生物医学工程 | 解剖学 - 呼吸系统

呼吸系统

呼吸：机体与外界进行气体交换的过程

呼吸道：鼻，咽，喉，气管，支气管

肺：气体交换的场所

外呼吸：肺毛细血管血液与外界环境之间的气体交换过程

内呼吸：组织毛细血管中血液通过组织液与组织细胞间实现的气体交换

肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程

肺换气：肺与肺毛细血管中血液之间的气体交换过程

气体运输：循环血液将 $O_2$ 从肺运输到全身组织、细胞以及将 $CO_2$ 从细胞运输到肺的过程。

鼻前庭：过滤空气的第一道屏障

固有鼻腔：分为上中下三个鼻甲。嗅区（上鼻甲），呼吸区（嗅区以外的部分，由上皮细胞，血管，腺泡组成，湿润净化温暖空气）

鼻旁窦：鼻腔周围含有空气的骨腔隙

声带：声襞以及由其覆盖的声韧带和声带肌三者组成的结构

黏液屏障：杯状细胞和气管腺的分泌物共同形成

细支气管：肺叶支气管-细支气管/终末细支气管-呼吸性细支气管-肺泡/肺泡管/肺泡囊

肺小叶：肺内细支气管及其所属的肺组织。是构成肺的基本结构和功能单位

肺的功能：气体交换，呼吸通道

功能血管：肺动、静脉及其毛细血管。进行气体交换

营养血管：支气管动、静脉及其毛细血管。为肺内各级支气管提供氧气和营养物质

肺泡：气体交换场所。单层上皮细胞，可以分为Ⅰ和Ⅱ型两类，Ⅰ-气体交换；Ⅱ-分泌表面活性物质，可转换为Ⅰ

胸膜腔：脏层和壁层之间封闭的腔隙

呼吸

肺通气：呼吸运动过程与形式

过程：

外呼吸（血液-外界）：肺通气（肺泡-外界）+肺换气（肺泡-血液）
气体运输（组织←→肺）
内呼吸（血液-组织）

呼吸运动的过程：

平静吸气：膈肌和肋间外肌收缩→胸腔和肺的容积增大→肺内气压下降→外界气流流入肺

平静呼气：膈肌和肋间外肌舒张→胸腔和肺的容积减小→肺内气压上升→外界气流流出肺

用力吸气：膈肌、肋间外肌、吸气肌收缩→胸腔和肺的容积增大→肺内气压下降→外界气流流入肺

用力呼气：膈肌、肋间外肌、呼气肌舒张→胸腔和肺的容积减小→肺内气压上升→外界气流流出肺

呼吸运动的形式：

腹式呼吸和胸式呼吸：以隔肌舒缩活动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动称为胸式呼吸。

平静呼吸和用力呼吸：吸气是主动的，呼气是被动的，这种呼吸运动称为平静呼吸

肺内压、胸膜腔负压

肺内压的变化

胸腔膜负压成因：与肺和胸廓的自然容积不同有关。发育速度：胸廓＞肺；→自然容积：胸廓＞肺。∴ 胸腔膜内压=肺内压-肺回缩压。肺内压最大=大气压，肺始终处于扩张状态而倾向于回收，∴ 胸腔膜内压始终为负压

胸腔膜负压意义：1）利于肺扩张；2）促进胸腔大静脉血液和淋巴液回流

气胸：胸壁/肺破裂，胸腔膜与大气相通，空气将立即来自外界或肺泡进入负压的胸腔膜内。导致：1）肺不再随胸廓的运动而节律性扩张和缩小；2）血液淋巴回流减少

弹性阻力、非弹性阻力

呼吸阻力可以分为弹性阻力和非弹性阻力

弹性阻力：胸廓和肺组织的弹性回缩力
影响因素：肺总容量（容量↑顺应性↑阻力↓），肺表面活性物质（使肺泡缩小。阻力↑），肺自身弹力纤维和胶原纤维（牵张↑回弹力↑阻力↑吸气难呼气容易）

非弹性阻力来源：惯性阻力（气流变速产生的阻力），黏滞阻力（位移产生的摩擦），气道阻力（主要）

肺通气

肺容量：肺容纳的气量

肺活量：一次呼吸时能达到的最大通气量

肺通气量=潮气量×呼吸频率：肺每分钟吸入或呼出的气体总理

肺泡通气量=（潮气量-解剖无效腔气量）×呼吸频率：每分钟吸入肺泡的新鲜空气量

无效腔：包含解剖无效腔和肺泡无效腔。肺泡/呼吸道内的结构导致部分气体不参与气体交换

肺换气与运输

动力：气体的分压差

影响因素：1）呼吸膜厚度（-）2）呼吸膜面积（+）3）通气/血流比值（增大减小都妨碍换气）

CO_2运输方式：碳酸氢盐（多）和氨基甲酸血红蛋白（少-无需酶）

呼吸和氧气

氧离曲线及其影响因素

概念：表示 $P_{O_2}$ 与 $Hb$ 氧饱和度之间关系。可以反应不同 $P_{O_2}$ 下 $O_2$ 与 $Hb$ 结合与解离情况

氧解离曲线上段（右段）：比较平坦
氧解离曲线中段：较陡，反映 $HbO_2$ 释放 $O_2$ 的部分
氧解离曲线下段（左段）：反映 $HbO_2$ 与 $O_2$ 解离的部分

影响因素：

pH和 $P_{CO_2}$ 的影响：pH↓， $P_{CO_2}$ ↑：→血红蛋白对氧气亲和力↓，解离曲线右移

温度：温度↑：解离曲线右移，促进氧气释放

2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）：↑，Hb对O2亲和力↓，解离曲线右移

呼吸中枢

呼吸中枢位置：分布在包括大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和脊髓等部位。

脊髓-支配呼吸肌；脑桥和延髓-呼吸基本节律产生部位；脑桥-呼吸调整中枢；延髓-基本呼吸节律中枢

外周与中枢化学感受性反射的方式、肺牵张反射概念

外周化学感受性（刺激因素： $PO_2$ ↓ $PCO_2$ ↑ $H^+$ ↑）

中枢化学感受器（延髓腹外侧浅表位置头尾，刺激因素：脑脊液的 $H^+$ ↑。 $CO_2$ 通过血脑屏障使 $H^+$ ↑）

肺牵张反射：肺扩张/肺萎陷引起的吸气抑制/吸气兴奋反射。包括肺扩展反射和肺缩小反射

肺扩张反射：肺扩张时抑制吸气活动。肺扩张→平滑肌的牵张感受器→迷走神经→延髓

肺缩小反射：肺萎陷时增强吸气活动。

CO2、缺氧、H+对呼吸运动的的影响

CO2：最重要的调节因素。两条途径。中枢-主要

H+：两条途径。外周-主要

O2：完全通过外周化学感受器

影响因素	对呼吸的影响
CO2↑	先增强后抑制
H+↑	增强
O2	先增强后抑制

“最”

甲状软骨：喉软骨中最大的一块

环状软骨：喉软骨中唯一呈环形的软骨

喉前庭：喉腔三部中容积最小的

声门裂：喉腔最狭窄的部分

肋膈隐窝：胸膜腔最低处

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