第五章 呼吸系统呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸的全过程包括：呼吸的全过程包括： 1 外呼吸（肺通气外呼吸（肺通气+肺换气）肺换气） 2 气体在血中的运输气体在血中的运输 3 内呼吸（组织换气内呼吸（组织换气+细胞内氧化）细胞内氧化）呼吸系统的组成和功能呼吸系统的组成和功能呼吸系统呼吸系统呼吸道呼吸道肺肺上呼吸道：鼻、咽、喉下呼吸道：气管、主支气 管、肺内支气管呼吸系统是机体进行气体交换的器官，即吸入氧排出二氧化碳。呼吸系统解剖鼻鼻 Nose(一一)外鼻外鼻 鼻根、鼻背、鼻尖、鼻翼、鼻孔。(二二)鼻腔鼻腔nasal cavity 由骨和软骨围成的腔，内衬粘膜和皮肤，以鼻中隔分为左右鼻腔。向前经鼻孔通外界，向后经鼻后孔通咽。1.鼻前庭：鼻前庭：鼻阈以前的部分，内衬皮肤，有鼻毛，缺皮下组织。2.固有鼻腔固有鼻腔：鼻阈以后的部分，侧壁有上、中、下鼻甲形成上、中、下鼻道。其粘膜分为嗅区和呼吸区。(三三)鼻旁窦鼻旁窦 parasanal sinus由骨性鼻旁窦的上颌窦、额窦、蝶窦和筛窦内衬粘膜而成, 位于同名骨体内，有减轻颅的重量、调节吸入空气的温、湿度和辅助发音作用。蝶蝶 窦窦 后组后组筛窦筛窦 中组中组 前组前组上上 颌颌 窦窦额额 窦窦蝶筛隐窝蝶筛隐窝上上 鼻鼻 道道中中 鼻鼻 道道二二. 喉喉 Larynx喉是以软骨为支架，并借助软骨间的连结和喉肌，内衬粘膜而形成的腔隙，是呼吸道，也是发音器官。(一一)喉软骨喉软骨1.甲状软骨甲状软骨: 甲状软骨板、前角、喉结、喉结、甲状软骨上切迹、上角、下角。2.环状软骨：环状软骨：是呼吸道中唯一呈环状的软骨，对维持呼吸道的畅通特别重要。分为环状软骨弓和环状软骨板。3.勺状软骨：勺状软骨：有声带突和肌突。4.会厌软骨：会厌软骨：(二二)喉的连结喉的连结1.环勺关节环勺关节:2.环甲关节环甲关节:3.弹性圆锥弹性圆锥(环声膜环声膜)：是张于环状软骨弓上缘、甲状软骨前角后面和勺状软骨声带突之间的膜状结构，呈圆锥状，上缘游离增厚，称声韧带声韧带。位于甲状软骨下缘和环状软骨弓上缘的部分，称环甲正中韧带。环甲正中韧带。4.方形膜：是位于会厌软骨侧缘、甲状软骨前角后面和勺状软骨前内侧缘之间的斜方形膜。5.甲状舌骨膜：6.环状软骨气管韧带：(三三)喉肌喉肌由环甲肌、环甲肌、环勺后肌、环勺侧肌、勺横肌、甲勺肌和勺斜肌组成，主要是运动环甲关节和环勺关节，使声襞紧张或松弛，声门裂扩大或缩小。(四四)喉腔喉腔是由喉软骨作为支架围城的筒状腔隙, 内衬粘膜, 向上通喉咽部, 向下通气管。喉腔侧壁上呈矢状位的粘膜皱襞为前庭襞前庭襞和声襞，声襞，两侧各自形成前庭裂前庭裂和声门裂。声门裂。声门裂声门裂是喉腔最狭窄的部分，分为前3/5的膜间部膜间部和后2/5的软骨间部软骨间部。声带声带是由声襞及其覆盖的声韧带和声带肌共同构成。喉腔借前庭裂平面和声门裂平面分为上、中、下的喉喉前庭、喉中间腔前庭、喉中间腔和声门下腔声门下腔3部分。