資源簡介

人體和外界環(huán)境的氣體交換
10－3－1肺
10－3－2肺泡
10－3－3氣管
10－3－4支氣管
10－3－5胸廓
10－3－6平靜呼吸
10－3－7深呼吸
10－3－8人工呼吸
10－3－9煤氣中毒
10－3－10胸內(nèi)壓
10－3－11呼吸系統(tǒng)模式圖
10－3－12肺的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
10－3－13內(nèi)呼吸與外呼吸
10－3－14人的呼吸器官與通氣
10－3－15肺總量
10－3－16呼吸運(yùn)動(dòng)
10－3－17肺容量
10－3－18肺通氣量
第三節(jié) 人體和外界環(huán)境的氣體交換
10－3－1肺
　　肺是呼吸系統(tǒng)最重要的器官，位于胸腔內(nèi)縱隔兩側(cè)，左右各一。組織呈海綿狀，質(zhì)軟而輕，富彈性，左右肺均似圓錐形，上端為肺尖，下端為肺底，外側(cè)為肋面。肺被肺裂分為數(shù)葉，左肺被葉間裂分為上下兩葉；右肺被上方副裂及下方的葉間裂分為上、中、下三葉。縱隔面中央有肺門，是支氣管、肺血管、神經(jīng)及淋巴管出入肺之處。肺表面包有臟胸膜，光滑透明。肺的顏色在初生兒為淡紅色，成人由于吸入塵埃沉積肺泡壁內(nèi)而呈深灰色。老年人呈藍(lán)黑色，吸煙人肺呈棕黑色。肺實(shí)質(zhì)由導(dǎo)管部(支氣管樹)、呼吸部(主要是肺泡)和肺間質(zhì)組成。
10－3－2肺泡
　　肺泡為肺的功能單位。肺部氣體交換的主要部位。為多面形有開口的囊泡。泡壁薄，直徑約為200～250微米，成人肺泡約有3～4億，總面積可達(dá)100米2。相鄰肺泡之間的組織稱肺泡隔，其中富含毛細(xì)血管網(wǎng)、彈性纖維、網(wǎng)狀纖維和膠原纖維等結(jié)締組織。肺泡一面開口于肺泡囊，肺泡管或呼吸性細(xì)支氣管；另一面與肺泡隔的結(jié)締組織和血管密接。肺泡表面有兩種上皮細(xì)胞。扁平細(xì)胞(I型細(xì)胞)：肺泡表面大部分為此種細(xì)胞、核扁橢圓形，細(xì)胞根薄，光鏡下難于識(shí)別。電鏡下可見肺泡上皮下方及肺泡毛細(xì)血管內(nèi)皮外方各有一基膜，肺泡與血液間氣體交換至少要經(jīng)過肺泡上皮、上皮的基膜、內(nèi)皮的基膜及內(nèi)皮細(xì)胞四層結(jié)構(gòu)，有些部位還可見到上皮基膜和內(nèi)皮基膜之間有少量結(jié)締組織存在。這些結(jié)構(gòu)構(gòu)成“氣血屏障”。分泌細(xì)胞(II型細(xì)胞)：細(xì)胞圓形或立方形，表面有少量微絨毛，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)除有一般細(xì)胞器外，尚有嗜鋨性板層小體，直徑為0.1～1.0微米。小體外包薄膜，內(nèi)富含磷脂、粘多糖、蛋白等，可釋放其內(nèi)容物于肺泡上皮表面，稱肺泡表面活性物質(zhì)，具有降低肺泡表面張力，穩(wěn)定肺泡直徑的作用。II型上皮還有不斷分化、增殖，修補(bǔ)損壞肺泡上皮作用。肺泡孔為肺泡間小孔，一般一個(gè)肺泡上可有1～6個(gè)。此孔連接相鄰肺泡，并在肺泡擴(kuò)張時(shí)完全張開，呈卵圓形或圓形，為溝通相鄰肺泡內(nèi)氣體的孔道，當(dāng)某支氣管受到阻塞時(shí)可通過肺泡孔建立側(cè)支通氣，進(jìn)行有限的氣體交換。肺泡隔由肺泡間密集的毛細(xì)血管和薄層結(jié)締組織構(gòu)成。其結(jié)締組織中的網(wǎng)狀纖維、彈性纖維及少量的膠原纖維為肺泡毛細(xì)血管的支架，彈性纖維與肺泡的彈性回縮有關(guān)。在肺泡腔或肺泡隔內(nèi)，有肺泡巨噬細(xì)胞，細(xì)胞體積較大，在吞噬灰塵后稱為塵細(xì)胞。
