人体解剖生理学 呼吸系统PPT课件

1、一、内呼吸与外呼吸一、内呼吸与外呼吸l呼吸的定义呼吸的定义机体与外界环境之间的气体交换过程机体与外界环境之间的气体交换过程l呼吸过程的三个环节呼吸过程的三个环节1.外呼吸（外呼吸（肺呼吸肺呼吸）：）：肺通气肺通气（外界空气与肺之间的气体交换过程）（外界空气与肺之间的气体交换过程）肺换气肺换气（肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程）（肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程）2.气体在血液中的运输气体在血液中的运输3.内呼吸（内呼吸（组织呼吸或组织换气组织呼吸或组织换气）：血液与组织细胞之间的气体交换过程。）：血液与组织细胞之间的气体交换过程。第1页/共70页第2页/共70页第3页/共70页上呼吸道上呼

2、吸道：鼻鼻、咽、喉、咽、喉下呼吸道下呼吸道：气管、支气管气管、支气管及其分支及其分支（一）通气功能（一）通气功能（二）防御保护功能（二）防御保护功能1.1.加温、湿润作用加温、湿润作用2.2.过滤清洁作用过滤清洁作用3.3.溶菌杀菌作用溶菌杀菌作用4.4.吞噬作用吞噬作用5.5.防御性呼吸反射：喷嚏反射、咳嗽反射防御性呼吸反射：喷嚏反射、咳嗽反射以环状软骨下缘为界二、呼吸道的结构与功二、呼吸道的结构与功能能第4页/共70页第5页/共70页鼻旁窦第6页/共70页嗅区back第7页/共70页喉第8页/共70页第9页/共70页第10页/共70页第11页/共70页声门裂开闭第12页/共70页气管与支气

3、管气管与支气管一、气管气管位于食管前方，上接环状软骨，经颈部正中，下行入胸腔。气管由1416个“C”形的软骨环以及连接各环之间的结缔组织和平滑肌构成，气管内面衬以粘膜。（一）位置（二）组成二、支气管气管于胸骨角平面分为左、右主支气管，分叉处称气管杈。内面的纵嵴称气管隆嵴 Trachea右主支气管气管隆嵴Trachea第13页/共70页三、肺的结构与功能三、肺的结构与功能第14页/共70页肺的导管部第15页/共70页肺的呼吸部第16页/共70页胸膜和胸膜腔浆膜脏层与壁层胸膜腔第17页/共70页（一）呼吸肌与呼吸运动（一）呼吸肌与呼吸运动 引起呼吸运动的肌肉称为引起呼吸运动的肌肉称为呼吸肌呼吸肌，

4、由呼吸肌，由呼吸肌的收缩、舒张所造成的胸廓的扩大和缩小称的收缩、舒张所造成的胸廓的扩大和缩小称为为呼吸运动呼吸运动。 吸气肌：吸气肌：使胸廓扩大产生吸气动作的肌肉，使胸廓扩大产生吸气动作的肌肉，主要有主要有膈肌和肋间外肌。膈肌和肋间外肌。 呼气肌：呼气肌：使胸廓缩小产生呼气动作的肌肉，使胸廓缩小产生呼气动作的肌肉，主要有主要有肋间内肌和腹壁肌。肋间内肌和腹壁肌。 辅助呼吸肌：辅助呼吸肌：有有斜角肌、胸锁乳突肌斜角肌、胸锁乳突肌等，在等，在用力呼吸时起作用用力呼吸时起作用四、呼吸运动与肺通气四、呼吸运动与肺通气第18页/共70页肋间肌肉的起止点肋间外肌肋间内肌第19页/共70页（二）平静呼吸（二

5、）平静呼吸 平静吸气平静吸气膈肌收缩膈肌收缩膈下移膈下移胸腔上下径增大胸腔上下径增大肋间外肌收缩肋间外肌收缩肋骨和胸骨上提肋骨和胸骨上提肋骨稍转向外侧肋骨稍转向外侧胸腔的前后胸腔的前后左右径增大左右径增大胸腔容积扩大胸腔容积扩大肺容积扩大肺容积扩大肺内压下降肺内压下降并低于大气压并低于大气压空气顺压力空气顺压力差进入肺内差进入肺内吸气末肺内压与吸气末肺内压与大气压相等，气大气压相等，气流停止流停止第20页/共70页第21页/共70页第22页/共70页 平静呼气（被动）平静呼气（被动）膈肌和肋间膈肌和肋间外肌舒张外肌舒张胸廓回缩肺胸廓回缩肺容积缩小容积缩小肺内压升高肺内压升高超过大气压超过大气压

