生理学5-呼吸.

.在第一、五章呼吸的第一节中，一、概述呼吸的概念和意义：概念：机体与外界环境之间进行气体交换的过程。 意思：摄取氧气，将生物氧化产生的二氧化碳排出体外，保持生物体的新陈代谢进程和环境的稳定。 二、互动过程：包括三个相互关系的环节：(一)外呼吸：包括两个连续过程： 1、肺通气：外气在呼吸器与肺内气体之间进行气体交换。 2、肺通气：肺泡气与肺毛细血管内血液之间的气体交换。 (二)气体输送：气体在血液中运动的过程。 (3)内呼吸：血液与组织细胞之间的气体交换。2、肺静脉、肺动脉、3、主要除了进行气体交换外，还具有嗅觉、饮食、发音、内分泌等功能。 构成：传导部包括呼吸器、鼻、咽、喉、气管、支气管及其分支。 其中，鼻、咽、喉为上呼吸道的支气管为下呼吸道。 主要作用是输送气体进出肺部。 呼吸部主要由肺泡组成，包括肺内呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊等。 功能是收容气体进行气体交换。 可见肺包括全部呼吸部位，也包括部分传导部位。4、5、6、肺通气动力、呼气、肺内压大气压、缩小、肺、吸气、肺内压大气压、胸廓、呼吸肌、缩小、扩张、直接动力：肺内压与外部大气压的压力差。 扩张，7，2，平稳呼吸和深呼吸： (1)平稳呼吸：成年人：1218次/分钟，婴儿：6070次/分钟。 平稳地呼吸：横膈膜和肋间的外肌收缩，是主动的过程。 和平呼气：是吸气肌扩张的被动过程。 (2)深呼吸：明显强于平静的呼吸的呼吸动作。 深吸气：吸气肌(横膈膜和肋间外肌)的收缩比平稳的吸气时强，是辅助吸气肌(胸锁乳突肌、胸大肌也参加)的收缩。 深呼吸：不仅是进气肌的扩张，还有呼吸肌的收缩和辅助呼吸肌(腹壁肌等)的收缩，是一个积极的过程。 主要由肋骨和胸骨运动引起的呼吸称为胸式呼吸。 主要由横膈膜舒缩引起的呼吸运动称为腹式呼吸。 成年女性以胸式呼吸为主，多辅助腹式呼吸的婴儿和男性多以腹式呼吸为主，辅助胸式呼吸。8、9、3、呼吸时肺内压和胸内压的变化： (1)肺内压及其变化：肺内压是指肺泡内的压力。 呼吸暂停运动时肺内压力等于外界大气压。 安静吸气初：肺内压大气压(0.3 0.4kPa)呼气肺安静呼气终端：肺内压=大气压气流停止呼吸时：肺内压的上升变化增加。10、(2)胸内压及其变化：胸内压为胸膜腔内压(不是胸腔压)。 习惯上用比大气压低的负值表示，称为胸内负压(胸内负压=胸内压大气压=-肺的收缩力)。 胸内负压的存在使肺泡内压力始终大于胸内压力，使肺始终保持一定的扩张状态，使肺在吸气和呼气时均不凹陷，对肺的通气和气体交换具有重要的生理意义。 促进血液和淋巴液逆流。11、胸内负压发生：出生后发展迅速，胸廓发育迅速，肺被动扩张，存在肺收缩力，肺扩张受限，胸内压下降。 胸内压=肺内压(大气压)肺收缩力(弹性张力肺泡内表面液膜的表面张力)胸内负压=胸内压大气压=肺收缩力胸内负压的变化：和平吸气的未来，胸内负压最大(-5-10mmHg )。 和平呼气的未来，胸内负压最小(-3-5mmHg )。 静静呼吸时胸内压总是为负压。 胸内负压的存在使肺泡内压力始终大于胸内压力，使肺始终保持一定的扩张状态，使肺在吸气和呼气时均不凹陷，对肺的通气和气体交换具有重要的生理意义。、12、(二)肺通气功能：包括肺容量和肺通气量两个参数，1、肺容量：肺伸长至最大时容纳的气体最多。 成年男性为5000ml，女性为3500ml，包括4个部分。13、2、肺通气量：单位时间内进入肺或从肺排出的气体量。 (1)每分钟换气量和最大通气量每分钟换气量=呼吸频率x换气量。 安静时成人为68l/min，运动时男性100l/min，女性80l/min的最大通气量：肺整体通气能力充分发挥时的每分钟通气量。 也就是说反映了肺活量的大小，也反映了胸廓和肺组织是否健全，呼吸器官是否流畅。 (2)无效室和肺泡通气量：成人无效室容积约150ml，其中空气量称为无效室空气量。 进入肺泡的通气量称为肺泡通气量，可与血液进行气体交换，也称为有效通气量。 分肺泡换气量=(换气量-无效空洞空气量) x呼吸频率。 14、人工呼吸：采用人工方法，有规律地扩大和缩小胸廓，保持肺通气功能。 适用于溺水、触电、煤气中毒等呼吸停止。 1、作用： (1)暂时维持肺通气，纠正全身缺氧情况。 (2)促进自发呼吸恢复。 2、方法： (1)器械人工呼吸法：人工呼吸加压法、膈神经刺激法。 (2)徒手人工呼吸法：徒手进行。 提臂法：吻合法：效果好。15、人工呼吸与胸外心脏压迫形象、16、17、18、2、换气：换气分别发生于肺泡和组织部，两者分别与其微血管内的血液交换，物理结合换气原理。 (1)气体交换动力：肺泡、血液和组织可视为气体容器，肺泡和毛细血管壁薄，气体可自由交换。 O2和CO2在这3种容器中分压不同，因此有更换的动力。19，(二)气体交换过程，20，(三)影响气体交换的因素： 1、肺泡膜厚度和扩散面积：(1 (一)肺泡膜厚度：气体扩散速度与肺泡膜厚度成反比。 肺纤维化，肺水肿，运动时，出现低氧血症。 (2)扩散面积：单位时间内气体的扩散量与扩散面积成正比。 总面积达到60-100m2，安静状态下扩散面积达到40m2，运动时达到70m2。 由于肺本身的疾病，肺毛细血管的闭锁和闭塞而减少。 2、通气/血流值：常温常压，普通人的比率为0.9，最佳为0.8-1.0。 在这个范围内，肺泡血液间同量的O2和CO2所需要的肺泡通气量和血流量最小。 比值大于1表示血流量不足或通气量过大。 比不到0.8，表示血流量过大或通气量不足。 21、3、气体在血液中的运输：运输形式：物理溶解：气体直接溶解于血浆中。 特点：量小，起桥作用溶解量与分压成正比：化学键：气体与某些物质化学键合。 特点：量多，是主要运输形式。 用物理溶解的方法运输的量虽然很少，但是是化学键所必需的中间环节，两者密切相关，保持该气体在血液中的含量和分压的动态平衡。22、23、(二) CO2转运：占1，物理溶解：6%(co23ml/100ml血液)。 2、化学键：占94%，有两种形式： (1)HCO3-形式：占88%。 反应式为碳酸酐酶h2o2=h2co3=hco3-(2)氨基甲酸酯血红蛋白(Hb.NHCOOH )形式：6% . 由于HB.nh2cO2=HB.nhooh=HB.NHCOO-，肺部的PO2高，因此O2将nhcoo-中的-COO-，O2结合，形成氧化血红蛋白HbO2。24、【附属】氧分离曲线：表示血红蛋白的氧饱和度与血液氧分压的关系的曲线。 氧饱和度：氧含量氧容量的百分比。 上段：Po2(6040mmHg )是平的。 研究表明，PO2变化较大时，血氧饱和度的变化较小。 意义：肺部高PO2情况下，O2和Hb更好地结合，保证不发生明显的低氧症。 中段：Po2(6040mmHg )的坡度陡。 PO2降低促进大量氧分离，血氧饱和度降低明显。含义：维持正常时组织供氧。 下段：坡度陡。 PO2稍微降低，氧饱和度急速降低，表明很多O2解离。 含义：有利于在组织部分较低的PO2状态中释放O2，并且在活动时维持组织的供氧。25、第三节呼吸运动的调节一、呼吸中枢和呼吸节律的形成：分布于脊髓至大脑新皮质各高级中枢，主要位于脑干，特别以延髓为主。 延髓呼吸中枢：延髓内有节奏性呼吸的基本中枢。 分布在孤立核、可疑核和网格结构中。 (1)吸气中枢：位于延髓腹侧的吸气运动要素群，位于孤立核和疑核。 刺激后，进行持续的吸气动作。 (2)吸气中枢：位于延髓背侧的呼气运动要素群，位于孤束核背侧。 刺激后发生持续呼气动作。 这两组神经元的分布相互重叠，相对集中。 