10－3－3氣管
　　氣管與支氣管共同構(gòu)成連接喉與肺間的管道。為后壁略扁平的圓筒形，上端平第七頸椎，上緣與喉相連，向下至胸骨角平面(相當(dāng)?shù)?、5胸椎體交界處)，分為左、右支氣管。分叉處為氣管叉。成年男子平均長約10.6厘米，前后徑小于橫徑。女性氣管較短，約為9.8厘米。氣管由軟骨、平滑肌纖維和結(jié)締組織構(gòu)成。氣管軟骨呈“C”形，約占?xì)夤苤軓?/3、缺口對(duì)向后方。約為14～16個(gè)，其間以環(huán)韌帶相連。后壁由平滑肌纖維和結(jié)締組織構(gòu)成的膜性壁所封閉。氣管軟骨具支架作用，且有彈性，使管腔永遠(yuǎn)保持開放狀態(tài)，以維持呼吸正常進(jìn)行。氣管的膜性壁較柔軟，有一定舒張性，適于其后方的食管擴(kuò)張，利于食團(tuán)順利下行。管壁分三層：粘膜層為假復(fù)層纖毛柱狀上皮，夾有杯狀細(xì)胞；上皮基膜明顯；固有膜內(nèi)有豐富的彈性纖維、淋巴組織和漿細(xì)胞，粘膜分泌物中含免疫球蛋白。粘膜下層為疏松結(jié)締組織，內(nèi)有腺體，為氣管腺。外膜由軟骨和結(jié)締組織構(gòu)成。氣管軟骨缺口處有平滑肌束和腺體。氣管上皮和腺體分泌物是防止塵埃入肺的保護(hù)裝置。
10－3－4支氣管
　　支氣管為氣管叉至肺門的一段管道，左、右各一。左支氣管細(xì)長，約4～5厘米，比較傾斜，與氣管延長線夾角為40～50度，約在齊第6胸椎體高度，經(jīng)左肺門入右肺；右支氣管粗短，長2～3厘米，較陡直，幾為氣管的直接延續(xù)，與氣管延長線間夾角為25～30度，約在第5胸椎體高處，經(jīng)右肺門入左肺。支氣管構(gòu)造與氣管相似。只是軟骨開始分成片段，不夠完整。支氣管由肺門進(jìn)入肺中，不斷分支，形成樹枝狀，稱支氣管樹。支氣管分支再分支，稱小支氣管。小支氣管分支到直徑1毫米以下，稱細(xì)支氣管。其末端稱終末細(xì)支氣管。
10－3－5胸廓
　　胸廓由12塊胸椎，12對(duì)肋骨和1塊胸骨構(gòu)成。保護(hù)胸腔和一部分腹腔內(nèi)臟器，并參與呼吸運(yùn)動(dòng)。肋包括肋骨和肋軟骨，共12對(duì)。上7對(duì)肋骨借肋軟骨連于胸骨，稱真肋；下5對(duì)肋骨與胸骨不相連。第8～10對(duì)借肋軟骨連于上位的肋軟骨。第11、12對(duì)肋骨連同肋軟骨游離于腹壁肌層中，稱浮肋。肋骨彎曲呈弓狀，分前、后端及中部的體。前端借肋軟骨與胸骨相連，后端略膨大，稱肋骨小頭，其上有關(guān)節(jié)面與胸椎相關(guān)節(jié)，肋下緣內(nèi)面為一縱行的肋溝，有肋間神經(jīng)與血管通過。胸骨為長方形扁骨，上寬下窄，構(gòu)成胸廓前壁正中部。自上而下為胸骨柄、胸骨體和劍突三部分。胸廓上窄下寬，近似圓錐形，有上下兩個(gè)口。上口小，由第1胸椎、第1對(duì)肋骨、肋軟骨和胸骨柄上緣圍成；下口寬闊，由第12對(duì)胸椎、第12對(duì)肋、第11對(duì)肋軟骨及兩側(cè)肋弓構(gòu)成。下口周緣有膈附著，形成胸腔底。
　　人類由于直立和生產(chǎn)勞動(dòng)，內(nèi)臟重力轉(zhuǎn)向腹部與盆部，適應(yīng)上肢靈活運(yùn)動(dòng)，肩胛骨后移到背側(cè)，胸廓向兩側(cè)發(fā)展，橫徑大于矢狀徑。上窄下寬近似圓錐形。擴(kuò)大了胸腔容積保持了直立平衡。靠肋間肌及橫膈的膈肌進(jìn)行有節(jié)律的收縮使胸廓擴(kuò)大和縮小，完成了呼吸運(yùn)動(dòng)。
