中枢化学感受器 延髓腹外侧浅表部
主要 作用
脑脊液和局部细胞外液 中H+浓度 1. 不感受缺氧的刺激 2. 对CO2的敏感性高于 外周，但反应潜伏期长 3. 动脉血pH变化的作用 小而缓慢 机体缺氧时维持对呼吸 调节脑脊液中[H+]→维 的驱动 持稳定的pH环境
2. CO2、H+ 和O2对呼吸的调节
二、肺通气功能的评价
（一）肺容积：是指肺内气体的容积
1. 潮气量：每次吸入或呼出的气量。 正常成人：400~500 ml 2. 补吸气量：平静吸气末， 再尽力吸入的气量。 （吸气储备量）正常成人：1500~1800 ml 3. 补呼气量：平静呼气末，再用力呼出的气量。 （呼气储备量）正常成人：1000~1500 ml 4. 残气量： 用全力呼气后，肺内所留的气体量。 （余气量） 正常成人：1000~1500 ml
肺换气：肺泡 血液 组织换气：血液 组织
一、肺换气和组织换气的基本原理
（一）气体的扩散
动力：气体的分压差 方式：扩散
3. 扩散面积和距离
与扩散面积成正比，与扩散距离成反比
4. 温度 ：正比
二、肺 换 气
（一）肺换气过程
（二）影响肺换气的因素
1. 呼吸膜的厚度
厚度 扩散速率 扩散量
2. 呼吸膜的面积
不同呼吸频率和潮气量时肺通气量和肺泡通气量
呼吸频率 （次/分钟） 16 8 潮气量 （ml） 500 1000 肺通气量 （ml/min） 8000 8000 肺泡通气量 （ml/min） 5600 6800
32
250
8000
3200
• 深而慢的呼吸比浅而慢的呼吸效率高。
第三节 肺换气和组织换气
4. 用力呼气量 ：指尽力最大吸气后再尽力尽快呼气 时，在一定时间内所能呼出的气量。
常用：1秒用力呼气量（FEV1）
5. 肺总量：1+2+3+4
（三）肺通气量和肺泡通气量
1．每分通气量：潮气量×频率 2．最大随意通气量（自学） 3．无效腔和肺泡通气量
• 无效腔： 解剖无效腔 生理无效腔 肺泡无效腔 • 每分肺泡通气量= （潮气量-解剖无效腔容量）×呼吸频率
（1）气道阻力
定义：由气体流经呼吸道时，气体分子间及气体分 子与呼吸道壁之间的摩擦所产生阻力 。 分布：鼻、声门、直径2 mm以上细支气管、气管 等部位。
（2）影响气道阻力的因素
气流速度 阻力 气流形式 层流 阻力 湍流 阻力 管径大小（呼吸性细支气管） 气道的跨壁压 肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用 神经系统对气道管壁平滑肌舒缩活动的调节 化学因素
概念：呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大和缩小。 吸气肌：隔肌、肋间外肌
呼气肌：肋间内肌、腹肌
辅助吸气肌群：斜角肌、胸锁乳突肌等
（1）呼吸运动过程 1）吸气 2) 呼气
斜角肌
胸锁乳突肌
肋间外肌 膈肌
肋间内肌
呼气肌 腹部 肌群
吸气肌
呼吸肌
肋间 外肌 肋
间
内
肌
呼吸运动引起的胸廓容积变化
（2）呼吸运动形式 平静呼吸 用力呼吸 胸式呼吸 腹式呼吸 吸气主动、呼气被动 吸气主动、呼气主动 肋间外肌活动为主 膈肌活动为主
肺容积和肺容量示意图
（二）肺容量： 是肺容积中两项或两项以上的
联合气量。
1. 深吸气量（inspiratory capacity）：1+2
2. 功能残气量（functional residual capacity）：3+4
3. 肺活量：尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气
量（vital capacity）。
呼吸 （-）
CO2麻醉
动脉血中单纯PCO2、PO2、pH变化时的肺泡通气反应
外周途径
两条途径：
（动脉血）
PCO2
窦N 舌咽N 延髓 颈A体 化学感受器 （+） 呼吸中枢 迷走N 主A体 （+）
传出N
透过血-脑屏障
呼吸加深加快
H+ 延髓 中枢化学感受器 （+） 中枢途径（主要）
脑脊液中 H2CO3 CA PCO2
（一）氧在血液中存在的形式
血液中O2和CO2的含量（ml/100 ml 血液） 动脉血
物理 溶解 O2 CO2 0.31 2.53 化学 结合 20.0 46.4 总量
混合静脉血
物理 溶解 化学 结合 15.2 50.0 总量 15.31 52.91
20.317 0.11 48.93 2.91
• 以Hb为主要运输工具
呼吸膜、肺泡表面张力与肺表面活性物质
Ⅰ型 肺泡上皮C：
毛细血管内皮C 呼吸膜：
毛细血管肌膜 组织间隙 肺泡上皮基膜 肺泡上皮C 含表面活性物质的液体层
1 μm
Ⅱ型