喉中间腔向侧方突入前庭襞和声襞之间的梭形隐窝，称喉室喉室，是发音的第一音箱。三三.气管气管trachea与主支气管与主支气管bronchus气管由1418个气管软骨借气管环状韧带连结作为支架，内衬粘膜而成。其分叉处称气管杈气管杈，其内面形成半月形的隆起为气管隆嵴气管隆嵴，偏向左侧。气管右主支气管右主支气管23cm 20 30045cm1cm40500左、右主支气管的区别左、右主支气管的区别左主支气管左主支气管右侧主支气管粗粗短短陡陡直直，左侧主支气管细细长长水水平平。四四. 肺肺 Lungs (一一)肺的位置和形态肺的位置和形态肺位于胸腔内, 纵隔两侧。肺呈圆锥形，左肺窄长，右肺粗短。 肺有一尖-肺尖肺尖， 一底-肺底肺底(隔面隔面)， 两面-内侧面内侧面(纵隔面纵隔面)、肋面肋面， 3缘-前、后、下缘前、后、下缘。肺门、肺根、心切迹、左肺小舌、斜裂、水平裂。左肺借斜裂分为上、下叶；右肺借斜裂和水平裂分为上、中、下叶。(二二)肺内支气管和支气管肺段肺内支气管和支气管肺段 肺叶支气管、肺段支气管、支气管树。肺叶支气管、肺段支气管、支气管树。支气管肺段支气管肺段(肺段肺段)是每一肺段支气管及其分支和它所属的肺组织。右肺有10个肺段，左肺有8个肺段。肺的导管部：116级肺的呼吸部: 1723级呼吸性细支气管肺泡管肺泡囊肺泡壁：种细胞组成（三）肺脏的血液循环.血流阻力和血压：.肺脏的血容量：450ml,占全身血量的9%。五五. 胸膜胸膜 Pleura胸腔、胸膜腔与胸膜的概念胸腔、胸膜腔与胸膜的概念 胸腔胸腔是由胸廓和膈围成的腔。 胸膜胸膜是覆盖在肺表面、胸壁内面、纵隔侧面和膈上面的浆膜。被覆于肺表面的为脏胸膜脏胸膜，被覆于胸壁内面、纵隔侧面和膈上面的为壁胸膜壁胸膜。胸膜腔胸膜腔为脏胸膜和壁胸膜在肺根处相互延续，在左、右两肺周围分别形成的一个完全封闭的腔隙。内为负压，有少量浆液。胸膜腔在壁胸膜某些部分的返折处，留有一潜在性的间隙，即使在深吸气时肺缘也不会伸入其间，此间隙称胸膜隐窝胸膜隐窝。肋膈隐窝肋膈隐窝是位于肋胸膜和膈胸膜的返折处，整体呈半环状，是胸膜腔的最低部分，胸膜炎症时渗出液常集聚于此处。肋纵隔隐窝肋纵隔隐窝位于左侧胸膜腔在肋胸膜与纵隔胸膜返折处。壁胸膜依其所覆盖的部位分为肋胸膜、膈胸膜、肋胸膜、膈胸膜、纵隔胸膜纵隔胸膜和胸膜顶胸膜顶4部分。肺肺脏胸膜纵隔胸膜膈胸膜肋胸膜胸膜顶胸膜腔肋膈隐窝六六. 纵隔纵隔 Mediastinum纵隔是两侧纵隔胸膜之间的所有器官、结构和结缔组织的总称。以胸骨角平面分为上上、下纵隔。下纵隔下纵隔又以心包为界分为前前、中中、后纵隔后纵隔。T4T12胸骨角平面上纵隔上纵隔前纵隔中纵隔后纵隔第一节：第一节：肺通气肺通气一、肺通气的原一、肺通气的原理理 肺与外界环境之间的气肺与外界环境之间的气体交换过程体交换过程。 