生物课件-气流的通道-呼吸道

气流的通道呼吸道欢迎来到人体生物学基础课程今天我们将详细讲解呼吸系统中气流的通道——呼吸道呼吸是维持生命的基本过程，而呼吸道则是这一过程中空气流通的必经之路在这门课程中，我们将探索呼吸道的精细结构、生理功能以及相关疾病，帮助大家全面理解这个复杂而精妙的系统通过学习，您将了解从鼻腔到肺泡的完整气流通路，以及呼吸系统如何支持我们的日常生活课程概述呼吸系统的基本结构和功能详细介绍呼吸系统的组成部分及其各自的主要功能呼吸道的解剖学特点探讨上下呼吸道的解剖学结构及其功能特点气体交换的生理过程分析氧气和二氧化碳在人体内的交换机制常见呼吸系统疾病介绍主要呼吸系统疾病的病因、症状和治疗方法呼吸系统健康与保护提供维护呼吸系统健康的实用建议和预防措施呼吸系统的基本功能气体交换呼吸系统的首要功能是摄入氧气（O₂），排出二氧化碳（CO₂）这一过程通过肺泡与毛细血管之间的气体扩散实现，确保细胞代谢所需的氧气供应和废物清除调节体内pH值通过控制二氧化碳的排出量，呼吸系统参与调节体内酸碱平衡呼吸频率的增加可以排出更多CO₂，从而减少碳酸形成，提高血液pH值防御功能呼吸道具有完善的防御机制，包括黏液分泌、纤毛清除和免疫细胞活动，共同保护机体免受空气传播的病原体、粉尘和有害物质的侵害发声与嗅觉呼吸系统参与发声过程，通过声带振动产生声音；同时，鼻腔内的嗅觉受体能够感知气味分子，为我们提供嗅觉功能呼吸系统的组成部分上呼吸道下呼吸道肺部胸廓包括鼻腔、咽由气管、支气包括呼吸性细由胸骨、肋和喉这些结管和细支气管支气管、肺泡骨、肋间肌和构位于气道的组成这部分管、肺泡囊和膈肌组成胸上部，负责空呼吸道将气体肺泡肺部是廓提供物理保气的初步处进一步输送到气体交换的主护，同时参与理，包括过肺部，具有逐要场所，特别呼吸运动，通滤、加温和加渐分支变细的是肺泡，其薄过肌肉收缩和湿，同时参与树状结构，确壁结构有利于放松改变胸腔发声和嗅觉功保空气能够到氧气和二氧化容积，促进气能达肺的每个区碳的快速扩体流动域散呼吸道的基本分类呼吸部分呼吸性细支气管到肺泡导气部分从鼻腔到细支气管呼吸道可按功能分为导气部分和呼吸部分导气部分从鼻腔延伸至细支气管，主要负责空气的传导、加温、加湿和净化这部分结构包含各种防御机制，如黏液分泌和纤毛活动，以保护下层呼吸道呼吸部分则从呼吸性细支气管延伸至肺泡，是气体交换的主要场所这部分结构壁变薄，毛细血管网丰富，有利于氧气和二氧化碳的快速扩散上下呼吸道的分界线通常位于声门平面，上呼吸道包括鼻腔、咽和喉，下呼吸道包括气管及其以下结构上呼吸道鼻外鼻结构鼻中隔外鼻由鼻根、鼻背、鼻尖和鼻翼组成，是空气进入呼吸系统的第鼻中隔将鼻腔分为左右两侧，由前部的软骨和后部的骨组成正一道门户外鼻的形状和大小对气流方向和速度有直接影响常情况下应位于正中，但约80%的人存在不同程度的偏曲鼻甲和鼻窦鼻腔解剖鼻腔侧壁有三对鼻甲（上、中、下），增加鼻腔表面积与鼻腔鼻腔分为鼻前庭和固有鼻腔两部分鼻前庭位于鼻孔内侧，有鼻相通的还有四对鼻窦额窦、蝶窦、筛窦和上颌窦，这些腔隙可毛分布；固有鼻腔则是呼吸和嗅觉的主要功能区域减轻头部重量并参与发声共鸣鼻腔的生理功能12,00034°C每日空气流量（升）空气加温温度成人每天约有12,000升空气通过鼻腔，这相当于一个小型游泳池的水量鼻腔能将外界冷空气迅速加热至接近体温的32-34°C95%400相对湿度提升嗅觉受体蛋白种类空气通过鼻腔后，相对湿度可从外界的变化值提高至稳定的95%左右人类鼻腔嗅区约有400种不同的嗅觉受体蛋白，能识别上千种气味鼻腔是呼吸系统的空气调节器，不仅过滤空气中大于10微米的颗粒物，还通过其丰富的血管网络和腺体分泌对吸入的空气进行加温加湿处理，为下呼