH2OC=C=C=C=(V)V)(P)P)(L/cmH(L/cmH2 2O)O)n顺应性与弹性阻力成反比，即顺应性越大，弹性阻顺应性与弹性阻力成反比，即顺应性越大，弹性阻力就越小，在外力作用下易变形。力就越小，在外力作用下易变形。顺应性（顺应性（顺应性（顺应性（C C）=1/R=1/R25n1 1、肺弹性阻力、肺弹性阻力 来源：肺组织弹性回缩力来源：肺组织弹性回缩力+肺泡表面张力肺泡表面张力 表面张力表面张力 在液在液-气界面上，由于液体分子之间的吸气界面上，由于液体分子之间的吸引力大于气体分子之间的吸引力，而使表面引力大于气体分子之间的吸引力，而使表面积趋向于缩小的力。积趋向于缩小的力。26来源于肺泡内液来源于肺泡内液来源于肺泡内液来源于肺泡内液-气气气气界面液体分子之间的界面液体分子之间的界面液体分子之间的界面液体分子之间的吸引力，是使肺泡尽吸引力，是使肺泡尽吸引力，是使肺泡尽吸引力，是使肺泡尽量缩小的力。量缩小的力。量缩小的力。量缩小的力。构成肺构成肺弹性阻力。弹性阻力。液体液体气体气体液液-气气界面界面 肺泡表面张力肺泡表面张力:肺泡表面张力肺泡表面张力 27来源：肺泡来源：肺泡型上皮细胞合成和释放型上皮细胞合成和释放成分：二棕榈酰卵磷脂成分：二棕榈酰卵磷脂 (DPPC)(DPPC)作用：降低肺泡表面张力作用：降低肺泡表面张力肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质28 肺泡肺泡肺泡肺泡(alveoli)为气管分支终末结构，是气体交为气管分支终末结构，是气体交换的场所。正常成人约有换的场所。正常成人约有3 3亿个大小不等的肺泡，亿个大小不等的肺泡，总面积达总面积达70m70m2 2。肺泡上皮细胞：肺泡上皮细胞：型细胞（扁平细胞）型细胞（扁平细胞）机械性支持机械性支持型细胞（分泌细胞）型细胞（分泌细胞）分泌肺泡表面活性物分泌肺泡表面活性物质质29肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质生理意义生理意义：维持肺泡容积的稳定性。维持肺泡容积的稳定性。减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿。肺水肿。降低吸气阻力，有利于肺的扩张。降低吸气阻力，有利于肺的扩张。30正常及几种异常情况下顺应性曲线2 2、胸廓弹性阻力和顺应性、胸廓弹性阻力和顺应性处于处于自然位置自然位置自然位置自然位置：肺容量：肺容量 =肺总容量的肺总容量的67%67%无回弹力无回弹力小于自然位置：肺容量小于自然位置：肺容量肺总容量的肺总容量的67%67%向外的回弹力向外的回弹力 吸气的动力，呼气的阻力吸气的动力，呼气的阻力大于自然位置：肺容量大于自然位置：肺容量肺总容量的肺总容量的67%67%向内的回弹力向内的回弹力 吸气的阻力，呼气的动力吸气的阻力，呼气的动力胸廓是一个双向弹性体，其弹性回缩力的方向视胸廓是一个双向弹性体，其弹性回缩力的方向视胸廓所处的位置而定。胸廓所处的位置而定。32（二）非弹性阻力（二）非弹性阻力包括：气道阻力、惯性阻力、粘滞阻力包括：气道阻力、惯性阻力、粘滞阻力n气道阻力约占非弹性阻力的气道阻力约占非弹性阻力的 80%80%90%90%。由气。由气流流速、气流形式和气道管径决定（主要来自流流速、气流形式和气道管径决定（主要来自主支气管以上的大气道）。主支气管以上的大气道）。n在疾病情况下细支气管对气道阻力影响很大。在疾病情况下细支气管对气道阻力影响很大。气道阻力增加是临床上通气障碍最常见的病因。气道阻力增加是临床上通气障碍最常见的病因。R 1/r4二、肺容量和肺通气量二、肺容量和肺通气量3536（一）肺（一）肺 容容 量量肺容量：肺容纳的气体量肺容量：肺容纳的气体量1.1.