功能拮抗，由于h和CO2的刺激，兴奋和抑制交替发生，吸气和呼气的动作交替进行。 仅由这两个中枢控制的呼吸节律不规则，呼气时间长，吸气突然发生，喘式呼吸突然中止。 26、2、脑桥呼吸中枢：保证正常节律的形成。 (1)长吸中枢：兴奋延髓吸气中枢，发生长吸式呼吸。 (2)呼吸调节中枢：抑制延髓吸气中枢和脑桥长吸气中枢的活动，使吸气转化为呼气，调节呼吸深度和频率。 3、上位脑的控制：完善不随意的呼吸运动控制。 下丘脑：体温调节中枢受刺激间接作用于脑干各呼吸中枢，呼吸浅，频率加快水蒸气蒸发，促进散热。 边缘系统：情绪紧张或兴奋时，呼吸总是与喜欢的血管活动的强化和加速，边缘系统的兴奋有关。 大脑皮质：在日常生活中，呼吸的频率和深度由大脑皮质的自由控制，而且还能确立呼吸条件的反射，运动员进入现场后呼吸加快。27、(二)呼吸节律的形成-吸气阻断机构： 1、吸气活动发生器：位于延髓，受h、CO2等作用兴奋，向下兴奋延髓吸气n元脊髓吸气肌运动n元吸气； 上升兴奋脑桥呼吸调节中枢兴奋吸气阻断机构n元。28、2、进气阻断机制：受到进气活动发生器、延髓进气n元、脑桥呼吸调节中枢和肺牵引感受器的冲动，兴奋总和达到某一阈值，抑制延髓进气n元，阻断进气，使进气变为呼吸。 深呼吸的话，吸气中枢被抑制的同时，呼气中枢对高位中枢兴奋，活动强化，呼气肌收缩，发生自发的呼气动作。29、2、呼吸反射性调节： (1)肺牵引反射：肺扩大或缩小引起的反射性呼吸变化。 感受器肺拉伸感受器，冲动抑制吸气中枢的活动，停止吸气吸气。 只有深呼吸时，才能起到一定的作用。 (二)化学敏感性呼吸反射：血或脑脊液中的O2、h、CO2。 1、外周化学感受器：颈动脉体和主动脉体。 刺激延髓呼吸中枢，引起呼吸加速、深化、通气量增加，血液中的PO2急剧上升，可以抑制化学感受器。 2、中枢化学感受器：延髓腹外侧浅表部位，对脑脊液中H 的变化特别敏感。 H 上升，加强呼吸。30、(3)呼吸肌本体敏感性反射：呼吸阻力增加时。 感受器呼吸肌的肌梭。 进气时增加阻力，进气肌收缩增强，呼气时增加阻力，呼气肌收缩增强。 消除阻力，恢复呼吸。 (四)防御性呼吸反射：呼吸道粘膜受到有害刺激时。 1、咳嗽反射：异物、刺激性气体或呼吸道粘膜分泌物刺激呼吸道粘膜内的感受器时，会引起一系列协调有序的动作(气流强烈挤出，带出异物或过剩分泌物)。 作用：清洁、保护、维持呼吸器。2、打喷嚏反射：异物刺激鼻粘膜，会引起咳嗽一样的打喷嚏反射。 区别在于，气流主要从鼻孔中排出。31、3、高级神经中枢调节呼吸运动通过脑干控制呼吸运动是自主的，大脑皮质通过皮质脊髓束和皮质红核脊髓束直接控制呼吸肌活动，自主控制呼吸运动，使呼吸运动与其他身体运动协调，完成发声、演讲、演唱等动作。 然而，这种控制是有限度的。 睡眠呼吸暂停(sleepapnea)1.中枢性:的特点是呼吸运动完全消失，膈肌无放电活动。 2 .闭塞性:是由于上呼吸道的塌陷闭塞(舌大、悬垂大、软腭松弛者)引起的，虽然有呼吸运动，但没有气流。 清醒是睡眠呼吸暂停的主要原因。 鼾声是上呼吸道阻塞的早期表现。32、33、34、第三节呼吸运动的调节一、呼吸中枢和呼吸节律的形成：分布于脊髓至大脑皮层各高级中枢，主要位于脑干，以延髓为主。 (1)呼吸中枢： 1、脊髓呼吸运动神经元：位于脊髓颈胸段灰质侧角，发生运动纤维支配呼吸肌的运动。 包括2种： (1)脊髓吸气肌运动神经元：位于2个部位：颈髓35节发出横膈膜神经，兴奋后支配横膈膜收缩的胸髓1-11节发出肋间神经，兴奋后支配肋间外肌的收缩。 两者引起进气运动。 (2)脊髓呼气肌运动神经元：位于胸髓1-11阶段，发作肋间神经，兴奋后肋间内肌收缩，引起呼气运动。 脊髓呼吸运动神经元本身没有自动节奏性能力，延髓呼吸中枢的节奏性兴奋使节奏性活动发生。 离开脊髓和延髓的边界后，动物很快停止呼吸，证实