精品课程生理学教案 第五章呼吸 [目的与要求] 1.掌握肺通气和肺换气的原理 2.掌握气体在血液中的运输 3.掌握呼吸节律的维持和呼吸运动的调节等。 [重点] 1、肺通气的动力:肺内压与胸内压的概念、形成、呼吸过程中的变化及意义 2、肺通气阻力:肺泡表面张力、肺表面活性物质、肺顺应性、比顺应性,非弹性阻力。 3、时间肺活量、用力呼气量、肺泡通气量、功能余气量、肺换气过程及其影响因素。 4、呼吸中枢节律的形成及呼吸运动的调节 [难点] 1.胸内压的形成 2.肺泡表面张力 3.肺顺应性 4.比顺应性 5.胸廓弹性回缩力 6.气道阻力 7.肺泡通气量 8.肺换气影响因素和呼吸运动调节。 基本概念]: 呼吸( respiration);肺内压( intrapulmonary pressure);人工呼吸( artificial respiration) 胸膜腔内压( intrapleural pressure);开放性气胸( pneumothorax);顺应性( compliance) 顺应性( specific compliance);胸廓的顺应性( thoracic compliance,CT);非弹性阻力( non-elastic resistance);气道阻力( airway resistance);肺表面活性物质( pulmonary surfactant,PS);二棕 榈酰卵磷脂( dipalmitoyl phosphatidyl choline,DPPC);潮气量( tidal volume,TV);补吸气量 ( inspiratory volume,IRv);补呼气量( expiratory volume,ER);余气量( residual volume, RV);深吸气量( Inspiratory capacity,IC);功能余气量( functional residual capacity,FRC); 肺活量( vital capacity,vC);肺总容量( total lung capacity,TC);用力肺活量( forced vital capacity,FVC);用力呼气量( forced expiratory volume,FEV);最大呼气中段流量( maximal midexpiratory flow,MMEF);每分通气量( minute ventilation volume);肺泡通气量( alveolar ventilation);解剖无效腔( anatomical dead space);肺泡无效腔( alveolar dead space);生理 无效腔( physiological dead space);通气/血流比值( ventilation/ perfusion ratio,vQ);吸气 切断机制( inspiratory off switch);肺牵张反射( pulmonary stretch reflex);黑-伯反射( Hering-Breuer reflex);肺扩张反射( pulmonary inflation reflex):学感受器( chemoreceptor);中枢化学感受 器( central chemoreceptor):外周化学感受器( peripheral chemoreceptor);一氧化碳血红蛋白 (carboxyhemoglobin, HbCO) [授课学时]:6学时 [使用教材]:王庭槐主编.生理学,第1版,高等教育出版社,2004北京 第一节呼吸道和肺的结构与功能 呼吸道 (一)呼吸道的分支结构
