生理学第五章呼吸系统电子版本

1、第五章第五章 呼吸系统呼吸系统(h x x tn)第一页，共55页。第五章第五章 呼吸系统呼吸系统(h x x tn)第一节第一节 肺通气肺通气第二节第二节 呼吸气体的交换呼吸气体的交换第三节第三节 气体在血液中的运输气体在血液中的运输(ynsh)第四节第四节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节第二页，共55页。第三页，共55页。第四页，共55页。1.呼吸：指机体和外界环境之间的气体交换呼吸：指机体和外界环境之间的气体交换 过程。过程。2.呼吸的过程：呼吸的过程：外呼吸外呼吸肺通气：外界空气和肺泡之间的气体交换；肺通气：外界空气和肺泡之间的气体交换；肺换气：肺泡和肺泡毛细血管血液肺换气：肺泡和肺泡毛

2、细血管血液(xuy)之间之间的气体交换；的气体交换；气体在血液气体在血液(xuy)中的运输；中的运输；内呼吸：指组织细胞通过组织液和毛细血管之内呼吸：指组织细胞通过组织液和毛细血管之间间 的气体交换。的气体交换。第五页，共55页。第一节第一节 肺通气肺通气(tng q)一一.呼吸道的结构特征和功能呼吸道的结构特征和功能二二.肺泡的结构和功能肺泡的结构和功能三三.肺通气的动力肺通气的动力四四.肺通气的阻力肺通气的阻力五五.肺容积肺容积(rngj)和肺容量和肺容量六六.肺通气量肺通气量第六页，共55页。一一. 呼吸道的结构特征和功能呼吸道的结构特征和功能(gngnng)1.呼吸道的组成：呼吸道的组

3、成：上呼吸道：鼻、咽、喉；上呼吸道：鼻、咽、喉；下呼吸道：气管、支气管及其肺内分支。下呼吸道：气管、支气管及其肺内分支。2.呼吸道的结构特征及功能呼吸道的结构特征及功能分泌粘液：湿润和清洁空气，受交感神经调节；分泌粘液：湿润和清洁空气，受交感神经调节；支气管及其分支：平滑肌收缩调节气道阻力支气管及其分支：平滑肌收缩调节气道阻力(zl)， 受交感和副交感神经的调受交感和副交感神经的调节。节。第七页，共55页。二二.肺泡的结构肺泡的结构(jigu)和机能和机能（一）肺泡的结构（一）肺泡的结构肺泡肺泡肺泡上皮细胞：肺泡上皮细胞：I型：鳞状，型：鳞状，95；II型：圆形或立方状，型：圆形或立方状，5，

4、分泌肺泡表面，分泌肺泡表面活性物质。活性物质。基膜基膜肺泡隔：毛细血管网、弹力纤维肺泡隔：毛细血管网、弹力纤维(xinwi)、胶原纤维胶原纤维(xinwi)等。等。（二）呼吸膜（二）呼吸膜（三）肺泡表面活性物质（三）肺泡表面活性物质第八页，共55页。第九页，共55页。第十页，共55页。功能：降低功能：降低(jingd)肺泡表面张力肺泡表面张力生理意义：生理意义：1. 维持肺泡容积的相对稳定维持肺泡容积的相对稳定2. 防止液体在肺泡积聚防止液体在肺泡积聚肺水肿肺水肿3. 降低降低(jingd)吸气阻力，减少吸气做功吸气阻力，减少吸气做功（三）肺泡(fipo)表面活性物质第十一页，共55页。第十二

5、页，共55页。三三. 肺通气肺通气(tng q)动力动力（一）呼吸（一）呼吸(hx)运动运动（二）肺内压（二）肺内压（三）胸膜腔内压（三）胸膜腔内压原始动力原始动力呼吸肌的运动呼吸肌的运动(yndng)直接动力直接动力气体压力差气体压力差第十三页，共55页。平静呼吸平静呼吸吸气运动：吸气肌（肋间外肌和膈肌）收缩吸气运动：吸气肌（肋间外肌和膈肌）收缩(shu su)，胸廓扩胸廓扩 大。大。主动主动呼气运动：吸气肌舒张，胸廓复位。呼气运动：吸气肌舒张，胸廓复位。被动被动用力呼吸用力呼吸吸气运动：吸气肌和吸气辅助肌（斜角肌、胸锁乳突吸气运动：吸气肌和吸气辅助肌（斜角肌、胸锁乳突 肌、胸肌和背肌等）收

