一、基本要求：
掌握：1. 呼吸的全过程。
2.肺通气的动力，肺通气的弹性阻力和顺应性。
3.肺通气功能测定
4.气体交换原理，影响肺换气和组织换气的因素
5.肺牵张反射和化学感受性呼吸调节。
熟悉：1. 呼吸道的功能。肺通气的非弹性阻力，胸廓的弹性阻力和顺应性。
2.氧气和二氧化碳在血液中的运输，氧离曲线及其影响因素。
了解：1. 组织换气的过程。
2.二氧化碳解离曲线和影响因素。
3.脑干呼吸中枢的组成和呼吸神经元的种类。
4.呼吸节律形成机制。呼吸肌本体感受性反射，防御性反射。
5.病理性呼吸，运动时呼吸的变化及调节。
二、基本概念
呼 吸（respiration）、腹式呼吸（abdominal breathing）、胸式呼吸（thoracic breathing）、肺内压（intrapulmonary pressure）、胸膜腔内压（intrapleural pressure）、跨肺压（transpulmonary pressure）、气胸（pneumothorax）、顺应性（compliance）、表面张力（surface tension）、表面活性物质（surfactant）、潮气量（tidal volume）、余气量（residual volume）、功能余气量（functional residual capacity）、肺活量（vital capacity）、时间肺活量（timed vital capacity）、每分通气量（minute ventilation volume）、肺泡通气量（ alveolar ventilation volume）、无效腔（dead space）、呼吸膜（respiratory membrane）、肺扩散容量（pulmonary diffusion capacity）、通气/血流比值（ventilation/perfusion ratio）、血氧饱和度（oxygen saturation）、氧解离曲线（oxygen dissociation curve）、呼吸神经元（respiratory neuron）、肺牵张反射或Hering-Breuer反射（pulmonary stretch reflex or Hering-Breuer reflex）、中枢化学感受器（central chemoreceptor）、外周化学感受器（peripheral chemoreceptor）、
三、重点与难点提示：
机体与外界环境之间的O2和CO2的交换称为呼吸（respiration）。呼吸的全过程包括外呼吸、气体在血液中的运输和内呼吸三个环节。其中外呼吸是指外界空气与血液在肺部进行的气体交换，分为肺通气与肺换气。呼吸是重要的生命体征。
第一节 肺通气
1. 肺通气原理
肺通气（pulmonary ventilation） 指外界空气与肺泡之间的气体交换。
1.1 肺通气的过程和动力
由 呼吸肌的收缩与舒张所引起的胸廓节律性扩大与缩小称为呼吸运动。当呼吸肌收缩或舒张，引起胸廓扩大或缩小使胸腔容积增大或缩小，肺也随之扩大或缩小，导致 肺泡内的压力即肺内压（intrapulmonary pressure）降低或升高。由于肺与外界直接相通，肺内压低于大气压时气体进肺即吸气；肺内压高于大气压时气体出肺即呼气。可见肺内压与大气压的压力 差是肺通气的直接动力（人工呼吸的原理），而呼吸运动是肺通气的原动力。