潮气量潮气量:每次呼吸时吸入或呼出的气体量每次呼吸时吸入或呼出的气体量.500ml500ml2.2.补吸气量补吸气量:平静吸气末再尽力吸气所能吸入平静吸气末再尽力吸气所能吸入的气体量的气体量.1500-2000ml.1500-2000ml（反应吸气储备）（反应吸气储备）3.3.补呼气量补呼气量:平静呼气末再尽力呼气所能呼出平静呼气末再尽力呼气所能呼出的气体量的气体量.900-1200ml.900-1200ml （反应呼气储备）（反应呼气储备）374.4.余气量：最大呼气末尚留存于肺中不能再呼出的余气量：最大呼气末尚留存于肺中不能再呼出的余气量。余气量。1000-1500ml1000-1500ml5 5.功能残气量功能残气量:平静呼气末肺内所留存的气体量平静呼气末肺内所留存的气体量.=余气量余气量+补呼气量补呼气量.肺气肿病人肺气肿病人 6 6.肺活量：肺活量：最大吸气后再用力呼气所能呼出的气量最大吸气后再用力呼气所能呼出的气量.=潮气量潮气量+补吸气量补吸气量+补呼气量补呼气量 男男:3500ml,:3500ml,女女:2500ml:2500ml （一）肺（一）肺 容容 量量38时时间间肺肺活活量量（用用力力肺肺活活量量）：尽尽力力最最大大吸吸气气后后再再尽尽力力尽尽快快呼呼气气时时，在在第第1 1，2 2，3s3s末末所所能能呼呼出出的的气气量量占占肺肺活活量量的的百百分分数数，正正常常成成年年人各为人各为83%83%、96%96%和和99%99%。反反映映呼呼吸吸阻阻力力的的变变化化，是是评价肺通气的理想指标。评价肺通气的理想指标。A.正常人正常人 B.气道狭窄患者气道狭窄患者 阻塞性肺疾病患者肺阻塞性肺疾病患者肺活量可能正常，但时活量可能正常，但时间肺活量显著降低。间肺活量显著降低。391.1.肺通气量：平静呼吸时，每分钟吸入或呼出的气体肺通气量：平静呼吸时，每分钟吸入或呼出的气体总量。成人呼吸频率总量。成人呼吸频率12121818次次/分分每分通气量每分通气量(L/(L/分分)潮气量潮气量(L)(L)呼吸频率呼吸频率(次次/分分)6 L/6 L/分分（二）肺（二）肺 通通 气气 量量 每分最大通气量：单位时间每分最大通气量：单位时间内用力作快而深呼吸内用力作快而深呼吸,所能吸入所能吸入或呼出的气体总量。或呼出的气体总量。成年男性成年男性约约100L100L，反映最大通气能力储，反映最大通气能力储备。备。40肺泡通气量肺泡通气量 2.肺泡通气量：肺泡通气量：每分钟吸入到肺泡，并可与血每分钟吸入到肺泡，并可与血液进行有效气体交换的总气量。液进行有效气体交换的总气量。计算真正的有效的气体交换，须采用肺泡通气量计算真正的有效的气体交换，须采用肺泡通气量 肺泡无效腔肺泡无效腔(肺泡内未发生其他交换，接近于零）肺泡内未发生其他交换，接近于零）生理无效腔生理无效腔解剖无效腔解剖无效腔(从鼻至呼吸性细支气管，从鼻至呼吸性细支气管，150ml)150ml)肺泡通气量肺泡通气量=(潮气量潮气量-无效腔气量无效腔气量)x呼吸频率呼吸频率41呼吸形式呼吸形式肺泡通气量肺泡通气量 (毫升毫升/分分)呼吸频率呼吸频率(次次/分分)肺通气量肺通气量(毫升毫升/分分)潮气量潮气量(毫升毫升)正常安静正常安静168000500 浅快呼吸浅快呼吸250 32 8000 3200 深慢呼吸深慢呼吸1000 8 8000 68005600 结论：在一定的呼吸频率范围内，深而慢的结论：在一定的呼吸频率范围内，深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更为有效。呼吸比浅而快的呼吸更为有效。