气体交换和气体运输

曲线1
曲线2
氧离曲线 （曲线1：pH7.4 、PCO2 40mmHg、 T 37℃）
（曲线2：pH 、PCO2 、 T 、 DPG ） 11
2、CO2的运输
CO2在血浆中的溶解能量是O2的20倍 物理溶解 5% 化学结合95% HCO3- 88% 氨基甲酸血红蛋白（HHbNHCOOH）7%
12
CO2 在 血 液 中 的 运
2
呼 吸 膜 示 意 图
3
二、肺换气与组织换气
1、肺泡、血液、组织内的气体分压
4
大气、肺泡气、血液、组织中的PO2 和 PCO2 (mmHg)
大气 肺泡气 动脉血 静脉血 组织
PO2
159 102－104 97－100
40
30
PCO2
0.3
40
40
46
50
5
二、肺换气与组织换气
1、肺泡、血液、组织内的气体分压 2、肺换气 ⑴肺换气的过程 ⑵影响肺换气的因素
①呼吸膜的厚度 肺纤维化、肺水肿→低氧血症 ②呼吸膜的面积 40m2 ③通气/血流比值
VA/Q: 每分钟肺泡通气量与每分钟肺血流量的比值
6
通气/血流比值
概念
肺泡通气量 肺血流量
..
(4.2L)
(5L)
0.84
VA/Q
ห้องสมุดไป่ตู้
>0.84
dead space 肺泡无效腔
<0.84
functional shunt 功能性短路
一、气体交换的原理
扩散： 根据物理学原理，各种气体无论是处于
气体状态，还是溶解于液体之中，当各处 气体分子的压力不相等时，气体分子会从 压力高处向压力低处净移动，直至各处压 力相等。

肺泡通气量
2.肺泡通气量：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。
解剖无效腔(从鼻至呼吸性细支气管， 生理无效腔 150ml)
肺泡无效腔( 肺泡内未发生其他交换，接近于零）
计算真正的有效的气体交换，须采用肺泡通气量
肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)x呼吸频率
不同呼吸频率、潮气量时的肺通气量及肺泡通气量
4、气体的扩散面积和距离和温度
气体的扩散面积和距离(A,d):
扩散速率与A呈正比；与d呈反比。
温度(T): 扩散速率与T呈正比。
综合以上因素, CO2的扩散速率是O2的 2倍，故临床更容易出现O2扩散的障碍导致 机体缺氧。
二、肺 换 气
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
〔外界环境
肺毛细血管)
包括肺通气〔肺 外界空气〕
肺换气〔肺泡 肺毛细血管〕
〔2〕气体在血液中的运输。
〔3〕内呼吸又称组织换气
〔血液
组织细胞〕
第一节 肺 通 气
一、肺通气的原理
肺通气是肺与外界环境之间的气体交换过 程。
(一)肺通气的动力 直接动力：肺内压与大气压之差 原始动力：呼吸运动
1、呼吸运动
防止肺水肿。 ③降低吸气阻力，有利于肺的扩张。
正常及几种2、异胸常廓情弹况性下阻顺力应和性顺曲应线性
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。
处于自然位置：肺容量 = 肺总容量的67% 无回弹力 小于自然位置：肺容量﹤肺总容量的67% 向外的回弹力
吸气的动力，呼气的阻力 大于自然位置：肺容量﹥肺总容量的67% 向内的回弹力
血氧指标
• 血红蛋白氧容量：特定条件下，每升(L)血液中血红蛋 白所能负载的最大氧量。〔190～200ml/ L血液〕

5
2、组织内的气体交换
（1）交换部位 组织细胞、体毛细血管
（2）交换条件 —浓度差
体毛细血管O2浓度 >组织细胞内O2浓度 体毛细血管CO2浓度<组织细胞内CO2浓度
6
（3）交换过程
体毛细血管 氧气O2 组织细胞
二氧化碳CO2
（4）交换结果 动脉血 静脉血
7
氧气:由红细胞血红蛋白
载
体 二氧化碳：部分由红细胞携带， 大部分溶于血浆
12
动动脑
思考1、溺水死亡是呼吸的哪一个环节发 生障碍？对溺水者施行人工呼吸以前，为 什么先要清除口、鼻内的污物，并进行控 水（如右图）
是呼吸的第一个环节——肺的通气发生障碍， 最后导致全身缺氧而溺死； 保证呼吸道通畅，使肺（和胃）内的积水流出， 有利于肺的通气。
13
练习：填空 呼吸的全过程
（ 呼吸）运动
1
肺泡内的气体交换 ——指肺泡与血液 之间的气体交换
组织里的气体交换 ——指组织细胞与血 液之间的气体交换
问题：肺泡内的氧气怎样到达肺毛细血管， 血液里的二氧化碳如何进入肺泡？
2
（一）气体交换的原理—扩散作用
观察：演示实验及图片 思考：
1、老师在教室前面喷少量的 香水，为什么教室后面的同 学能闻到有香味？ 2、妈妈在厨房里炒菜，在书 房里的小朋友为什么能嗅到 炒菜的香味？
综上所述：呼吸就是指人体 与外界进行气体交换的过程
8
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小
9
总结：外界空气中的氧气到达全身组
织细胞的大致过程
肺的通气 肺泡内的气体交换
气体在血液里的运输
组织里的气体交换
组织
细胞