吸道创造适宜的环境此外，鼻腔内的嗅觉功能对食物鉴别和危险预警也至关重要鼻腔的组织学特点鼻前庭呼吸区覆盖有鳞状上皮，含有毛囊和皮脂腺，是鼻覆盖假复层纤毛柱状上皮，含有丰富的杯状毛生长的位置细胞和黏液腺血管网络嗅区鼻腔黏膜下有丰富的血管网，包括丰富的静位于上鼻甲和鼻中隔上部，覆盖嗅上皮，含脉丛和动脉分支有嗅觉受体神经元鼻腔的组织学结构完美适应其功能需求杯状细胞每天可产生约1升黏液，捕获并清除吸入空气中的微粒假复层纤毛柱状上皮上的纤毛不断摆动，将黏液和捕获的颗粒向后输送至咽部，最终被吞咽或排出特殊的静脉丛结构有助于调节鼻腔温度和湿度上呼吸道咽鼻咽连接鼻腔，覆盖呼吸型上皮口咽连接口腔，主要为消化型上皮喉咽连接喉和食管，过渡区域咽是位于鼻腔和口腔后方的肌肉管道，长约12-14厘米，连接上呼吸道与下呼吸道及消化道咽壁由肌层和黏膜组成，肌层包含环形和纵行肌纤维，参与吞咽和发声过程咽的黏膜根据不同部位分为呼吸型和消化型上皮咽的重要功能之一是防御，其周围分布有扁桃体环，包括咽扁桃体（腺样体）、腭扁桃体、舌扁桃体和管扁桃体，共同构成咽淋巴环，是抵抗呼吸道感染的第一道免疫防线咽部结构复杂，既是呼吸道也是消化道的组成部分，在吞咽、呼吸和发声中都起重要作用鼻咽部的特点解剖位置上皮类型从颅底延伸至软腭平面，长约3-4厘米覆盖呼吸型假复层纤毛柱状上皮咽扁桃体咽鼓管开口位于鼻咽顶后壁的淋巴组织连接中耳与外界的通气通道鼻咽是咽的最上部分，呈立方体形状，四壁除前壁与鼻腔相通外，其余均为固定壁鼻咽的侧壁各有一个咽鼓管咽口，这是中耳与外界相通的唯一通道，对维持中耳气压平衡至关重要鼻咽上壁和后壁交界处有一团淋巴组织——咽扁桃体（也称腺样体），是咽淋巴环的重要组成部分在临床上，腺样体肥大是儿童常见问题，可导致鼻塞、打鼾、睡眠呼吸暂停甚至影响面部发育此外，鼻咽也是鼻咽癌的好发部位，特别是在中国南方地区，与EB病毒感染密切相关了解鼻咽的解剖特点对相关疾病的诊断和治疗具有重要意义口咽和喉咽的特点口咽解剖特点喉咽解剖特点口咽从软腭平面延伸至会厌水平，前壁通过喉咽是咽的最下部分，从会厌水平延伸至食咽峡与口腔相通口咽是气流和食物的共同管入口（约C6水平）喉咽前壁为喉的后通道，需要精确的神经肌肉协调以确保安全方，侧壁由下咽缩肌构成，后壁与颈椎前筋有效的吞咽口咽后壁平坦，无重要结构；膜相邻喉咽是吞咽过程中的关键部位，食侧壁含有扁桃体窝，内有腭扁桃体；上壁为物在此被引导进入食管而非气管喉咽也是软腭，参与吞咽时关闭鼻咽下咽癌的常见发生部位咽肌由三对缩肌（上、中、下咽缩肌）和三对提肌（腭咽肌、茎突咽肌、咽口盖肌）组成缩肌负责咽的收缩，参与吞咽；提肌则在吞咽和发声时提升咽的位置口咽和喉咽主要覆盖复层鳞状上皮，适应其作为消化道一部分的功能需求上呼吸道喉位置与基本结构喉位于颈前区，位于C4-C6椎体水平，成人男性喉约长4厘米，女性稍短喉连接咽和气管，是呼吸道的重要组成部分，同时也是发声器官软骨结构喉由九块软骨组成，其中三块为单块（甲状软骨、环状软骨、会厌软骨），六块为成对软骨（杓状软骨、小角软骨、楔状软骨）甲状软骨最大，形成喉结；环状软骨形如戒指，是唯一完整环状的气道软骨声带与喉腔声带是喉内最重要的结构，由声带肌、声韧带和黏膜组成喉腔从上到下分为前庭、声门和声门下腔三部分，其中声门是最狭窄部位，也是发声的主要结构功能概述喉的主要功能包括保护气道、发声和呼吸通道在吞咽时，会厌软骨向后下方折叠覆盖喉口，防止食物进入气道；在发声时，声带通过振动产生声音；在呼吸时，声带张开，允许空气自由通过喉的精细结构声门假声带会厌软骨喉内肌声门是喉腔中假声带（室会厌软骨是一喉肌分为内在最狭窄的部带）位于真声片叶状弹性软肌和外在肌位，由两侧声带上方约

