1

呼吸系统

The Respiratory System

2

1 、教学目的 通过本章学习，掌握各呼吸器官的结构和功能，把握呼吸各环节的活动规律。

2 、教学要求 （ 1）掌握呼吸系统的组成、功能和呼吸的全过程。

（ 2）掌握鼻、咽、喉、气管和支气管、肺的位置、形态、结构和功能。熟悉胸膜、胸膜腔和肺的血液循环。

（ 3）掌握肺通气、气体的交换和气体在血液中的运输等呼吸环节的活动规律。

3

（ 4）了解呼吸运动的调节。 3 、教学重点 鼻、咽、喉、气管和支气管、肺的位置、形态、结构和功能 , 肺通气、气体的交换和气体在血液中的运输等呼吸环节的活动规律。

4 、教学难点 喉和肺的结构 ,肺通气和呼吸运动的调节。

5 、学时分配 4 学时。 6 、教法运用 启发式和讨论式教学。 7 、学法指导 从宏观到微观，从结构到功能，从呼吸的全过程到每个呼吸环节，由浅入深，层层把握。

4

组成：呼吸道 鼻、咽、喉—— 上呼

吸道 气管、支气管 —— 下呼

吸道肺

功能： 气体交换，即吸入 O2呼出 CO2。 

5

54.jpg

6

第一节 呼吸器官的结构与功能

一、鼻（ nose ） 既是呼吸器官，又是嗅觉器官。

1 、外鼻（ external nose ）：由骨和软骨作支架。

7

55.jpg

8

2 、鼻腔（ nasal cavity ）

• 鼻前庭：内面衬以皮肤，生有鼻毛。

• 固有鼻腔；内面衬粘膜，可分为嗅粘膜和呼吸粘膜。

3 、鼻旁窦（ paranasal sinuses ）：有上颌窦、额窦、筛窦和蝶窦。各窦口都与鼻腔相通。

9

64.jpg

10

02510601.jpg

11

二、咽（ pharynx ）

既是呼吸器官，又是

消化器官。 分为鼻咽部、口咽部和喉咽部。鼻咽部的左右各有一个咽鼓管咽口。咽部的淋巴组织很丰富，在咽的后上壁和咽鼓管咽口附近的粘膜内形成咽扁桃体和咽鼓管扁桃体，它们和舌扁桃体和腭扁桃体共同围成咽淋巴环。 咽上借两鼻后孔与鼻腔相通，侧借两咽鼓管咽口与耳鼓室相通，前通口，下前通喉，下后通食道。

12

Summary The nasal cavities, which filter,

warm, and humidify incoming air, open into the pharynx. Food and air passages join in the pharynx, which conducts air to the larynx and food to the esophagus.

13

三、喉（ larynx ） 既是呼吸器官，又是发音器官。

（一）喉的位置 （二）喉的结构 喉由软骨作支架，以关节、韧带和肌肉相连结，内衬以粘膜。

14

主要的喉软骨有： 甲状软骨（ th

yroid cartilage ）：一块

环状软骨 (cricoid cartilage ）：一块，呼吸道中唯一完整的软骨环。

勺状软骨（ arytenoid cartilage ）：一对

会厌软骨（ epiglottic cartilage ）：一块

喉的关节有； 环甲关节

（ cricothyroid joint ） 环勺关节

（ cricoarytenoid jonit ）

58.jpg

15

57.jpg

16

03013302.jpg

17

59.jpg

18

60.jpg

19

2 、喉肌 均为骨骼肌，可分为两类：• 作用于环勺关节的喉肌：开大或缩小声门• 作用于环甲关节的喉肌；紧张或松弛声带 61.jpg

20

62.jpg

21

66.jpg

22

3 、喉腔 在喉腔侧壁的粘膜上，有上、下两对矢状位的粘膜皱襞： 上方一对称前庭襞（ vestibular fold ）——假声带（ false vocal cord ）； 下方一对称声襞（ vocal fold ）——声带（ vocal cord ）。 两侧声襞之间的裂隙称声门裂或声门（ glottis ） 喉腔内衬粘膜，以假复层纤毛柱状上皮为主。

23

24

Summary The larynx is called the voice

box because the vocal cords are stretched across the glottis inside the larynx. When swallowing, the glottis is covered by the epiglottis.