6、空气顺压空气顺压力差出肺力差出肺呼气末肺内压呼气末肺内压与大气压相等与大气压相等气流停止气流停止第23页/共70页膈肌和肋间膈肌和肋间外肌舒张外肌舒张肋间内肌和肋间内肌和腹壁肌收缩腹壁肌收缩胸廓容积和肺胸廓容积和肺容积显著缩小容积显著缩小肺内压升高明显肺内压升高明显大大超过大气压大大超过大气压空气顺压力差空气顺压力差迅速出肺迅速出肺（三）用力呼吸（三）用力呼吸 用力吸气：用力吸气：除膈肌、肋间外肌加强收缩外，斜除膈肌、肋间外肌加强收缩外，斜角肌、胸锁乳突肌、胸大肌等也收缩。角肌、胸锁乳突肌、胸大肌等也收缩。 用力呼气（主动）用力呼气（主动）第24页/共70页（四）腹式呼吸与胸式呼吸（四）腹式呼

7、吸与胸式呼吸腹式呼吸：腹式呼吸：膈肌舒缩引起的呼吸运动伴以腹壁的起伏膈肌舒缩引起的呼吸运动伴以腹壁的起伏胸式呼吸：胸式呼吸：肋间肌舒缩使肋骨和胸骨运动所产生的呼吸肋间肌舒缩使肋骨和胸骨运动所产生的呼吸运动运动第25页/共70页（五）肺通气的动力（五）肺通气的动力 呼吸运动是肺通气的原动力呼吸运动是肺通气的原动力 肺内压与大气压之差肺内压与大气压之差是肺通气的直接动力是肺通气的直接动力（六）肺内压与胸内压（六）肺内压与胸内压1.1.肺内压：肺内压：肺泡内的压力即肺内的压力肺泡内的压力即肺内的压力2.2.胸内压：胸内压：胸膜腔内的压力胸膜腔内的压力（1 1）胸内压的测量：）胸内压的测量： 平静吸气

8、末约为平静吸气末约为-5-10 mmHg -5-10 mmHg ，平静呼气，平静呼气末约为末约为-3-5 mmHg-3-5 mmHg第26页/共70页胸内压胸内压肺内压肺内压第27页/共70页（2 2）胸内负压的成因）胸内负压的成因通过胸膜脏层作用于胸膜腔的通过胸膜脏层作用于胸膜腔的两种力两种力： 肺内压、肺的回缩力肺内压、肺的回缩力实际作用于胸膜腔的压力为：实际作用于胸膜腔的压力为： 胸内压胸内压= =肺内压肺回缩力肺内压肺回缩力 胸内压胸内压= =大气压肺回缩力大气压肺回缩力若以一个大气压为零计算，则若以一个大气压为零计算，则 胸内压胸内压= = 肺回缩力肺回缩力（3 3）胸内负压的生理意

9、义）胸内负压的生理意义保持肺的扩张状态，有利于肺通气和肺换气。保持肺的扩张状态，有利于肺通气和肺换气。降低中心静脉压，促进血液和淋巴液的回流。降低中心静脉压，促进血液和淋巴液的回流。第28页/共70页第29页/共70页（七）肺容量与肺通气量（七）肺容量与肺通气量l肺容积与肺容量肺容积与肺容量四种基本肺容积四种基本肺容积第30页/共70页l肺通气量肺通气量 每分通气量每分通气量 平静呼吸时，每分钟吸入或呼出的气体总量。平静呼吸时，每分钟吸入或呼出的气体总量。 每分通气量每分通气量= =潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率 平静呼吸时，正常成年人呼吸频率每分平静呼吸时，正常成年人呼吸频率每分1218121