0.5骨，位于舌根内在肌（如环带及其间隙组厘米处，由松后方和喉入口杓肌、甲杓成成人男性弛的黏膜皱襞上方吞咽时肌）控制声带声带长约17-组成，不含肌会厌向后下方张力和位置，23毫米，女肉，覆盖假复折叠，覆盖喉参与发声；外性约12-17毫层纤毛柱状上入口，防止食在肌（如胸骨米声带呈白皮假声带主物误入气道甲状肌）则控色，由复层鳞要在吞咽和用会厌的黏膜下制整个喉的位状上皮覆盖，力时辅助关闭含有丰富的淋置这些肌肉富含弹性纤维声门，正常发巴组织，参与的精确协调对的声韧带和声声时不参与免疫防御发声和吞咽至带肌关重要喉的生理功能下呼吸道气管气管是连接喉和支气管的管状结构，位于颈部和胸部，成人气管长约10-12厘米，直径约2厘米气管的特殊结构包括16-20个C形软骨环，这些软骨环保持气管常开，同时后壁的缺口（由平滑肌和纤维膜填充）允许食管在吞咽时扩张气管内衬假复层纤毛柱状上皮，含有大量杯状细胞和黏液腺，分泌黏液捕获吸入物，而纤毛则将黏液向上运送至咽部气管分叉处位于胸椎T4-T5水平，形成左右主支气管气管分叉处的隆突（脊）偏向右侧，这解释了为何异物更容易进入右主支气管气管的组织学特征黏膜层气管内层由假复层纤毛柱状上皮构成，含有纤毛细胞、杯状细胞和基底细胞纤毛细胞每个约有200-300根纤毛，排列整齐，以每分钟1000-1500次的频率协调摆动，形成黏液纤毛电梯2黏膜下层位于上皮和软骨之间，含有丰富的混合腺体（浆液性和黏液性腺体），分泌黏液和抗菌物质此层还含有丰富的血管和淋巴组织，参与防御和炎症反应3软骨层由16-20个C形透明软骨环组成，提供气管的机械支持和结构稳定性软骨间由纤维弹性结缔组织连接，赋予气管一定的纵向弹性，适应头颈活动和呼吸深度变化4外膜层由疏松结缔组织组成，将气管与周围组织连接此层含有小血管、淋巴管和神经，支持气管的营养供应和神经调节，同时允许气管在呼吸和吞咽过程中相对移动下呼吸道支气管1主支气管气管分叉处形成左右主支气管，右侧较短（约