 

25

四、气管

（ trachea ）和支气 管 （ bronch

i ）

（一）位置

和形态

26

67.jpg

27

01007603.jpg

28

02510601.jpg

29

02511001.jpg

30

（二）组织结构 从内到外分三层 粘膜 上皮：假复层纤毛柱状上皮，夹杂有分泌 粘液的杯状细胞 固有膜：结缔组织 粘膜下层：结缔组织，含有许多混合性腺，称 气管腺。 外膜 非缺口处：气管软骨 + 结缔组织 缺 口 处：平滑肌束 + 腺体 + 结缔组织

气管支气管炎症状：咳、痰、喘

31

五、肺（ lung ）

（一）肺的位置和形态

32

33

03013702.jpg

34

（二）肺的组织结构 肺小叶（ pulmonary lobule ）：由管径在1mm 以下的细支气管及其所属的肺组织构成。肺小叶是肺的结构单位。 1 、肺的传导部 支气管进入肺内反

复分支形成支气管树（ bronchial tree ），包括小支气管、细支气管、终末细支气管。 

35

36

37

38

2 、肺的呼

吸部 包括呼吸性

细支气管、肺泡管、肺泡囊和肺 泡

（ alveolus ）。

01007801.jpg

39

68.jpg

40

41

42

肺泡上皮由Ⅰ型细胞和Ⅱ型细胞组成，肺泡内表面大部分衬以Ⅰ型细胞；Ⅱ型细胞数量少，常单个或成群地嵌在Ⅰ型细胞之间，可分泌表面活性物质（ surfactant ），以降低肺泡的表面张力 。

相邻肺泡之间有孔相通，称肺泡孔

（ alveolar pore ）。

43

69.jpg

44

相邻两肺泡之间的

薄层结缔组织称肺泡隔（ alveolar septum ），内含丰富的毛细血管、弹性纤维及肺泡巨噬细胞等。 呼吸膜（ respirat

ory membrane ）或气一血屏障（ air-blood barrier ）：肺泡气体与肺毛细血管血液之间进行气体交换所通过的组织结构。自肺泡内表面向外依次包括：表面活性物质层、液体分子层、肺泡上皮及基膜、间质、毛细血管基膜及内皮等七层。 

75.jpg

45

02511501.jpg

46

（三）肺的血管有两套 • 肺动脉和肺静脉：为肺的功能血管 • 支气管动脉和支气管静脉：为肺的营养血管

 

附：纵隔（ mediastinum ） 纵隔是位于胸腔内两侧纵隔胸膜之间的器官和结缔组织的总称。

 

47

Summary Air moves from the trachea(windpipe)and th

e two bronchi, held open by cartilage, into the lungs. The bronchi branch and rebranch into bronchioles within the lungs. Bronchioles lead to air sacs called alveoli.

Air moves from the nasal cavities to the pharynx, to the trachea, to the bronchi, to the bronchioles, and finally, to the approximately 300 million alveoli in the lungs. Gas exchange occurs at the alveoli.

 

48

第二节 呼吸生理

49

71.jpg

50

74.jpg

51

一、   肺通气（ pulmonary ventilation ）

肺通气功能是肺通气的动力克服肺通气的阻力来实现的。

（一）肺通气的动力 直接动力：肺内压与大气压之差 根本动力（原动力）：？

52

1 、胸膜腔内压（ intrapleural pressure ）简称胸内压

正常情况下，胸内压在整个呼吸过程中总是低于大气压数个 mmHg ，故又称胸内负压。

（ 1 ）胸膜（ pleura ）和胸膜腔（ pleural cavity)