笔趣阁 肝性脑病的正确概念应是()A．肝脏疾病并发脑部疾病B．肝功能衰竭并发脑水肿C．肝功能衰竭所致的昏迷D．肝功能衰竭所致的精神紊乱性疾病E．严重肝病所致的神经精神综合征 某项目部在北方地区承担某城市主干路道路工程施工任务，设计快车道宽11.25m,辅路宽9m。项目部应业主要求，将原计划安排在次年4月初施工的普通沥青混凝土面层，提前到当年11月上、中旬，抢铺出一条快车道以缓解市区交通沥青混凝土配合比设计中采用的马歇尔试 验技术指标有：和残留稳定度。A.稳定度B.流值C.空隙率D.密实度E.沥青饱和度 方程表示。A.椭球面B.平面上椭圆C.椭圆柱面D.椭圆柱面在平面上的投影曲线 伤寒患者排菌最多的时期是A.起病后第1周B.起病后第2～4周C.起病前1周D.起病后第5周E.起病后第6周 患者男性，26岁，因车祸造成面部外伤，耳、鼻出血。检查见面部两侧不对称，右侧下睑肿胀、淤血，右侧后牙早接触，并有脑脊液耳漏。脑脊液耳漏对以下哪类脑损伤具有诊断意义()A．脑震荡B．脑挫裂伤C．硬膜外血肿D．颅前窝骨折E．颅中窝骨折 井下采掘工作面进风流中的空气成分(按体积计算)，氧气不低于，二氧化碳不高于0．5％。A.10％B.20％C.30％D.40％ 以下软件中，属于应用软件的是A.Windows2000B.OfficeXPC.瑞星杀毒软件D.Unix 技术改造是指由于线路本身原因进行的、等方面的改造。 调车组内的“连挂妥当”按方式显示A、昼间：单臂（拢起手信号旗）自下向上斜伸；夜间：白色灯光自下向上斜举。B、昼间：两手（拢起手信号旗）向前上下大摇动；夜间：白色灯光上下大摇动。C、昼间：拢起的手信号旗作"&times;"形；夜间：白色灯光划"&times;"形。D、 昼间：拢起的手信号旗一横一竖成"T"形；夜间：白色灯光划一横一竖成"T"形。 疟原虫在人体红细胞内进行的生殖是A.裂体增殖及配子生殖的开始B.二分裂繁殖C.孢子生殖D.配子生殖E.以上都是 一患者缺失，制作义齿时将模型向后倾斜，可使颊侧形成。A.Ⅰ型观测线，卡环尖应向近中B.Ⅰ型观测线，卡环尖应向远中C.Ⅱ型观测线，卡环尖应向近中D.Ⅱ型观测线，卡环尖应向远中E.Ⅲ型观测线，卡环尖应向近中 外阴鳞状上皮细胞增生病理特点哪项外A.表皮层角化过度B.表皮层角化不全C.棘细胞层不规则增厚D.有淋巴细胞浸润E.上皮细胞层次紊乱，核染色深 鉴别髓内肿瘤和髓外肿瘤最可靠的体征是：A.有无腱反射亢进B.有无分离性感觉障碍C.有无夏科关节D.有无截瘫E.有无大小便失禁 船舶的型深D是指。A．在登记长度中点处，沿船舷由平板龙骨上缘量至上层连续甲板横梁下缘的垂直距离B．在船长中点处，沿船舷由平板龙骨上缘量至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离C．在登记长度中点处，沿船舷由平板龙骨上缘量至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离 D．在船长中点处，沿船舷由平板龙骨上缘量至上层连续甲板横梁下缘的垂直距离 心电运动试验中代表心肌耗氧相对水平的指标是A.HRB.HPC.BPD.RPE.RPP 室间隔厚度约为A.6mmB.8mmC.10mmD.12mmE.14mm 免疫比浊测定中，导致钩状现象的主要原因是A.抗体过量B.抗体亲和力差C.抗原分子量偏大D.抗原含量超出检测范围E.