2.5厘米）、较粗、走向较垂直；左侧较长（约5厘米）、较细、走向较水平2叶支气管主支气管进入肺后分为叶支气管，右侧有3支（上、中、下），左侧有2支（上、下）3段支气管叶支气管进一步分支为段支气管，右肺10段，左肺8-10段，每个支气管段独立供应一个肺段4小支气管段支气管继续分支为小支气管（直径＜1毫米），软骨减少为不规则小片5细支气管直径约

0.5毫米的细支气管完全无软骨和腺体，壁主要由上皮和平滑肌组成支气管的分支特点右主支气管特点左主支气管特点右主支气管长约

2.5厘米，直径约

1.5厘左主支气管长约5厘米，直径约

1.3厘米，米，与气管长轴形成约25°角，走向较垂与气管长轴形成约45°角，走向较水平直由于这一解剖特点，异物更容易进左主支气管需要越过心脏，因此较长且入右主支气管，约70%的支气管异物位走行较复杂左主支气管进入左肺门后于右侧右主支气管进入右肺门后分为分为上、下两个叶支气管上、中、下三个叶支气管气管分叉处形成的隆突（脊）是一个重要的解剖标志，偏向右侧，有助于支气管镜定位支气管分枝遵循二分法，即一根支气管分为两根，但并非严格对称支气管直径随着分支逐渐减小，共有约23-27代分支，最终到达肺泡支气管壁的结构变化随着支气管分支的逐级分化，其壁结构发生系统性变化，适应不同级别支气管的功能需求在主支气管中，软骨以接近完整的环状结构存在；到叶支气管和段支气管，软骨逐渐变为不规则软骨片；在小支气管中，软骨进一步减少为小块软骨岛；而到细支气管层面，软骨完全消失与此同时，黏膜下腺体数量也逐渐减少，在细支气管中完全消失上皮层从假复层纤毛柱状上皮逐渐降低为单层柱状纤毛上皮，然后在细支气管中变为立方形上皮相对而言，随着支气管分支变细，平滑肌的相对比例增加，在细支气管中形成完整的肌性环，能够有效调节气流弹性纤维在支气管壁中的分布也发生变化，使不同级别的支气管具有适当的弹性和顺应性终末细支气管解剖位置与大小终末细支气管是导气部分的最后一级分支，直径约

