第6章换气过程与循环充量.

1、血细胞比容：红细胞占全血的容积百分比。 2、等渗溶液：渗透压与血浆渗透压相等的称为等渗溶液。例如，
0.9%NaCI溶液
和 5%葡萄糖溶液。 简答题：
3、什么叫血浆晶体渗透压和胶体渗透压 ?其生理意义如何 ? 答：渗透压指溶液中溶质分子通过半透膜的吸水能力。晶体渗透压：概念：由晶
体等小分子物质所形成的渗透压。
特性，称为自动节律性，简称自律性。
3、房室延搁：兴奋在房室交界区的传导速度很慢，兴奋通过房室交界区，约为
0.1s ，称为 房- 室延搁 。
4、正常起搏点：窦房结是正常心脏兴奋的发源地，心的节律性活动是受自律性
最高的窦房结所控制，故把 窦房结称作心脏的正常起搏点 。
5、有效不应期：由动作电位 0 期去极化开始到复极化 3 期膜内电位为 -60mV这
段不能再次产生动作电位的时期称为有效不应期。
简答题：
1、试述心室肌细胞动作电位的特点及形成机制。
答： ①特点：心室肌细胞兴奋时，膜内电位由静息状态时的 -90mV 迅速去极
到 +30mV左右，即膜两侧原有的极化状态消失并出现反极化，构成动作电位的上
升支。历时 1-2ms，此期电位变化幅度约 120mV。
②机制： 0 期的形成原理：在外来刺激作用下，心室肌细胞膜部分
Na+
通道开放引起少量 Na+内流，造成膜轻度去极化。 当去极化达到阈电位水平 (-70mV)
时，膜上 Na+通道开放速率和数量明显增加， 出现再生性 Na+内流， 导致细胞进一
步去极化，使膜内电位急剧升高。 1 期( 快速复极初期 ) ：主要由 K" 快速外流形成。 2 期（平台期）：Ca2+内流和 K+外流同时存在， 缓慢持久的 Ca2+内流抵消了 K+外流，

• 运动刚开始或刚结束时，通气量快速增长 或快速减少，是神经调节的结果；之后的 慢速增长和慢速减少是体液和体温调节的 结果。
• 正常值：正常成人约3900～5200ml。
（一）肺基本容积和肺容量
潮气量（TV）： 每次呼吸时吸入或呼出的气体量，平静呼吸约500 ml， 补吸气量（IRV）： 平静吸气末再尽力吸气所能吸入的气体量，约1500-2000ml。 补呼气量（ERV）：
平静呼气末再尽力呼气所能呼出的气体量，900-1200 ml。
第二节 气体的交换
• 气体交换： 肺泡与血液之间，血液与组织 细胞之间的O2和CO2的交换。前者为肺换气， 后者为组织换气。
一、气体交换的原理 (一)气体交换的方式和动力 气体交换的方式──扩散 气体扩散的动力─区域间的气体分压差 气体分压(P): 混合气体中每种组成气体分子所产生 的压力称为该气体的分压。 气体分压=总压力×该气体的容积百分比
第三节呼吸运动的调节呼吸中枢及呼吸的反射性调节1呼吸的反射性调节呼吸中枢分布在大脑皮质间脑脑桥延髓和脊髓等部位最基本中枢位于延髓
第六章 呼吸
• 呼吸：机体在新陈代谢过程中，需要 不断从外界环境中摄取氧并排除二氧 化碳，这种机体与环境之间的气体交 换称为呼吸。
呼吸过程的三个环节： 肺通气
（外呼吸） 肺换气
二、化学因素对呼吸的调节
• 化学感受器：外周化学感受器（颈动脉体、 主动脉体）、中枢化学感受器（延髓腹外 侧）
• 化学因素的调节：血液或脑脊液中CO2、H+ 浓度增加；PO2下降时，刺激化学感受器， 可反射性引起呼吸加快加强，肺通气量增 加，使之恢复到正常水平。
外周化学感受器
中枢化学感受器
三、运动时呼吸变化的调节
• 过程：运动开始前通气量稍上升；运动开 始后，先突然升高，再缓慢升高，随后达 到平稳水平。运动停止时，先骤降，再缓 降达运动前水平。