 70.jpg

53

（ 2 ）胸内负压的形

成 胸内压 = 肺内压－肺回缩力 = 大气压－ 肺回缩力 = （若将大气压视为基点 O ）一肺回缩力

可见胸内负压是

由肺回缩力造成的决定的。肺扩张度、肺回缩力、胸内负压三者成正比。

54

（ 2 ）胸内负压的生理意义 使肺总是处于扩张状态而不至于塌陷，并能使肺随胸廓的扩大而扩张；

可降低心房、腔 V及胸导管内的压力，有利于静脉血和淋巴液的回流。

简言之，肺不会主动地扩缩，而是依靠胸廓的扩大和缩小而被动地扩缩。胸廓的扩大与缩小的运动称呼吸运动，它是肺通气的根本动力。胸内压是使根本动力转化为直接动力的关键，即胸廓的扩大与缩小通过胸内压转化成了肺的扩大与缩小而实现了肺的通气。

气胸

55

2 、呼吸运动 (respiratory mo

vement ） （ 1 ）呼吸

肌与呼吸运动• 主要的呼吸肌： 膈肌—吸气肌 肋间外肌—吸气肌 肋间内肌—呼气肌• 辅助的呼吸肌： 如胸大肌、腹肌

等 

56

72.jpg

57

（ 2 ）呼吸运动的方式 胸式呼吸与腹式呼吸 : 由于膈肌舒缩引起的呼吸运动主要表现为腹壁的起伏，故称为腹式呼吸（ abdominal breathing ）。

由于肋间肌舒缩引起的呼吸运动主要表现为胸壁的起伏，故称为胸式呼吸（ thoracic breathing ）

平静呼吸和用力呼吸： 人体在安静时，平稳而均匀的自然呼吸称平静呼吸（ eup

nea ）。平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。 人体在劳动或运动时，用力而加深的呼吸称深呼吸或用力呼吸（ labored breathing ）。用力呼吸时吸气和呼气都是主动的。

（ 3 ）呼吸频率（ respiratory frequency/rate ） 正常成人安静时为 12～ 18次 / 分，平均 16次 / 分。

附：人工呼吸（ artificial respiratory ）

58

Summary The lungs are completed enclosed and , by w

ay of the pleural membranes, adhere to the walls of the thoracic cavity.

lnspiration: Stimulated by nerve impulses, the rib cage lifts up and out, and the diaphragm lowers to expand the thoracic cavity and lungs, allowing inspiration to occur.

Expiration: when nervous stimulation ceases, the rib cage lowers and the diaphragm rises, allowing the lungs to recoil and expiration to occur.

59

Heimlich Maneuver

An average of eight Americans choke to death each day on food lodged in the larynx. A simple process termed the abdominal thrust, or Heimlich maneuver, named after American surgeon Henry Heimlich, can save the life of a person who is choking. lf the victim is standing or sitting, (1)stand behind the victim or the victims chair, and wrap your arms around the person’s waist; (2)grasp your fist with your other hand, and place the fist against the victims abdomen, slightly above the navel and below the rib cage; (3)press your fist into the abdomen with a quick ,upward thrust; (4)repeat several times if necessary.

To perform the Heimlich maneuver on a choking infant , place the infant face up on a firm surface, or hold the child in your lap. Use the pads of the index and middle fingers instead of your fist. Place the fingers on the infants abdomen, below the rib cage and slightly above the navel. Gently press into the abdomen with a quick upward thrust. This usually dislodges the object, although you may need to repeat the process several times.