0.5毫米，是气道与呼吸单位之间的界限每个终末细支气管再分支形成呼吸性细支气管，进入气体交换区域人体约有3万个终末细支气管细胞组成特点终末细支气管上皮为单层柱状或立方形上皮，纤毛细胞减少，出现特殊的克拉拉细胞（无纤毛的分泌细胞）克拉拉细胞分泌表面活性物质和抗炎蛋白，参与气道防御和修复结构变化终末细支气管无软骨和腺体，壁薄且单纯，主要由上皮、基底膜、平滑肌和少量结缔组织组成平滑肌呈螺旋状排列，收缩时可调节气流，参与肺通气分布的调控临床意义终末细支气管是多种呼吸系统疾病的好发部位在哮喘、慢性阻塞性肺疾病中，终末细支气管常是最早受累部位；在吸入有害气体或颗粒时，终末细支气管也是主要损伤位置呼吸部位结构呼吸性细支气管终末细支气管的延续，壁上开始出现少量肺泡肺泡管呼吸性细支气管的延续，壁大部分由肺泡组成肺泡囊肺泡管末端的肺泡团簇，呈囊状结构肺泡气体交换的基本功能单位，约3亿个呼吸部位是实际进行气体交换的区域，从呼吸性细支气管开始到肺泡结束呼吸性细支气管是第一个参与气体交换的结构，其壁上开始出现肺泡每个终末细支气管通常分出2-3个呼吸性细支气管，每个呼吸性细支气管又分出多个肺泡管肺泡管是一个直通性结构，其壁被肺泡几乎完全取代，仅在拐弯处保留少量平滑肌和弹性纤维肺泡管末端膨大形成肺泡囊，是一组肺泡的集合整个呼吸部位的总表面积约为70-100平方米，相当于一个网球场的大小，这种巨大的表面积确保了充分的气体交换效率肺泡的精细结构Ⅰ型肺泡细胞Ⅱ型肺泡细胞肺泡巨噬细胞气血屏障Ⅰ型肺泡细胞是极度扁平的上Ⅱ型肺泡细胞呈立方形，含有肺泡巨噬细胞是游走在肺泡腔肺泡-毛细血管膜（气血屏障）皮细胞，胞体极薄（仅

0.1-

0.2特征性的板层小体，负责合成内的吞噬细胞，来源于骨髓单由三层结构组成Ⅰ型肺泡细微米），覆盖约95%的肺泡表和分泌肺泡表面活性物质虽核细胞系统这些细胞负责清胞、基底膜和毛细血管内皮细面积这些细胞形成气体交换然仅覆盖约5%的肺泡表面积，除吸入的尘粒、细菌和死亡的胞这一屏障总厚度仅