体系中离子强度小 男，28岁，预激综合征病史3年，1小时前突感心悸来急诊室。ECG示预激综合征并阵发室上速，静注维拉帕米，终止发作。该药的作用机制最可能的是下列哪一项。A.延长房室结不应期B.缩短旁路不应期C.延长旁路不应期D.缩短房室结不应期E.抑制心肌的兴奋性 分布式文件系统的设计必须平衡灵活性和可伸缩性与软件的复杂性和性能，不是其透明性。A.访问透明性B.移动透明性C.逻辑透明性D.位置透明性 盐化土壤 制信息权 2008年第29届奥运会比赛将在青岛市举行。A.帆船B.马术C.足球D.篮球 治痰气互结之梅核气的代表方是A．橘皮竹茹汤B．半夏厚朴汤C．苏子降气汤D．柴胡疏肝散E．越鞠丸 社区建设的基本原则是什么？ 设全集，若，则。A={1，8}，B={2，6}B.A={1，3，5，8}，B={2，3，5，6}C.A={1，8}，B={2，3，5，6}D.A={1，3，8}，B={2，5，6} 二级分行不得对近三年以来新增小企业贷款不良率超过的一级支行转授小企业增量授信（含小企业简式快速信贷业务）审批权。A.2％（含）B.2.5％（含）C.2％（不含）D.2.5％（不含） 关于FIDIC《土木工程施工合同条件》的说法，正确的有。A.该合同主要用于发包人设计的或咨询工程师设计的房屋建筑工程和土木工程的施工项目B.一般情况下，单价可随各类物价的波动而调整C.合同计价方式属于单价合同，不包括任何包干价格D.业主委派工程师管理合同 E.业主监督工程进度、质量，签发支付证书、接受证书和履约证书，处理合同中有关事项 成本－效果分析的表示方法包括比或比。 运动能力 确定某一状态下水蒸汽焓值需要确定的参数为。A.该蒸汽的温度B.该蒸汽的压力C.该蒸汽的温度和压力D.该蒸汽的温度、压力和比容 乳房淋巴液输出的最主要途径是A．经肋间淋巴管&rarr;胸骨旁淋巴结B．经胸大肌外侧缘淋巴管&rarr;腋窝淋巴结C．经胸大、小肌间淋巴结&rarr;锁骨下淋巴结D．经皮下交通淋巴管&rarr;对侧E．经深部淋巴网&rarr;肝脏 患者，女性，60岁，高血压病史20年。2小时前突发左眼视力丧失，自诉似"电灯开关关闭"。眼底检查。最有特征的体征是()A．黄斑区樱桃红斑B．视乳头水肿C．黄斑出血D．黄斑渗出E．视网膜剥离 STM-4等级同步传输系统的传输容量是。A.34Mbit/sB.155Mbit/sC.622Mbit/sD.120Mbit/s 医务人员进行医德修养要坚持A.实践性B.灵活性C.变动性D.他律性E.集体性 肌力程度一般分为()A．3级B．4级C．5级D．6级E．7级 假定KM不变，则少量装卸货物后船舶的GM将。A．增加B．减小C．不变D．变化趋势不定 肠外阿米巴病最常见者为A.肝脓肿B.肺脓肿C.脑脓肿D.肛周脓肿E.（肛周等）皮肤溃疡 男性，74岁，吸烟30余年，反复咳嗽、咳痰30年，活动后气短13年，出现双下肢水肿5年。超声显示右心室肥厚、右室流出道增宽。慢性肺源性心脏病最常见的病因是()A．重症肺结核B．支气管扩张C．原发性肺动脉高压症D．支气管哮喘E．慢性支气管炎 岩心出筒时，要求丈量“顶空”，所谓“顶空”是指。A、岩心筒底部无岩心的位置至岩心筒顶部的长度B、岩心筒内所有无岩心的空间长度之和C、岩心筒顶部无岩心的位置到岩心筒底部的长度D、岩心筒顶部无岩心的空间长度 在蜂窝移动通信系统中，移动台的发射机仅在发话时才工作，而移动台接收机总是工作的，这种系统为准双工系统。A.正确B.错误