不同呼吸频率、潮气量时的肺通气量及肺泡通气量不同呼吸频率、潮气量时的肺通气量及肺泡通气量不同呼吸频率、潮气量时的肺通气量及肺泡通气量不同呼吸频率、潮气量时的肺通气量及肺泡通气量42第二节第二节 气体的交换和运输气体的交换和运输43一、气体交换的原理一、气体交换的原理n气体扩散：气体分子从分压高处向分压低处发气体扩散：气体分子从分压高处向分压低处发生净转移的过程。即生净转移的过程。即分压差分压差分压差分压差 是气体分子扩散的是气体分子扩散的动力。动力。44 p：分压差：分压差 随部位不同随部位不同 T：绝对温度：绝对温度 A：扩散面积：扩散面积 s：溶解度：溶解度 d：扩散距离：扩散距离 MW：相对分子量：相对分子量n气体扩散速率气体扩散速率D D 表示单位时间气体扩散的容积。表示单位时间气体扩散的容积。1、气体扩散速率、气体扩散速率45n呼吸气体分压：呼吸气体分压：呼吸气体分压：呼吸气体分压：某种气体在混合气体中所占有的压力。某种气体在混合气体中所占有的压力。气体分压气体分压=混合气体的总压力混合气体的总压力该气体所占的容积百分比该气体所占的容积百分比2、气体的分压、气体的分压46肺泡气、血液、组织中的肺泡气、血液、组织中的POPO2 2 和和 PCOPCO2 2(mmHg)(mmHg)l 气体的分压差气体的分压差P P大，大，扩散快。扩散快。l 气体的分压是气体交换气体的分压是气体交换动力和方向的决定因素。动力和方向的决定因素。47n 分子量分子量分子量分子量(MW)(MW)和气体的溶解度和气体的溶解度和气体的溶解度和气体的溶解度(S)(S)气体的扩散速率与气体的扩散速率与MWMW平方根呈反比；与呈正比。平方根呈反比；与呈正比。血浆溶解度血浆溶解度:O:O2 2 2.14ml/100ml2.14ml/100ml CO CO2 2 54.1ml/100ml 54.1ml/100ml 分子量：分子量：O O2 2 32 COCO2 2 4444 S/S/MW MW 为扩散系数为扩散系数 COCO2 2的扩散系数是的扩散系数是O O2 2的的2020倍倍3、气体的分子量和溶解度、气体的分子量和溶解度48n 气体的扩散面积和距离气体的扩散面积和距离气体的扩散面积和距离气体的扩散面积和距离(A,d):扩散速率与扩散速率与A A呈正比；与呈正比；与d d呈反比。呈反比。n 温度温度温度温度(T):扩散速率与扩散速率与T T呈正比。呈正比。综合以上因素综合以上因素,CO,CO2 2的扩散速率是的扩散速率是O O2 2的的2 2倍，故临床更容易出现倍，故临床更容易出现O O2 2扩散的障碍导致扩散的障碍导致机体缺氧。机体缺氧。4、气体的扩散面积和距离和温度、气体的扩散面积和距离和温度49二、肺二、肺 换换 气气肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换过程。肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换过程。在气相与液相间完成在气相与液相间完成肺泡肺泡POPO2 2 105 105 混合静脉血混合静脉血POPO2 2 40 40，O O2 2 静脉血静脉血肺泡肺泡PCOPCO2 2 4040 混合静脉血混合静脉血PCOPCO2 2 4646，COCO2 2 肺泡气肺泡气静脉血静脉血 动脉血动脉血 50肺泡气与毛细血管血液之间的气体转运肺泡气与毛细血管血液之间的气体转运O2与与CO2在血液和肺泡间扩散迅速，在血液和肺泡间扩散迅速，0.3s内可达平衡。内可达平衡。血液流经肺毛细血管时间约血液流经肺毛细血管时间约0.7s，1/3时间已完成肺换气。时间已完成肺换气。51呼吸膜呼吸膜1.1.