呼吸道呼吸道肺肺 泡泡胸胸 廓廓 原原 理理膈肌膈肌吸气肌收缩吸气肌收缩 胸廓扩大胸廓扩大 肺扩大肺扩大（肋间外肌、隔肌）（肋间外肌、隔肌）吸气肌舒张吸气肌舒张 吸气吸气 肺内压肺内压大气压大气压 呼气呼气1、呼吸运动包括：吸气运动和呼气运动（一）肺通气的动力（一）肺通气的动力呼吸肌：呼吸肌： (1) 吸气肌吸气肌 膈肌膈肌 肋间外肌肋间外肌(2) 呼气肌呼气肌 肋间内肌肋间内肌 腹壁肌腹壁肌(3) 辅助呼吸肌辅助呼吸肌呼吸运动的类型：呼吸运动的类型：按用力程度分类：平静呼吸按用力程度分类：平静呼吸-安静时的呼吸，安静时的呼吸，12-18次次/分。用力呼吸分。用力呼吸-加深加快的呼吸。加深加快的呼吸。平静呼吸平静呼吸 吸气：主动过程吸气：主动过程 呼气：被动过程呼气：被动过程用力呼吸用力呼吸 吸气：主动过程吸气：主动过程 呼气：主动过程呼气：主动过程按呼吸肌参与主次、多少、用力程度按呼吸肌参与主次、多少、用力程度 分类：分类：腹式呼吸腹式呼吸 膈肌活动为主，腹壁起伏明膈肌活动为主，腹壁起伏明 显。显。胸式呼吸胸式呼吸 肋间外肌活动为主，胸壁起肋间外肌活动为主，胸壁起 伏伏 明显。明显。混合式呼吸混合式呼吸吸气初：肺内压吸气初：肺内压 大气压大气压 呼气开始呼气开始呼气末：肺内压呼气末：肺内压 = 大气压大气压 呼气停止呼气停止2 肺内压肺内压 肺泡内的压力。肺泡内的压力。3 胸内压胸内压 胸膜腔内的压力。胸膜腔内的压力。测量：直接法测量：直接法 间接法间接法 胸内压形成胸内压形成以胸膜腔密闭且含浆液为条件以胸膜腔密闭且含浆液为条件胸廓生长胸廓生长肺生长肺生长胸廓容积胸廓容积肺容积肺容积 胸廓将肺拉大胸廓将肺拉大肺回缩肺回缩 胸内负压胸内负压胸内压胸内压=肺内压肺内压 - 肺回缩力肺回缩力 =大气压大气压 - 肺回缩力肺回缩力 = - 肺回缩力肺回缩力呼气末：呼气末：-3 -5 mmHg吸气末：吸气末：-5 -10 mmHg胸膜腔负压的生理意义：胸膜腔负压的生理意义：实现肺通气实现肺通气利于肺换气利于肺换气利于静脉血、利于静脉血、 组织液回流组织液回流 呼吸运动（肺通气的原动力）呼吸运动（肺通气的原动力） 胸内压变化（间接动力）胸内压变化（间接动力） 肺内压与大气压差变化（直接动力）肺内压与大气压差变化（直接动力） 肺通气肺通气肺内压肺内压胸内压胸内压呼吸气量呼吸气量 （二）肺通气的阻力（二）肺通气的阻力1. 弹性阻力弹性阻力 弹性组织对抗外力引起弹性组织对抗外力引起 的变形而产生的回位力。的变形而产生的回位力。顺顺 应应 性性：弹性组织在外力作用下的可：弹性组织在外力作用下的可 扩展性。扩展性。弹性阻力小，容易扩展，顺应性大弹性阻力小，容易扩展，顺应性大弹性阻力大，不容易扩展，顺应性小弹性阻力大，不容易扩展，顺应性小1).肺弹性阻力肺弹性阻力产生：产生：弹性纤维及弹性纤维及 胶原纤维胶原纤维 1/3 表面张力表面张力 2/3 （液（液气界面）气界面）表面张力的作用：表面张力的作用：使液体表面积缩小。使液体表面积缩小。 （肺塌陷）（肺塌陷）正常：肺并不萎缩表面活性物质产生表面活性物质产生：肺泡肺泡型细胞分泌的二棕榈酰卵磷脂型细胞分泌的二棕榈酰卵磷脂(DPPC)降低表面张力降低表面张力: 维持大小肺泡容积稳定维持大小肺泡容积稳定 防止肺水肿防止肺水肿有利于对肺毛细血管液体的吸收，有利于对肺毛细血管液体的吸收，避免液体进入肺泡避免液体进入肺泡 防止肺不张防止肺不张表面活性物质作用：表面活性物质作用：2）胸廓弹性阻力）胸廓弹性阻力作用：肺容量作用：肺容量 = 67%肺总量时肺总量时 无回缩力无回缩力 肺容量肺容量 67%肺总量时肺总量时 呼气动力呼气动力 （弹性阻力向内）（弹性阻力向内） 吸气阻力吸气阻力胸廓顺应性胸廓顺应性肥胖、胸廓畸形肥胖、胸廓畸形胸膜增厚胸膜增厚 胸廓顺应性胸廓顺应性腹内占位病变腹内占位病变L/cmH2o 2 非弹性阻力非弹性阻力惯性阻力惯性阻力粘滞阻力粘滞阻力气道阻力气道阻力气道阻力气道阻力流速快、湍流、管径小流速快、湍流、管径小 气道阻力大气道阻力大流速慢、层流、管径大流速慢、层流、管径大 气道阻力小气道阻力小二、基本肺容积、肺容量二、基本肺容积、肺容量(一一)基本肺容积基本肺容积 (二二)肺容量肺容量1 潮气量潮气量 400-600ml 1 深吸气量深吸气量2 补吸气量补吸气量1500-1800 2 肺肺 活活 量量3 补呼气量补呼气量 900-1200 3 T肺活量肺活量 4 余气量余气量 1000-1500 4 功能余气量功能余气量 5 肺总量肺总量肺活量肺活量 最大吸气后，从肺内所能呼出最大吸气后，从肺内所能呼出 的最的最大气量。意义：反映肺一次通气的最大能力大气量。意义：反映肺一次通气的最大能力时间肺活量：时间肺活量：最大吸气后以最快速度呼气，最大吸气后以最快速度呼气，第第1、2、3秒末呼出气量占肺活量的百分数。秒末呼出气量占肺活量的百分数。意义：反映肺活量及呼吸阻力。意义：反映肺活量及呼吸阻力。83、96、99三、肺通气量三、肺通气量（一）每分通气量（一）每分通气量每分通气量每分通气量 每分钟进或出肺的气体总量。每分钟进或出肺的气体总量。最大通气量最大通气量 尽力作深快呼吸时，每分钟尽力作深快呼吸时，每分钟 所能吸入或呼出的最大气量。所能吸入或呼出的最大气量。=潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率 6-8L/min最大通气量最大通气量 70-120 L/min 解剖无效腔解剖无效腔（二）肺泡通气量：（二）肺泡通气量：生理无效腔生理无效腔=解剖无效腔解剖无效腔+肺泡无效腔肺泡无效腔肺泡通气量肺泡通气量 每分钟吸入肺泡的新鲜气量。每分钟吸入肺泡的新鲜气量。 =（潮气量（潮气量 - 无效腔气量）无效腔气量）* 呼吸频率呼吸频率呼吸频率呼吸频率 潮气量潮气量 肺通气量肺通气量 肺泡通气量肺泡通气量 (次次/min) (ml) (ml/min) (ml/min) 16 500 8000 5600 8 1000 8000 6800 32 250 8000 3200肺通气量和肺泡通气量肺通气量和肺泡通气量第二节第二节 气体交换气体交换一、原理一、原理形式：气体单纯扩散形式：气体单纯扩散动力：气体分压（张力）差动力：气体分压（张力）差肺肺 换换 气气 组织换气组织换气肺泡肺泡肺肺泡泡与与肺肺血血二、肺换气二、肺换气 (一一) 过过 程程肺泡与毛细血管肺泡与毛细血管之间的气体交换之间的气体交换过程。