呼吸系统的气体运输与交换呼吸系统是人体的重要系统之一，主要功能是进行气体运输与交换。

呼吸系统包括呼吸道和肺部，在这个系统中，气体在身体内的各个部位进行输送和交换，以满足身体的需求。

本文将探讨呼吸系统中的气体运输和交换过程，以及与之相关的一些重要概念。

1. 气体运输过程气体运输是指通过呼吸系统将氧气和二氧化碳等气体从外界输送到身体的各个部位，或从身体运送出来的过程。

呼吸系统主要通过呼吸道和肺部完成这一过程。

1.1 呼吸道呼吸道分为上呼吸道和下呼吸道。

上呼吸道包括鼻腔、咽部和喉部，主要起到滤除空气中的微粒和过滤空气的作用。

下呼吸道包括气管、支气管和肺泡，是气体交换的主要场所。

1.2 肺部肺部是呼吸系统中最重要的器官，是气体运输和交换的场所。

在肺部，氧气通过呼吸道进入肺泡，经过肺泡膜进入血液，与血红蛋白结合形成氧合血红蛋白，然后被输送到全身各个组织和器官供氧。

同时，二氧化碳从组织和器官中运输到肺部，再通过肺泡膜排出体外。

2. 气体交换过程气体交换是指在肺泡和毛细血管之间进行的氧气和二氧化碳的交换。

这种交换依靠着肺泡和毛细血管壁的特殊结构和气体的浓度梯度。

2.1 肺泡结构肺泡是呼吸道的最小功能单位，肺部内包含着数以亿计的肺泡。

肺泡的壁面积大，同时肺泡壁上有大量的毛细血管，形成了丰富的血气屏障。

这种特殊的结构使氧气和二氧化碳能够快速地交换。

2.2 气体交换原理气体交换通过肺泡和毛细血管壁上的血气屏障进行。

在吸氧时，氧气从肺泡中通过血气屏障进入毛细血管，结合血红蛋白形成氧合血红蛋白；而二氧化碳则从毛细血管中通过血气屏障进入肺泡，然后被呼出体外。

3. 相关概念在呼吸系统的气体运输与交换过程中，一些相关的概念需要了解。

3.1 呼吸频率呼吸频率是指每分钟呼吸的次数。

正常成年人的呼吸频率大约在12-20次/分钟，通常会因个体差异、年龄、运动状态等因素而有所变化。

3.2 肺活量肺活量是指人在不同呼吸阶段，能够吸入或呼出的气体量。

是指混合气体中各组成气体各自所具有的压力，可 用总压力乘以各组成气体的容积百分比求得。
每种气体总是由分压高的地方向分压低的地方移动， 分压差是气体交换的动力，决定着气体的移动方向。
肺泡气 PO2（kpa） 13.60 PCO2（kpa） 5.33
静脉血 5.33 6.13
动脉血 13.33 5.33
（1）呼吸膜的厚度 气体扩散速率与呼吸膜厚度成反比关系，膜越厚，
单位时间内交换的气体量就越少。 （2）肺毛细血管开放数量和开放程度
呈正比，使扩散面积增大，扩散距离缩短，换气量 增多。 （3）分压差
气体扩散速率与分压差呈正比。 （4）体温
气体扩散的速度与温度成正比，体温升高有利于气 体扩散。
2. 通气/血流比值（VA/Q） 是指每分肺泡通气量（VA）和肺血流量
肺循环毛细血管的血液不断从肺泡获得O2，放出 CO2 ，体循环毛细血管的血液不断向组织提供O2， 运走CO2，确保组织代谢正常进行。
肺换气
肺
左
动
静
心
脉
脉
组织换气
肺
空
呼
肺
O2
毛 细
气
吸
泡
血
道
CO2 管
毛
组
细
O2 织
血
细
管 CO2 胞
肺
动
右
静
脉
心
脉
外呼吸
气体运输
内呼吸
（三）影响气体交换的因素
1. 物理因素
气体交换与运输
一、肺换气与组织换气
肺泡与血液之间以及血液与组织细胞之 间的O2与CO2的交换，称为气体交换。
前者称为肺换气，后者称为组织换气， 两者都是通过气体扩散来实现的，肺换气通 过呼吸膜 （肺泡-毛细血管膜），组织换气通过毛细 血管壁、组织液和细胞膜进行。

运动生理（名词解释）新陈代谢：一切生物体的最基本的特征是不断地破坏和清除已经衰老的结构，重建新的结。

构，这是生物体与周围环境进行物质与能量交换中实现自我更新的过程。

兴奋性：生物体生活在一定的外界环境中，当环境发生变化时，细胞、组织或机体内部的新陈代谢及外部的表现都将发生相应的改变，成为反应。

各种能引起细胞、组织或机体发生反应的环境变化成为刺激。

生物体对刺激发生反应的能力称为兴奋性。

生殖：生物体上涨发育到一定阶段后，能够产生和自己相似的子代个体，称为生殖。

内环境：人体含有大量的液体称为体液，有一部分存在于细胞内，称为细胞内液，一部分存在于细胞外，包括存在于血液中的血浆和各种组织细胞间隙的组织液称为细胞外液。

细胞外液是细胞生活的直接环境，又称为内环境，相对于人体生存的外界环境。

稳态：在一定范围内，经过体内复杂的调节机制，使内环境理化性质保持相对动态平衡的状态称为稳态。

反馈：在机体内进行各种生理功能的调节时，被调节的器官功能活动的改变又可通过回路向调节系统发送变化信息，改变其调节的强度，称为反馈。

前馈：在调控统中，干扰信息可以直接通过受控装置作用于控制部分，引起输出效应发生变化，具有前瞻性的调节特点，称为前馈。

第一章：肌肉活动生物电：是细胞或组织在生命活动过程中产生的电现象，生物电现象是一种普遍存在而又十分重要的生命活动现象，主要表现为安静时的静息电位和受到刺激时产生的动作电位。