1 精品课程生理学教案 第五章 呼 吸 [目的与要求] 1. 掌握肺通气和肺换气的原理 2. 掌握气体在血液中的运输 3. 掌握呼吸节律的维持和呼吸运动的调节等。 [重点] 1、肺通气的动力：肺内压与胸内压的概念、形成、呼吸过程中的变化及意义。 2、肺通气阻力：肺泡表面张力、肺表面活性物质、肺顺应性、比顺应性，非弹性阻力。 3、时间肺活量、用力呼气量、肺泡通气量、功能余气量、肺换气过程及其影响因素。 4、呼吸中枢节律的形成及呼吸运动的调节 [难点] 1. 胸内压的形成 2. 肺泡表面张力 3. 肺顺应性 4. 比顺应性 5. 胸廓弹性回缩力 6. 气道阻力 7. 肺泡通气量 8. 肺换气影响因素和呼吸运动调节。 [基本概念]： 呼吸（respiration）；肺内压（intrapulmonary pressure）；人工呼吸（artificial respiration）； 胸膜腔内压 （intrapleural pressure）；开放性气胸（pneumothorax）；顺应性（compliance）；比 顺应性（specific compliance）；胸廓的顺应性（thoracic compliance，CT）；非弹性阻力（non-elastic resistance）；气道阻力（airway resistance）；肺表面活性物质（pulmonary surfactant，PS）；二棕 榈酰卵磷脂（dipalmitoyl phospharidyl choline，DPPC）；潮气量（tidal volume，TV）；补吸气量 （inspiratory volume，IRV）； 补呼气量（expiratory volume，ERV）；余气量（residual volume， RV）；深吸气量（inspiratory capacity，IC）；功能余气量（functional residual capacity，FRC）； 肺活量（vital capacity，VC）；肺总容量（total lung capacity，TLC）； 用力肺活量（forced vital capacity，FVC）；用力呼气量（forced expiratory volume，FEV）；最大呼气中段流量（maximal midexpiratory flow，MMEF）；每分通气量（minute ventilation volume）；肺泡通气量（alveolar ventilation）； 解剖无效腔（anatomical dead space）；肺泡无效腔（alveolar dead space）；生理 无效腔（physiological dead space）；通气／血流比值（ventilation／perfusion ratio，V/Q）；吸气 切断机制（inspiratory off switch）；肺牵张反射（pulmonary stretch reflex）；黑-伯反射（Hering-Breuer reflex）；肺扩张反射（pulmonary inflation reflex）；学感受器 （chemoreceptor）；中枢化学感受 器（central chemoreceptor）；外周化学感受器（peripheral chemoreceptor）；一氧化碳血红蛋白 （carboxyhemoglobin，HbCO） [授课学时]：6 学时 [使用教材]：王庭槐主编. 生理学，第 1 版，高等教育出版社，2004 北京 第一节 呼吸道和肺的结构与功能 一、呼吸道 （一）呼吸道的分支结构
呼吸道包括鼻、咽、喉组成的上呼吸道和气管及以下的下呼吸道。从气管到肺泡囊共分支 23级。从17开始已具有气体交换功能。一般将一根呼吸性支气管所支配的区域称为一个肺功能 单位。 (二)气道上皮的生理作用 (1)分泌黏液和浆液:(2)纤毛运输;(3)转化与解毒:(4)抗氧化性损伤。 (三)气道阻力 气道阻力是指气体流经呼吸道时,气体分子之间以及气体分子与气道壁之间的摩擦力。气 道阻力=大气压与肺内压的压力差/单位时间内气体的流量。影响气道阻力的因素有:①气流速度 气流速度快,气道阻力大;②气流形式:层流阻力小,湍流阻力大;③气道口径:气道阻力的大 小和呼吸道半径的4次方成反比,气道口径是影响气道阻力的最重要因素;④肺容积:肺容积增 大时,气道阻力变小。 