0.5-2屏障的上皮成分，具有极低的但其数量占肺泡上皮细胞总数细胞碎片，是肺泡内防御系统微米，是身体内最薄的组织屏扩散阻力，有利于氧气和二氧的60%Ⅱ型细胞也是肺泡上的主要组成部分肺泡巨噬细障之一，确保了氧气和二氧化化碳的快速交换皮的干细胞，可在损伤后分化胞约占所有肺泡细胞的3%碳的高效扩散为Ⅰ型细胞肺泡表面活性物质成分构成主要功能90%磷脂（主要是二棕榈酰磷脂酰胆碱）和10%降低肺泡表面张力，防止肺泡萎陷，减少呼吸做蛋白质（SP-A、SP-B、SP-C、SP-D）功临床意义分泌细胞缺乏导致新生儿呼吸窘迫综合征，治疗采用人工Ⅱ型肺泡细胞通过外排作用释放含表面活性物质表面活性物质替代的板层小体肺泡表面活性物质是一种复杂的脂蛋白混合物，覆盖在肺泡上皮表面的液层上其主要功能是降低肺泡表面张力，防止小肺泡因表面张力而塌陷根据拉普拉斯定律，半径越小的球体内压越高，表面张力越大如果没有表面活性物质，小肺泡会排空气体进入大肺泡，导致肺不均匀扩张表面活性物质中的蛋白质成分也有重要免疫功能，尤其是SP-A和SP-D，能够识别和结合多种病原体，促进巨噬细胞吞噬，参与先天性免疫防御早产儿由于肺发育不成熟，表面活性物质产生不足，常导致新生儿呼吸窘迫综合征，是早产儿死亡的主要原因之一现代医学通过应用外源性肺泡表面活性物质替代治疗，显著降低了早产儿的死亡率肺的基本结构肺的外部形态肺叶与肺段肺门与肺根人体有左右两肺，呈圆锥形，位于胸腔右肺分为上、中、下三叶，由水平裂和肺门位于肺的纵隔面，是支气管、血管内，心脏两侧肺具有三个面（肋面、斜裂分隔；左肺分为上、下两叶，仅由和神经进出肺的区域通过肺门进入肺纵隔面和膈面）和三个缘（前缘、下缘斜裂分隔肺段是肺的解剖和功能基本的支气管、血管和神经及其周围结缔组和后缘）肺的尖位于锁骨上窝，底部单位，右肺有10个肺段，左肺有8-10个织共同构成肺根右肺门位置较高，位与膈肌相接左肺比右肺稍小，因为心肺段每个肺段由一个段支气管及其分于第5-6胸椎水平；左肺门稍低，位于第脏大部分位于左侧支和相应的动脉、静脉、淋巴管和神经6-7胸椎水平组成肺的血液循环系统肺具有双重血液供应系统肺循环和支气管循环肺循环由肺动脉携带低氧血液从右心室至肺，肺静脉携带高氧血液从肺回流至左心房，主要负责气体交换功能肺动脉与支气管并行分支，直到细支气管水平，形成肺毛细血管网络，包绕肺泡，参与气体交换支气管循环由支气管动脉提供，起源于主动脉或肋间动脉，携带高氧血液，主要负责支气管和肺支持组织的营养供应支气管动脉向远端分支直到呼吸性细支气管，其血液主要通过支气管静脉回流至奇静脉和半奇静脉系统，最终进入上腔静脉这两套循环系统在毛细血管水平有一定互连，但功能相对独立胸膜和胸腔胸膜腔壁胸膜脏胸膜和壁胸膜之间的潜在腔隙，正常情况下仅脏胸膜贴附于胸壁内面的浆膜层，由与脏胸膜相同的组含有少量胸膜液（每侧约5-15毫升）胸膜液由紧贴肺表面的浆膜层，由单层扁平中胚层上皮细织结构组成，但厚度略大壁胸膜根据其覆盖的壁胸膜产生，脏胸膜吸收，起到润滑作用，减少胞（间皮细胞）和薄层结缔组织组成脏胸膜完位置分为肋胸膜、纵隔胸膜和膈胸膜，共同形成呼吸运动中的摩擦全包裹肺组织，深入到肺叶间裂内，对维持肺的一个封闭的腔隙完整性和形态至关重要胸膜腔内通常维持负压（约-5厘米水柱），这种负压有助于防止肺萎陷并促进呼吸运动如果胸膜腔被意外打开（气胸），空气会涌入，负压消失，导致肺部弹性回缩和萎陷胸膜炎症（胸膜炎）会导致胸膜液增多（胸腔积液），影响呼吸功能呼吸系统的发生发育1胚胎期（周）4-7第4周，前肠腹侧壁形成呼吸管芽；第5周，呼吸管芽分化为气管和肺芽；第7周前，形成主支气管、叶支气管和段支气管假腺体期（周）7-16支气管继续分支，末端形成腺泡样结构，有丰富的间质；第13周可见早期软骨小管期（周）16-24呼吸道管腔变大，间质减少；血管发育进入肺间质；第20周可见早期呼吸性细支气管囊状期（周）24-36形成肺泡囊和肺泡管；Ⅱ型肺泡细胞出现并开始产生肺表面活性物质；第28-30周开始可以维持肺外呼吸5肺泡期（周岁）36-8肺泡数量增加，出生时约2000-7000万个，8岁达到成人水平（约3亿个）；Ⅰ型肺泡细胞发育成熟，气血屏障变薄呼吸运动的机制吸气机制呼气机制吸气是主动过程，主要由膈肌（最重要的吸气肌）和外肋间肌收安静呼吸时，呼气是被动过程，主要依靠吸气肌舒张和肺与胸廓缩完成膈肌收缩使其下降，增大胸腔纵径；外肋间肌收缩使肋的弹性回缩当吸气肌舒张时，胸廓容积减小，肺内压升高，空骨上提和外旋，增大胸腔横径和前后径胸腔容积增大产生负气排出在用力呼气（如咳嗽、打喷嚏）时，呼气成为主动过压，使空气流入肺内安静呼吸时主要依靠膈肌，深呼吸时则需程，需要呼气肌（主要是腹肌和内肋间肌）的参与，通过增加腹要辅助吸气肌（如胸锁乳突肌、斜角肌等）参与压和降低肋骨来强烈减小胸腔容积，迅速排出气体胸廓的运动肺容量和肺容积基本肺容积潮气量TV是平静呼吸时每次吸入或呼出的气体量，约500毫升；补吸气量IRV是最大吸气量减去潮气量，约2500毫升；补呼气量ERV是最大呼气量减去潮气量，约1000毫升；残气量RV是最大呼气后肺内剩余的气体量，约1200毫升组合肺容量肺活量VC是最大吸气后的最大呼气量，约等于TV+IRV+ERV，为3500-4500毫升；总肺容量TLC是最大吸气后肺内的总气体量，约等于VC+RV，为5000-6000毫升；功能残气量FRC是平静呼气末肺内的气体量，约等于ERV+RV，为2000-2400毫升影响因素肺容量受多种因素影响，包括年龄（年龄增长，肺容量下降）、性别（男性通常大于女性）、身高（身高增加，肺容量增大）、体位（站立位大于卧位）、肺部疾病（阻塞性疾病增加RV，限制性疾病减少TLC）等准确测量和理解这些值对评估肺功能至关重要肺通气功能检查气体交换的物理学基础760标准大气压mmHg海平面处的标准大气压力，影响气体分压值159大气中氧气分压mmHg计算自21%×760mmHg，为气体交换驱动力

0.3大气中CO₂分压mmHg计算自

0.04%×760mmHg，远低于体内水平40体内CO₂分压mmHg静脉血中CO₂分压，构成气体外排驱动力气体交换的物理学基础主要涉及两个重要原理道尔顿定律和亨利定律道尔顿定律指出，在气体混合物中，每种气体产生的压力（分压）与其在混合物中的比例成正比，混合气体的总压等于各气体分压之和这解释了为什么大气中氧气分压约为159mmHg（21%×760mmHg）亨利定律则指出，在恒定温度下，气体在液体中的溶解度与该气体的分压成正比这是气体在肺泡与血液间交换的基础气体从高分压区域向低分压区域扩散，直到平衡氧气从肺泡（高氧分压）扩散到肺毛细血管（低氧分压），而二氧化碳则从血液（高二氧化碳分压）扩散到肺泡（低二氧化碳分压）肺泡气体交换气体在血液中的运输氧气运输二氧化碳运输•