刺激：泛指能够引起机体或细胞发生反应的环境变化反应：机体或细胞受到刺激后发生的功能活动的变化。

阈值：当刺激的持续时间和强度变化率都固定时，引起组织发生的最小刺激强度称为阈强度或阈值。

阈强度的刺激称为阈刺激，小于阈强度的刺激称为阈下刺激，大于阈强度的刺激称为阈上刺激。

阈刺激和阈上刺激称为有效刺激。

兴奋：是生物体器官、组织或细胞受到足够的刺激后所产生的生理功能加强的反应。

兴奋性：是指机体感受刺激后发生兴奋反应的能力或特性，他是在新陈代谢基础上产生的，是机体生命活动的基本特征之一。

课题。
回忆为探究打下了基础。
教师设计探究实验让学生学以致用，针对探究的步骤提出问题、作出假设、根据提供的器材设计实验，通过小组合作、交流得出最佳实验方案，并进行实验操作、记录现象、得出结论。体验实验设计的过程，培养学生分析问题和动手操作的能力。
让学生明确控制变量的重要性。
学会检测氧和二氧化碳的简易方法，了解在科学实验中，通常需要设计对照实验，以确保实验结果的科学性、客观性、准确性和可靠性。
教具准备
课件、集气瓶（盖玻片）、蜡烛、火柴、烧杯、澄清石灰水、洗耳球（或注射针筒）、玻璃管、胶管、玻璃缸、表面皿。
教学活动过程
教师活动
学生活动
设计意图
体验：请同学们做一个深呼吸，感受呼吸运动的过程。
师：体验完呼吸运动后，同学们对吸入气和呼出气有什么疑问？
我们今天这节课就通过实验来解决大家的疑问。
回忆：空气的成分（体积分数）
实验装置示意图
实验现象
实验结论
想一想：怎样才能保证吹入澄清石灰水的气体量基本相同呢？
洗耳球的使用方法：吸空气时应移开玻璃管口，防止将石灰水吸入球中，打气时应对准玻璃管口，将气注入石灰水中。
师：分析表中数据，你有什么疑问吗？
师：我装做很随意的摘下眼镜，朝镜片上呼了口气，问：大家看到了什么？
师：你们说我们呼出的气体里有水蒸气，那大家能设计一个实验来证明你们的猜测吗？
师：为了解决学生的有关气体交换的疑问,教师出示香水，分析香水的分子从瓶中扩散开来，我们闻到了香味。人体内的气体交换，也是通过气体的扩散来完成的，气体分子从高浓度一侧向低浓度一侧扩散。
课件：肺泡内气体交换过程图
课件：组织内气体交换过程？
拓展：你知道吸烟有哪些害处吗？作为青少年该怎么做？

第三节气体交换和运输空气进入肺泡后，和循环毛细血管的血液进行气体交换。

空气中的O2由肺泡进入血液，而静脉血中的CO2从血液进入肺泡。

这样交换后，动脉血中的O2运到身体各部组织，在组织与血液之间再进行一次交换，O2最后进入组织细胞，组织细胞代谢所产生的CO2则经细胞间隙液进入血液，随血液循环到肺，再进行气体交换。

一、气体交换气体交换是以扩散的方式进行的。

（一）气体交换的分压差与气体交换1．气体扩散动力气体交换的动力是气体分压差。

气体也总是从分压高处向分压低处扩散。

所谓分压是指混合气体中各组成气体具有的压力。

例如在海平面的大气压平均约为101kPa，O2含量为20.84%，则O2分压（PO2）约为20.7kPa；N2的含量为78.62%，其分压（PN2）约为79.4kPa；CO2含量仅0.04%，则CO2分压（PCO2）仅0.04kPa。

