呼吸的三个环节
机体与环境之间的气体交换称为呼吸。呼吸过程包括三个连续的环节：
1.外呼吸外呼吸指外界空气与血液在肺部实现的气体交换。外呼吸包括肺通气(肺与外界的气体交换)和肺换气(肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换)两个过程。
2.气体在血液中的运输这一环节是指机体通过血液循环，把肺摄取的0，运送到组织细胞，又把组织细胞产生的CO，运送到肺的过程。
3.内呼吸内呼吸指血液通过组织液与细胞之间的气体交换过程，也就是组织换气。
肺通气
一、肺通气的原理
当推动肺通气的动力大于阻止肺通气的阻力时便实现了肺通气。
(一)肺通气的动力
肺通气的直接动力是肺泡气与大气之间的压力差，而造成这种压力差的原动力是呼吸肌收缩和舒张所引起的呼吸运动。
1.呼吸运动
指呼吸肌收缩和舒张所造成的胸廓的扩大和缩小。呼吸运动是肺通气的原动力。以肋间外肌收缩为主的呼吸运动称为胸式呼吸。以膈肌收缩为主的呼吸运动称为腹式呼吸。
2.呼吸时肺内压与胸膜腔内压的变化
(1)肺内压：肺内压是指肺泡内的压力。
(2)胸内压：胸内压是指胸膜腔内的压力，正常状态下，无论吸气或呼气，胸膜腔内压总是低于大气压，称为胸内负压。
胸膜腔是一个密闭的潜在的空隙，两层胸膜之间没有气体，只有少量浆液，使两层胸膜紧贴在一起，当胸廓扩张时，肺也被动受牵拉而扩张。人生长过程中，胸廓增长的速度大于肺，因而肺始终处于被胸廓牵拉而扩张的状态。肺和胸廓都具有弹性，因此，肺组织由于被牵拉而扩张时，产生了回缩力，这种回缩力与肺内压通过肺泡作用于胸膜腔的力方向相反。
胸膜腔内压=肺内压-肺回缩力
(二)肺通气的阻力
肺通气的阻力包括弹性阻力和非弹性阻力：
1.弹性阻力是指弹性组织(肺和胸廓)在外力作用下变形时所产生的对抗变形的力，即回缩力。弹性阻力占肺通气总阻力的70%左右。弹性阻力越大，吸气时阻力也越大。肺与胸廓的弹性阻力大小可用顺应性表示：顺应性是指在外力作用下弹性组织的可扩张性，在外力作用下容易扩张，表示顺应性大，弹性阻力小；不易扩张的，表示顺应性小，弹性阻力大。
肺泡表面活性物质：主要成分为二棕榈酰卵磷脂，由肺泡Ⅱ型细胞分泌，其主要作用是呼吸；使肺泡表面相对干燥，避免肺水肿。
降低表面张力。其生理意义主要是维持大小肺泡的容积相对稳定；调节肺泡的回缩力
2.非弹性阻力非弹性阻力包括惯性阻力、黏滞阻力和气道阻力。平静呼吸时，呼吸频摩擦。气道阻力来自气体流经呼吸道时气体分子间和气体分子与气道之间的摩擦，是非弹率低、气流流速慢，惯性阻力小，可忽略不计。黏滞阻力来自呼吸时组织相对位置所发生的性阻力的主要成分。气道口径是影响气道阻力的主要因素。
肺换气与组织换气
一、气体交换的原理
机体内的气体交换就是以扩散方式进行的。受以下因素影响：
1.气体分压差两个区域之间的分压差是气体扩散的动力，分压差大，扩散快。
2.气体的相对分子质量和溶解度质量轻的气体扩散较快。在相同条件下，各气体扩散速率和各气体相对分子质量的平方根成反比。当肺换气不足时，缺0，比CO，滞留更明显。
3.扩散面积和距离气体扩散速率与扩散面积成正比，与扩散距离成反比。
4.温度扩散速率与温度成正比。
二、肺换气
肺换气是指肺泡与血液之间0，与CO，的交换过程。0，与CO，总是顺分压差由分压高
处向分压低处扩散。影响肺换气的主要因素如下：
1.分压差分压差是气体交换的动力，决定气体交换的方向和速率。
2.呼吸膜的面积和通透性肺部气体交换所经历的组织结构为呼吸膜。当气体扩散面积减少，肺泡壁增厚，通透性降低时，气体扩散量及速度都会减少。
3.通气/血流比值指每分肺泡通气量与每分肺血流量(心排血量)的比值，称为通气血流比值。两者比例恰当，换气效率高。正常成人安静时，通气与血流比值为0.84。比值增大，表明一部分肺泡未得到足够的血流灌注，相当于无效腔增大；比值减少，表示一部分静脉血未得到充分的气体交换，发生功能性动-静脉短路。