呼吸膜的组成：呼吸膜的组成：含肺泡表面活性物质的液体分子层含肺泡表面活性物质的液体分子层 肺泡上皮细胞层肺泡上皮细胞层 肺泡上皮基底膜层肺泡上皮基底膜层 组织间隙组织间隙 毛细血管基底膜层毛细血管基底膜层 毛细血管内皮细胞层毛细血管内皮细胞层2.2.呼吸膜的厚度：呼吸膜的厚度：平均不到平均不到1m1m3.3.呼吸膜的面积：呼吸膜的面积：4040 -70-7052n 呼吸膜的厚度呼吸膜的厚度 呼吸膜厚度增加，肺换气效率降低。呼吸膜厚度增加，肺换气效率降低。呼呼吸膜厚度增加一倍，气体扩散速率即降低一吸膜厚度增加一倍，气体扩散速率即降低一倍。倍。n 呼吸膜的面积呼吸膜的面积 呼吸膜面积减少，肺换气效率降低。呼吸膜面积减少，肺换气效率降低。n 通气通气/血流比值（血流比值（V/QV/Q比值）比值）V/QV/Q比值增大或减小，肺换气效率均降低。比值增大或减小，肺换气效率均降低。三、影响肺换气的因素三、影响肺换气的因素53通气通气/血流比值（血流比值（V/QV/Q比值）比值）通气通气/血流比值（血流比值（V/QV/Q比值）比值）每分钟肺泡通气量每分钟肺泡通气量(V(VA A)与与每分钟肺血流量每分钟肺血流量(Q)(Q)之间分之间分比值。比值。正常成人安静时正常成人安静时:4.2L/min 5.0L/min=0.84，此时的肺泡通气量与肺此时的肺泡通气量与肺血流量之间的匹配最适宜，血流量之间的匹配最适宜，气体交换效率最高。气体交换效率最高。54 支气管痉挛支气管痉挛 肺栓塞肺栓塞V/Q比值比值=0.84 通气血流匹配正常通气血流匹配正常V/Q比值比值0.84肺泡无效腔增加肺泡无效腔增加55动脉血动脉血PO2 100 组织液组织液PO2 30，O2 组织液组织液动脉血动脉血PCO2 40 Hb 5 50 0g/1g/1L L时出现时出现贫血症贫血症虽缺氧，但虽缺氧，但HbHb不足时可不表现发绀不足时可不表现发绀RBCRBC增多症增多症虽不缺氧，但虽不缺氧，但HbHb过多时则可出现发绀过多时则可出现发绀COCO中毒患者中毒患者虽缺氧，但不表现发绀。虽缺氧，但不表现发绀。因为因为HbHb与与COCO结合成结合成HbCO(HbCO(亲合力强，为亲合力强，为O O2 2的的210210倍倍)。60 COCO与与HbHb亲和力为亲和力为O O2 2的的210210倍。倍。COCO浓度为浓度为0.05%0.05%，几，几个小时就可导致个小时就可导致COCO中中毒；毒；COCO浓度为浓度为0.1%0.1%，就会，就会有生命危险。有生命危险。CO中毒中毒61血红蛋白氧容量血红蛋白氧容量：特定条件下，每升特定条件下，每升(L)(L)血液中血红蛋白血液中血红蛋白所能负载的最大氧量。（所能负载的最大氧量。（190190200ml/L200ml/L血液）血液）血红蛋白氧含量血红蛋白氧含量：每升每升(L)(L)血液中血红蛋白实际结合的氧血液中血红蛋白实际结合的氧量。量。动脉血约动脉血约 -190ml/L-190ml/L血液血液 混合静脉血混合静脉血-140ml/L-140ml/L血液血液 血红蛋白氧饱和度血红蛋白氧饱和度：血红蛋白氧含量占血红蛋白氧容量血红蛋白氧含量占血红蛋白氧容量的百分数。的百分数。动脉血和混合静脉血分别为动脉血和混合静脉血分别为95%95%、75%75%。血氧指标血氧指标62 （一）物理溶解：（一）物理溶解：物理溶解物理溶解约占约占COCO2 2运输总量的运输总量的5%5%。（二）化学结合：（二）化学结合：化学结合化学结合约占约占COCO2 2运输总量的运输总量的95%95%化学结合化学结合 二、二、COCO2 2的运输的运输 碳酸氢盐形式占碳酸氢盐形式占CO2总运输量总运输量88%氨基甲酸血红蛋白形式占氨基甲酸血红蛋白形式占7%。