10－3－6平靜呼吸
　　身體平靜狀態(tài)的呼吸運(yùn)動(dòng)，這時(shí)吸氣是主動(dòng)的，呼氣是被動(dòng)的。吸氣時(shí)，肋間外肌和膈肌收縮，胸廓前后徑、左右徑和上下徑都增大，整個(gè)胸廓容積擴(kuò)大，肺也隨著擴(kuò)張。肺容積增大，肺內(nèi)氣壓下降，低于外界氣壓，外界空氣進(jìn)入肺泡。呼氣時(shí)，肋間外肌和膈肌舒張，肋骨因重力作用下降，膈頂回升，胸廓容積縮小，肺借彈性回縮，肺內(nèi)氣壓升高，迫使肺泡內(nèi)部分氣體排出體外。嬰兒胸廓雖呈圓錐形，但各肋骨排列基本與脊柱垂直，無自后向前下的傾斜，所以無肋間外肌收縮使肋骨上舉的吸氣效應(yīng)，嬰兒平靜呼吸只能靠膈肌的收縮與松弛。
10－3－7深呼吸
　　深呼吸又稱加強(qiáng)呼吸，這時(shí)吸氣和呼氣都是主動(dòng)的。深吸氣時(shí)，除加強(qiáng)肋間外肌和膈肌的收縮強(qiáng)度之外，其它輔助吸氣肌肉，如胸鎖乳突肌和斜方肌也參加收縮，使胸骨及第1肋骨，向上向外提起以擴(kuò)展胸廓上部。用力深呼氣時(shí)，肋間內(nèi)肌和腹壁肌肉參加收縮，使胸廓容積進(jìn)一步縮小，呼氣也成為主動(dòng)動(dòng)作。當(dāng)進(jìn)行強(qiáng)烈快速的深呼吸時(shí)，軀干還有許多其它肌肉參加活動(dòng)，消耗體力也更大。早晨在空氣新鮮處作緩慢而有節(jié)律的深呼吸運(yùn)動(dòng)，呼出積存的CO2，吸入更多的O2，長期堅(jiān)持有益于身體健康。
10－3－8人工呼吸
　　搶救呼吸停止及呼吸嚴(yán)重抑制患者時(shí)，以人工的方式維持呼吸的急救措施。廣義上，人工呼吸包括器械輔助呼吸法和人工呼吸法，前者要求一定的設(shè)備和技術(shù)條件，多在醫(yī)院中進(jìn)行；后者無需特殊的設(shè)備和條件，方法簡便，一般人均可掌握，常用于溺水、電擊、中毒、工礦事故的現(xiàn)場(chǎng)急救。常用的方式方法為：口對(duì)口法、仰臥舉臂壓胸法及伏臥壓背法。其中簡單易行、效果可靠者為口對(duì)口法。具體操作方法：病人頭極度后仰，一手托起下頜免除舌下墜堵塞呼吸道，然后術(shù)者深吸一口氣，對(duì)準(zhǔn)病人之口用力吹入(或可同時(shí)另一手捏住病人鼻孔)，如見胸部隨之?dāng)U張則為有效，如是反復(fù)進(jìn)行，一般每分鐘14～18次為宜。研究證實(shí)，當(dāng)術(shù)者深吸氣后，能使呼出氣體內(nèi)氧的含量達(dá)到18%，二氧化碳量降至2%，如每次保證通氣量達(dá)1000毫升，則可使病人肺內(nèi)氧含量接近正常范圍。因此，在現(xiàn)場(chǎng)急救中宜廣泛應(yīng)用口對(duì)口人工呼吸法。
10－3－9煤氣中毒
　　一氧化碳(CO)引起的人體中毒現(xiàn)象。煤等含碳物質(zhì)燃燒不完全時(shí)會(huì)產(chǎn)生CO，它無色、無味、無嗅，不易引起注意，當(dāng)吸入的CO達(dá)到一定量時(shí)，CO便與血紅蛋白結(jié)合生成碳氧血紅蛋白。由于CO與血紅蛋白的結(jié)合能力比O2與血紅蛋白的結(jié)合能力強(qiáng)240倍左右，而碳氧血紅蛋白又比氧合血紅蛋白(O2與血紅蛋白的結(jié)合產(chǎn)物)穩(wěn)定3600多倍，所以CO很容易“奪走”血紅蛋白，使動(dòng)脈血中血紅蛋白攜帶的O2，越來越少，造成組織缺氧。