呼吸调节
Regulation of Ventilation呼吸/通气调节
呼吸是一个有节奏的过程，通常在无意识或有意识的情况下发生；在这方面，它类似于心脏有节奏的跳动；然而，骨骼肌不同于自主节律性的心肌，不能自发收缩；相反，骨骼肌收缩必须由躯体运动神经元启动，而躯体运动神经元（somatic motor neurons）又由中枢神经系统（central nervous system）控制；
在呼吸系统中，横膈膜和其他肌肉的收缩由脑干（brain stem）中的自发放电网络神经元启动；
呼吸在人的一生中自动/无意识发生，但也可以在一定程度上自主控制；神经网络中神经元之间复杂的突触相互作用产生了吸气...
呼吸的速率和深度决定了呼吸的效率
Rate and Depth of Breathing Determine the Efficiency of Breathing
心脏的效率是用心输出量来衡量的，心输出量是用心率乘以每搏输出量来计算的。同样，我们可以通过计算总肺通气量（total pulmonary ventilation）——每分钟进出肺部的空气量来评估通气的有效性；
Total pulmonary ventilation = ventilation rate X tidal volume
总通气量=通气率（呼吸速率）X 潮气量
成年人的正常呼吸速率为12—20次/分钟，平均潮气量为500mL；
Total pulmonary...
气道直径决定气道阻力
除了顺应性(compliance)之外，影响呼吸工作的另一个因素是呼吸系统对气流的阻力;
呼吸系统的阻力在许多方面与心血管系统的阻力相似。有三个参数对阻力（R）有影响：
系统的长度（L）
流经系统的物质的粘性（h）
系统中管道的半径（R）
与心血管系统中的血流一样，泊肃叶定律(Poiseuille's law )将这些因素相互关联：
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因为呼吸系统的长度是常数，我们可以忽略方程中的L。空气的粘性几乎是恒定的，尽管你可能已经注意到在充满蒸汽的桑拿房里呼吸比在湿度正常的房间里呼吸要困难。蒸汽中的水滴增加了蒸汽空气的粘性，从而增加了其流动阻力。粘性也随着大气压的变化而...
肺顺应性和弹性在疾病状态下可能发生变化
肺顺应性和弹性在疾病状态下可能发生变化；
空气流动所需的压力梯度是由骨骼肌收缩产生的。正常情况下，大约3-5%的身体能量消耗用于安静的呼吸。在运动中，呼吸所需的能量大大增加。对呼吸所需工作量影响最大的两个因素是肺的可伸展性和气道对气流的阻力。
充分的通气取决于肺部正常扩张的能力。呼吸的大部分工作都是为了克服弹性肺和胸腔对拉伸的阻力。临床上，肺的伸展能力称为顺应性（compliance）。
顺应性（compliance）是指必须施加在物体上使其变形的力的大小；
在肺中，我们可以将顺应性表示为施加在肺上的给定力或压力（P）引起的容积（V）的变化：∆V/∆P。高顺应性的肺容易伸展，就像顺从的...
通气时胸膜内压的变化
通气需要不能自行扩张和收缩的肺随着胸腔的扩张和放松而运动；
肺被包裹在充满液体的胸膜囊中，肺的表面被内脏胸膜（visceral pleura）覆盖，胸腔周围的囊部称为壁胸膜（ parietal pleura）；胸腔内液体的内聚力使可伸展的肺与胸腔粘连，当胸腔在呼吸过程中移动时，肺也随之移动；
胸内压（Subatmospheric Intrapleural Pressure ）
胸膜间液体的胸膜内压力通常为亚气压（subatmospheric，低气压）；
这种亚气压在胎儿发育过程中产生，此时胸廓及其相关胸膜的生长速度比肺及其相关胸膜的生长速度快；
两层胸膜被胸膜液黏合在一起，所以弹性的...
呼吸过程的变化
肺泡压（alveolar pressure，PA）在一次吸气（single inspiration）过程中的变化；
Pressure changes during quiet breathing
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大气压力的值是0 mmHg；负数表示亚大气压（sub-atmospheric：低于大气压力），正数表示高于大气压。
Time 0——在两次呼吸之间的短暂停顿中，肺泡压等于大气压（0 mmHg at point A1）；当压力相等时，没有空气流动；
Time 0–2 sec: Inspiration吸气——当吸气开始时，吸气肌收缩，胸腔容积增大；随着容积的增加，肺泡压力降到低于大气压...
呼吸时的肌肉收缩
呼吸是一个需要肌肉收缩活跃的过程；
由于“泵（ pump）”产生的压力梯度，空气流入肺部，就像心脏的“泵送”作用使血液流动一样；
在呼吸系统中，胸廓（thoracic cage）肌群和膈肌（diaphragm）起着泵的作用，因为大多数肺组织是薄的交换上皮组织；当这些肌肉收缩时，肺部会扩张，并被胸膜液固定在胸壁内侧；
参与安静呼吸（休息时呼吸）的主要肌肉是横膈膜（diaphragm）、肋间外肌（external intercostals）和斜角肌（scalenes）；
在用力呼吸（forced breathing）的过程中，胸部和腹部的其他肌肉可能会被募集以辅助呼吸，例如运动、吹奏乐器和...
通气时肺容积的变化
大气和肺泡之间的大量空气交换是通气（ventilation）或呼吸（breathing）；
一个单一的呼吸周期（respiratory cycle）由吸气和呼气组成；
肺的静态容积可以用经典的水钟肺量计（wet spirometer）测量，现在已经逐渐被电子设备替代；
开始时受试者平静呼吸（quiet breathing），然后用力吸气并用力呼气；
注：当受试者吸气时，空气从肺量计进入肺部，记录笔（在旋转的圆筒上绘制图形）向上移动；当受试者呼气时，空气从肺部移回肺活量计，笔向下移动；
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呼吸过程中移动的空气可分为四个肺容积：
潮气量（tidal volume）...
气体定律
Gas Laws
血压或大气压的单位一般是：毫米-汞柱（(mmHg）；
呼吸生理学家有时报告的气体压力单位是：厘米-水（ cmH2O）；
1mmHg=1.36 cmH2O
760 mmHg=101.325 kPa（千帕）
在海平面，正常大气压是760 mmHg；
大气压力随海拔高度而变化；
地球周围的大气是气体和水蒸气的混合物；
Dalton’s law（道尔顿定律）——混合气体施加的总压力是单个气体施加压力的总和；例如，在大气压力为760 mmHg的干燥空气中，总压力的78%来自氮气（N2），21%来自氧气（O2）；
在呼吸生理学中，我们不仅关注总的大气压力，而且还关注...
肺循环
pulmonary circulation
肺接受右心室的低氧血；来自肺部的含氧血液通过肺静脉回流到左心房；
在任何特定时刻，肺循环中含有约0.5升的血液，或总血容量的10%；
在气体交换时，大约75毫升在毛细血管中被发现，其余的在肺动脉和静脉中；通过肺部的血流速度远高于其他组织中的血流速度，因为肺部接收右心室的全部心输出量：5升/分钟；这意味着在1分钟内流经肺部的血液量与在相同时间内流经身体其他部位的血液量一样多；
尽管流速很高（high flow rate），但肺动脉血压很低；肺动脉压平均为25/8毫米汞柱（25/8 mm Hg），远低于120/80毫米汞柱（120/80 mm Hg...