过程。肺换气肺换气（二）影响（二）影响肺换气肺换气因素因素1 呼吸膜厚度改变呼吸膜厚度改变 肺纤维化、肺纤维化、 肺水肿时增厚肺水肿时增厚2 呼吸膜面积呼吸膜面积 （ 40） 正变正变 运动时面积增大；（运动时面积增大；（70） 肺不张、肺实变、肺肺不张、肺实变、肺Cap 闭塞时面积减小闭塞时面积减小 3、气体扩散速度（二）影响（二）影响肺换气肺换气因素因素 每分肺泡通气量和每分肺血流量的比值。每分肺泡通气量和每分肺血流量的比值。气多或血少气多或血少 气少或血多气少或血多 比值升高比值升高 比值降低比值降低肺泡无效腔肺泡无效腔 A-V短路短路 换气效率低换气效率低（二）影响（二）影响肺换气肺换气因素因素三、组织换气三、组织换气血液与组织细胞之间的气体交换过程。血液与组织细胞之间的气体交换过程。第三节第三节 气体在血液中的运输气体在血液中的运输一、一、O2、CO2在血中存在的形式在血中存在的形式形式：物理溶解、化学结合形式：物理溶解、化学结合 气体分压气体分压*溶解度溶解度溶解量溶解量= 温度温度溶溶解解度度血液血液O2和和CO2的含量的含量 （ml/100ml血液）血液） 动脉血动脉血 静脉血静脉血 物理物理 化学化学 合合 物理物理 化学化学 合合 溶解溶解 结合结合 计计 溶解溶解 结合结合 计计O2 CO2二、二、O2的运输的运输形式：物理溶解（形式：物理溶解（1.5%） 化学结合（化学结合（98.5%）Hb与与O2结合的特征：结合的特征：反应快、可逆、不需酶催化，主要受反应快、可逆、不需酶催化，主要受 PO2影响影响属氧合反应，不是氧化属氧合反应，不是氧化血红素血红素Fe 2+与珠蛋白组氨酸与珠蛋白组氨酸 结合后，作用点才起作用结合后，作用点才起作用1分子分子Hb可结合可结合4分子分子O2氧离曲线呈氧离曲线呈S形形病理情况病理情况 50g/L 红细胞增多红细胞增多 贫血贫血二、二、CO2的运输的运输运输形式：物理溶解（运输形式：物理溶解（5%） 化学结合化学结合 碳酸氢盐碳酸氢盐 （88%） 氨基甲酸氨基甲酸Hb（ 7% ）碳酸氢盐碳酸氢盐（88%）氨基甲酸氨基甲酸Hb（ 7% ） 少部分与Hb中自由氨基中自由氨基结合形成氨基甲酸结合形成氨基甲酸Hb特点特点迅速、可逆。迅速、可逆。第四节第四节 呼吸调节呼吸调节呼吸运动的特点呼吸运动的特点节律性、频率和深度随节律性、频率和深度随代谢而改变代谢而改变。一、呼吸中枢一、呼吸中枢与呼吸运动有与呼吸运动有关的神经元关的神经元集中的部位。集中的部位。（一）脊髓（一）脊髓1 中继站中继站2 某些呼吸反射的初级中枢某些呼吸反射的初级中枢（二）下位脑干（二）下位脑干1 延髓延髓 呼吸节律基本中枢呼吸节律基本中枢 作用：产生呼吸节律作用：产生呼吸节律呼吸呼吸N元元 呈节律性放电并和呼吸呈节律性放电并和呼吸 周期相关的神经元。周期相关的神经元。