正常呼吸及其生理变化
1.呼吸过程 是由3个相互衔接并且同时进行的环节来完成的（见图5-16）。
图5-16 呼吸过程的3个环节
（1）外呼吸：即肺呼吸，是指外界环境与血液之间在肺部进行的气体交换，包括肺通气和肺换气两个过程。
肺通气是指通过呼吸运动使肺与外界环境之间进行的气体交换。实现肺通气的相关结构包括呼吸道、肺泡和胸廓等。呼吸道是气体进出的通道，肺泡是气体交换的场所，胸廓的节律性运动则是实现肺通气的原动力。
肺换气是指肺泡与毛细血管之间的气体交换。其交换方式通过分压差扩散进行，即气体从高分压处向低分压处扩散。如肺泡内氧分压高于静脉血氧分压，而二氧化碳分压则低于静脉血的二氧化碳分压。交换的结果使静脉血变成动脉血，肺循环毛细血管的血液不断地从肺泡中获得氧气，释放出二氧化碳。
（2）气体运输：通过血液循环将氧由肺运送至组织细胞，同时将二氧化碳由组织细胞运送至肺。
（3）内呼吸：即组织换气，是指血液与组织、细胞之间的气体交换。交换方式同肺换气，交换的结果使动脉血变成静脉血，体循环毛细血管的血液不断地从组织中获得二氧化碳，释放出氧气。
2.呼吸运动的调节 呼吸运动是一种节律性的活动，由呼吸器官和辅助呼吸肌共同完成。呼吸运动具有随意性和自主性，受呼吸中枢的调节，呼吸中枢通过一系列的反射来影响呼吸运动。
（1）呼吸中枢：是指中枢神经系统内产生呼吸节律和调节呼吸运动的神经细胞群，它们分布于脊髓、延髓、脑桥、间脑、大脑皮质等部位。在呼吸运动调节过程中，各级中枢发挥各自不同的作用，并互相协调和制约。延髓和脑桥是产生基本呼吸节律的部位，大脑皮质可随意控制呼吸运动。
（2）呼吸的反射性调节。
1）肺牵张反射：由肺的扩张或缩小所引起的吸气抑制或兴奋的反射，称为肺牵张反射，又称黑-伯反射，即当肺扩张时引起吸气动作的抑制而产生呼气；当肺缩小时引起呼气动作的终止而产生吸气。肺牵张反射是一种负反馈调节机制，其生理意义是使吸气不致过长、过深，促使吸气转为呼气，与脑桥呼吸调节中枢共同调节着呼吸的频率和深度，以维持正常的呼吸节律。
2）呼吸肌本体感受性反射：是指呼吸肌本体感受器传入冲动引起的反射性呼吸变化。呼吸肌属于骨骼肌，骨骼肌中存在着本体感受器肌梭，因此，在受到牵张刺激时，可反射性引起受牵拉的同一肌肉收缩，此为本体感受性反射。呼吸肌本体感受性反射参与正常呼吸运动的调节，尤其是在呼吸肌负荷增加时发挥更大的作用，即呼吸肌负荷增加，呼吸运动也相应地增强。如慢性阻塞性肺疾病病人，气道阻力增加，通过呼吸肌本体感受性反射，呼吸肌收缩力增强，克服增加的气道阻力，以维持肺通气。
3）防御性呼吸反射：包括咳嗽反射和喷嚏反射。喉、气管和支气管黏膜上皮的感受器受到机械或化学刺激时，可引起咳嗽反射。鼻黏膜受到刺激时，可引起喷嚏反射。它们是机体有保护作用的呼吸反射，其目的是排除呼吸道刺激物和异物。
4）其他内外感受性反射：突然的冷热、疼痛、血压的变化都可刺激机体的内外感受器，导致呼吸的增强或抑制。
（3）呼吸的化学性调节：动脉血氧分压（PaO2）、二氧化碳分压（PaCO2）和氢离子浓度[H+]的改变对呼吸运动的影响，称为化学性调节。PaCO2是调节呼吸中最重要的生理性化学因素。PaCO2下降，出现呼吸运动减弱或暂停；PaCO2升高，使呼吸加深加快，肺通气增加；若PaCO2超过一定水平，则抑制中枢神经系统活动，包括呼吸中枢，出现呼吸困难、头晕头痛甚至昏迷，即二氧化碳麻醉。PaCO2对呼吸的调节是通过中枢及外周感受器两种途径实现的。[H+]升高，导致呼吸加深加快，肺通气增加；[H+]降低，呼吸受到抑制。[H+]对呼吸的调节同PaCO2。PaO2降低时，引起呼吸加快加深，肺通气增加，PaO2是通过外周化学感受器对呼吸运动进行调节。
3.正常呼吸及其生理变化
（1）正常呼吸：正常成人在安静状态下，呼吸频率为16～20次/分，节律规则，呼吸运动均匀无声且不费力（见图5-17）。呼吸与脉搏的比例为1∶4，男性及儿童以腹式呼吸为主，女性以胸式呼吸为主。
（2）生理变化：呼吸受许多生理因素的影响而在一定范围内波动。
1）年龄：年龄越小，呼吸频率越快。如新生儿的呼吸约为44次/分。
2）性别：同年龄的女性呼吸频率比男性稍快。
3）情绪：强烈的情绪变化，如害怕、恐惧、愤怒、悲伤、紧张等可刺激呼吸中枢，引起屏气或呼吸加快。
4）运动和休息：剧烈运动可使呼吸加深加快，休息和睡眠时呼吸减慢。
5）血压：血压大幅度变动时，可以反射性地影响呼吸，血压升高，呼吸减慢减弱；血压降低，呼吸加快加深。
6）其他：如环境温度升高或海拔增加，均会使呼吸加深加快。
图5-17 正常和异常呼吸