胸廓扩大时肺随之扩大的原因有二：一是存在于胸廓与肺之间的胸膜腔内 存在少量的浆液，由于浆液分子的内聚力使脏壁两层胸膜紧贴在一起，故胸廓扩大时紧贴于肺的脏层胸膜也扩大，肺随之扩大。二是胸内压的作用：胸膜腔内的压力 称为胸内压（intrapleural pressure），一般情况下为负值，等于肺内压－肺回缩力。由于它的负压吸引作用，维持了肺的扩张状态。胸内负压也能促进静脉血与淋巴液的回流。因 此，临床上发生开放性气胸时，可造成肺萎陷和呼吸、循环衰竭。
1.2 肺通气的阻力
肺通气过程中必须克服阻力，通气才能进行。肺通气的阻力包括弹性阻力与非弹性阻力，在平静呼吸时分别占总阻力的70％和30％。
1.2.1 肺的弹性阻力 弹性组织在外力作用时对抗变形的力称为弹性阻力。肺是弹性组织，也产生弹性阻力，反映肺弹性阻力大小的指标是肺顺应性（compliance），即在外力 作用下肺扩张的难易程度，＝肺容积的变化／跨肺压的变化，肺顺应性的大小与弹性阻力呈反变的关系。肺弹性阻力包括肺泡表面张力和肺弹性回缩力，以前者为 主。在肺泡的内表面有一层极薄的液体，与肺内气体构成液气界面，这种存在于液气界面的能使液体表面积尽可能缩小的力即为肺泡表面张力。其合力指向肺泡的中 央，构成吸气的阻力。肺回缩压（P）、肺泡表面张力（T）与肺泡半径（r）符合Laplace 定律 即 P＝2T／r .成人有300万个~400万个肺泡，其中大肺泡的直径是小肺泡的4倍。根据上述定律，如果大、小肺泡的表面张力相等，将出现小肺泡内回缩压增大而大肺泡 内回缩压变小，而大小肺泡的连通将导致肺泡塌陷与破裂。但实际上，在肺泡的内表层存在由肺泡Ⅱ型上皮细胞分泌的肺表面活性物质（ pulmonary surfactant），后者为双极性分子，疏水端朝向空气，亲水端插入液体分子之间，使液气界面的液体分子间的吸引力减小从而降低肺泡表面张力。
肺 表面活性物质的作用有：（1）降低肺泡表面张力；（2）减少吸气阻力，增加肺顺应性；（3）维持大、小肺泡容量的稳定：由于肺表面活性物质在大、小肺泡的 不均匀分布，大肺泡内肺表面活性物质的密度小些，降低表面张力的作用小，表面张力则大，与大肺泡的半径大相适应，故肺内压不致变小；反之，在小肺泡则因肺 表面活性物质密度大使表面张力变小，故肺内压不变大。这样就保证了大、小肺泡容量的稳定。而对于同一个肺泡来说，其肺表面活性物质的量基本稳定，故吸气时 表面活性物质密度变小，表面张力增大，以避免过度吸气；呼气时的肺泡表面张力变小，防止肺不张；（4）防止肺水肿。
1.2.2 胸廓的弹性阻力
当 肺容量占肺总容量的67％，胸廓处于自然位置，无弹性回缩力；深吸气时肺容积大于67％，胸廓向外扩张，产生向内的回缩力，是吸气的阻力；反之，当肺容积 小于67％，胸廓的弹性回缩力向外，称为吸气的动力。可见，与肺弹性阻力总是吸气的阻力相比，胸廓的弹性阻力既可以是吸气的阻力，也可以是动力。
1.2.3 非弹性阻力 包括气道阻力、粘滞阻力和惯性阻力。其中80~90％是气道阻力，是气体在呼吸道内流动时气体分子之间及气体分子与气道壁之间的摩擦力，属于动态阻力。其 大小受气流速度、气流形式和呼吸道口径的影响，以后者的影响最大，气道阻力与气道半径的4次方呈反比。
2. 肺容积与肺容量
2.1 肺容积
2.1.1 潮气量（tidal volume， TV） 指每次吸入或呼出的气量，成人平静呼吸时约为500 ml.
2.1.2补吸气量（inspiratory reserve volume，IRV） 指平静吸气末再尽力吸入的气量，约为1500~2000 ml.
2.1.3补呼气量（expiratory reserve volume，ERV） 指平静呼气末再尽力呼出的气量，约为900~1200 ml.
2.1.4余气量（residual volume， RV） 最大呼气末存留于肺内的气量，约为1000~1500 ml.