6、缩肌、胸肌和背肌等）收缩(shu su)，胸，胸廓扩大。廓扩大。 主动主动呼气运动：吸气肌及吸气辅助肌舒张，呼气肌（肋间呼气运动：吸气肌及吸气辅助肌舒张，呼气肌（肋间 内肌和腹肌）收缩内肌和腹肌）收缩(shu su)，胸廓缩小。，胸廓缩小。 主动主动（一）呼吸运动（一）呼吸运动指呼吸肌的舒缩引起的胸廓的扩大指呼吸肌的舒缩引起的胸廓的扩大(kud)和缩小。和缩小。第十四页，共55页。第十五页，共55页。（二）肺内压（二）肺内压指气道和肺泡指气道和肺泡(fipo)内的压力。内的压力。肺内压和外界环境的气压差是呼吸的直接肺内压和外界环境的气压差是呼吸的直接动力，故人为的改变肺内压和大气压之动力，故人

7、为的改变肺内压和大气压之间的压力差，如人工呼吸间的压力差，如人工呼吸(rngnghx)，可以维持正常的肺通气。可以维持正常的肺通气。第十六页，共55页。（三）胸膜（三）胸膜(xingm)腔内压（胸内压）腔内压（胸内压）胸内压肺内压肺回缩力胸内压肺内压肺回缩力胸内负压的产生原因胸内负压的产生原因(yunyn)：胎儿在出生前、后胸廓的生长速度快于肺。胎儿在出生前、后胸廓的生长速度快于肺。 胸内负压的生理意义：胸内负压的生理意义：1. 维持肺和小气道的扩张状态；维持肺和小气道的扩张状态；2. 有利于静脉血和淋巴的回流。有利于静脉血和淋巴的回流。胸膜胸膜(xingm)腔：指由胸膜腔：指由胸膜(xing

8、m)壁壁层与脏层围成的密层与脏层围成的密 闭、潜在的腔隙闭、潜在的腔隙 胸内压：胸膜胸内压：胸膜(xingm)腔内的压力腔内的压力第十七页，共55页。四四. 肺通气肺通气(tng q)阻力阻力（一）（一） 弹性弹性(tnxng)阻力（阻力（70）（二）非弹性（二）非弹性(tnxng)阻力（阻力（30）（三）呼吸功（略）（三）呼吸功（略）第十八页，共55页。（一）弹性(tnxng)阻力1. 肺的弹性肺的弹性(tnxng)阻力阻力2. 胸廓的弹性胸廓的弹性(tnxng)阻力阻力3. 肺与胸廓的顺应性肺与胸廓的顺应性第十九页，共55页。（二）非弹性(tnxng)阻力气道阻力（气道阻力（ 占非弹性阻力

9、的占非弹性阻力的80%-90%）影响气道阻力的因素影响气道阻力的因素气流气流(qli)速度速度气流气流(qli)形式形式气道管径气道管径气道内外的压力差气道内外的压力差自主神经系统的调节自主神经系统的调节体液因素的影响（儿茶酚胺、组胺等）体液因素的影响（儿茶酚胺、组胺等）第二十页，共55页。五五. 肺容积肺容积(rngj)和肺容量和肺容量（一）肺容积（一）肺容积(rngj)（二）肺容量（二）肺容量第二十一页，共55页。（一）肺容积（一）肺容积指四种指四种(s zhn)互不互不重叠的呼吸气量重叠的呼吸气量1. 潮气量：潮气量：400600ml2. 补吸气补吸气(x q)量：量：15002000m

10、l3. 补呼气量：补呼气量：9001200ml4. 残气量：残气量：10001500ml肺总容量潮气量补吸气肺总容量潮气量补吸气(x q)量补呼气量补呼气量残气量量残气量男性约男性约5000ml，女性约，女性约3500ml。 第二十二页，共55页。第二十三页，共55页。（二）肺容量（二）肺容量 指四种肺容积中的两项或两项以上指四种肺容积中的两项或两项以上(yshng)的联合气量。的联合气量。 1. 深吸气量补吸气量潮气量深吸气量补吸气量潮气量 2. 功能残气量补呼气功能残气量补呼气(h q)量残气量量残气量 3. 肺活量补吸气量潮气量补呼气肺活量补吸气量潮气量补呼气(h q)量。量。男性约男性