（二）气体交换的过程肺泡气直接与肺毛细管血液直接进行气体交换。

其成分既不同于吸入气也不同于呼出气。

通过呼吸运动，肺泡气不断获得更新，因而保持了它所含O2和CO2浓度的相对稳定性。

肺泡气PO2高于静脉血的PO2；其CO2分压则低于静脉血的PCO2。

因此，O2由肺泡向静脉血扩散；而CO2由肺动脉毛细管中静脉血向肺泡扩散。

这样，静脉血变成了动脉血。

当动脉血经毛细血管流向组织时，组织内PO2低于动脉血的PO2；而其PCO2则高于动脉血的PCO2，这里又进行了一次气体交换。

动脉血经过这次气体交换后变成静脉血。

组织由此而获得O2，排出CO2。

（三）影晌气体交换的因素气体扩散的速度如果某一气体扩散速度快，则其交换也快；另一气体扩散速度慢，则其交换也慢。

气体分子的扩散速度（d）与其溶解度（s）成正比，与其分子量（MW）的平方根成反比。

如果CO2与O2的分压差梯度相同，CO2扩散速度为O2的20倍。

从表7－1可知静脉血和肺泡气中CO2的分压差约为0.8kPa，O2的分压差约为8.51kPa约为CO2的10倍，但总合起来，CO2的扩散速度仍比O2快。

每分肺泡通气量= (潮气量－无效腔气量) ×呼吸频 率
肺通气量和肺泡通气量
呼吸频率 潮气量 肺通气量 肺泡通气量 (次/min) (ml) (ml/min) (ml/min) 16 8 32 500 1000 250 8000 8000 8000
呼吸型式
5600 6800 3200
无效腔与肺泡通气量
弹性物质在外力 作用下变形时所 产生的对抗变形 的力
表面活性物质作用：降低肺泡表面张力 由肺泡II型细胞合成和分泌 生理意义：
有助于维持肺泡的稳定性(大小肺泡)
减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿
降低吸气阻力，减少吸气做功
顺应性：在外力作用下，弹性物体扩张 的难易程度 弹性阻力和顺应性之间呈反变关系
剪断迷走神经 深慢呼吸,长吸式呼吸 2、过程 1）肺扩张反射：敏感性有种属差异，兔最敏感
肺扩张→肺牵张感器兴奋→迷走N→延髓→兴奋吸气 切断机制→吸气转化为呼气 2）肺萎陷反射(肺缩小反射)
在平静呼吸调节中的意义不大
病理时使呼吸变浅变快
（三）防御性呼吸反射 1、咳嗽反射 喉，气管，支气管黏膜 受机械或者化学刺激 作用：将呼吸道异物或分泌物排出 清洁和保护 严重会导致肺气肿 2、喷嚏反射 鼻黏膜受刺激 作用：清除鼻腔刺激物
在野外，对呼吸暂停者进行人工呼吸抢救时，主要是为 了造成下例哪两者之间的压力差 A、胸内压与大气压 B、胸内压与肺内压
C
C、肺内压与大气压
D、腹内压与肺内压
人在空气稀薄、02分压较低的高原上，呼吸增强 主要依靠何种感受器对呼吸中枢的兴奋作用
A、主动脉弓压力感受器
B、颈动脉窦压力感受器 C、颈动脉体化学感受器 D、中枢化学感受器
第五章

人体气体交换的四个过程1.引言1.1 概述概述：人体气体交换是指身体通过呼吸系统将氧气从外界吸入体内，同时将二氧化碳排出体外的过程。

这一过程涉及到肺部的作用、气体的进出、气体的运输、血液的循环、细胞的呼吸，以及氧气的利用和二氧化碳的排出等多个相关环节。

这四个过程相互作用，共同维持人体正常的呼吸功能。

肺部是人体气体交换最重要的器官之一，主要通过呼吸道将氧气吸入肺泡，然后将二氧化碳从肺泡中排出体外。

气体的进出过程是通过呼吸行为完成的，包括吸气和呼气两个阶段。

在吸气过程中，胸腔膨胀，肺容积增大，导致气压降低，使得外界氧气进入肺部；而在呼气过程中，胸腔收缩，肺容积减小，导致气压增加，使得肺中的二氧化碳排出体外。

气体的运输是指氧气和二氧化碳在血液中的运输过程。

氧气通过呼吸道进入肺泡，并经过肺部的气体交换后，通过血液与血红蛋白结合而被运输到全身各个组织和器官。

而二氧化碳则从组织和器官中通过血液运输至肺泡，然后通过呼吸道排出体外。

血液的循环在气体交换中扮演着重要的角色。

在气体运输过程中，血液通过心脏的泵血作用将带有氧的血液输送到全身，供给细胞使用，同时也将含有二氧化碳的血液运回肺部。

细胞的呼吸是指细胞内氧气与糖类等有机物质进行氧化反应而产生能量的过程。

细胞通过呼吸作用将氧气与糖类分解产生的有机物质进行氧化反应，释放出能量并产生二氧化碳作为代谢产物。

这一过程是为了满足细胞的能量需求，维持正常的生命活动。

总之，人体气体交换的四个过程相互配合、相互作用，确保了正常的气体交换和细胞呼吸，使得人体能够得到充足的氧气供应，同时及时将产生的二氧化碳排出体外。

这一过程对于人体的生命活动至关重要，具有重要的生理学意义和临床应用价值。

1.2文章结构文章结构部分可以描述整篇文章的组织和内容安排，以下是一个可能的编写示例：1.2 文章结构本文将围绕人体气体交换的四个过程展开详细讨论。

为了便于读者理解，文章将按照以下结构进行组织：2.1 第一个过程：肺部的作用和气体的进出2.1.1 肺部的作用：探讨肺部在气体交换中的重要作用，包括吸入氧气和排出二氧化碳。