60

61

( 二 ) 肺通气的阻力 这里主要指吸气时的阻力

肺通气的阻力可分为弹性阻力和非弹性阻力。正常时，它们分别占总阻力的 70% 和 30% 。

1 、弹性阻力 呼吸器官的弹性阻力包括肺弹性阻力和胸廓弹性阻力。肺和胸廓呈串联关系，两者好像套在一起的两只橡皮囊，因此呼吸器官总弹性阻力等于肺和胸廓弹性阻力之和。在此只介绍肺的弹性阻力。

62

肺的弹性阻力来自于两个方面 : 一是肺弹性纤维的弹性回缩力，约占肺弹性阻力的 1/3；

二是肺泡表面液体层所形成的表面张力，约占肺弹性阻力的 2/3。肺泡的表面有一薄层液体，与肺泡内气体形成了液—气界面。由于液体分子之间相互吸引，因而产生使液体表面趋于缩小的力，即表面张力。因为肺泡是半球状囊泡，所以肺泡液层的表面张力是使肺泡趋于缩小的力，即吸气时的阻力。

肺泡的回缩力 = 2×表面张力 / 肺泡的半径 由于肺泡大小不等，而又彼此相通，所以在同样表面张力的情况下，小肺泡比大肺泡回缩力大，小肺泡气体将流向大肺泡，致使小肺泡越来越小，甚至萎陷；而大肺泡越来越大，甚至过度扩张而破裂。但体内并非如此，因为肺泡液体层表面覆盖有一层表面活性物质所致。

63

肺泡表面活性物质（ alveolar surfactant ）是由肺泡Ⅱ型细胞分泌的一种复杂的脂蛋白，它以单分子形式悬浮在肺泡液层的表面，其生理作用有：

• 降低肺泡表面张力，有利于肺的扩张，使吸气更省力。

• 维持大小肺泡的稳定性。吸气时，肺泡表面积扩大，表面活性物质散开，密度减小，降低表面张力的作用减小，表面张力增大，肺泡回缩力增加，从而防止肺泡过度扩张而破裂；呼气时相反，从而防止了肺泡的塌陷。

• 防止肺水肿、

64

2 、非弹性阻力 包括• 惯性阻力；指气流在发动、变速、换向时因惯性所产生的阻止运动的力。

• 粘滞阻力：来自呼吸时组织相对位移所发生的磨擦力。

正常情况下上两者很小，可忽略不计。

• 气道阻力；指气流通过呼吸道时气体分子之间及气体分子与管壁之间的摩擦力，它是非弹性阻力的主要成分，约占 80%～ 90% 。气道管径是影响气道阻力的重要因素，气道阻力与气道半径的 4次方成反比。

65

（三）肺通气功能的指标 1 、肺容量 正常成年男性肺所容纳的最大气量为

5.0～ 6.0L ，女性为 3.5～ 4.5L 潮气量（ tidal volume, TV ） 0.5L 补吸气量 (inspiratory reserve volume, IRV) 1.5～ 2.

0L 补呼气量 (expiratory reserve volume, ERV) 0.9～ 1.

2L 肺活量 (vital capacity, VC) 男 3.5L ，女 2.5L 时间肺活量或用力呼气量（ forced ex

piratory volume ， FEV ）第 1.2.3s末应分别呼出肺活量的 83% 、 96% 和 99% 。

余气量（ residual volume ， RV ） 1.0～ 1.5L

66

67

76.jpg

68

69

2 、肺通气量 （ 1 ）每分通气量（ minute ventilation volu

me ） 每分通气量 = 潮气量 × 呼吸频率 成人平静呼吸时为 6～ 8L ，从事体力劳动或运动时可增至 70L 以上。

（ 2 ）每分肺泡通气量（ minute alveolar ventilation volume ）

每分肺泡通气量 = （潮气量—无效腔气量 ) ） × 呼吸频率

从气体交换的效果看，浅快的呼吸不如深慢的呼吸肺泡通气量大。

70

Summary Tidal volume is the amount of air inhale and

exhale with each breath. Vital capacity is the total volume of air that can be moved in and out of the lungs during a single breath. Some air remains in the lungs of expiration. This is called the residual volume. Passages within the airways are called dead space because no gas exchange takes place in the airways. The air used for gas exchange excludes both the residual volume in the lungs and that in the dead space of the respiratory tract.