以上称为基本肺容积（pulmonary volume）。
2.2肺容量（pulmonary capacity）
由肺容积中两种或两种以上的联合气量：
2.2.1深吸气量（inspiratory capacity， IC） 平静呼气后作最大吸气所吸入的气量，＝潮气量＋补吸气量。是衡量最大通气潜力的重要指标。
2.2.2功能余气量（functional residual capacity， FRC） 平静呼气末存留于肺内的气量，＝余气量＋补呼气量，正常成人约为2500 ml，其生理意义是缓冲呼吸过程中肺泡气O2和CO2分压的过度变化。
2.2.3 肺活量（vital capacity， VC） 指最大吸气后作最大呼气所呼出的气量，＝潮气量＋补吸气量＋补呼气量，是反映肺通气功能的重要指标；但肺活量未考虑时间因素，因此更客观的指标是用力肺活 量（forced vital capacity， FVC），指最大吸气后，尽力尽快呼气所呼出的气量。而在一定时间内所呼出的气量占用力肺活量的百分比则称为用力呼气量（forced expiratory volume， FEV），即FEVt ／FVC.正常值约为80％。
2.2.4 肺总容量（total lung capacity ， TLC） 肺所能容纳的最大气量，＝潮气量＋补吸气量＋补呼气量＋余气量，或肺活量＋余气量，或深吸气量＋功能余气量。
3. 肺通气量
3.1每分通气量
每分通气量（minute ventilation volume） 指每分钟进肺或出肺的气量，＝潮气量×呼吸频率；以最快速度尽力呼吸时每分钟吸入或呼出的气量则称为最大随意通气量（maximal voluntary ventilation）或最大通气量，是估计一个人能进行多大运动量的生理指标之一。应当注意的是测定最大通气量一般只测10~15秒，再换算成每分 钟，以保证准确性并避免过度通气。
3.2肺泡通气量
肺泡通气量（alveolar ventilation） 从鼻腔到呼吸性细支气管的呼吸道因管壁厚而不能进行气体交换，这一段称为解剖无效腔（anatomical dead space），成人约为150 ml.进入肺泡内的气体未与血液进行气体交换的部分称为肺泡无效腔（alveolar dead space），两者合称为生理无效腔（physiological dead space）， 健康人平卧位生理无效腔接近于解剖无效腔。由于无效腔的存在，每次吸入肺泡的新鲜空气量小于潮气量，＝潮气量－无效腔气量。因此肺泡通气量是指每分钟吸入 肺泡的新鲜空气量，＝（潮气量－无效腔气量）×呼吸频率。是反映肺通气效率的重要指标。在一定的呼吸频率范围内深慢的呼吸比浅快的呼吸更有效。
第二节 肺换气与组织换气
1. 肺换气
1.1 气体的扩散过程
当高CO2（46 mmHg）低O2（40 mmHg）的静脉血流经肺部时，与肺泡气（Pco2 40 mmHg， Po2100 mmHg）存在较大的分压差，O2从肺泡扩散入血液，而CO2则从血液扩散到肺泡，实现肺换气，这样流经肺部的肺泡的静脉血变成了动脉血。
1.2影响肺部气体交换的因素有
1.2. 1气体的分压差
分压差是气体交换的动力，也决定气体交换的方向，分压差越大，气体扩散越快。
1.2.2气体的分子量和溶解度
CO2的分子量比O2大，单从分子量来看，O2的扩散速度应快于CO2 ；但CO2的溶解度（51.5 ml）比O2（2.14 ml）快24倍，故总的来说，CO2的扩散速度是O2的20 倍。
1.2.3、呼吸膜的面积
成人两肺呼吸膜的总面积为70 m2，安静状态下只需40 m2 的呼吸膜即能满足机体代谢的需要。呼吸膜面积越大，气体扩散越快。
1.2.4 呼吸膜的厚度
呼吸膜由含肺表面活性物质的液体层、肺泡上皮层、上皮基底膜、肺泡上皮与毛细血管膜之间的间隙、毛细血管的基膜和毛细血管内皮层6层组成，总厚度小于1μm，最薄处仅为0.2 μm .气体扩散与呼吸膜的厚度呈反变的关系。肺水肿时呼吸膜增厚，气体扩散减少。
1.2.5通气／血流比值
通 气／血流比值（ventilation / perfusion ratio）：指每分肺泡通气量与每分肺血流量的比值，正常值为0.84或0.85，表示流经肺部的静脉血全部变成了动脉血。通气／血流比值增加，意味着 肺泡无效腔的增大；通气／血流比值减少，则意味着出现功能性的动-静脉短路。但值得注意的是，由于肺脏各个不同部位局部的肺泡通气量与肺毛细血管血流量分 布的不均匀，导致通气／血流比值的不均一，肺尖部可高达2.5~3，而在肺底部可低至0.6.