2. 原理及方向：扩散 ——气体由高浓度
向低浓度一侧运动氧。气
肺泡
血液
二氧化碳
体外
肺静脉
3．屏障：肺泡壁、毛细血管壁。
（二）气体在血液中的运输 氧气与红细胞中血红蛋白结合，以
“氧合血红蛋白”的形式在血液中运输;大 部分二氧化碳在血浆中运输。
肺换气
（三）组织换气
1．是指组织细胞与血液之间的二氧化碳和
思考题：
1. 通常情况下，脑缺氧5分钟，就会导 致脑死亡？你知道进入肺泡中的氧气是如 何到达我们的脑细胞吗?
2.什么是动脉血和静脉血?有同学说,人 体里所有的动脉流的都是动脉血,所有静脉 里流的都是静脉血,你认为正确吗?
问题引导 : 1. 为什么把外界气体吸入肺泡、肺泡中的 气体呼出体外的过程称之为肺通气？
氧气的交换。
2. 方向
氧气
血液
组织细胞
二氧化碳
3．屏障：毛细血管壁、细胞。
本章内容巩固与反思 1. 概述人体细胞是如何获得能量的?
2.绘出总结本章内容的概念图。
（气体进出不通过屏障）
2 .为什么远远地就可以闻到食堂里的饭香 味道?如果把一滴红墨水滴到一盆清水 中,会发生什么现象 ? 上述现象说明物质 分子的运动方向有什么特点 ?
3. 肺动脉里流的是鲜红色还是暗红色间进行氧气和二氧 化碳的交换。

CO2＋H2O 碳酸酐酶 H2CO3 反应：发生在肺部微血管 H＋＋ HCO3－
入血浆运送
④上述反应中的氢离子多数与血红素结合，功能如下：
A. 避免血液内有过多的H＋而酸化。
B. 促进血红素将氧释出。
※ 当血液流经肺部时，上列反应式逆向进行，即碳酸氢 根离子和氢离子结合为碳酸，再藉碳酸酐酶的催化释 出二氧化碳，由肺呼出体外。
H（b血＋红素4）O2
（暗红色）
O2分压高（肺泡表面）
HbO2
（氧合血红素）
O2分压低（组织细胞） （鲜红色）
影响氧气与血红素结合的因素：
A. 氧分压高低决定氧与血红素的结合力，氧分压越高， 氧与血红素结合力越强。
B. 代谢率较高、温度较高、产生CO2和氢离子较多的 情况会促进氧合血红素的分解。
故血中二氧化碳分压上升或pH值降低，解离曲线右 移，能释出较多氧气。
师说
(2) 氧气的运输：
运输型式：A. 溶于血Fra bibliotek中：因氧不易溶于水，故只有少量的氧以 溶于血浆的形式被运输。
B. 与血红素结合运输：为可逆反应
(a) 氧分压高时（肺泡）：血红素中的亚铁离子在血 中，易与氧结合，形成氧合血红素。
(b) 氧分压低时（组织）：氧合血红素又可再解离为 血红素和氧。
氧气运输化学反应式：
二、呼吸与体液酸碱度恒定的关系
1. 体液酸碱度的恒定： (1) 重要性：使酵素作用能保持最佳活性，故体液酸碱 度的维持非常重要，尤其是血液酸碱度的维持，更 是攸关生命。 (2) 调节方式： 血液中pH值过低→会刺激呼吸中枢，增加呼吸频率 →使体内排出过多的CO2，以恢复血液的pH值。 血液中pH值过高（如呕吐失去酸或误食过多碱性物 质）→呼吸速率下降→使血液中碳酸增加，以降低 血液的pH值。

