第五章呼吸
机体与外界环境之间的气体交换过程,称为呼吸（respiration） 。呼吸的全过程由三个
环节组成：①外呼吸，包括肺通气和肺换气；②气体运输；③内呼吸，即组织换气，有时也 将细胞内的氧化过程包括在内。
第一节肺通气
一、肺通气的原理
气体进出肺取决于推动气体流动的动力和阻止气体流动的阻力的相互作用，动力必须 克服阻力，才能实现肺通气。
1. 肺通气的动力：肺泡与外界环境之间的压力差是肺通气的直接动力，而呼吸运动则
是肺通气的原动力。 （掌握）
（1）呼吸运动：指呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小的过程。它包括 吸气运动和呼气运动。
1 ）呼吸运动的过程：
•吸气过程
① （平静）吸气时，膈肌、肋间外肌收缩T胸廓扩大T肺容积扩大T肺内压降低（v大
气压气体进入肺T完成吸气。
② 用力吸气时，辅助吸气肌也参与收缩。
•呼气过程
① （平静）呼气时，膈肌、肋间外肌舒张T肺弹性回缩，容积减小并牵引使胸廓缩小T
肺内压增加（＞大气压） T气体排出肺T完成呼气。
② 用力呼气时，呼气肌也收缩T胸廓进一步缩小T肺内压进一步增加T更多气体排出 肺。
2）呼吸运动的型式：
①腹式呼吸和胸式呼吸：膈肌的收缩和舒张可引起腹腔内器官位移， 造成腹部的起伏，
这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。 肋间外肌收缩和舒张时主要表现为胸部
的起伏，这种以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动称为胸式呼吸。 一般情况下，成年人的呼
吸运动呈胸式和腹式混合式呼吸。
②平静呼吸和用力呼吸：安静状态下的呼吸运动称为平静呼吸， 呼吸频率为每分钟12〜
18次。当机体运动或吸入气中 C◎含量增加而Q含量减少或肺通气阻力增大时， 呼吸运动将
加深加快，这种呼吸运动称为用力呼吸或深呼吸。在缺氧、 CQ增多或肺通气阻力较严重的
情况下，可出现呼吸困难。 （2） 肺内压：指肺泡内的压力。在呼吸过程中，肺内压呈周期性波动。
1 / 7 实验数据分析
1.正常的家兔呼吸曲线
图1.正常的家兔呼吸曲线曲线
由图可知，本组选取的家兔自身呼吸频率较快，幅度加大，后续增强呼吸的因素作用不是十分明显。
2.接空气气囊的家兔呼吸曲线
图2.接空气气囊的家兔呼吸曲线曲线
由图可知，改接空气气囊后，家兔呼吸幅度和频率均未出现太大变化。
3.接CO2气囊的家兔呼吸曲线 2 / 7
图3.接CO2气囊的家兔呼吸曲线
由图可知，接CO2气囊后，家兔呼吸曲线幅度增大，频率加快。这是因为CO2是调节呼吸运动最重要的生理性因素，不但对呼吸有很强的刺激作用，而且对维持延髓呼吸中枢正常兴奋活动是必须的。当呼入气体中CO2浓度升高，血液中CO2浓度随之升高，CO2透过血脑屏障使脑脊液的CO2浓度也升高。CO2与水反应生成H2CO3，随后水解成HCO3-和H+，由H+刺激延髓化学感受器，间接作用于呼吸中枢，通过一系列调控使得呼吸作用加强。此外，当CO2浓度增高时，还刺激主动脉体和颈动脉体的外周化学感受器，反射性地使呼吸加深加快。
4.接N2气囊的家兔呼吸曲线
图4.接N2气囊的家兔呼吸曲线 CO2
N2 3 / 7 由图可知，接N2气囊后，家兔呼吸曲线幅度略有增大。这是因为吸入纯N2时，因吸入气体中缺乏O2，肺泡气O2浓度下降，导致动脉血中O2浓度下降；而CO2浓度却基本不变（CO2扩散速度较快）。随着动脉血中O2浓度下降，通过刺激主动脉体和颈动脉体外周化学感受器延髓的呼吸中枢兴奋，隔肌和肋间外肌活动加强，反射性引起呼吸运动增加。
5.增长解剖无效腔的家兔呼吸曲线
图5.增长解剖无效腔的家兔呼吸曲线
由图可知，增长解剖无效腔后，家兔呼吸幅度略有下降，而呼吸频率则稍稍上升，这是因为实验中通过插管的方式增大无效腔，也就是减小了进入肺泡的潮气量，即每次的有效气体更新变小。结果促使O2分压下降，CO2分压上升，使其反射性的调节使呼吸加深加快。所以膈肌放电的变化幅度加大，频率有微量增大。反映到膈肌的收缩曲线，由于收缩频率的增大，为了维持正常的肺部通气量，所以收缩强度减弱。
第五章 呼吸
三个环节 外呼吸 是指肺毛细血管血液与外界环境之间的气体交换过程包括肺通气（肺泡与外界环境之间的气体交换）与肺换气（肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换）。