10、8次，次，潮气量潮气量500ml500ml，则每分通气量约为，则每分通气量约为69L69L。 每分最大通气量每分最大通气量 以尽快的速度和尽可能深的幅度进行呼吸时，每分以尽快的速度和尽可能深的幅度进行呼吸时，每分钟吸入或呼出的最大气量。钟吸入或呼出的最大气量。 反映单位时间内呼吸器官的全部通气能力得到充分反映单位时间内呼吸器官的全部通气能力得到充分发挥时所能达到的通气量，是评估一个人所能从事发挥时所能达到的通气量，是评估一个人所能从事体力活动的最大限度的指标之一，正常成年人最大体力活动的最大限度的指标之一，正常成年人最大通气量一般可达通气量一般可达70120L70120L。第31页/共70页l

11、每分肺泡通气量每分肺泡通气量 每分钟进入肺泡进行了气体交换的通气量。每分钟进入肺泡进行了气体交换的通气量。 每分肺泡通气量每分肺泡通气量= =（潮气量（潮气量- -无效腔气量）无效腔气量）呼呼吸频率吸频率 = =（500-150500-150）12181218 =42006300ml =42006300mll呼吸型式对每分通气量和每分肺泡通呼吸型式对每分通气量和每分肺泡通气量的影响气量的影响第32页/共70页呼吸频率呼吸频率（次（次/ /分）分）潮气量潮气量（ml）无效腔无效腔（ml）肺通气量肺通气量（ml/min）肺泡通气量肺泡通气量（ml/min）322501508000320016500

12、150800056008100015080006800不同呼吸频率和潮气量时的肺通气量和肺泡通气量比较不同呼吸频率和潮气量时的肺通气量和肺泡通气量比较 结论：结论：从气体交换的角度来说，在一定范围内深而慢从气体交换的角度来说，在一定范围内深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更有效。的呼吸比浅而快的呼吸更有效。第33页/共70页第34页/共70页第35页/共70页肺换气第36页/共70页血液与组织细胞之间的气体交换过程。第37页/共70页空气、肺泡气、血液和组织中气体的分压（空气、肺泡气、血液和组织中气体的分压（mmHgmmHg）空气空气肺泡气肺泡气动脉血动脉血混合静脉血混合静脉血组织组织PO215910

13、210497100403040PCO20.34040464650组织换气与肺换气的动力第38页/共70页交换过程交换过程第39页/共70页1.1.呼吸膜的厚度：呼吸膜的厚度：呼吸膜的呼吸膜的4 4层结构决定肺部层结构决定肺部换气的速率，肺纤维化、肺水肿会使呼吸膜换气的速率，肺纤维化、肺水肿会使呼吸膜增厚增厚2.2.呼吸膜的面积：肺不张、肺实变、肺气肿或呼吸膜的面积：肺不张、肺实变、肺气肿或肺毛细血管关闭和阻塞将使呼吸膜扩散面积肺毛细血管关闭和阻塞将使呼吸膜扩散面积减小减小3.3.通气通气/ /血流比值血流比值（V VA A/Q/Q） 是指每分肺泡通气量和每分肺血流量之间的是指每分肺泡通气量和每

14、分肺血流量之间的比值，正常成年人安静时比值，正常成年人安静时V VA A/Q=4.2/5=0.84/Q=4.2/5=0.84影响肺部气体交换的因素影响肺部气体交换的因素第40页/共70页关于V VA A/Q/Q的说明的说明1. VA/Q肺通气或肺血流增大生理无效腔换气效率(如心衰、肺动脉栓塞)2. VA/Q肺通气换气效率（如支哮、肺气肿、支气管栓塞）第41页/共70页第42页/共70页六、气体在血液中的运输六、气体在血液中的运输（一）（一）O2和和CO2在血液中的运输形式在血液中的运输形式 物理溶解（与温度和分压有关）物理溶解（与温度和分压有关） 化学结合化学结合动脉血动脉血合计合计混合静脉血

15、混合静脉血合计合计物理溶解物理溶解化学结合化学结合物理溶解物理溶解化学结合化学结合O20.3120.020.310.1115.215.31CO22.5346.448.932.9150.052.91血液血液O2和和CO2的含量（的含量（ml/100ml血液）血液）第43页/共70页第44页/共70页2. Hb与与O2结合的特征结合的特征1)1)反应快、可逆、不需酶的催化、受反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影响的影响2) 2) Hb与与O2结合是氧合而不是氧化结合是氧合而不是氧化3) 13) 1分子分子Hb：4 O2 ，1g Hb：1.341.39 ml O2 100ml血液平均含血液平均含