而一旦組織缺氧，機(jī)體便會(huì)加快呼吸以滿足對(duì)O2的需求，結(jié)果卻由于呼出過量的CO2使血中CO2分壓下降，更加不利于結(jié)合在血紅蛋白上的O2的釋放，進(jìn)一步加重了組織缺氧。同時(shí)，CO還能和一些含鐵的酶結(jié)合，影響組織“呼吸”。由于中樞神經(jīng)對(duì)組織缺氧最敏感，所以煤氣中毒常因腦血管先痙攣后擴(kuò)張、大腦皮層水腫、出血、軟化而出現(xiàn)一系列神經(jīng)系統(tǒng)中毒癥狀。一般人當(dāng)血中碳氧血紅蛋白占血紅蛋白總量10%以上時(shí)，便會(huì)造成輕度中毒，感到頭暈眼花、心慌、惡心、乏力等。而中等程度以上的煤氣中毒，還會(huì)有呼吸、心跳加快、煩躁等癥狀，甚至進(jìn)入昏迷狀態(tài)。由于血中有較多的碳氧血紅蛋白而使嘴唇、皮膚等呈櫻桃紅色。更嚴(yán)重的中毒則導(dǎo)致呼吸困難、手足冰冷、血壓下降等，甚至死亡。發(fā)現(xiàn)煤氣中毒者，除就地進(jìn)行適當(dāng)搶救外，應(yīng)盡快送往醫(yī)院。最重要的是做好預(yù)防工作，防止煤氣中毒的發(fā)生。
10－3－10胸內(nèi)壓
　　胸膜腔內(nèi)的壓力。檢測(cè)得知在平和呼吸時(shí)其低于大氣壓，故稱胸內(nèi)負(fù)壓。是出生后發(fā)展起來的。蜷縮在子宮內(nèi)的胎兒，胸腔容積很小，肺內(nèi)不含空氣，僅有少量液體；出生后，軀體伸展，胸廓由于彈性而舒張，同時(shí)吸氣肌開始收縮，胸腔容積擴(kuò)大，肺被動(dòng)擴(kuò)張，空氣入肺。肺被動(dòng)擴(kuò)張時(shí)是有回縮力的，其力與大氣壓通過肺作用于胸膜腔的力量方向相反，因而抵消了一部分作用于胸膜腔的壓力，即：胸內(nèi)壓=大氣壓-肺回縮力。
　　肺回縮力由兩部分組成，即肺組織的彈性回縮力和肺泡表面液層的表面張力。肺泡壁內(nèi)有彈性纖維，在肺被動(dòng)擴(kuò)張時(shí)，彈性纖維被拉長，呈回縮趨向，這種力量占肺總回縮力的1/3。肺泡內(nèi)表面張力作用是使肺泡表面積縮小，也是使肺回縮的力，占肺總回縮力2/3。在呼吸周期中，胸內(nèi)負(fù)壓隨胸腔和肺容量變化而發(fā)生相應(yīng)變化。吸氣時(shí)胸廓擴(kuò)大，肺組織被動(dòng)擴(kuò)張，肺回縮力加大，胸內(nèi)負(fù)壓也加大，呼氣時(shí)，胸廓和肺縮小，肺回縮力減小，胸內(nèi)負(fù)壓也減小，但仍為負(fù)壓，正常人在平和呼氣之末，胸內(nèi)壓為-3至-5毫米汞柱，平和吸氣時(shí)為-5至-10毫米汞柱。在最大吸氣時(shí)可達(dá)-30毫米汞柱。(1毫米汞柱=0.133千帕)
10－3－11呼吸系統(tǒng)模式圖
10－3－12肺的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
10－3－13內(nèi)呼吸與外呼吸
　　營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過消化吸收進(jìn)入體內(nèi)，給動(dòng)物體提供了能源。但是這些能源物質(zhì)必須經(jīng)過氧化過程才能釋放出所包含的能量，而氧化過程需要氧，最后產(chǎn)生二氧化碳和水。單細(xì)胞生物可以直接從外環(huán)境中吸收氧，向周圍環(huán)境釋放二氧化碳。多細(xì)胞動(dòng)物的大多數(shù)細(xì)胞不可能直接與外環(huán)境交換氧和二氧化碳，必須經(jīng)過作為內(nèi)環(huán)境的體液，再與外環(huán)境交換氣體。在動(dòng)物進(jìn)比過程中發(fā)展了供給氧和排出二氧化碳的氣體交換系統(tǒng)。這種系統(tǒng)有多種形式。在脊椎動(dòng)物中，魚的鰓是氣體交換的器官；兩棲動(dòng)物、爬行動(dòng)物、鳥和哺乳動(dòng)物逐步以肺作為氣體交換的器官。此外，還需要一個(gè)氣體運(yùn)輸系統(tǒng)即血液循環(huán)系統(tǒng)，在肺和組織、細(xì)胞之間運(yùn)送含有大量氧和二氧化碳的血液。