、肺泡 肺泡是肺内气体交换的场所,成年人大约有3亿个大小不等的肺泡,总面积约为70m2。 )呼吸膜 呼吸膜由6层组成,总厚度<1μm,气体极易扩散。呼吸膜面积极大,约为70m2(安静开 放40m2。气体扩散速率与呼吸膜厚度成反比、与呼吸膜面积成正比关系 (二)呼吸隔 相邻肺泡之间的结构称为呼吸隔。呼吸隔除有支持作用外,还有利于气体交换和防止液 体进入肺泡 (三)肺泡表面张力与肺泡表面活性物质 Alvcolar Sac yeolar macrophage 肺泡表面张力的产生 肺泡内壁表面薄层液体与气体形成液-气界面,具有使该液一气表面收缩达最小表面积的特性,即 产生能使肺泡回缩的力,即为表面张力( Tension,T)。肺泡表面张力是肺扩张的弹性阻力。根据 Laplace定律,P=2T/r、如T固定,则P与r(肺泡半径)成反比。可导致:大肺泡回缩力小 小肺泡回缩力大,当大小肺泡连通时,则小肺泡中气体被压向大肺泡→可导致小肺泡菱陷和大肺 泡过度膨胀,容积不能稳定。 2.肺泡表面活性物质( Pulmonary surfactant) (1)成份和特性:主要成份是二棕榈酰卵磷脂(DPPC),由肺泡Ⅱ型上皮细胞合成分泌, 单分子层垂直分布于肺泡液气界面,亲水端插在肺泡内表面液体层中,疏水端伸向肺泡腔,其分布 密度可随肺泡的张、缩而改变,肺泡扩张,则表面活性物质变薄而稀,降低表面张力的作用小 使肺泡回缩力大。相反,肺泡回缩,则表面活性物质变厚而浓密,降低表面张力的作用大,使肺 泡回缩力小 (2)生理作用:①降低肺泡表面张力,利于肺扩张,维持肺泡容积稳定;②减少肺间质和 肺泡内的组织液生成,防止肺水肿;③近年来研究证明肺泡表面活性物质还能上调肺内吞噬细胞 的活性,下调炎症因子的产生,有防御保护作用
呼吸道包括鼻、咽、喉组成的上呼吸道和气管及以下的下呼吸道。从气管到肺泡囊共分支 23 级。从 17 开始已具有气体交换功能。一般将一根呼吸性支气管所支配的区域称为一个肺功能 单位。 （二）气道上皮的生理作用 （1）分泌黏液和浆液；（2）纤毛运输；（3）转化与解毒；（4）抗氧化性损伤。 （三）气道阻力 气道阻力是指气体流经呼吸道时，气体分子之间以及气体分子与气道壁之间的摩擦力。气 道阻力=大气压与肺内压的压力差/单位时间内气体的流量。影响气道阻力的因素有：①气流速度： 气流速度快，气道阻力大；②气流形式：层流阻力小，湍流阻力大；③气道口径：气道阻力的大 小和呼吸道半径的 4 次方成反比，气道口径是影响气道阻力的最重要因素；④肺容积：肺容积增 大时，气道阻力变小。 二、肺泡 肺泡是肺内气体交换的场所，成年人大约有 3 亿个大小不等的肺泡，总面积约为 70 m 2。 （一）呼吸膜 呼吸膜由 6 层组成，总厚度＜1μm，气体极易扩散。呼吸膜面积极大，约为 70 m 2（安静开 放 40m 2）。气体扩散速率与呼吸膜厚度成反比、与呼吸膜面积成正比关系。 （二）呼吸隔 相邻肺泡之间的结构称为呼吸隔。呼吸隔除有支持作用外，还有利于气体交换和防止液 体进入肺泡。 （三）肺泡表面张力与肺泡表面活性物质 1.肺泡表面张力的产生 肺泡内壁表面薄层液体与气体形成液-气界面,具有使该液-气表面收缩达最小表面积的特性,即 产生能使肺泡回缩的力，即为表面张力（Tension，T）。肺泡表面张力是肺扩张的弹性阻力。根据 Laplace 定律，P=2 T/r、如 T 固定，则 P 与 r（肺泡半径）成反比。可导致：大肺泡回缩力小， 小肺泡回缩力大，当大小肺泡连通时，则小肺泡中气体被压向大肺泡→可导致小肺泡萎陷和大肺 泡过度膨胀，容积不能稳定。 2.肺泡表面活性物质（Pulmonary surfactant） （1）成份和特性：主要成份是二棕榈酰卵磷脂（DPPC），由肺泡Ⅱ型上皮细胞合成分泌， 单分子层垂直分布于肺泡液-气界面，亲水端插在肺泡内表面液体层中,疏水端伸向肺泡腔,其分布 密度可随肺泡的张、缩而改变，肺泡扩张，则表面活性物质变薄而稀，降低表面张力的作用小， 使肺泡回缩力大。相反，肺泡回缩，则表面活性物质变厚而浓密，降低表面张力的作用大，使肺 泡回缩力小。 （2）生理作用：①降低肺泡表面张力，利于肺扩张，维持肺泡容积稳定；②减少肺间质和 肺泡内的组织液生成，防止肺水肿；③近年来研究证明肺泡表面活性物质还能上调肺内吞噬细胞 的活性，下调炎症因子的产生，有防御保护作用。 2