第三节 减少进气系统的阻力
局部阻力 管 道 摩 擦 阻 力
一、减小进气门处的流动损失
Δp = λ
ρv
2
2
2、进气马赫数 Ma
vm Ma = c
须限制进气马赫数。
3、气门直径和气门数
4、气门升程
气门流通截面积随气门升程的增大而增加。
5、减少气门处的流动损失
二、进气道和进气管
足够的流通截面和光滑壁面
三、影响充量系数的主要因素
配气定时
进气加热 流动损失
1、进气终了的压力 pa
影响因素：
¾ 管路的流动阻力 ¾ 管路的压力波动
克服进气系统流动阻力的压力降
pa = ps − Δpa
Δpa = λ
ρv
2
2
式中：λ为管道阻力系 数，ρ为进气状态下气体 密度（kg / m3 ），v为进 气平均流速（m / s）。
气门叠开期间，若排气管压力高于进气 管压力，可能会出现废气倒流现象，反而使 缸内残余废气量增多。
（1）汽油机的气门叠开角 回火
自然吸气汽油机的 气门叠开角最小。
（2）自然吸气柴油机
新鲜充量为空气。 自然吸气柴油机的气门叠开角较大。
（3）增压柴油机
增压柴油机的 气 门叠开角最大。
二、换气损失和泵气损失
理论循环与实际循环的换气功之差。
由排气损失和进气损失两部分组成。
1、排气损失
¾W：自由排气损失
转速对排气损失的影响
转速越高,排气损失越大。
随转速升高，最佳排气提前角增大。
2、进气损失
进气损失与排气损失相比较小， 但对发动机性能影响却很大。
¾Y：进气损失
3、换气损失和泵气损失

2) 排气晚关角ec
l 过小，惯性利用不够 过大，废气倒流
l 存在最佳ec 3) 进气早开角ao
l 过小，进气不够 过大，废气倒流进气管（回火）
l 存在最佳ao 4) 进气晚关角ac
l 过小，惯性利用不够 过大，新气推回进气管
对进气充量c影响大 l 存在最佳ac
主要内容
1. 四冲程发动机换气过程 2. 配气相位对发动机性能的影响 3. 充量系数的定义及影响因素 4. 进排气动态效应
1. 四冲程发动机换气过程 2. 配气相位对发动机性能的影响 3. 充量系数的定义及影响因素 4. 进排气动态效应
换气(Gas exchange)过程
换气过程：充入新气和排出废气的全过程 n 周期性、非稳态流动过程(准周期流quasi-flow) 非常复杂 n 新鲜充量(charge)是决定发动机输出功率“量”的因素
第4章换气过程与循环 充量
讲课内容
第一部分：动力输出与能量利用
第1章 性能指标与影响因素 第2章 燃料、工质与热化学 第3章 工作循环与能量利用 第4章 换气过程与进气充量 第5章 运行特性与整车匹配
第二部分：燃烧与排放
第6章 燃烧的基础知识 第7章 柴油机混合气形成与燃烧 第8章 汽油机混合气形成与燃烧 第9章 有害排放物的生成与控制 第10章 新燃烧方式与替代燃料动力
P eη eG tm H um η cη tη m (H alu 0)c V s(R p sT ss)2 (τ in )
换气过程的目的：
l 最大限度地吸入新鲜充量—c是核心问题
l 保证各缸进气均匀 l 减小换气损失 l 在缸内形成合理的流场，以控制混合气形成和燃烧(第二篇)
主要内容
1. 四冲程发动机换气过程 2. 配气相位对发动机性能的影响 3. 充量系数的定义及影响因素 4. 进排气动态效应