　　當(dāng)人體靜息時(shí)，每分鐘約消耗200毫升氧，運(yùn)動(dòng)時(shí)，耗氧量增加十幾倍到二三十倍，同時(shí)產(chǎn)生大量二氧化碳。在人體內(nèi)貯存的氧是與血紅蛋白結(jié)合的，只有1000毫升左右。所以，即使在靜息時(shí)，人體內(nèi)貯存的氧也只能維持幾分鐘的消耗。一個(gè)人可以幾天或幾十天不吃食物，可以幾小時(shí)或幾十小時(shí)不喝水還能維持生命，但只要幾分鐘不與外界交換氣體（吸入氧排出二氧化碳）就會(huì)因窒息而死亡。因此，經(jīng)常不斷地給機(jī)體供應(yīng)氧與排出二氧化碳，乃是維持體內(nèi)環(huán)境的恒定和維持生命的必不可少的重要條件。
　　高等動(dòng)物吸入氧和排出二氧化碳的過程有吸有呼，所以叫做呼吸。呼吸往往被分成兩部分：內(nèi)呼吸和外呼吸。內(nèi)呼吸是指細(xì)胞內(nèi)線粒體氧化能源物質(zhì)（營養(yǎng)物質(zhì)）的過程，通常產(chǎn)生高能鍵、二氧化碳和水等。外呼吸是指細(xì)胞內(nèi)線粒體與外環(huán)境之間交換氣體的過程。本章只討論血液和外環(huán)境之間的氣體交換，氣體在血液中的運(yùn)輸以及血液與細(xì)胞之間的氣體交換。線粒體氧化能源物質(zhì)的過程在生物化學(xué)課程中討論。關(guān)于內(nèi)呼吸和外呼吸，還有另一種定義，即在氣體交換器官中毛細(xì)血管內(nèi)的血液與外環(huán)境之間交換氣體的過程（從外環(huán)境吸入氧，向外環(huán)境排出二氧化碳）叫做外呼吸，在組織中，毛細(xì)血管內(nèi)的血液通過組織液與細(xì)胞交換氣體的過程（向細(xì)胞供給氧，從細(xì)胞吸收二氧化碳）叫做內(nèi)呼吸。
10－3－14人的呼吸器官與通氣
　　吸氣時(shí)，空氣經(jīng)口、鼻進(jìn)入咽腔，再經(jīng)咽喉、氣管才進(jìn)入肺（見圖）。
　　氣管長10—12厘米，直徑約2厘米，由馬蹄鐵形軟骨支撐。保持氣體通道暢通。氣管內(nèi)部表面是纖毛上皮細(xì)胞，這些纖毛不斷地協(xié)同運(yùn)動(dòng)，把表面的粘液層和上面的粉塵顆粒送到咽部，以咳嗽排出體外。氣管進(jìn)入胸腔，分為兩支氣管，入肺后，再一分為二，分為細(xì)支氣管。這些支氣管都有馬蹄鐵形軟骨環(huán)，經(jīng)過15—16次的一再分支，分為終末細(xì)支氣管。以上這些通道的機(jī)能在于引導(dǎo)空氣進(jìn)入肺直到呼吸表面，在這里并不進(jìn)行氣體交換，因此，這些通道構(gòu)成了解剖無效腔。所有的氣管壁上都有平滑肌，受內(nèi)臟神經(jīng)系統(tǒng)支配，而細(xì)支氣管上的平滑肌最豐富。支配支氣管的迷走神經(jīng)興奮時(shí)，平滑肌收縮，從而使管徑縮小；支配支氣管的交感神經(jīng)興奮時(shí)，平滑肌舒張，從而使管徑擴(kuò)大。由于終末細(xì)支氣管上的平滑肌呈螺旋狀排列，收縮時(shí)不但管徑縮小，管長也會(huì)縮短。終末細(xì)支氣管以下再分為呼吸細(xì)支氣管、肺泡管、肺泡囊、肺泡（見圖），