（分泌C） 肺泡气液交界面的表面张力
二软脂酰卵磷脂
2.非弹性阻力
定义：在气体流动时产生的，并随流速加快而增 加，故为动态阻力。
包括惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力。
（二）肺通气的阻力
弹性阻力： 胸廓和肺的弹性阻力。70% 非弹性阻力： 气道阻力、惯性阻力及组织粘滞阻
力等。30%
1．弹性阻力
概念：弹性组织受外力作用发生变形时所产 生的对抗变形的力。 度量指标：顺应性 顺应性：指在外力作用下弹性组织的可扩张性。 顺应性 弹性阻力
（1）肺的弹性阻力与顺应性：
肺组织：弹性纤维和胶原纤维的弹性回缩力 1/3 肺泡内：液―气界面所产生的表面张力 2/3
图7-11相连通的大小不同的液泡内压及 气流方向示意图
实际上由于肺表面活性物质的 存在，这些情况并不会发生。
表 面 张 力
肺表面活性物质： 二软脂酰卵磷脂
由肺泡Ⅱ型细胞分泌,能够降低肺泡表面张力的作用。 降低弹性阻力 重要的生理意义 维持大小肺泡的稳定性 防止肺水肿
（3）胸廓的弹性阻力和顺应性
肺容量=肺总量的67% 肺容量<肺总量的67% 弹性阻力为零 其弹性阻力向外, 是吸气的动力，呼气的阻力 肺容量>肺总量的67% 其弹性阻力向内， 成为吸气的阻力，呼气的动力。 胸廓的顺应性 (Cchw) ＝ 胸廓容积变化 (ΔV) / 跨壁压力变化 (ΔP) 正常人胸廓顺应性也是0.2 L / cmH2O。
（1）动脉血液中 CO2分压对呼吸的调节
A、一定范围内动脉血中的PCO2对维持呼吸和呼 吸中枢的兴奋性是必要的。
阈值：动脉血 PCO2 ≥40 mmHg B、吸入气中CO2适当 PCO2适当 呼吸 加深加快
过量 呼吸中枢 （-） （吸入气中CO2浓度超过7%） 过量 呼吸中枢 （-） （吸入气中CO2浓度超过15%）
CO2解离曲线
（三）O2与Hb的结合对CO2运输的影响
• O2与Hb结合将促使CO2释放，这一效应称为 何尔登效应。
• 可见O2和CO2的运输相互影响。 CO2通过波尔效应影响O2的结合和释放。 O2又通过何尔登效应影响CO2的结合和释放。
第五节 呼吸运动的调节
一、呼吸中枢与呼吸节律的形成
基本中枢：延髓 脊髓 低位脑干 高位脑
呼吸过程中肺内压、胸内压及呼吸气容积的变化过程
（2）人工呼吸的原理
定义：人为地造成肺内压和大气之间的压 力差来维持肺通气。 前提：呼吸道通畅 方法：人工呼吸机 口对口的人工呼吸法 有节律性地挤压胸廓的负压通气
（2）胸膜腔内压及其测定：
胸膜腔内压测定 直接法
间接法 胸膜腔内压：负压
平静吸气末： ﹣10～﹣5 mmHg 平静呼气末： ﹣5～﹣3 mmHg 随呼吸运动而变化
肺顺应性： 单位压力变化所引起的肺的容积变
化（L/ cmH2O ），表示外力作用下 肺弹性组织的可扩张性。 容积变化（ΔV） 肺的顺应性（C肺）= 跨肺压力变化（Δр）
1 弹性阻力 = 顺应性
正常成人肺的静态顺应性约为0.2 L／ cmH2O
比顺应性：单位肺容量下的顺应性。
比顺应性 = 测得的肺顺应性(L / cmH2O)／肺总量(L)。 意义：可用比顺应性来比较具有不同肺总量的个体的肺顺应性。
H2O
HCO3-
（2）动脉血液中[H+]对呼吸的调节
动脉血[ H +]
（+） 外周化学感受器
呼吸加快加深
（3）动脉血液中O2分压对呼吸的调节
吸入气中O2含量 10% 动脉血PO2 < 8kPa
低氧或缺氧外周化学感Fra bibliotek器 呼吸中枢（+） 呼吸加快加深
3．CO2、H+ 和O2在调节呼吸中的相互作用
① PCO2
第七章 呼吸系统的结构与功能
肺通气
肺换气
气体在血液 中运输
细胞呼吸
呼吸过程示意图
呼吸部：
呼吸系统概貌
肺内支气管树
第二节 肺通气
一、肺通气的原理
（一）肺通气的动力
直接动力：肺内压和大气压之间的压力差
肺内压低于大气压 肺内压高于大气压 吸气 呼气
原动力：呼吸运动
1. 呼吸运动（respiratory movement）
在组织
HbNHCOOH+
HbNH2 + CO2
在肺
HbNHCOOH
调节因素：氧合作用
HbO2的酸性高，不易与CO2结合 还原Hb的酸性低，容易与CO2结合
（二）CO2解离曲线
• 表示血液中CO2 含量与PCO2 关系的曲线。 • 血液CO2 含量随PCO2上升而增加。 • 与氧解离曲线不同，二者之间接近线性关系 而不是S形曲线，而且没有饱和点。 • 因此，CO2 解离曲线的纵坐标不用饱和度而 用浓度表示。 • 血液流经肺时每100 ml血液释出4 ml的CO2。
面积
扩散速率 扩散量
3. 通气血流比值=