三、组织换气
在组织处， 由于细胞有氧代谢， 0， 被利用并产生CO， ， 所以PO， 可低至3.99kPa(30mmHg) 以下， PCO， 可高达6.65kPa(50mmHg) 以上。动脉血流经组织毛细血管时， 0， 便顺分压差由血液向细胞扩散，CO，则由细胞向血液扩散，动脉血因失去0，和得到CO，而变成静脉血。
呼吸运动的调节
一、呼吸中枢
呼吸中枢分布在大脑皮质、间脑、脑桥、延髓和脊髓等部位。正常呼吸是在各级呼吸中枢相互配合下进行的。
1.脊髓支配呼吸肌的运动神经元位于脊髓前角。脊髓只是联系上位脑和呼吸肌的中继站，节律性呼吸运动并不产生于脊髓。在延髓和脊髓之间进行切断，呼吸即停止。
2.延髓下(低)位脑干指脑桥和延髓。呼吸节律产生于下位脑干。延髓是产生呼吸节律的基本中枢。
3.脑桥主要是限制吸气，促使吸气向呼气转换。延髓呼吸中枢和脑桥呼吸调整中枢之间的负反馈联系，可能是节律性呼吸形成的机制。
4.高级呼吸中枢大脑皮质、边缘系统、下丘脑等对呼吸均有调节作用。大脑皮质可随意控制呼吸。
二、呼吸的反射性调节肺牵张反射
肺扩大或缩小引起的吸气抑制或兴奋的反射(黑-伯反射)。包括：
1.肺扩大反射指肺充气或肺扩大引起的吸气抑制反射。从气管到细支气管壁的平滑肌层中、有能感受伞张刺激的肺牵张感受器、吸气时、肺的扩张刺激牵张感受器、冲动滑迷走神经传至延髓、抑制吸气中枢、引起吸气停止，发生呼气。当呼气时、肺缩小，对牵张感受器的刺激消失、吸气中枢的抑制逐渐解除、吸气中枢再次兴奋，开始下一个呼吸周期。意义：防止吸气过深、促进暖气向呼气转化、调节呼吸率和深度、有人比较了8种动物的肺扩张反射、发现有种属差异、兔的最强、人的最剩、在人体、当潮气量增加至800ml以上时，才能引起肺扩张反射、
2、肺缩小反射肺缩小或放气引起的吸气反射。肺缩小时，肺泡及细支气管牵张感受器受到刺激、冲动沿迷走神经传至延髓、兴奋吸气中枢，呼气停止，引起吸气。该反射阀值较高、防止呼吸过深或肺不张。
三、化学因素对呼吸的调节
(一)化学感受器
1、外周化学感受器颈动脉体和主动脉体是调节呼吸和循环的重要外周化学感受器。在动脉血PO， 降低、PCO， 或H*浓度([H*] ) 升高时受到刺激， 冲动经宴神经和主动脉神经传人延髓，反射性地引起呼吸加深加快和血液循环的变化。
2.中枢化学感受器中枢化学感受器位于延髓腹外侧浅表部位，左右对称。对H*最敏感，也能感受CO，的变化，但不感受缺0，的变化。在体内，血液中的CO，能迅速通过血脑屏障，使化学感受器周围液体中的[H*]升高，从而刺激中枢化学感受器，再引起呼吸中枢的兴奋。
(二)CO2、0，和H*对呼吸的影响
1.CO，浓度增高对呼吸的影响CO，是调节呼吸最重要的生理性体液因子。吸入气中或血液中CO，浓度升高可引起呼吸运动加深加快，肺通气加大。主要通过两条途径实现：
(1)刺激中枢化学感受器：增加呼吸中枢的兴奋性，这一条途径是主要的；
(2)刺激颈动脉体和主动脉体的外周化学感受器：由主动脉神经(后并入迷走神经)和窦神经(后并人舌咽神经)传人呼吸中枢，增加呼吸中枢兴奋性，反射性地使呼吸加深加快。2.0，对呼吸的影响轻度缺0，时表现是呼吸有所加强，只有严重缺0，时，才出现呼吸中枢抑制。
3.血中[H*]升高的影响血中[H*]升高时，呼吸加深加快。[H*]作用的途径与CO，相同，也是通过外周化学感受器和中枢感受器实现的，只是H*不易透过血脑屏障，限制了它对中枢化学感受器的作用。所以，H*对呼吸的影响以刺激外周化学感受器这条途径为主。动脉血[H*]增加，呼吸加深加快，肺通气增加；[H*]降低，呼吸受到抑制。