　　總共經(jīng)過20—23次一再分支。肺泡壁只有一層上皮細(xì)胞，其中分布著毛細(xì)血管網(wǎng)（見圖）。
　　肺泡是真正進(jìn)行體內(nèi)外氣體交換的地方。肺泡的直徑為75—300微米，總數(shù)約3億，估計(jì)總面積為50—100平方米，為體表面積的25—50倍。
10－3－15肺總量
　　人在呼吸時(shí)，肺總量（肺容納的氣體量）不斷變化。肺總量包含幾部分：平靜呼吸時(shí)每次吸入或呼出的氣量叫做潮氣量，成年人的潮氣量約為400—500毫升。在平靜吸氣后再作最大吸氣動(dòng)作所能增加的吸氣量叫做補(bǔ)吸氣量，成年人約為1500—1800毫升。在平靜呼氣后再作最大呼氣動(dòng)作所能增加呼出的氣量叫做補(bǔ)呼氣量，成年人約為900—1200毫升。最大吸氣后盡力呼氣所能呼出的氣量叫做肺活量，男性成年人約為3500毫升，女性成年人約為2500毫升。最大呼氣末殘留在肺內(nèi)的氣量叫做殘氣量，男性成年人約為1500毫升，女性成年人約為1000毫升。機(jī)能殘氣量是指平靜呼氣末肺內(nèi)的氣量，約為2000—2500毫升。肺所能容納的最大氣量為肺總量，即肺活量與殘氣量之和。
　　肺通氣量是指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)出肺的氣量。肺通氣量可以比肺總量更好地反映肺的通氣機(jī)能。成人每分鐘約呼吸12—18次。安靜時(shí)，成人每分通氣量約為6—8升，而在從事重體力勞動(dòng)或劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)70升以上。以最快的速度和盡可能的深度進(jìn)行呼吸所得到的每分通氣量稱為最大通氣量。最大通氣量比每分平靜通氣量大得多，由此可見，人體的通氣機(jī)能有很大的生理貯備。有些肺功能已經(jīng)明顯衰退的病人仍能維持正常的平靜的呼吸，每分平靜通氣量沒有多大變化，就是因?yàn)橛泻艽蟮耐赓A備。
　　每次吸氣進(jìn)入體內(nèi)的空氣，由于存在解剖無效腔，只有一部分達(dá)到肺泡進(jìn)行氣體交換。例如，某人的潮氣量為500毫升，解剖無效腔為150毫升，則進(jìn)入肺泡的潮氣量只有350毫升。假設(shè)此人的機(jī)能殘氣量為2100毫升，則每次呼吸約有七分之一的肺泡氣得到更新。
10－3－16呼吸運(yùn)動(dòng)
???在神經(jīng)系統(tǒng)支配下，由呼吸肌舒縮而引起的胸腔有節(jié)律地?cái)U(kuò)大和縮小的活動(dòng)，稱為呼吸運(yùn)動(dòng)，它包括吸氣動(dòng)作和呼氣動(dòng)作。
???1．平靜呼吸和用力呼吸??平靜呼吸是指人體安靜時(shí)和緩均勻的呼吸運(yùn)動(dòng)。它是由膈肌和肋間外肌舒縮引起。平靜吸氣時(shí)．膈肌收縮，膈頂下降，使胸腔上下徑增大（圖5-2）：同時(shí)肋間外肌收縮，牽動(dòng)肋骨上提并略外展，胸骨也隨著向前上方移動(dòng)，使胸腔前后徑和左右徑增大（圖5-3）。胸腔擴(kuò)大，肺隨著擴(kuò)張而容積增大．使肺內(nèi)壓下降，比大氣壓約低2～3毫米汞柱，空氣順氣壓差經(jīng)呼吸道入肺，引起吸氣。平靜呼氣時(shí)．膈肌和肋間外肌舒張。膈頂回升到原位．肋骨及胸骨也回原位。使胸腔縮小，肺也回縮而容積縮小。使肺內(nèi)壓上升，比大氣壓約高2～3毫米汞柱．肺內(nèi)氣體順氣壓差出肺，引起呼氣。