11、约3500ml，女性约，女性约2500ml 。4. 肺总容量肺活量残气量肺总容量肺活量残气量 第二十四页，共55页。时间肺活量：临床时间肺活量：临床上一般指最大吸气上一般指最大吸气后，进行用力呼气，后，进行用力呼气，计算计算(j sun)在第在第1、2、3秒末呼出的气秒末呼出的气量占总肺活量的容量占总肺活量的容积百分比。反映一积百分比。反映一定时间内所能呼出定时间内所能呼出的气量。的气量。第二十五页，共55页。六六. 肺通气量肺通气量指单位指单位(dnwi)时间内进出肺时间内进出肺的气体量。的气体量。（一）每分通气（一）每分通气(tng q)量量（二）无效腔和肺泡通气（二）无效腔和肺泡通气(t

12、ng q)量量第二十六页，共55页。（一）每分通气(tng q)量 每分钟吸入或呼出肺的气体每分钟吸入或呼出肺的气体(qt)量量每分通气量潮气量呼吸频率每分通气量潮气量呼吸频率正常人呼吸频率为正常人呼吸频率为1218次次/min，每，每分通气量约分通气量约68L/min，每分最大通，每分最大通气量约气量约70120L/min 第二十七页，共55页。解剖无效腔：指从上呼吸道至呼吸性细支气管部解剖无效腔：指从上呼吸道至呼吸性细支气管部分的气道，该部分不参与气体交换过分的气道，该部分不参与气体交换过程，程，称为，正常称为，正常(zhngchng)成年人约成年人约150ml。肺泡无效腔：指进入肺泡的气

13、体有部分未能与肺肺泡无效腔：指进入肺泡的气体有部分未能与肺毛细血管血液之间进行气体交换，这部毛细血管血液之间进行气体交换，这部分气体所占的肺泡容量称为。分气体所占的肺泡容量称为。生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔。生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔。一般肺泡无效腔很小，生理无效腔一般肺泡无效腔很小，生理无效腔解剖无效腔。解剖无效腔。（二）无效(wxio)腔和肺泡通气量第二十八页，共55页。肺泡通气量：指每分钟吸入或呼出肺泡的气肺泡通气量：指每分钟吸入或呼出肺泡的气量，是衡量肺部气体量，是衡量肺部气体(qt)交换有效交换有效率的率的指标。指标。肺泡通气量（潮气量无效腔气量）呼吸肺泡通气量（潮气量无效腔气

14、量）呼吸频率频率第二十九页，共55页。第二节第二节 呼吸气体呼吸气体(qt)的交换的交换一一. 呼吸气体交换的原理呼吸气体交换的原理(yunl)（一）气体交换的动力（一）气体交换的动力（二）气体扩散速率及影响因素（二）气体扩散速率及影响因素二二. 肺泡气体交换和组织气体交换肺泡气体交换和组织气体交换（一）（一） 肺泡气、血液及组织中的氧分压和二氧化碳分压肺泡气、血液及组织中的氧分压和二氧化碳分压（二）肺泡气体交换（二）肺泡气体交换（三）组织气体交换过程（三）组织气体交换过程第三十页，共55页。气体交换的方式气体交换的方式扩散扩散(kusn)气体交换的直接动力气体交换的直接动力气体分压差气体分压

15、差第三十一页，共55页。气体气体(qt)扩散的影响因素扩散的影响因素 分压差扩散面积温度气体分压差扩散面积温度气体(qt)溶解度溶解度扩散速率扩散速率 扩散距离扩散距离分子量分子量第三十二页，共55页。二. 肺泡气体(qt)交换和组织气体(qt)交换第三十三页，共55页。影响肺泡气体交换的因素影响肺泡气体交换的因素呼吸呼吸(hx)膜的面积膜的面积呼吸呼吸(hx)膜的厚度膜的厚度通气通气/血流比值血流比值指每分钟肺泡通气量和每分钟肺血流量的指每分钟肺泡通气量和每分钟肺血流量的比值。比值。第三十四页，共55页。第三节第三节 气体在血液气体在血液(xuy)中的运中的运输输一一. 氧和二氧化碳在血液氧

16、和二氧化碳在血液(xuy)中的存在中的存在形式形式二二. 氧的运输氧的运输三三. 二氧化碳的运输二氧化碳的运输第三十五页，共55页。一. 氧和二氧化碳在血液(xuy)中的存在形式第三十六页，共55页。二. 氧的运输(ynsh)（一）氧容量，氧含量（一）氧容量，氧含量(hnling)和氧饱和氧饱和度和度（二）（二） Hb与氧的可逆结合与氧的可逆结合（三）氧离曲线（三）氧离曲线（四）影响氧离曲线的因素（四）影响氧离曲线的因素第三十七页，共55页。氧含量：氧含量：100ml血液血液(xuy)中血红蛋白实际中血红蛋白实际结合结合的氧量的氧量氧容量：氧容量：100ml血液中血红蛋白可以血液中血红蛋白可以