16、Hb 15g 100ml血液中的血液中的Hb最多能结合最多能结合O2 15（1.341.39）=20.120.85 ml第45页/共70页 Hb氧容量：氧容量：100ml血液中血液中Hb所能结合的最大所能结合的最大O2量量 Hb氧含量：氧含量：100ml血液中血液中Hb实际结合的实际结合的O2量量 Hb氧饱和度：氧饱和度：Hb氧含量和氧含量和Hb氧容量的百分比氧容量的百分比SbO2=Hb氧含量氧含量Hb氧容量氧容量 100%第46页/共70页不同PO2中Hb的氧饱和度第47页/共70页第48页/共70页第49页/共70页一、呼吸中枢与呼吸节律的形成一、呼吸中枢与呼吸节律的形成 1. 1. 脊髓

17、脊髓 脊髓中具有支配呼吸肌的运动神经元脊髓中具有支配呼吸肌的运动神经元 支配膈肌的位于第支配膈肌的位于第3535颈段颈段 支配肋间肌和腹肌的位于胸段支配肋间肌和腹肌的位于胸段 节律性的呼吸运动不是在脊髓产生的，脊髓只是联系高位脑和呼吸肌节律性的呼吸运动不是在脊髓产生的，脊髓只是联系高位脑和呼吸肌的中继站和整合某些呼吸反射的初级中枢。的中继站和整合某些呼吸反射的初级中枢。七、呼吸运动的调节七、呼吸运动的调节第50页/共70页2.2. 低位脑干低位脑干 在动物中脑和脑桥之间进行在动物中脑和脑桥之间进行横切横切，呼吸无明显变化。但在延髓和脊髓之间横，呼吸无明显变化。但在延髓和脊髓之间横切，呼吸则停止

18、，这些结果表明切，呼吸则停止，这些结果表明呼吸节律产生于低位脑干呼吸节律产生于低位脑干。 脑桥上部：脑桥上部：呼吸调整中枢呼吸调整中枢 脑桥中下部：脑桥中下部：有长吸中枢有长吸中枢 延髓：延髓：呼吸节律基本中枢呼吸节律基本中枢 第51页/共70页第52页/共70页3.上位脑上位脑 脑桥以上部位的大脑皮层、边缘系统、下丘脑。脑桥以上部位的大脑皮层、边缘系统、下丘脑。 大脑皮层可以随意控制呼吸，在一定限度内可大脑皮层可以随意控制呼吸，在一定限度内可随意屏气或加深加快呼吸。随意屏气或加深加快呼吸。 大脑皮层的呼吸调节系统是大脑皮层的呼吸调节系统是随意呼吸调节系统。随意呼吸调节系统。 低位脑干的呼吸调

19、节系统是低位脑干的呼吸调节系统是不随意的自主节律不随意的自主节律呼吸调节系统。呼吸调节系统。第53页/共70页呼吸节律的形成呼吸节律的形成 呼吸节律形成于低位脑干，但其精确定位以及产生的机制还未完全阐明。呼吸节律形成于低位脑干，但其精确定位以及产生的机制还未完全阐明。 局部神经元回路反馈控制假说局部神经元回路反馈控制假说。 中枢吸气神经元活动的强度和时程是由局部神经元回路反馈控制原理中枢吸气神经元活动的强度和时程是由局部神经元回路反馈控制原理来确定的。来确定的。 延髓存在中枢吸气活动发生器（延髓存在中枢吸气活动发生器（central inspiratory activity central i

20、nspiratory activity generatorgenerator，CIAGCIAG）和吸气切断机制（）和吸气切断机制（inspiratory off-switch inspiratory off-switch mechanismmechanism，IOSMIOSM）第54页/共70页中枢吸气活动发生器中枢吸气活动发生器 引发吸气神经元呈渐增性放电，产生吸气。引发吸气神经元呈渐增性放电，产生吸气。 具体过程：在中枢吸气活动发生器的作用下，吸气神经元兴奋，其兴具体过程：在中枢吸气活动发生器的作用下，吸气神经元兴奋，其兴奋传至：奋传至：u脊髓吸气肌运动神经元，使肺扩张，引起吸气；脊髓吸气肌运动神经元，使肺扩张，引起吸气；u脑桥臂旁内侧核（脑桥臂旁内侧核（PBPB），加强其活动；），加强其活动；u吸气切断机制，使之兴奋。吸气切断机制，使之兴奋。第55页/共7