三、肺的神经支配 支配肺的神经主要有交感神经和副交感神经。交感神经节后纤维释放NA和肺内受体结合使 气道平滑肌舒张。副交感的迷走神经释放ACh与M受体结合使气道平滑肌收缩、腺体分泌。肺内 还有肽能神经纤维支配,它们参与调节气道平滑肌舒缩以及肺泡表面活性物质的释放等功能 第二节肺通气原理 肺通气( Pulmonary vetilation)是指气体进肺和出肺的过程。气体进出肺取决两方面的因 素 是推动气体流动的动力(大气压与肺内压的压力差);二是阻碍气体流动的阻力(弹性阻 力和非弹性阻力),只有动力克服了阻力,才能实现肺通气 、肺通气的动力 )呼吸运动 呼吸肌节律性收缩和舒张引起的胸廓扩大和 缩小称为呼吸运动( Respiratory moverment)。 呼吸运动是实现肺通气的原动力;而大气压与 肺内压的压力差是肺通气的直接动力。呼吸肌收 Flow 缩舒张引起的肺内压与大气压之差,又因大气压 般不变,故差值取决于肺内压的周期性升高和 降低。肺内压的周期性变化是由呼吸运动引起的。 Al 1.平静呼吸 pressure 是机体在安静状态下平稳而均匀的呼吸,频 Intrapleural 率约12~18次/min。其特点是吸气为主动过程 呼气为被动过程。①吸气时吸气肌(膈肌和肋肌外肌)收缩→胸廓扩大→肺扩张→肺内压逐渐↓ 大气压→气体入肺→吸气(主动过程)。②呼气时吸气肌松弛→胸廓回位→肺回缩→肺内压逐 渐↑>大气压→气体出肺→呼气(被动过程)。 2.用力呼吸 是指机体剧烈活动时或异常情况下(缺02或C02分压升高)引起深而快的呼吸。其特点是① 吸气和呼气都是主动过程;②除吸气肌活动外,还有呼气肌和辅助呼吸肌的参与。 (二)肺内压( Intrapulmonary pressure)的变化 吸气时肺内压首先逐渐↓,气体入肺后又逐渐↑,直到吸气末,肺内压=大气压。呼气时肺 内压首先逐渐↑,气体出肺后又逐渐↓,吸气末肺内压=大气压。所以在吸气末和呼气末,肺内压 =大气压。可见肺内压与大气压的压力差是推动气 体进出肺的直接动力。 人工呼吸( Artificil respiration):用人为方法 造成肺内压与大气压差,而迫使气体进、出肺的过 程。 pressure (三)胸膜腔内压 胸膜腔内压力称为胸内压,其数值比大气压低, 亦称胸内负压。 1.胸膜腔内压( Intrapleural pressure)的形 成 胸膜腔内压=肺内压一肺回缩力(呼气末和 吸气末肺内压=大气压) 如设大气压101.08kPa(760mHg)为0,则胸膜腔内压=0一肺回缩力,即
三、肺的神经支配 支配肺的神经主要有交感神经和副交感神经。交感神经节后纤维释放 NA 和肺内受体结合使 气道平滑肌舒张。副交感的迷走神经释放 ACh 与 M 受体结合使气道平滑肌收缩、腺体分泌。肺内 还有肽能神经纤维支配，它们参与调节气道平滑肌舒缩以及肺泡表面活性物质的释放等功能。 第二节 肺通气原理 肺通气(Pulmonary vetilation)是指气体进肺和出肺的过程。气体进出肺取决两方面的因 素： 一是推动气体流动的动力（大气压与肺内压的压力差）；二是阻碍气体流动的阻力（弹性阻 力和非弹性阻力），只有动力克服了阻力，才能实现肺通气。 一、肺通气的动力 3 （一）呼吸运动 呼吸肌节律性收缩和舒张引起的胸廓扩大和 缩小称为呼吸运动(Respiratory moverment)。 呼吸运动是实现肺通气的原动力；而大气压与 肺内压的压力差是肺通气的直接动力。呼吸肌收 缩舒张引起的肺内压与大气压之差，又因大气压 一般不变，故差值取决于肺内压的周期性升高和 降低。肺内压的周期性变化是由呼吸运动引起的。 1.