反映呼吸气通过呼吸膜能力的一个重要指标是肺扩散容 量（pulmonary diffusion capacity， DL），指在1 mmHg分压差作用下每分钟通过呼吸膜扩散的气体的ml数。正常人安静时O2的DL平均约为20 ml/min.mmHg-1.CO2比O2快20倍。
2.组织换气
高O2（Po2为100 mmHg）低CO2（P co2 为40 mmHg）的动脉血在流经组织细胞（Po2为30 mmHg，Pco2为50 mmHg）时，因为分压差的存在，O2扩散入细胞，CO2则扩散入血液。这样流经组织的动脉血就变成了动脉血。
第三节 呼吸运动的调节
1.呼吸中枢及其节律形成
在中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群称为呼吸中枢。从脊髓到大脑皮层的各级中枢均存在有呼吸神经元，其中最基本的呼吸中枢是延髓，而正常呼吸节律的形成有赖于延髓与脑桥的共同配合。目前为大多数人公认的呼吸节律的形成机制是吸气切断机制。
2.呼吸的反射性调节
呼吸运动是一种自动的节律性运动，也可以在大脑皮层的控制下进行，如加快或减慢呼吸，甚至屏气停止呼吸。但进行随意呼吸的时间有限，这就是呼吸的反射性调节的作用。
2.1肺牵张反射
由 肺扩张或肺萎陷引起的吸气抑制或兴奋的反射称为肺牵张反射（pulmonary stretch reflex）或黑-伯反射（Hering-Breuer reflex）。其传入神经为迷走神经。肺牵张反射有明显的种族差异，在兔的最强，人的最弱。肺牵张反射的生理意义是参与维持呼吸的深度和频率，若切断兔 的双侧迷走神经，则出现吸气过深，呼吸频率变慢。
2.2化学感受性反射
2.2.1 CO2对呼吸的调节
一定浓度的CO2是维持 呼吸中枢兴奋性的必需条件，如在过度通气的情况下可造成呼吸暂停。因此，CO2是调节呼吸的生理性体液因子。但吸入气中CO2升高（小于7％）或其它原因 导致血中CO2增加时，可兴奋外周化学感受器（颈动脉体和主动脉体），再经传入神经兴奋呼吸中枢；同时CO2能通过血脑屏障进入脑脊液，与H2O生成 H2CO3，后者离解出H+，使脑脊液中的H+浓度升高，兴奋位于延髓的中枢化学感受器，再兴奋呼吸中枢。因此，CO2增加，将使呼吸加深、加快。由于中 枢化学感受器的敏感性比外周化学感受器高25倍，因而CO2加快呼吸的作用以兴奋中枢化学感受器为主。但CO2过高则可抑制呼吸中枢，引起CO2麻痹，甚 至死亡。
2.2.2 H+对呼吸的调节
H+升高可兴奋外周化学感受器，也可少量缓慢通过血脑屏障进入脑脊液兴奋中枢化学感受器，再兴奋呼吸中枢，使呼吸加深、加快。虽然中枢化学感受器对H+的敏感性比外周化学感受器高，但由于H+较难通过血脑屏障，故血中H+浓度增高以外周作用为主。
2.2.3 低O2对呼吸的调节
当 氧分压降低时对呼吸中枢具有直接抑制作用，但氧分压降低同时又能兴奋外周化学感受器，间接兴奋呼吸中枢。因此，缺氧时呼吸中枢的最终效应是兴奋还是抑制取 决于缺氧的程度。轻度缺氧时，间接的兴奋作用大于直接的抑制作用，呼吸加深、加快。重度缺氧时，则呼吸中枢被抑制。值得注意的是，外周化学感受器敏感的是 氧分压而不是氧含量的变化，临床上CO中毒或贫血时，如果氧分压在正常范围，呼吸可保持正常。
【A1型题】
⒈ 肺通气的原动力来自
A. 肺内压与胸内压之差