气体运输 O2与CO2在血液中的运输
内呼吸 组织细胞与组织毛细血管之间的气体交换（也称组织换气）以及组织细胞内的氧化代谢过程
第一节 肺通气
一、肺通气的原理
（一）肺通气的动力
直接动力：肺内压与外界大气压之间的压力差是肺通气的直接动力。
原动力：呼吸肌的收缩与舒张所引起的呼吸运动是实现肺通气的原动力。
1.呼吸运动
呼吸运动：呼吸肌的收缩和舒张所引起的胸廓节律性的扩大或缩小称为呼吸运动。
主要吸气肌：膈肌和肋间外肌；主要呼气肌：肋间内肌和腹肌
辅助吸气肌：斜角肌和胸锁乳突肌等（仅在用力呼吸时起作用）
（1）呼吸运动的过程：
（2）呼吸运动的型式：
腹式呼吸：以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动；
胸式呼吸：以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动；
一般情况下：腹胸混合式呼吸
特殊情况： ①仅胸式呼吸：妊娠后期女性、腹腔巨大肿块、腹水、胃肠道胀气、腹膜炎等因膈肌运动受限，主要依靠肋间外肌舒缩运动呼吸。
②仅腹式呼吸：胸腔积液、胸膜炎、婴幼儿等因胸廓运动受限，主要依靠膈肌舒缩运动进行呼吸。
2.肺内压
❖ 吸气：肺容积增大，肺内压随之降低，低于大气压后，气体进入肺，随着肺内气体的增加，肺内压逐渐升高，至吸气末，肺内压升高到与大气压相等，吸气停止；
❖ 呼气：肺容积减小，肺内压随之升高，高于大气压后，气体流出肺，随着肺内气体的减少，肺内压逐渐降低，至呼气末，肺内压降低到与大气压相等，呼气停止。
❖ 总结：肺内压：吸气——先降低后升高；呼气——先升高后降低。
3.胸膜腔内压
胸膜腔内压随呼吸运动而发生周期性波动。
平静呼气末，胸膜腔内压较大气压低3~5mmHg，平静吸气末，较大气压低5~10mmHg。
胸膜腔内压在平静呼吸时，始终低于大气压，若以大气压为0计，胸膜腔内压为负压。用力呼吸时，胸膜腔内压波动幅度增大。
呼吸
机体与外界环境之间的气体交换过程，称为呼吸。通过呼吸，机体从大气摄取新陈代谢所需要的O2，排出所产生的CO2，因此，呼吸是维持机体新陈代谢和其它功能活动所必需的基本生理过程之一，一旦呼吸停止，生命也将终止。
在高等动物和人体，呼吸过程由三个相互衔接并且同进进行的环节来完成（图5-1）：外呼吸或肺呼吸，包括肺通气（外界空气与肺之间的气体交换过程）和肺换气（肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程）；气体在血液中的运输；内呼吸或组织呼吸，即组织换气（血液与组织、细胞之间的气体交换过程），有时也将细胞内的氧化过程包括在内。可见呼吸过程不仅依靠呼吸系统来完成，还需要血液循环系统的配合，这种协调配合，以及它们与机体代谢水平的相适应，又都受神经和体液因素的调节。
第一节 肺 通 气
肺通气（pulmonary ventilation）是肺与外界环境之间的气体交换过程。实现肺通气的器官包括呼吸道、肺泡和胸廓等。呼吸道是沟通肺泡与外界的通道；肺泡是肺泡气与血液气进行交换的主要场所；而胸廓的节律性呼吸运动则是实验通气的动力。
一、呼吸道的主要功能
呼吸首（气道）包括鼻、咽、喉（上呼吸道）和气管、支气管及其在肺内的分支（下呼吸道）。随着呼吸道的不断分支，其结构和功能均发生一系列变化，气道数目增多，口径减小，总横断面积增大，管壁变薄，这些变化有重要的生理意义。
（一）调节气道阻力 通过调节气道阻力从而调节进出肺的气体的量、速度和呼吸功（详见肺通气原理）。
（二）保护功能
环境气温、湿度均不恒定，而且可含尘粒和有害气体，这些都交危害机体健康。
但是，呼吸道具有对吸入气体进入加温、湿润、过滤、清洁作用和防御反射等保护功能。
1．加温湿润作用 主要在鼻和咽，而气管和支气管的作用较小。一般情况下，外界空气的温度和温度都较肺同为低。由于鼻、咽粘膜有丰富的血流，并有粘液腺分泌粘液，所以吸入气在达气管时已被加温和被水蒸气所饱和，变为温暖而湿润的气体进入肺泡。如果外界气温高于体温，则通过呼吸道血流的作用，也可以使吸入气的温度下降到体温水平。呼吸道的这种空气调节功能对肺组织有重要的保护作用。经气管插管呼吸的病人，失去了呼吸道的空气调节功能，可使呼吸道上皮、纤毛及腺体等受到损伤，因此应给病人呼吸湿润的空气为宜。