17、(ky)结结合合氧的最大量氧的最大量血氧饱和度：氧含量血氧饱和度：氧含量(hnling)占氧容量的百分比占氧容量的百分比第三十八页，共55页。第三十九页，共55页。三. 二氧化碳(r yng hu tn)的运输（一）二氧化碳的运输形式（一）二氧化碳的运输形式（二）二氧化碳解离曲线（二）二氧化碳解离曲线（三）氧和血红蛋白（三）氧和血红蛋白(xuhng dnbi)的结合对的结合对二氧化碳运输二氧化碳运输 的影响的影响第四十页，共55页。第四十一页，共55页。波尔效应：指血液中波尔效应：指血液中pH的降低的降低(jingd)与与pCO2 的升高使的升高使O2 与与Hb亲和亲和力降低力降低(jingd

18、)，氧，氧离曲线右移。离曲线右移。何尔登效应：指血液中何尔登效应：指血液中O2 与与Hb 的结合使的结合使CO2 与与Hb亲和力降低亲和力降低(jingd)，促进，促进CO2的的释放。释放。第四十二页，共55页。第四节第四节 呼吸呼吸(hx)运动的调节运动的调节一一. 呼吸中枢与呼吸节律呼吸中枢与呼吸节律(jil)的形的形成成二二. 呼吸运动的反射性调节呼吸运动的反射性调节第四十三页，共55页。（一）呼吸（一）呼吸(hx)中枢中枢1. 脊髓：初级反射中枢脊髓：初级反射中枢2. 低位脑干：基本呼吸低位脑干：基本呼吸(hx)中枢中枢延髓：基本生命中枢，呼吸延髓：基本生命中枢，呼吸(hx)节律发生地

19、节律发生地脑桥：呼吸脑桥：呼吸(hx)调整中枢（调整中枢（PBKF核团）核团）3. 大脑皮层：随意呼吸大脑皮层：随意呼吸(hx)的调节中枢的调节中枢（二）呼吸（二）呼吸(hx)节律的形成节律的形成 吸气模式发生器：延髓吸气模式发生器：延髓 吸气切断机制：脑桥吸气切断机制：脑桥(PBKF核团）核团）一一. 呼吸中枢呼吸中枢(zhngsh)与呼吸节与呼吸节律的形成律的形成第四十四页，共55页。第四十五页，共55页。第四十六页，共55页。第四十七页，共55页。二二. 呼吸运动呼吸运动(yndng)的反射性的反射性调节调节（一）肺牵张反射（黑白（一）肺牵张反射（黑白(hibi)反射）反射）（二）呼吸的

20、化学感受性反射（二）呼吸的化学感受性反射（三）呼吸机本体感受性反射（略）（三）呼吸机本体感受性反射（略）（四）防御性呼吸反射（略）（四）防御性呼吸反射（略）第四十八页，共55页。（一）肺牵张反射（一）肺牵张反射(fnsh)1. 肺扩张肺扩张(kuzhng)反反射射2. 肺萎陷反射肺萎陷反射第四十九页，共55页。1. 外周和中枢化学外周和中枢化学(huxu)感受器感受器2. PCO2、pH与与PO2对呼吸的调节对呼吸的调节3. PCO2、pH与与PO2在呼吸调节中的相互作在呼吸调节中的相互作用用（二）呼吸（二）呼吸(hx)的化学感受性反的化学感受性反射射第五十页，共55页。1. 外周和中枢外周和中枢(zhngsh)化学感受化学感受器器（1）外周化学感受器（适宜刺激）外周化学感受器（适宜刺激 pCO2、pH与与pO2 ）颈动脉体化学感受器颈动脉体化学感受器主动脉体化学感受器主动脉体化学感受器（2）中枢化学感受器（适宜刺激）中枢化学感受器（适宜刺激pH ） 延髓中枢化学感受器延髓中枢化学感受器通过通过(tnggu)血液中的血液中的CO2透过血脑屏障发挥作用透过血脑屏障发挥作用第五十一页，共55页。PCO2对呼吸的调节（