平静呼吸 是机体在安静状态下平稳而均匀的呼吸，频 率约 12~18 次/min。其特点是吸气为主动过程， 呼气为被动过程。①吸气时吸气肌（膈肌和肋肌外肌）收缩→胸廓扩大→肺扩张→肺内压逐渐↓ ＜大气压→气体入肺→吸气（主动过程）。②呼气时吸气肌松弛→胸廓回位→肺回缩→肺内压逐 渐↑＞大气压→气体出肺→呼气（被动过程） 。 2.用力呼吸 是指机体剧烈活动时或异常情况下（缺 O2 或 CO2 分压升高）引起深而快的呼吸。其特点是① 吸气和呼气都是主动过程；②除吸气肌活动外，还有呼气肌和辅助呼吸肌的参与。 （二）肺内压 (Intrapulmonary pressure) 的变化 吸气时肺内压首先逐渐↓，气体入肺后又逐渐↑，直到吸气末，肺内压=大气压。 呼气时肺 内压首先逐渐↑，气体出肺后又逐渐↓，吸气末肺内压=大气压。所以在吸气末和呼气末，肺内压 =大气压。可见肺内压与大气压的压力差是推动气 体进出肺的直接动力。 人工呼吸(Artificil respiration)：用人为方法 造成肺内压与大气压差，而迫使气体进、出肺的过 程。 （三）胸膜腔内压 胸膜腔内压力称为胸内压，其数值比大气压低， 亦称胸内负压。 1.胸膜腔内压(Intrapleural pressure)的形 成 胸膜腔内压 = 肺内压— 肺回缩力（呼气末和 吸气末肺内压 = 大气压） 如设大气压 101.08 kPa(760 mmHg)为 0，则胸膜腔内压 = 0 — 肺回缩力 ， 即
胸膜腔内压 肺回缩力(所以胸膜腔内压由肺的回缩力产生)要 例如,测得肺回缩力为0.665kPa(5mmHg),则101.08kPa-0.666kPa=100.415kPa (760mmg-5mmg=755mg)即比大气压低0.665kPa(5mHg),此值低于0为负值 故胸膜腔内压又称为胸内负压 2.胸内负压的测定①直接法:损伤;②间接法:测量食管内压 呼吸周期中胸内负压的变化 平静呼吸时,吸气末约为-0.665-0.399kPa(-5~-10mmHg),呼气末约为-1.330. kPa(-3-5mHg)。紧闭声门,用力吸气可达kPa11.97kPa(-90mmg)用力呼气可达14 kPa(110 mmHg) 4.呼气时胸内压仍为负压 由于出生后胸廓生长速度比肺快,使肺总是被牵拉,由于其弹性组织,而具有回缩力,吸气时 牵拉更强,回缩力更大,负压更高。呼气时则相反 5胸内负压的意义 ①生理意义:a.有利于肺的扩张;b.有利于静脉血和淋巴液的回流。 ②临床意义:a.气胸处理(闭合性、开放性和张力性);b.人工气胸:治疗肺部疾患。 、肺通气的阻力 肺通气的阻力有两种:一是弹性阻力:肺和胸廓是具有弹性的组织,它们构成肺通气的主要 阻力,约占70%;二是非弹性阻力:包括气道阻力、惯性阻力和粘滞阻力,约占肺通气阻力30%, 其中以气道阻力为主。 (一)弹性阻力( resistance,R)与顺应性( compliance,C) R:弹性组织在外力作用下变形时,而产生的对抗外力引起其变形并趋于回位的力。 C:顺应性是衡量弹性阻力的指标。顺应性是指在外力作用下,弹性组织的可扩张性,即肺扩张的 难易程度。在外力作用下容易变形顺应性大,反映弹性阻力小:反之弹性阻力大。顺应性与弹性 阻力成反变关系 C=1/R 1.肺的弹性阻力和顺应性 肺弹性阻力的来源:肺弹性阻力来两部分:肺回缩力(占1/3)及肺泡表面张力产生的回缩 力(占2/3) CL=△V/△P 式中:CL为肺顺应性;ΔⅤ为肺容积的变化;ΔP为跨肺压的变化(跨肺压=肺内压一胸内压)。 单位是L/cmH20。静息时测得CL=0.2L/cmH20。 影响肺顺应性的因素有:①肺容积:肺总容量大,肺顺应性较大。比顺应性( specific compliance) 即单位肺容量的顺应性(CL/肺总容量),此指标可避免大小容积不等的肺对CL的影响。②肺部 疾病和肺泡表面活性物质:肺充血、肺纤维化或肺泡表面活性物质减少时,肺顺应性降低,肺的 弹性阻力增加,出现吸气困难;而在肺气肿时,肺顺应性增加,肺的弹性阻力降低,出现呼气困 难。