???由上可知，肺通氣的直接動(dòng)力是肺內(nèi)壓與大氣壓間的壓力差；壓力差是由于肺內(nèi)壓的周期性變化產(chǎn)生的，肺內(nèi)壓的變化由胸腔的擴(kuò)大與縮小造成，胸腔的擴(kuò)大與縮小是由呼吸肌舒縮引起的。所以，呼吸肌舒縮活動(dòng)是肺通氣的原動(dòng)力。平靜呼吸的特點(diǎn)是：吸氣動(dòng)作由膈肌和肋間外肌收縮引起，故吸氣是主動(dòng)的；而呼氣動(dòng)作只是上述吸氣肌舒張所造成，并無呼氣肌收縮，故呼氣是被動(dòng)的。
???用力呼吸（深呼吸）是指人體在勞動(dòng)或運(yùn)動(dòng)時(shí)，用力而加深的呼吸運(yùn)動(dòng)。它與平靜呼吸的不同點(diǎn)是：用力吸氣時(shí)，除隔肌和肋間外肌收縮加強(qiáng)外，其它輔助吸氣肌（如胸鎖乳突肌，胸大肌等）也參加收縮，使胸腔更加擴(kuò)大，以加強(qiáng)吸氣動(dòng)作；用力呼氣時(shí)，不僅吸氣肌舒張，而且還有呼氣肌（肋間內(nèi)肌、腹肌）參加收縮，使胸腔更加縮小，以加強(qiáng)呼氣動(dòng)作。因此，用力呼氣和吸氣都是主動(dòng)的。
???2．胸式呼吸和腹式呼吸??肋間活動(dòng)可引起肋骨和胸骨的運(yùn)動(dòng)，表現(xiàn)為胸壁的起伏，故以肋間肌活動(dòng)為主的呼吸運(yùn)動(dòng)，稱為胸式呼吸。由于膈肌的升降可造成腹壁的起伏，故以膈肌活動(dòng)為主的呼吸運(yùn)動(dòng)，稱為腹式呼吸。正常成人多為混合型呼吸，但在妊娠或腹水，腹腔腫瘤等疾患，使膈肌活動(dòng)受限制時(shí)，可表現(xiàn)明顯胸式呼吸；而胸膜炎或胸腔積液等患者，由于疼痛的影響使肋間肌活動(dòng)減弱，可表現(xiàn)為明顯的腹式呼吸。
???3.呼吸周期和呼吸頻率??每一次呼吸運(yùn)動(dòng)稱為一個(gè)呼吸運(yùn)動(dòng)周期（呼吸周期）。每分鐘呼吸運(yùn)動(dòng)的次數(shù)，稱為呼吸頻率（次／分），正常成人安靜時(shí)為 12～18次／分。呼吸頻率隨年齡、性別、肌肉活動(dòng)和情緒變化等而有所不同。
???在每一個(gè)呼吸周期中除肺內(nèi)壓發(fā)生變化外，還有胸內(nèi)壓、呼吸阻力等變化。現(xiàn)將這些變化及相互關(guān)系分述于后。
10－3－17肺容量
???肺容量是指肺容納的氣體量。在呼吸周期中，肺容量隨著進(jìn)出肺的氣體量而變化，吸氣時(shí)肺容量增大；呼氣時(shí)減小。其變化幅度主要與呼吸深度有關(guān)，可用肺量計(jì)測(cè)定和描記。圖5-6為人體在進(jìn)行各種不同深度呼吸時(shí)肺容量的變化及其記錄曲線。
???1.潮氣量??是指平靜呼吸時(shí)每次吸入或呼出的氣量，正常人潮氣量約為400～500毫升。
???2.補(bǔ)吸氣量與深吸氣量??在平靜吸氣之后再盡力吸氣所能增加的吸入氣量。稱為補(bǔ)吸氣量或吸氣貯備量。正常成人約為1,500～1,800毫升。補(bǔ)吸氣量與潮氣量之和，稱為深吸氣量。
???3．補(bǔ)呼氣量??在平靜呼氣之后再盡力呼氣所能增加的呼出氣量，稱為補(bǔ)呼氣量或呼氣貯備量。正常成人約為900～1200毫升。
???4．余氣量與機(jī)能余氣量??在最大呼氣之后肺仍處于一定的擴(kuò)張狀態(tài)，這時(shí)肺內(nèi)殘余的氣體量，稱為余氣量或殘氣量。正常成人男性約為1500毫升，女性約為1000毫升。在平靜呼氣末肺內(nèi)除余氣量外還有補(bǔ)呼氣量，兩者之和稱為機(jī)能余氣量。