63C0C02 2碳酸氢盐形式碳酸氢盐形式碳酸氢盐形式碳酸氢盐形式的运输形式的运输形式的运输形式的运输形式64不需酶催化不需酶催化不需酶催化不需酶催化,受受受受HbHbHbHb含含含含O O O O2 2 2 2量量量量影响影响影响影响.组织组织组织组织 COCO2 2 COCO2 2+HbNH+HbNH2 2 HbNHCOOHHbNHCOOH HbN HHbN H2 2+COCO2 2 CO CO2 2 红细胞红细胞红细胞红细胞 肺泡肺泡肺泡肺泡 C0 C02 2氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白的运输形式的运输形式的运输形式的运输形式65第三节第三节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节66(一一)呼吸中枢呼吸中枢 指中枢内产生和调节呼指中枢内产生和调节呼指中枢内产生和调节呼指中枢内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。吸运动的神经细胞群。吸运动的神经细胞群。吸运动的神经细胞群。一、呼吸中枢与呼吸节律的形成一、呼吸中枢与呼吸节律的形成67脑干呼吸中枢部位脑干呼吸中枢部位延髓呼吸神经元延髓呼吸神经元背侧呼吸组背侧呼吸组(DRG)腹侧呼气组腹侧呼气组(VRG)脑桥呼吸神脑桥呼吸神吸气神经元吸气神经元呼气神经元呼气神经元跨时相神经元跨时相神经元68脑脑桥桥延延髓髓低位脑干横断实验低位脑干横断实验69n低位脑干低位脑干(指脑桥和延髓指脑桥和延髓)延髓存在可独立产生呼吸节律的基本中枢。延髓存在可独立产生呼吸节律的基本中枢。延髓存在可独立产生呼吸节律的基本中枢。延髓存在可独立产生呼吸节律的基本中枢。脑桥上部存在抑制吸气中枢结构，称呼吸调整中枢脑桥上部存在抑制吸气中枢结构，称呼吸调整中枢脑桥上部存在抑制吸气中枢结构，称呼吸调整中枢脑桥上部存在抑制吸气中枢结构，称呼吸调整中枢 n高位脑高位脑(指大脑皮层、边缘系统、下丘脑等指大脑皮层、边缘系统、下丘脑等)大脑皮层对呼吸的调节系统是随意的调节系统大脑皮层对呼吸的调节系统是随意的调节系统大脑皮层对呼吸的调节系统是随意的调节系统大脑皮层对呼吸的调节系统是随意的调节系统.n脊髓脊髓是联系脑和呼吸肌的中继站和整合某些是联系脑和呼吸肌的中继站和整合某些呼吸反射的初级中枢。呼吸反射的初级中枢。脑干图脑干图70二、呼吸运动的反射性调节二、呼吸运动的反射性调节71n 1 1、化学感受器、化学感受器 外周化学感受器外周化学感受器外周化学感受器外周化学感受器中枢化学感受器中枢化学感受器中枢化学感受器中枢化学感受器一）一）一）一）化学感受性反射化学感受性反射 机体通过呼吸运动调节血液中机体通过呼吸运动调节血液中O2、CO2和和H+的水平，动脉血中的水平，动脉血中O2、CO2和和H+的水平的变化通的水平的变化通过化学感受性反射影响呼吸运动，从而达到内环过化学感受性反射影响呼吸运动，从而达到内环境中这些因素的相对稳定。境中这些因素的相对稳定。72 外周化学感受器外周化学感受器 外周化学感受器，指外周化学感受器，指颈动脉体和主动脉体，颈动脉体和主动脉体，感受动脉血中感受动脉血中O O2 2、COCO2 2和和H H+的水平的的水平的变化。变化。73 中枢化学感受器位于延中枢化学感受器位于延髓腹外侧浅表部位；髓腹外侧浅表部位；生理剌激是脑脊液和局生理剌激是脑脊液和局部细胞外液中的部细胞外液中的H+动脉血动脉血COCO2 2可进入脑脊液与可进入脑脊液与H H2 2O O结合生成结合生成H H2 2COCO3 3，解离出，解离出H H+，间接刺激中枢化学感受器，间接刺激中枢化学感受器兴奋。兴奋。