97.5%与血红蛋白结合（氧合血红蛋•70%以碳酸氢盐形式（HCO₃⁻）运输白）•23%与血红蛋白结合（氨基酸残基）•

2.5%以物理溶解形式存在于血浆•7%以溶解形式存在（比氧溶解度高•每克血红蛋白最多结合

1.34毫升氧气20倍）•正常血红蛋白浓度约15克/分升•碳酸酐酶催化CO₂与H₂O形成H₂CO₃•总氧含量约20毫升/分升血液•红细胞内进行氯移，维持电荷平衡影响因素•温度升高降低Hb亲和力，促进O₂释放•pH降低降低Hb亲和力（博尔效应）•2,3-DPG增加降低Hb亲和力•CO与Hb亲和力是O₂的250倍•甲基蓝治疗高铁血红蛋白血症呼吸的调节机制中枢调节延髓呼吸中枢和脑桥呼吸中枢控制呼吸节律和模式化学感受器中枢和外周化学感受器监测血液气体和pH变化肺反射肺内感受器通过迷走神经传递肺扩张和刺激信息呼吸的调节是一个复杂的过程，由中枢和外周多种机制共同参与延髓呼吸中枢位于延髓网状结构，包含吸气神经元和呼气神经元，产生基本呼吸节律；脑桥呼吸中枢则调节呼吸的深度和频率，协调吸呼气相中枢化学感受器位于延髓腹侧表面，主要对脑脊液中H⁺浓度（反映血CO₂水平）敏感；外周化学感受器位于颈动脉窦和主动脉弓，对血液PO₂、PCO₂和pH敏感CO₂是呼吸最强的化学刺激物，PCO₂每升高1mmHg，通气量增加2-3L/min相比之下，PO₂需降至60mmHg以下才能显著刺激通气肺内感受器包括肺牵张感受器（调节呼吸节律）、刺激感受器（触发防御性反射）和J受体（对化学刺激物敏感）这些多层次的调控确保呼吸能适应不同生理状态和环境变化的需求呼吸道防御系统机械屏障免疫防御反射性保护包括鼻毛、黏液层和纤毛系呼吸道分泌的分泌型IgA是第一当刺激物接触呼吸道敏感区域统，共同阻挡和清除吸入的颗道抗体防线，防止病原体附时，会触发咳嗽反射和喷嚏反粒物鼻腔可过滤大于10微米着呼吸道黏膜上皮和黏液中射，通过强力气流排出刺激的颗粒，黏液捕获更小的颗还含有溶菌酶、乳铁蛋白等抗物这些反射通过迷走神经传粒，纤毛将黏液和捕获的颗粒菌物质巨噬细胞和中性粒细入，延髓中枢整合，然后通过向上输送至咽部胞则负责吞噬和清除入侵的微多种运动神经传出，协调复杂生物的肌肉活动肺泡防御肺泡巨噬细胞是肺内防御的主力军，能吞噬微生物和尘粒肺泡表面活性蛋白A和D有免疫调节功能，可识别并结合多种病原体肺泡液中还含有补体、干扰素等多种防御因子呼吸道黏液纤毛系统呼吸道黏液纤毛系统是呼吸道防御和清洁的重要组成部分黏液层由两部分组成外层粘稠的凝胶层（捕获颗粒）和内层水样的溶胶层（纤毛在其中摆动）黏液主要由水95%、糖蛋白2%、脂质、电解质和少量蛋白质组成，由杯状细胞和黏膜下腺分泌，每天分泌量约为100毫升，具有抗菌和保湿功能纤毛是呼吸道上皮细胞表面的微小毛发状结构，长约5-7微米，每个呼吸道上皮细胞表面约有200-300根纤毛纤毛以9+2微管结构为骨架，依靠微管动力蛋白提供的ATP能量进行摆动纤毛运动包括有效冲程（快速前向摆动）和恢复冲程（缓慢回位），每分钟摆动1000-1500次，将黏液向上输送至咽部，速度约为每分钟5-20毫米这一系统的功能障碍与多种疾病相关，如原发性纤毛运动障碍综合征和慢性支气管炎气道高反应性定义与特点触发因素气道高反应性是指气道对各种刺激多种因素可触发气道高反应过敏因素反应过度的状态，表现为支气原（如花粉、尘螨）、冷空气、运管平滑肌过度收缩、黏液分泌增加动、烟雾、强烈气味、某些药物、和黏膜水肿这种状态是哮喘的标呼吸道感染和情绪应激等在哮喘志性特征，也见于某些慢性呼吸道患者中，这些刺激因素可引起明显疾病气道高反应性通常通过支气的支气管痉挛和呼吸困难，而在健管激发试验来评估康人群中则可能无明显反应发病机制气道高反应性的发病机制复杂，涉及多种途径慢性气道炎症导致上皮损伤，使刺激物更容易接触气道感受器；神经调节异常使副交感神经活性增加；平滑肌细胞功能改变使其对收缩信号更敏感；气道重塑导致结构变化和弹性减弱这些因素共同导致气道对刺激的过度反应常见呼吸道疾病上呼吸道感染主要症状流行特点鼻塞、流涕、喷嚏、咽痛、咳嗽、低成人每年平均3-5次，儿童可达6-8次，热、全身不适冬春季高发病原体常见并发症主要为病毒:鼻病毒30-50%、冠状病中耳炎、鼻窦炎、下呼吸道感染、哮喘毒、RSV、流感病毒等发作加重24上呼吸道感染URI是最常见的感染性疾病，全球每年发生数十亿例其发病机制主要是病毒感染导致上呼吸道黏膜炎症，引起局部充血、水肿和分泌物增加病毒通过直接接触、飞沫或气溶胶传播，潜伏期通常为1-3天，病程约7-10天大多数上呼吸道感染为自限性疾病，治疗以对症支持为主抗病毒药物仅对特定病毒（如流感病毒）有效，且需在症状出现48小时内使用抗生素对病毒感染无效，仅在细菌感染并发时才需考虑使用预防措施包括勤洗手、避免接触感染者、在人群密集场所佩戴口罩以及接种流感疫苗常见呼吸道疾病慢性阻塞性肺疾病常见呼吸道疾病支气管哮喘规范管理规范化治疗+患者教育+环境控制长期治疗吸入糖皮质激素+长效β₂受体激动剂早期诊断典型症状+PEF变异性+支气管舒张试验支气管哮喘是一种气道慢性炎症性疾病，特征为气道高反应性和可逆性气流受限全球约有