 

71

二、气体交换（ gas exchange ） 包括肺换气和组织换气 （一）气体交换的方式 气体交换以单纯扩散的方式进行。 （二）气体交换的动力 呼吸膜两侧气体的分压差。 分压（ partial pressure ）是指混合气体中，各种气体所占有的压力。它可用混合气体的总压力乘以各组成气体在混合气体中的容积百分比来求得。如空气中的 PO2 = 760mmHg×21% = 159mmHg （ 21.2kPa ） Pco2 = 760mmHg × 0.04% = 0.3mmHg(0.04kPa) ( 三 )影响气体交换的因素 （四）气体交换的过程

72

73

78.jpg

74

Summary The difference in the partial pressures of carb

on dioxide and oxygen in the lungs and the tissues account for gas exchange. ln the lungs, carbon dioxide diffuses out of the blood, and oxygen diffuses into the blood. This is external respiration. ln the tissues, oxygen diffuses out of the blood, and carbon dioxide diffuses into the blood. This is internal respiration.

 

75

三、气体在血液中的运输（一）氧的运输

1 、物理溶解 占 1.5% 2 、化学结合 占 98.5%

PO2 高（肺） Hb+O2 HbO2

PO2 低（组织） 该反应有如下特点 （ 1 ）反应是可逆的，反应进行的方向，主要决定于血液中 Po2。

（ 2 ）反应非常迅速，且不需任何酶的催化。 （ 3 ） Hb 与 O2只是一种疏松的、可逆的结合，

Hbo2中的 Fe2+仍保持亚铁状态，故不是氧化作用而是氧合作用。

（ 4 ）每个 Hb 分子含有 4 个 Fe2+，所以每个 Hb分子可以结合 4 分子 O2，每克 Hb 分子可结合 1.34～ 1.36ml O2 。

76

lL 血液中 Hb 能结合 O2的最大量称 Hb 的氧容量。如某人 150g/L×1.34ml /g = 200ml / L

lL 血液中 Hb实际结合 O2的量称 Hb氧含量。如某人 150ml 。

Hb氧含量占 Hb氧容量的百分比称 Hb氧饱和度。如某人 150/200×100% = 75% 。

由于血液中溶解的 O2量极少，可忽略不计。所以上三者可分别视为血氧容量，血氧含量和血氧饱和度。

77

（ 5 ）氧离曲

线呈“ S” 形。反映

血氧饱和度与血氧分压关系的曲线称氧（解）离曲线（ oxygen

dissociation

curve ）。 77.jpg

78

  氧离曲线 走 势

意 义 上 段（ Po2 60～ 100mmHg ） 曲线较平坦， Hb 与 O2结合 只要 Po2不低于 60mmHg ，就不（ Sat 90～ 97.4% ） （尽管 Po2有较大变化，但Hb 致发生低氧血症，为保证机体 氧饱和度变化不大） 足够的摄氧量提供了较大的安全

范围

中 段 曲线较陡， Hbo2释放O2 为组织提供较多的 O2（ lL 血液（ Po2 40～ 60mmHg ） （尽管 Po2变化幅度不大， 流经组织时，可释放 50ml O2

（ Sat 75～ 90% ） 但Hb氧饱和度却降低 供组织利用） 较多）  

下 段 曲线最陡， Hbo2释放O2 组织活动增强时，以保证耗O2

（ Po215－ 40mmHg ） （ Po2稍降， Hbo2就可大大 量的需要（活动增强时， lL 血（ Sat 35－ 75% ） 降低） 液可供给组织 1

50ml O2）  

79

（二）二氧化碳的运输 1 、物理溶解 占 6%

2 、化学结合 （ 1 ）碳酸氢盐（ HCO3

— ）形式 占 87%

（ 2 ）氨基甲酸血红蛋白（ HbNHCOOH ， Hbco2）形式 占 7%

80

81

82

73.jpg

83

Summary Some oxygen (1.5%) is dissolved in pla

sma, but most (98.5%) forms a loose association with hemoglobin. Therefore, oxygen is transported in the blood within red blood cells. Carbon dioxide is transported: (1)dissolved in plasma (6%), (2)in carbaminohemoglobin, and (3)mostly as bicarbonate ions.

