生理学基础的概念（生理学笔记之呼吸）

呼 吸

要点：

1.肺通气：肺通气的动力和阻力。肺容量，肺通气量和肺泡通气量。

2.呼吸气体的交换：气体交换的原理。气体在肺的交换。通气血流的比值及其意义。气体在组织的交换。

3.气体在血液中的运输：物理溶解，化学结合及其关系，氧的运输及氧解离曲线，二氧化碳的运输。

4.呼吸运动的调节：呼吸中枢及呼吸节律的形成。呼吸的反射性调节。外周及中枢化学感受器，二氧化碳对中枢的调节。运动时呼吸的变化及其调节。

一、呼吸过程

呼吸全过程包括三个相互联系的环节：（1）外呼吸，包括肺通气和肺换气；（2）气体在血液中的运输；（3）内呼吸。

掌握要点：（1）外呼吸是大气与肺进行气体交换以及肺泡与肺毛细血管血液进行气体交换的全过程。呼吸性细支气管以上的管腔不进行气体交换，仅是气体进出肺的通道，称为传送带。对肺泡的气体交换来说，传送带构成解剖无效腔。而呼吸性细支气管及以下结构则可进行气体交换，称为呼吸带，是气体交换的结构。呼吸带内不能进行气体交换的部分则成为肺泡无效腔。正常肺组织内肺泡无效腔为零，在病理情况下，可出现较大的肺泡无效腔，它和解剖无效腔一起构成生理无效腔，所以，生理无效腔随肺泡无效腔增大而增大。

位置

感受细胞

感受刺激

中枢感受器

延髓腹外侧浅表部位

神经细胞

[H ]↑（pH↓）p（CO2）↑

外周感受器

颈动脉体和主动脉体

Ⅰ型细胞

pH↓、p（CO2）↑、p（O2）↓

3.CO2对呼吸的调节：CO2对呼吸有很强的刺激作用，一定水平的p（CO2）对维持呼吸中枢的兴奋性是必要的。CO2通过刺激中枢和外周化学感受器，使呼吸加深加快，其中刺激中枢化学感受器是主要途径。

CO2是调节呼吸的最重要的生理性体液因子，因为：血中CO2变化既可直接作用于外周感受器，又可以增高脊液中H 浓度作用于中枢感受器；而血中H 主要作用于外周感受器，H 通过血脑屏障进入脑脊液比较缓慢；O2含量变化不能刺激中枢化学感受器，同时低O2对中枢则是抑制作用。

4.[H ]对呼吸的调节：血液中[H ]升高通过刺激中枢和外周化学感受器，使呼吸加强。H 主要作用于外周感受器，H 通过血脑屏障进入脑脊液比较缓慢，而中枢感受器的有效刺激是脑脊液中的H 。

5.低O2对呼吸的调节：O2含量变化不能刺激中枢化学感受器，p（O2）降低兴奋外周化学感受器，对中枢则是抑制作用。

6.中枢化学感受器的直接生理刺激是[H ]变化而不是O2、CO2的变化。

记忆方法：

（1）调节呼吸的体液因子有O2、CO2、H ，其中O2、CO2是脂溶性小分子物质，可以自由地通过细胞膜，在细胞内外达到同一浓度，因此“正常”细胞不能感受O2、CO2的变化。中枢化感的细胞是神经细胞，属于“正常”细胞，故不能感受浓O2、CO2度的变化，而外周化感的感受细胞是Ⅰ型细胞，是“特殊”功能的细胞，故能受到O2、CO2浓度变化的刺激。

（2）H 不能自由通过细胞膜，故细胞外液中的H 浓度增加，对中枢化感的“正常”细胞和外周化感的“特殊”细胞都是有效的刺激。

（3）p（CO2）↑时，在碳酸酐酶的作用下使H 增多，故p（CO2）↑能间接兴奋中枢化学感受器。

（4）由于中枢化感是“正常”感受细胞，而外周化感为“特殊”细胞，故H 增多，pCO2增高，主要通过中枢化感调节呼吸运动。

（5）由于外周化感为“特殊”感受细胞，因此它的适应性较中枢慢，当持续p（CO2）增高对中枢化感的刺激作用出现适应现象时，不能吸入纯氧，因为需要一定的低p（O2）对外周化感的刺激作用，以兴奋呼吸。

十、气体在血液中的运输

1.氧气的运输：包括物理溶解和化学结合。

（1）物理溶解量取决于该气体的溶解度和分压大小。

（2）化学结合的形式是氧合血红蛋白，这是氧运输的主要形式，占98.5%，正常人每100ml动脉血中Hb结合的O2约为19.5ml。

（3）Hb是运输O2的主要工具，Hb与O2结合特点如下：

①可逆性结合；②Hb中的Fe2 仍然是亚铁状态；③是氧合而不是氧化；④结合与解离都不需酶催化，取决于血中p（O2）的高低；⑤结合或解离曲线S型，与Hb的变构效应有关。

2.二氧化碳的运输：

（1）运输形式：物理溶解占5%，化学结合：HCO3-占88%，氨基甲酸血红蛋白占7%；（2）O2与Hb结合将促使CO2释放，这一效应称何尔登效应。

3.氧解离曲线的特点：呈S型

（1）上段较平坦，氧分压在70m/100mmHg范围变化时，Hb氧饱和度变化不大。

（2）中段较陡，是HbO2　释放O2部分。

（3）下段最陡，HbO2稍降，就可大大下降，这有利于运动时组织的供氧。下段代表O2贮备。

4.影响氧解离曲线的因素：

[H ]↑、pCO2、温度升高2、3-二磷酸甘油酸（2、3-DPG）均使氧解离曲线右移，释放O2增多供组织利用。Hb与O2的结合还为其自身性质所影响。

酸度增加降低Hb与氧亲和力的效应称为波尔效应。

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