???5．肺活量與時(shí)間肺活量??在最大吸氣之后作全力呼氣所能呼出的氣體總量，稱為肺活量。肺活量等于潮氣量。補(bǔ)吸氣量和補(bǔ)呼氣量之和。正常成人男性約為3500毫升，女性約為2500毫升。肺活量的大小受性別、年齡、身材大小、呼吸肌強(qiáng)弱以及肺和胸廓的彈性等的影響而有較大差異，一般低于標(biāo)準(zhǔn)值的20％為不正常。肺活量是反映一次呼吸的最大通氣潛力，常作為身體健壯情況的指標(biāo)之一。臨床上某些病人因肺組織彈性降低或呼吸道狹窄時(shí)通氣功能已受到影響，但肺活量測(cè)定由于沒有時(shí)間因素限制仍可在正常范圍內(nèi)；若限制呼氣時(shí)間，則單位時(shí)間內(nèi)呼出的氣量比正常減少。由此提出“時(shí)間肺活量”概念，即受試者最大吸氣后以最快速度盡力呼氣，在第一、二、三秒鐘內(nèi)所能呼出的氣體量，通常以各占肺活量的百分?jǐn)?shù)表示。正常成人在第一、二、三秒末應(yīng)分別呼出其肺活量的83％、96％和99％。其中第一秒末的時(shí)間肺活量意義最大，如低于60％為不正常。
???6.肺總?cè)萘考捶嗡苋菁{的最大氣量，等于肺活量與余氣量之和。正常成人男性約5升，女性約3．5升。
10－3－18肺通氣量
???肺通氣量是指單位時(shí)間內(nèi)吸入或呼出的氣體總量。以它與肺容量相比，能更好地反映肺通氣功能。
???1．每分肺通氣量??指每分鐘進(jìn)肺或出肺的氣體總量，簡稱每分通氣量。其值等于潮氣量與呼吸頻率12～18次／分的乘積。正常成人安靜時(shí)每分通氣量約6～8升，從事重體力勞動(dòng)或劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)可增達(dá)70升以上。
???以進(jìn)行最大深度和速度呼吸時(shí)的每分通氣量稱為最大通氣量（一般在測(cè)定時(shí)只測(cè)15秒，將測(cè)得值乘以4）。它可以反映肺通氣機(jī)能的潛力大小，正常值成人男性約為104升，女性約為82升。
???2．每分肺泡通氣量??肺換氣是在肺泡和血液之間進(jìn)行的，呼吸道內(nèi)氣體不能與血液進(jìn)行氣體交換；故呼吸道稱為解剖無效腔，其容積在正常成人約為150毫升。每次吸入的新鮮空氣不能全部進(jìn)人肺泡，只有前一部分進(jìn)入肺泡，后一部分則留在呼吸道。因此，每一呼吸周期中進(jìn)入肺泡的新鮮空氣量才是有效通氣量，其值等于潮氣量與解剖無效腔氣量之差。每分肺泡通氣量是指每分鐘進(jìn)入肺泡的新鮮空氣量，等于肺泡通氣量與呼吸頻率的乘積，即：每分肺泡通氣量＝（潮氣量-無效腔氣量）×呼吸頻率（次／分）正常成人安靜時(shí)約為4.25升，相當(dāng)于每分通氣量的70％左右。故它與每分通氣量不同，若潮氣量減少一半，呼吸頻率增加一倍，每分通氣量無增減，而每分肺泡通氣量明顯減少；如潮氣量等于無效腔氣量，則肺泡通氣量等于零。可見，深呼吸比淺呼吸的通氣效率高。
???3．生理無效腔概念??進(jìn)人肺泡的氣體也可能由于某種原因而有一部分氣體未能與血液進(jìn)行氣體交換，這部分不能與血液進(jìn)行氣體交換的肺泡腔，稱為肺泡無效腔。它與解剖無效腔之和，稱為生理無效腔。正常人安靜仰臥時(shí)肺泡無效腔接近于零，故生理無效腔與解剖無效腔幾乎相等。在直立時(shí)因肺上部血流量減少，只造成約3％的肺泡無效腔，可忽略不計(jì)。當(dāng)肺氣腫，肺動(dòng)脈部分阻塞等病理情況下，肺泡無效腔增大，肺泡通氣量可明顯減少。

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