B. 肺内压与大气压之差
C. 肺的弹性回缩
D. 呼吸肌舒缩运动
E. 肺内压周期性变化
⒉ 在下列哪一时相中，肺内压等于大气压
A. 呼气全程
B. 吸气末和呼气末
C. 呼气末和吸气初
D. 吸气全程
E. 呼吸全程
⒊ 胸膜腔内压的数值是
A. 大气压 - 非弹性阻力
B. 大气压 - 弹性阻力
C. 大气压 - 肺表面张力
D. 大气压 - 肺回缩力
E. 大气压 - 肺弹性纤维回位力
⒋ 平静呼气末胸膜腔内压
A. 等于大气压
B. 低于大气压
C. 高于大气压
D. 与吸气中期相等
E. 与吸气末期相等
5. 维持胸膜腔内负压的必要条件是
A. 肺内压高于大气压
B. 肺内压高于胸膜腔内压
C. 胸膜腔密闭
D. 气道内压高于大气压
E .气道跨壁压等于大气压
6. 肺表面活性物质是由肺内哪种细胞合成分泌的
A. 肺泡Ⅰ型上皮细胞
B. 肺泡Ⅱ型上皮细胞
C. 气道上皮细胞
D. 肺成纤维细胞
E. 肺泡巨噬细胞
7. 肺表面活性物质的主要作用是
A.保护肺泡 上皮细胞
B. 增加肺弹性阻力
C. 降低气道阻力
D. 降低肺泡表面张力
E. 降低呼吸膜通透性
8. 肺的弹性阻力表现在
A. 呼吸全程
B. 吸气初［医学教育 网 搜集整理］
C. 吸气末
D. 呼气初
E. 呼气末
9. 可用于比较成人与婴儿的肺弹性阻力大小的指标是
A. 用力呼气量
B. 肺回缩力
C. 肺回位压
D. 肺顺应性
E. 比顺应性
10. 胸廓向内回位的弹性阻力表现在
A. 深吸气时
B. 深呼气时
C. 平静吸气时
D. 平静呼气时
E. 胸廓处于自然位置时
11. 在下列哪种情况下，肺顺应性增加
A. 肺弹性阻力增加
B. 肺弹性阻力减小
C. 气道阻力增加
D. 气道阻力减小
E. 肺表面活性物质减少
12.平静呼气末肺内的气体量为
A. 肺活量
B. 时间肺活量
C.补呼气量和潮气量
D.补吸气量和余气量
E.功能余气量
13. 最大呼气末存留于肺中的气体量是
A.余气量
B.功能余气量
C.肺泡气量
D.闭合气量
E.补呼气量
14. 反映单位时间内充分发挥全部通气能力所达到的通气量称为
A. 通气储量百分比
B. 最大通气量
C. 用力肺活量
D. 肺泡通气量
E. 深吸气量
15. 肺气肿患者的肺弹性回缩力降低，导致哪项气体量增加
A. 功能余气量
B. 潮气量
C. 肺活量
D.用力肺活量
E. 补吸气量
16.下列哪项能引起呼吸道口径变小
A.交感神经兴奋
B.肽能神经兴奋
C.呼吸道跨壁压减小
D.肺内压降低
E.吸气时
17. 影响气道阻力最重要的因素是
A.气流速度
B.气流形式
C.呼吸时相
D.呼吸道口径
E. 呼吸道长度
18. 决定肺内气体交换方向的主要因素是
A. 气体的分压差
B. 气体的分子量
C .气体的溶解度
D. 气体与血红蛋白亲和力
E . 呼吸膜通透性
19. 体内氧分压最高的部位是
A. 肺泡气
B. 细胞内液
C. 组织液
D. 动脉血
E .静脉血
20. 在单位分压差下， 每分钟通过呼吸膜扩散的某种气体的毫升数称为
A. 肺扩散能力
B. 肺扩散容量
C. 呼吸膜通透性
D. 肺扩散指数
E. 肺通气/血流比
21. 感受动脉血氧分压降低引起肺通气增强最主要的感受器位于
A. 颈动脉体
B. 颈动脉窦
C. 主动脉体