机制：与Hb 的变构有关：
氧合Hb 为疏松型（Relax型） 去氧Hb 为紧密型（Tense型）
R型的亲O2力为T型的数百倍
即当Hb某亚基与O2 结合or解离后→Hb变构 →其他亚基的亲O2力 ↑ or↓ →Hb4个亚基的协同效应 便呈现S形的氧离曲线特征。
（三）氧离曲线特征 及生理意义
1.上段60-100mmHg :坡度较平。 表明：PO2变化大时，血氧饱 和度变化小。
注： ①这一效应是机体对低O2适应的重要机制； ②但此时肺泡Po2↓，RBC无氧代谢产生过多的DpG， 也防碍了在肺部的氧合，故是否对机体有利尚无定论。
(2)大量输入冷冻血→DpG↓→氧离曲线左移→氧离难。 （∵冷冻血3周后，RBC无氧代谢停止→DpG↓）
故：应注意缺氧。
4. Pco↑ Pco↑→曲线左移→氧离难
意义:保证低氧分压时的高载 氧能力。
①高原(2.0KM的低气压),PO2↓明显而Hb结合O2量变化不大； ②轻度呼衰病人肺泡气PO2↓明显而Hb结合O2量变化不大。
2.中段40-60mmHg : 坡度较陡。 表明：PO2降低能促进大量氧离. 意义:维持正常时组织氧供。
下
中
上
3.下段15-40mmHg : 坡度更陡。
A：静脉血 B：动脉血
(四) 影响CO2运输的因素 1.O2与Hb结合的氧合作用对CO2运输的影响 在组织
HbNH2O2+H++CO2
HHbNHCOOH＋O2
在肺脏
∵HbO2的酸性高,难与O2结合,反应向左进行； ∴在组织中，HbO2释放出O2而成为HHb，何尔登效应促使血液摄取并 结合CO2 。 ∵HHb的酸性低,易与CO2结合,反应向右进行； ∴在肺中，Hb与O2结合，促使CO2释放。 2.PCO2差对CO2运输的影响 因HCO3-运输形式的反应方向取决于PCO2差。

呼吸
本章重点： 1 肺通气的动力：直接和间接动力各是什
么；呼吸运动 胸内负压的形成及意义 2. 肺通气的阻力：弹性阻力、肺泡表面活
性物质及生理作用。 3. 肺泡通气量 4. 气体的交换：气体的交换原理、影响气
体交换的因素、通气/血流比值。
呼吸
5 气体在血液中的运输：血氧容量 血氧 含量与血氧饱合度、氧离曲线及其影 响因素
32
250 8000
5600 6800 3200
浅快呼吸：肺泡通气量 ;对肺换气不利 深慢呼吸：肺泡通气量 ，提高肺通气效能。
呼吸
三 气体的交换 一气体交换的原理
1 气体的扩散 （1）概念 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
呼吸
气体扩散速率D：单位时间内气体扩散的 容积
分压差(P)×面积(A)×温度(T) 溶解度
肺泡气 动脉血 静脉血 组织
PO2 102
100
40
40
PCO2 40
40
46
46
返回2
返回 跳转
呼吸
返回
呼吸
返回1 返回2
呼吸
返回 2 3
呼吸
返回
呼吸
脑桥 延髓
PBKF核群
＋
中枢吸气活动发生器 － 吸气切断机制
＋
吸气神经元
＋
脊髓 吸气肌运动神经元 吸气肌收缩
迷走N
吸气 肺扩张
St. 肺牵张感受器
呼吸
一肺通气的动力
1 概述 肺通气的过程 （图） 直接动力：外界气压与肺内压间的压差 原始动力：呼吸运动 呼吸运动：呼吸肌收缩与舒张所引起的胸
廓扩大和缩小。
呼吸
思考：人工呼吸的原理

急性起病，呼吸窘迫，顽固性低氧血症和呼 吸衰竭。
诊断依据
治疗原则
症状、体征、血气分析、影像学检查及病原 学检查。
积极治疗原发病，改善氧合，纠正缺氧，保 护器官功能。
05
实验方法与技术应用
动物实验模型建立和评价方法
常用的动物模型
小鼠、大鼠、豚鼠、兔等
模型建立方法
基因敲除、药物诱导、机械通气等
评价方法
效应器作用
呼吸肌是呼吸运动的主要效应器， 其收缩和舒张引起胸廓的扩大和缩 小，从而实现肺通气。
化学感受器对呼吸运动影响
外周化学感受器
位于颈动脉体和主动脉体，对低氧 血症和酸中毒敏感，通过刺激呼吸 中枢引起呼吸加深加快。
中枢化学感受器
位于延髓外侧部浅表部位，对脑脊 液和局部细胞外液中的H+浓度变 化敏感，参与呼吸运动的调节。
生存率、病理学检查、肺功能检测等
人体肺功能检测指标解读
肺活量
反映肺的最大通气能力
一秒率
反映气道阻塞程度
肺泡通气量
反映有效气体交换量
血气分析
反映机体氧合和酸碱平衡状态
分子生物学技术在呼吸生理研究中应用
蛋白质组学技术
系统研究蛋白质表达和功 能
细胞生物学技术
观察细胞结构和功能变化
基因芯片技术
高通量检测基因表达谱变 化
病理生理机制
气道慢性炎症，气道高反应性和可逆性气 流受限。
临床表现
反复发作的喘息、气急、胸闷或咳嗽等症 状，常在夜间及凌晨发作或加重。
诊断依据
症状、体征、肺功能检查及过敏原检测。
治疗原则
控制症状，防止病情恶化，保持肺功能正 常。
肺部感染与急性呼吸窘迫综合征（ARDS）