③呼吸时相。④体位:平卧位时肺顺应性降低 2.胸廓的弹性阻力和顺应性 ①胸廓的弹性阻力方向与肺容量相关:胸廓处于自然位置时的肺容量相当于肺总容量的67%, 此时胸廓无变形,无弹性阻力。a.当肺容量小于肺总容量的67%时(如呼气时),阻力向外,是 吸气的动力,呼气的阻力;b.当肺容量大于肺总容量的67%时(如呼气时),阻力向内,是呼气 的动力、吸气的阻力 ②胸廓的顺应性:ΔV(胸腔容积)/△P(跨壁压)(跨壁压=胸内压-大气压) ③胸廓和肺的总顺应性:用二者总弹性阻力的倒数计算,即1/C总=1/CL+1/CT 10.2+0.2=2/0.2=10,C总=1/10=0.1L/CmH20。 (二)非弹性阻力
4 胸膜腔内压 = — 肺回缩力（所以胸膜腔内压由肺的回缩力产生）要 例如，测得肺回缩力为 0.665 kPa（5 mmHg），则 101.08 kPa— 0.666 kPa = 100.415 kPa （760 mmHg — 5 mmHg = 755mmHg） 即比大气压低 0.665 kPa（5mmHg），此值低于 0 为负值， 故胸膜腔内压又称为胸内负压 2.胸内负压的测定 ①直接法：损伤；②间接法：测量食管内压 3.呼吸周期中胸内负压的变化 平静呼吸时，吸气末约为-0.665 ~ -0.399 kPa (-5 ~ -10 mmHg)，呼气末约为-1.33 ~ 0.665 kPa (-3 ~ -5 mmHg)。紧闭声门，用力吸气可达 kPa 11.97 kPa（-90 mmHg）用力呼气可达 14.63 kPa （110 mmHg）。 4.呼气时胸内压仍为负压 由于出生后胸廓生长速度比肺快，使肺总是被牵拉，由于其弹性组织，而具有回缩力，吸气时 牵拉更强，回缩力更大，负压更高。呼气时则相反。 5.胸内负压的意义 ①生理意义：a.有利于肺的扩张；b.有利于静脉血和淋巴液的回流。 ②临床意义：a.气胸处理（闭合性、开放性和张力性）；b.人工气胸：治疗肺部疾患。 二、肺通气的阻力 肺通气的阻力有两种：一是弹性阻力：肺和胸廓是具有弹性的组织，它们构成肺通气的主要 阻力，约占 70%；二是非弹性阻力：包括气道阻力、惯性阻力和粘滞阻力，约占肺通气阻力 30%， 其中以气道阻力为主。 （一）弹性阻力（resistance，R）与顺应性（compliance，C） R：弹性组织在外力作用下变形时，而产生的对抗外力引起其变形并趋于回位的力 。 C：顺应性是衡量弹性阻力的指标。顺应性是指在外力作用下，弹性组织的可扩张性，即肺扩张的 难易程度。在外力作用下容易变形顺应性大，反映弹性阻力小；反之弹性阻力大。顺应性与弹性 阻力成反变关系： C=1∕R 1.肺的弹性阻力和顺应性 肺弹性阻力的来源 ：肺弹性阻力来两部分：肺回缩力（占 1/3）及肺泡表面张力产生的回缩 力（占 2/3 ）。 CL = ΔV∕ΔP 式中：CL 为肺顺应性；ΔV 为肺容积的变化；ΔP 为跨肺压的变化（跨肺压=肺内压—胸内压）。 单位是 L / cmH20。静息时测得 CL =0.2 L∕cmH20。 影响肺顺应性的因素有：①肺容积：肺总容量大，肺顺应性较大。比顺应性(specific compliance)： 即单位肺容量的顺应性（CL∕肺总容量），此指标可避免大小容积不等的肺对 CL 的影响。②肺部 疾病和肺泡表面活性物质：肺充血、肺纤维化或肺泡表面活性物质减少时，肺顺应性降低，肺的 弹性阻力增加，出现吸气困难；而在肺气肿时，肺顺应性增加，肺的弹性阻力降低，出现呼气困 难。③呼吸时相。④体位：平卧位时肺顺应性降低。 2.胸廓的弹性阻力和顺应性 ①胸廓的弹性阻力方向与肺容量相关：胸廓处于自然位置时的肺容量相当于肺总容量的 67%， 此时胸廓无变形，无弹性阻力。a.当肺容量小于肺总容量的 67%时（如呼气时），阻力向外，是 吸气的动力，呼气的阻力；b. 当肺容量大于肺总容量的 67%时（如呼气时），阻力向内，是呼气 的动力、吸气的阻力。 ②胸廓的顺应性：ΔV（胸腔容积）∕△P（跨壁压）（跨壁压 = 胸内压-大气压）。 ③胸廓和肺的总顺应性：用二者总弹性阻力的倒数计算，即 1/C 总 =1/CL+1/CT =10.2+0.2=2/0.2=10，C 总=1/10 = 0.1 L/ CmH2O。 （二）非弹性阻力