84

第三节 呼吸运动的调节

85

Respiratory infections and lung disorders

Upper respiratory tract infections (URL) Can spread from the nasal cavities to the sinuses, to the middle ears, and to the larynx, cause common cold (感冒 ) ， influenza （流行性感冒，流感） , sinusitis （鼻窦炎） , otitis media （中耳炎）， tonsillitis （扁桃体炎） and laryngitis （咽炎）。 URI due to viruses, such as common cold and influenza, are not treatable by antibiotics. Viral infections sometimes lead to secondary bacterial infections, such as otitis media and strep throat, usually respond to antibiotic therapy.

Lower respiratory tract infections and disorders. Acute bronchitis(急性支气管炎 ) ， pneumonia （肺炎） ,and tuberculosis （结核） are caused by bacteria. Chronic bronchitis （慢性支气管炎）， emphysema （肺气肿）， and lung cancer ccur more frequently in smokers than in nonsmokers.

 

86

87

88

89

90

思考题1 、呼吸道有哪些结构特点适宜温暖、湿润和清洁吸入的空气？2 、肺泡有何结构特点？肺泡表面张力对肺有什么影响 ?肺泡表面活性物质的作用是

什 么 ?3 、简述呼吸的全过程。呼吸过程由哪几个环节组成？4 、肺通气的直接动力和根本动力各是什么？5 、胸内负压是怎样形成的？简述胸膜腔负压的生理意义。6、平静呼吸时，气体是如何进出肺的？7 、为什么在一定范围内浅而快的呼吸不如深而慢的呼吸效率高？8、肺换气和组织换气是怎样进行的？9、气体在肺泡处与组织处是怎样进行交换的？影响肺部气体交换的因素是什么？肺 通气 /血流比值增大或减少对机体有什么影响 ?10、红细胞在氧和二氧化碳的运输中有何作用？氧和二氧化碳运输之间有何关系？11 、延髓和脑桥有哪些与呼吸有关的中枢？它们在调节呼吸运动中的作用及其相互关 系怎样？12 、 CO2、缺 O2及 H+浓度对呼吸的影响及其作用途径如何 ?13 、切断双侧迷走神经后，动物的呼吸是怎样的？为什么？14 、试分析氧解离曲线的特性及其生理意义。15、解释下列名词：呼吸 外呼吸 内呼吸 呼吸运动 肺通气 肺换气 平静呼

吸 呼吸频率 胸内压 顺应性 肺活量 肺泡通气量 呼吸膜通气 /血流比值 血氧饱合度 肺牵张反射 氧解离曲线

91

参考书目1. 周美娟 ,段相林 .人体组织解剖学 (第三版 ). 高等教育出版社 .1999

年 .2. 郑思竞 .人体解剖学 (第二版 ).人民卫生出版社 .1983年 .3. 李继承 .组织学与胚胎学 . 浙江大学出版社 .2003年 .4. 郭光文 ,王序 .人体解剖彩色图谱 .人民卫生出版社 .1992年 .5.于秀贤 ,刘金杰 .生理学 .人民军医出版社 .1999年 .6. 姚泰 .生理学 (第五版 ).人民卫生出版社， 2000年 .7. 王玢 .人体及动物生理学 (第二版 ).高等教育出版社 .2001年 .8.张文学 ,包月昭 .人体解剖学与生理学 . 陕西科学技术出版社 .2002年 .9. 龚茜玲 .人体解剖生理学 (第四版 ).人民卫生出版社 .2001年 .10. 曾晓春 .人体解剖生理学 . 高等教育出版社 .1987年 .11.Sylvia S. Mader. Understanding Human Anatomy and Physiology (Fourth Edition).人体解剖生理学 (影印版 ).高等教育出版社 .2002年 .