D. 主动脉弓［医学教 育网 搜集整 理］
E. 延髓
22. 通过兴奋中枢化学感受器增强肺通气的有效刺激是
A. 脑脊液H+浓度升高
B. 脑脊液CO2分压升高
C. 脑脊液O2分压降低
D. 动脉血H+浓度升高
E. 动脉血O2分压降低
【A2型题】
23. 男，65岁，有45年吸烟史，主诉气促，尤其呼气困难。门诊诊断为肺气肿。该患者的肺部出现了下列何种情况
A. 功能余气量减少
B. 肺顺应性增加
C. 胸廓顺应性降低
D. 余气减少
E. 肺表面活性物质减少
24. 进入肺泡内的气体，可因血液在肺内分布不均而未全部与血液进行气体交换。没有发生气体交换的这部分肺泡容量，称为
A. 解剖无效腔
B. 生理无效腔
C. 肺泡无效腔
D. 气道无效腔
E. 无效腔
25. 让受试者先用力作深吸气，然后以最快的速度呼出气体，分别测量第1、2、3秒末呼出的气量，计算其所占用力呼气量的百分数 ，分别称为第1、2、3秒的
A. 肺活量
B. 用力肺通气量
C. 时间肺活量
D. 深吸气量
E. 深呼气量
26. 某人解剖无效腔为150ml，正常平静呼吸时潮气量500ml，呼吸频率每分钟12次。今患肺炎，呼吸变浅、加速，若潮气量减半，呼吸频率加倍，其肺泡通气量（L/min）应是下列哪个数据。
A. 1.2
B. 1.6
C. 2.0
D. 2.4
E. 3.6
27. 肺的通气/血流比值反映肺部气体交换的气泵与血泵的匹配情况。如果通气/血流比值增大，表明该受试者肺内出现
A. 解剖无效腔增大
B. 肺泡无效腔增大
C. 解剖动 - 静脉短路
D.功能性动 - 静脉短路
E. 肺内气体交换障碍
28. 人类在空气稀薄、氧分压较低的高原上会出现代偿性呼吸增强。这主要依赖于何种感受器对呼吸中枢的兴奋作用。
A. 中枢化学感受器
B. 主动脉体化学感受器
C. 颈动脉体化学感受器
D. 主动脉弓压力感受器
E. 颈动脉窦压力感受器
29. 在人， 平静呼吸时，肺扩张反射不参与呼吸调节。在肺充血、肺水肿等病理情况下，由于肺顺应性降低，使肺牵张感受器发放冲动增加而引起该反射，使得
A. 肺通气量增加
B. 气体交换增多
C. 肺泡无效腔减少
D. 呼吸变浅、变快
E. 呼吸加深、变慢
【B1型题】
题30～31
A. 肺内压与胸膜腔内压之差
B. 肺内压与大气压之差
C. 肺回缩力
D. 呼吸肌的舒缩
E .大气压与肺回缩力之差
30. 肺通气的直接动力来自
31. 胸膜腔内压的负值大小取决于
题32～33
A . 余气量
B 肺活量
C 功能余气量
D 用力肺活量
E 补呼气量
32. 呼吸肌完全松弛时的肺容量等于
33. 对肺泡气中的O2和CO2分压的过度变化起缓冲作用的是
题34～35
A. 肺弹性阻力
B. 胸廓弹性阻力+
C. 气道阻力
D. 惯性阻力
E. 粘滞阻力
34 . 肺顺应性是反映何种阻力的指标
35. 推动单位时间内气体流量所需的呼吸道两端的压力差反映了
试题答案
1.D 2.B 3.D 4.B 5.C 6.B 7.D 8.A 9.E 10.A
11.B. 12.E 13.A 14.B 15.A 16.C 17.D 19.A. 20.B
21.A 22.A 23.B 24.C 25.C 26.D 27.B 28.C 29.D 30.B
31.C 32.C 33.C 34.A 35.C