包括惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力其中气道阻力占80%90%,它与气流速度、气流形式(层 流、湍流)和气道口径相关。气道口径是主要因素,因为R(阻力)∝1/r4。影响气道口径 (r)的因素有:①跨壁压:呼吸道内、外压差;②肺组织的牵引力;③自主神经:交感神经通 过B2受体起抑制支气管平滑肌收缩,副交感神经则通过M受体使支气管平滑肌收缩:④化学因素; ⑤随呼吸周期变化:吸气时→r↑(扩张),呼气时→r↓(收缩),故哮喘病人呼气比吸气困难。 (三)呼吸功能 在呼吸过程中,呼吸肌为克服弹性阻力和非弹性阻力实现肺通气所做的功称为呼吸功,通常 以单位时间内压力变化乘以容积变化来计算。呼吸功大约占全身总耗能的3% 三、肺通气功能的评价 (一)基本肺容积 基本肺容积( Pulmonary volume)包括潮气量( tidal volum,TV、补吸气量( Inspiratory reserve volume,IRV)、补呼气量( expiratory reserve volume,ERV)和余(残)气量( residual volume RV)(概念见书本) (二)评价肺通气功能的指标 肺容量( Pulmonary capacity)是肺容积中的两项或两项以上的联合气量,可作为评价肺通气 功能的指标。包括深吸气量( Inspiratory capacity,IC)、功能残气量( functional residual capacity,FRC)、肺活量( vital capacity,W)、用力肺活量( forced vital capacity,FVC) 和用力呼气量( forced expiratory volume,FEV)以及肺总容量( total lung capacity,TLC)。 还有每分通气量、最大随意通气量和每分肺泡通气量。其中肺活量是评价肺通气功能的常用指标 用力肺活量是反映肺通气功能的较好指标;而用力呼气量是临床反映肺通气功能的最常用,也是 最好的指标。 1.每分通气量 每分通气量(ω minute ventilation volume)是指每分钟进肺或出肺的气量。每分通气量=潮气 量×呼吸频率=500m1×1218次/min=69L/min 最大随意通气量:尽力深、快呼吸,每分吸入或呼出气量(约70°120L/min)。通气贮量百分比 在93%以上,不能少于70%。 2.无效腔和肺泡通气量 生理无效腔( physiological dead space)=解剖无效腔( anatomical dead space)+肺泡 无效腔( alveolar dead space),正常情况下其容积约为150ml。 肺泡通气量( alveolar ventilation volume)是指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量。 肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)×呼吸频率=(500-150)×12~18次/min=42~6.3L/mins 因此,从气体交换效率分析,深而慢的呼吸比浅而快的呼吸效率高。 第三节肺换气和组织换气 气体交换原理 气体的交换在肺部和全身组织内同时进行,分别称为肺换气和组织换气。气体交换的实质是 气体的扩散过程。气体交换是通过单纯扩散的转运方式,由分压高处向分压低处扩散。 (一)气体的分压差 气体分子由分压高处向分压低处净移动的过程称为气体的扩散。气体的分压=混合气总压力 该气体的所占的容积百分比。两个区域之间的气体的分压差是气体扩散的动力,也决定了气体 扩散的方向。 表5-1血液和组织液中气体的分压(kPa,mmg) 动脉血混合静脉血组织
