(一)呼吸形成過程

呼吸的全過程由3個(gè)相互關(guān)聯(lián)的環(huán)節(jié)組成:外呼吸、氣體運(yùn)輸、內(nèi)呼吸,見圖5-12。

1.外呼吸(external respiration) 是指外界環(huán)境與血液之間在肺臟進(jìn)行的氣體交換,包括肺通氣和肺換氣兩個(gè)過程。

圖5-12　呼吸過程

肺通氣指通過呼吸運(yùn)動(dòng)使肺與外界環(huán)境之間的氣體交換。

肺換氣指肺泡與肺毛細(xì)血管之間的氣體交換。交換方式通過分壓差擴(kuò)散,即氣體從分壓高處向分壓低處擴(kuò)散。肺泡內(nèi)氧分壓高于靜脈血氧分壓,而二氧化碳分壓則低于靜脈血的二氧化碳分壓。交換的結(jié)果靜脈血變成動(dòng)脈血,肺循環(huán)毛細(xì)血管的血液不斷地從肺泡中獲得氧,放出二氧化碳。

2.氣體運(yùn)輸(gas transport) 是通過血液循環(huán)將氧由肺運(yùn)送到組織細(xì)胞,同時(shí)將二氧化碳由組織細(xì)胞運(yùn)送到肺。

3.內(nèi)呼吸(internal respiration) 也稱組織換氣。指血液與組織細(xì)胞之間的氣體交換,交換方式同肺換氣,交換的結(jié)果使動(dòng)脈血變成靜脈血,體循環(huán)毛細(xì)血管的血液不斷地從組織中獲得二氧化碳,放出氧氣。

(二)呼吸調(diào)節(jié)

1.中樞性調(diào)節(jié) 呼吸中樞是指中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì)胞群,它們分布于脊髓、延髓、腦橋、間腦、大腦皮質(zhì)等部位,各部位對呼吸調(diào)節(jié)的作用不同。延髓和腦橋是產(chǎn)生基本正常的節(jié)律性呼吸的部位,大腦皮質(zhì)可隨意控制呼吸,在一定限度內(nèi)可以隨意屏氣或加強(qiáng)、加快呼吸。

2.反射性調(diào)節(jié)

(1)肺牽張反射:又稱黑-伯反射,是由肺擴(kuò)張或萎陷引起的吸氣抑制或興奮的反射。包括肺擴(kuò)張反射和肺萎陷反射兩種成分。即當(dāng)肺擴(kuò)張時(shí)抑制吸氣動(dòng)作而產(chǎn)生呼氣,平靜呼吸時(shí),肺擴(kuò)張反射不參與人的呼吸調(diào)節(jié);肺萎陷時(shí)可引起呼氣動(dòng)作的終止而產(chǎn)生吸氣,在平靜呼吸的調(diào)解中意義不大。它是一種負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。其生理意義是使吸氣不致過深、過長,終止吸氣轉(zhuǎn)為呼氣。它與腦橋呼吸調(diào)節(jié)中樞共同調(diào)節(jié)著呼吸的頻率和深度。

(2)呼吸肌本體感受性反射:指呼吸肌本體感受器傳入沖動(dòng)引起的反射性呼吸變化。呼吸肌本體感受性反射參與正常呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié),尤其在呼吸肌負(fù)荷增加時(shí)作用發(fā)揮更大,即呼吸肌負(fù)荷增加,呼吸運(yùn)動(dòng)也相應(yīng)地增強(qiáng)。

(3)防御性呼吸反射:包括咳嗽反射和噴嚏反射。喉、氣管和支氣管黏膜上皮的感受器受到機(jī)械或化學(xué)刺激時(shí),可引起咳嗽反射。鼻黏膜受到刺激時(shí),可引起噴嚏反射。以達(dá)到排除呼吸道刺激物和異物的目的。因此,它們是對機(jī)體有保護(hù)作用的呼吸反射。

3.化學(xué)性調(diào)節(jié) 動(dòng)脈血氧分壓(PaO 2)、二氧化碳分壓(PaCO 2)和氫離子濃度([H+])的改變對呼吸運(yùn)動(dòng)的影響,稱化學(xué)性調(diào)節(jié)。當(dāng)血液中PaCO2升高,[H+]升高,PaO2降低時(shí),刺激化學(xué)感受器,從而作用于呼吸中樞,引起呼吸的加深加快,維持PaO2、PaCO 2和[H+]的相對穩(wěn)定。其中PaCO2在呼吸調(diào)節(jié)過程中起很大的作用。

(三)正常呼吸及生理變化

1.正常呼吸 正常成人安靜狀態(tài)下呼吸頻率為每分鐘16~20次,節(jié)律規(guī)則,呼吸運(yùn)動(dòng)均勻無聲且不費(fèi)力。男性及兒童以腹式呼吸為主,女性以胸式呼吸為主。

2.生理變化

(1)年齡:年齡越小,呼吸頻率越快。如新生兒呼吸約為每分鐘44次。

(2)性別:同年齡女性呼吸比男性稍快。

(3)運(yùn)動(dòng):活動(dòng)可使呼吸加快;另外說話、唱歌、笑、哭以及吞咽、排泄等動(dòng)作也使呼吸有所改變。

(4)情緒:強(qiáng)烈的情緒變化,如害怕、憤怒、激動(dòng)等會(huì)導(dǎo)致呼吸加快或屏氣。

(5)環(huán)境:溫度升高或海拔增高,都可使呼吸加快。