背侧呼吸组背侧呼吸组 腹侧呼吸组腹侧呼吸组 2 脑桥脑桥 呼吸调整中枢呼吸调整中枢 作用：作用： 限制吸气，促吸气向呼限制吸气，促吸气向呼气转化气转化 3 呼吸节律形成假说呼吸节律形成假说局部神经元路局部神经元路 反馈控制假说反馈控制假说 呼呼 吸吸 调调 整整 中中 枢枢CIAG(IN) IOS呼呼 吸气吸气 肺扩张反射肺扩张反射气气二、呼吸的反射性调节二、呼吸的反射性调节（一）肺牵张反射（一）肺牵张反射由肺扩张或缩小引起的吸气抑制或兴奋由肺扩张或缩小引起的吸气抑制或兴奋的反射。的反射。（三）上位脑（三）上位脑大脑皮层（随意控制）大脑皮层（随意控制）边缘系统边缘系统下丘脑下丘脑肺扩张反射肺扩张反射-抑制吸气的反射抑制吸气的反射 肺扩张肺扩张 牵张牵张R CIAG IOS 限制吸气，使吸气转向呼气限制吸气，使吸气转向呼气 迷走神经切断迷走神经切断-加深加深 吸气延长、吸气延长、（二）呼吸肌本体感受性反射感受器肌梭、肌腱作用：1、参与正常呼吸运动的调节 2、在呼吸肌负荷增加时发挥作用（三）防御性反射 1、咳嗽反射 2、喷嚏反射三、化学因素对呼吸的调节三、化学因素对呼吸的调节（一）化学（一）化学R 1 外周化学外周化学R：R：颈颈A体（主要调节呼吸）体（主要调节呼吸） 主主A体（主要调节循环）体（主要调节循环）适宜刺激：血适宜刺激：血PO2 PCO2 H+作用：驱动呼吸作用：驱动呼吸 2 中枢中枢 化学化学R延延髓髓腹腹外外侧侧浅浅表表部部位位适宜刺激：适宜刺激：脑脊液及脑脊液及局部细胞局部细胞外液外液H+中枢化学感受器的特点、作用中枢化学感受器的特点、作用特点：特点： 不感受缺氧的刺激不感受缺氧的刺激 对对CO2的敏感性比外周的敏感性比外周R的高，的高， 反应潜伏期较长反应潜伏期较长 作用：主要调节脑脊液的作用：主要调节脑脊液的H+ （pH稳态）稳态）（二）（二）CO2对呼吸的调节对呼吸的调节效应：一定范围内效应：一定范围内A血的血的CO2 引起呼吸引起呼吸 深快深快 肺（泡）通气量肺（泡）通气量 ； 但超过限度则有压抑呼吸甚至麻醉但超过限度则有压抑呼吸甚至麻醉 效应；另外，效应；另外，PCO2过低可致呼吸过低可致呼吸 暂停。暂停。机制：机制：1、外周化学感受器；、外周化学感受器；2、中枢感受器、中枢感受器（三）（三）H+对呼吸的调节对呼吸的调节效应：效应：H+ 引起呼吸深快引起呼吸深快 肺（泡）通气量肺（泡）通气量 机制：主要是外周化学感受器。脑脊液中机制：主要是外周化学感受器。脑脊液中的的H+是中枢化学感受器的有效刺激。是中枢化学感受器的有效刺激。（四）低（四）低O2对呼吸的调节对呼吸的调节效应：一定范围内效应：一定范围内A血的血的PO2 引起呼吸引起呼吸 深快深快 肺（泡）通气量肺（泡）通气量 ； 但严重低但严重低O2 可致呼吸障碍。可致呼吸障碍。 机制：低机制：低O2 或缺或缺O2 则通过外周化学感受器则通过外周化学感受器反射性的加强呼吸运动。缺反射性的加强呼吸运动。缺O2 对中枢的对中枢的直接作用是抑制呼吸，甚至呼吸停止。直接作用是抑制呼吸，甚至呼吸停止。异常呼吸生理呼吸病理呼吸周期性呼吸 潮式呼吸