5 包括惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力其中气道阻力占 80%~90%, 它与气流速度、气流形式（层 流、湍流）和气道口径相关。气道口径是主要因素，因为 R（阻力） ∝ 1/ r4 。影响气道口径 （r）的因素有： ①跨壁压：呼吸道内、外压差；②肺组织的牵引力；③自主神经：交感神经通 过 B2 受体起抑制支气管平滑肌收缩，副交感神经则通过 M 受体使支气管平滑肌收缩；④化学因素； ⑤ 随呼吸周期变化：吸气时→r↑（扩张）,呼气时→r↓（收缩），故哮喘病人呼气比吸气困难。 （三）呼吸功能 在呼吸过程中，呼吸肌为克服弹性阻力和非弹性阻力实现肺通气所做的功称为呼吸功，通常 以单位时间内压力变化乘以容积变化来计算。呼吸功大约占全身总耗能的 3%。 三、肺通气功能的评价 （一）基本肺容积 基本肺容积(Pulmonary volume)包括潮气量(tidal volum，TV)、补吸气量（inspiratory reserve volume，IRV）、补呼气量（exspiratory reserve volume，ERV）和余（残）气量(residual volume，RV)（概念见书本）。 （二）评价肺通气功能的指标 肺容量(Pulmonary capacity)是肺容积中的两项或两项以上的联合气量，可作为评价肺通气 功能的指标。包括深吸气量（inspiratory capacity，IC）、功能残气量(functional residual capacity，FRC)、肺活量（vital capacity，VC）、用力肺活量（forced vital capacity，FVC） 和用力呼气量（forced exspiratory volume，FEV）以及肺总容量（total lung capacity，TLC）。 还有每分通气量、最大随意通气量和每分肺泡通气量。其中肺活量是评价肺通气功能的常用指标； 用力肺活量是反映肺通气功能的较好指标；而用力呼气量是临床反映肺通气功能的最常用，也是 最好的指标。 1.每分通气量 每分通气量(minute ventilation volume)是指每分钟进肺或出肺的气量。每分通气量=潮气 量×呼吸频率 = 500 ml×12~18 次/min = 6~9 L/min。 最大随意通气量：尽力深、快呼吸，每分吸入或呼出气量（约 70~120L/min）。通气贮量百分比 在 93%以上，不能少于 70%。 2.无效腔和肺泡通气量 生理无效腔(physiological dead space) = 解剖无效腔（anatomical dead space）+ 肺泡 无效腔(alveolar dead space)，正常情况下其容积约为 150 ml。 肺泡通气量(alveolar ventilation volume)是指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量。 肺泡通气量=（潮气量-无效腔气量）× 呼吸频率=（500-150）×12~18 次/min = 4.2~6.3 L/min。 因此，从气体交换效率分析，深而慢的呼吸比浅而快的呼吸效率高。 第三节 肺换气和组织换气 一、气体交换原理 气体的交换在肺部和全身组织内同时进行，分别称为肺换气和组织换气。气体交换的实质是 气体的扩散过程。气体交换是通过单纯扩散的转运方式，由分压高处向分压低处扩散。 （一） 气体的分压差 （二） 气体分子由分压高处向分压低处净移动的过程称为气体的扩散。气体的分压=混合气总压力 ×该气体的所占的容积百分比。两个区域之间的气体的分压差是气体扩散的动力，也决定了气体 扩散的方向。 表 5-1 血液和组织液中气体的分压（kPa，mmHg） 动脉血 混合静脉血 组织