3.4亿哮喘患者，儿童患病率更高，达8-10%哮喘的主要病理生理特点是气道炎症和气道重塑，导致气道狭窄、黏液分泌增加和气道反应性增高哮喘的临床表现包括反复发作的喘息、气促、胸闷和咳嗽，症状常在夜间或凌晨加重，可被过敏原、运动、冷空气等多种因素诱发诊断主要基于典型症状和可逆性气流受限的证据治疗采用阶梯式方案，包括控制药物（如吸入糖皮质激素）和缓解药物（如短效支气管扩张剂）大多数患者通过规范管理可以控制症状，维持正常活动能力，但哮喘仍无法完全治愈，需要长期管理常见呼吸道疾病肺炎红肝变期消散期发病1-3天，肺泡腔充满含红细胞的渗出液，肺组织呈红色实变发病5-7天，渗出物被吸收，巨噬细胞清除碎片，肺组织逐渐恢复灰肝变期发病3-5天，纤维蛋白渗出增多，中性粒细胞浸润，肺组织呈灰色肺炎是终末气道、肺泡和肺间质的炎症，是全球重要的感染性疾病，每年导致约250万人死亡按获得环境分为社区获得性肺炎和医院获得性肺炎肺炎链球菌是最常见的病原体（20-60%），其次是流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎支原体等年龄大于65岁、吸烟、慢性疾病、免疫抑制是主要危险因素典型肺炎的临床表现包括发热、咳嗽、脓痰、胸痛和呼吸困难，体检可见肺部湿罗音诊断依靠临床症状、影像学（胸片或CT）和病原学检查治疗以抗生素为主，根据可能的病原体经验性选择，随后根据培养结果调整对于重症肺炎，可能需要氧疗、机械通气和循环支持预防措施包括接种肺炎球菌疫苗和流感疫苗、戒烟和维持良好的个人卫生常见呼吸道疾病肺结核病原与流行病学病理特点与临床表现诊断与治疗肺结核由结核分枝杆菌引起，是全球主结核病的特征性病理改变是肉芽肿形诊断依靠临床症状、影像学（胸片典型要传染病之一，每年约有1000万新发病成，中心为干酪样坏死，周围为上皮样表现为肺尖部浸润和空洞）、结核菌素例和150万死亡结核菌主要通过空气飞细胞、淋巴细胞和朗格汉斯巨细胞肺试验、痰涂片抗酸染色和培养、分子生沫传播，当患者咳嗽或打喷嚏时，携带结核的临床表现多样，可包括咳嗽（通物学检测（如GeneXpert）治疗采用结核菌的飞沫核被吸入可导致感染约常2周）、咯血、胸痛、低热、盗汗、多药联合，标准方案包括2个月的强化期1/4的全球人口感染结核菌，但只有5-体重减轻和疲劳部分患者可无明显症（异烟肼、利福平、吡嗪酰胺、乙胺丁10%的感染者会发展为活动性结核病状肺结核好发于肺尖后段，也可见于醇）和4个月的继续期（异烟肼、利福其他肺段平）耐多药结核需更复杂的治疗方案和更长疗程常见呼吸道疾病肺癌肺鳞状细胞癌肺腺癌小细胞肺癌约占肺癌的25-30%，与吸烟密切相关，约占肺癌的40%，是非吸烟者中最常见的约占肺癌的15%，几乎全与吸烟相关，呈常位于中央支气管，生长较慢，晚期才转类型，常位于肺周边组织学上有腺体形中央型生长特征为小细胞、高核质比、移组织学上见角化、细胞间桥和珍珠状成或黏液产生更易发生早期血行转移，少胞浆和细盐-胡椒状染色质生长迅速，结构常表现为咳嗽、咯血和阻塞性肺炎尤其是向脑和骨转移EGFR突变和ALK重早期即广泛转移，但对化疗和放疗较敏症状排在东亚人群中常见感常有副肿瘤综合征呼吸系统的药物递送吸入给药是呼吸系统疾病治疗的理想途径，具有直达靶器官、起效快、剂量小、全身副作用少等优势常用的吸入装置包括定量吸入器MDI、干粉吸入器DPI和雾化器MDI使用简便，但需要良好的吸入技巧和协调性；DPI不需要推进剂和协调性，但需要足够的吸气流速；雾化器适用于儿童和老年患者，但体积大、使用时间长药物颗粒大小是决定肺内沉积位置的关键因素10μm的颗粒沉积在口咽部；5-10μm的颗粒到达气管和大支气管；1-5μm的颗粒能到达小气道和肺泡，是治疗下呼吸道疾病的最佳范围；1μm的颗粒可能随呼气排出除颗粒大小外，吸入流速、气道解剖结构和疾病状态也会影响药物沉积常用的吸入药物包括支气管扩张剂（如β2受体激动剂）、吸入糖皮质激素、抗胆碱能药物和抗生素等呼吸系统应激反应高原低氧适应氧化应激反应肺内防护蛋白当人体暴露于高海拔低氧环境时，呼吸系统暴露于高浓度氧气、污染肺泡表面活性蛋白A和D不仅维持肺会启动一系列适应性反应短期反物或炎症刺激时，会产生过量活性泡表面张力，还具有重要免疫功应包括通气增加和心输出量增加；氧自由基ROS，导致氧化应激能，能识别和结合多种病原体及颗长期适应则包括红细胞生成素分泌肺组织含有多种抗氧化系统进行防粒物，促进巨噬细胞吞噬此外，增加导致红细胞数增多，以及组织御，包括超氧化物歧化酶、谷胱甘肺还产生多种防御素和溶菌酶等抗毛细血管密度增加，改善氧气利用肽过氧化物酶和非酶性抗氧化剂如菌蛋白，为抵抗呼吸道感染提供保效率维生素E和C护呼吸系统的老化变化呼吸系统健康维护预防接种戒烟接种流感疫苗和肺炎球菌疫苗，特别是老年人和慢性病患者消除呼吸系统疾病的首要危险因素，可减缓肺功能下降速度空气质量管理减少室内外污染物暴露，使用空气净化设备，避免二手烟职业防护呼吸锻炼职业暴露者应使用适当防护装备，定期体检监测肺功能有氧运动和专项呼吸训练增强呼吸肌力量和肺功能呼吸系统新技术应用光学相干断层扫描电子鼻技术3D打印应用结合支气管镜的OCT技术可提供通过检测呼出气体中的挥发性有基于CT或MRI数据的个体化3D打接近显微镜水平的气道壁实时成机化合物VOCs分子特征图印肺模型可用于手术前规划、医像，分辨率达10微米，能观察上谱，辅助诊断多种呼吸系统疾学教育和患者沟通更先进的研皮、基底膜和软骨等微观结构病研究表明，肺癌、哮喘、究正在探索生物打印技术，使用这项技术特别有助于早期肺癌和COPD和肺炎等疾病都有特征性干细胞和生物材料构建功能性肺气道重塑的诊断评估的气体分子模式，有望发展为无组织，为未来组织工程和器官移创筛查工具植提供可能人工智能辅助深度学习算法在肺部影像识别方面取得显著进展，可自动检测和分类肺结节、间质性肺疾病和肺炎等病变，准确率接近或超过专业放射科医师AI还可用于肺功能预测、疾病预后评估和个体化治疗方案制定课程小结呼吸道结构精密复杂从鼻腔到肺泡的呼吸道构成了一个精密的气流通道系统，每个组成部分都有其特定的结构和功能特点上呼吸道负责空气的初步处理，下呼吸道将空气输送至肺部进行气体交换多层次协同完成气体交换呼吸系统通过通气、换气和组织呼吸三个层次，协同完成氧气摄取和二氧化碳排出的过程这一过程涉及呼吸道、肺泡、血液循环和细胞水平的多重生理机制防御系统保护机体健康呼吸系统拥有多层次防御体系，包括机械屏障、黏液纤毛清除、免疫防御和反射性保护，共同抵御外界有害物质侵入，维护呼吸道和肺部健康疾病预防重在日常保健呼吸系统疾病是全球重要的公共卫生问题，预防措施包括戒烟、避免污染物暴露、接种疫苗、保持良好生活习惯和定期体检通过综合措施，可以有效降低呼吸系统疾病的发生率和严重程度。