中枢化学感受器中枢化学感受器74ZCOCO2 2 对中枢化学感受器刺激过程对中枢化学感受器刺激过程中枢化学感受器生理作用中枢化学感受器生理作用:调节脑脊液的调节脑脊液的H+,H+,使中枢神经系统有一稳定的使中枢神经系统有一稳定的pHpH环境环境.75中枢中枢化学化学感受器感受器76 吸入气中在一定范围内吸入气中在一定范围内吸入气中在一定范围内吸入气中在一定范围内COCOCOCO2 2 2 2升高升高升高升高(1-6%)(1-6%)(1-6%)(1-6%)时，时，时，时，呼吸加深加快，肺通气量呼吸加深加快，肺通气量呼吸加深加快，肺通气量呼吸加深加快，肺通气量;超过超过超过超过7%7%7%7%时，中枢神经系统活动受到抑制，时，中枢神经系统活动受到抑制，时，中枢神经系统活动受到抑制，时，中枢神经系统活动受到抑制，肺通气不再增加肺通气不再增加肺通气不再增加肺通气不再增加。n COCO2 2对呼吸运动的调节对呼吸运动的调节 血液中一定水平的血液中一定水平的血液中一定水平的血液中一定水平的COCOCOCO2 2 2 2是维持呼吸中枢正常兴是维持呼吸中枢正常兴是维持呼吸中枢正常兴是维持呼吸中枢正常兴奋所必需的生理刺激；奋所必需的生理刺激；奋所必需的生理刺激；奋所必需的生理刺激；2、COCO2 2、H H+和和O O2 2对呼吸的调节对呼吸的调节77 作用途径：作用途径：血液血液CO2 外周化学感受器外周化学感受器外周化学感受器外周化学感受器 COCO2 2进入脑组织进入脑组织进入脑组织进入脑组织 窦窦窦窦 N N (CO (CO2 2+HH2 2OHOH2 2COCO3 3+H+H+)迷走迷走迷走迷走N N 呼吸中枢呼吸中枢呼吸中枢呼吸中枢 中枢化学感受器中枢化学感受器中枢化学感受器中枢化学感受器 (主要途径主要途径主要途径主要途径)呼吸加深、加快呼吸加深、加快呼吸加深、加快呼吸加深、加快 78n H H+对呼吸的调节对呼吸的调节 血液血液HH+呼吸加深、加快呼吸加深、加快肺通气肺通气 作用途径作用途径:外周途径外周途径(主要）：主要）：刺激外周化学感受器刺激外周化学感受器 中枢途径中枢途径79作用途径：作用途径：刺激外周化学感受器，间接兴奋呼吸中枢刺激外周化学感受器，间接兴奋呼吸中枢直接抑制呼吸中枢直接抑制呼吸中枢 轻、中度低轻、中度低O2：对外周化学感受器的刺激对外周化学感受器的刺激 对呼吸中枢的抑制对呼吸中枢的抑制 严重缺氧：严重缺氧：对外周化学感受器的刺激对外周化学感受器的刺激 对呼吸中枢的抑制，对呼吸中枢的抑制，导致呼吸抑制。导致呼吸抑制。低低O O2 2对呼吸的调节对呼吸的调节80 PCO2、H+及及PO2的相互关系的相互关系n PCO2 H+，两，两者均刺激通气者均刺激通气n H+通气通气 CO2 抵消一部分由抵消一部分由 H+的刺激作用的刺激作用n PO2 通气通气 PCO2 和和 H+减弱了减弱了PO2的刺激作用的刺激作用 81肺肺肺肺牵牵牵牵张张张张反反反反射射射射:指指指指由由由由肺肺肺肺扩扩扩扩张张张张或或或或肺肺肺肺缩缩缩缩小小小小引引引引起起起起吸吸吸吸气气气气抑抑抑抑制制制制或吸气兴奋的反射或吸气兴奋的反射或吸气兴奋的反射或吸气兴奋的反射;肺扩张反射肺扩张反射肺扩张反射肺扩张反射肺扩张引起吸气抑制的反射；肺扩张引起吸气抑制的反射；肺扩张引起吸气抑制的反射；肺扩张引起吸气抑制的反射；肺缩小反射肺缩小反射肺缩小反射肺缩小反射肺缩小时引起吸气兴奋的反射。肺缩小时引起吸气兴奋的反射。肺缩小时引起吸气兴奋的反射。肺缩小时引起吸气兴奋的反射。生理意义：加速吸气向呼气转换，使呼吸频率生理意义：加速吸气向呼气转换，使呼吸频率生理意义：加速吸气向呼气转换，使呼吸频率生理意义：加速吸气向呼气转换，使呼吸频率 （二）肺牵张反射（二）肺牵张反射82