五章-呼吸-本科课件

1、生理教研室10/11/202210/3/202210/11/202210/3/2022呼吸：机体与外界环境间的气体交换过程。呼吸：机体与外界环境间的气体交换过程。第一节肺 通 气第一节肺 通 气缩小肺 脏扩张呼气肺内压大气压吸气肺内压大气压呼 吸 肌收 缩舒 张胸 廓缩小扩张缩小肺 脏扩张呼气肺内压大气压吸气肺内压大气压呼 吸吸气肌膈肌膈肌收缩，胸腔上下径增加；使肋骨外展，胸腔左右径增加。胸腔容积增加相当于总通气量的4/5。腹式呼吸(abdominal respiration)吸气肌膈肌膈肌收缩，胸腔上下径增加；使肋骨外展，胸腔左右径吸气肌肋间外肌收缩时使肋骨外展，肋骨、胸骨上提，胸腔前、后径

2、、左右径扩大。胸式呼吸(thoracic respiration).胸锁乳突肌、斜角肌、前锯肌使第一肋、胸骨上提，扩展胸腔上部。吸气肌肋间外肌收缩时使肋骨外展，肋骨、胸骨上提，胸腔前、后呼气肌膈肌、肋间外肌的舒张肋间内肌：胸腔前后左右径缩小腹壁肌：收缩时使腹内压升高，膈肌上升，胸腔上下径缩小呼气肌膈肌、肋间外肌的舒张肋间内肌：胸腔前后左右径缩小腹壁肌呼吸方式用力呼吸：吸气，膈肌、肋间外肌用力收缩，辅助吸气肌收缩。呼气，吸气肌舒张，呼气肌收缩，主动过程。平静呼吸：吸气，膈肌、肋间外肌。呼气，膈肌和肋间外肌舒张，被动过程。呼吸方式用力呼吸：平静呼吸： 2.肺内压:吸气初:肺内压 大气压=0.30.

3、4kPa呼气末:肺内压 = 大气压 2.肺内压:3.胸内压胸内压是指胸膜腔内的压力。3.胸内压平静吸气:胸内压 大气压=0.71.3kPa 呼气:胸内压 大气压=0.40.7kPa 特点:负压 平静吸气:胸内压 肺，胸廓自然容积肺容积壁层胸膜贴于胸廓内壁, 大气压对其影响极小。胸内压大气压肺回缩力胸内压0肺回缩力负压机制:意义：维持肺扩张促血液和淋巴液回流少量浆液的密闭腔胸内压大气压肺回缩力负压机制:意义：（二）肺通气的阻力弹性阻力 肺弹性阻力 胸廓弹性阻力非弹性阻力 气道阻力 惯性阻力 粘滞阻力（二）肺通气的阻力弹性阻力 (1)肺的弹性阻力顺应性 =(1/弹性阻力)弹性回缩力：弹性纤维和胶原

4、纤维，1/3肺表面张力：液气界面水分子间吸引力，2/3使肺泡缩小。 (1)肺的弹性阻力弹性回缩力：弹性纤维和胶原纤维，1/3肺泡肺泡肺泡回缩肺通气（吸气）阻力 肺泡内压不稳定肺泡破裂或萎缩 促肺泡内液生成产生肺水肿 P 2Tr肺泡回缩肺通气（吸气）阻力 2Tr表面活性物质:肺泡型细胞，分布于肺泡液-气界面上。二棕榈酰卵磷脂( DPL或DPPC )。作用：降低肺泡表面张力降低吸气阻力维持大小肺泡压力或容积的稳定防止肺水肿发生表面活性物质:吸气肺泡表面积DPL分散降表面张力作用肺泡表面张力肺泡回缩防肺泡破裂呼气肺泡表面积DPL聚集降表面张力作用肺泡表面张力肺泡回缩力吸气肺泡表面积DPL分散降表面张

5、力作用肺泡表面张力肺泡肺泡DPPC肺泡DPPC气道阻力气流速度：气体流动时，流速快阻力大 气流形式：层流阻力小， 湍流阻力大气阻口径： R1r4 跨壁压：呼气吸气肺实质对气道壁外向牵引：呼气吸气气道管壁平滑肌舒缩活动： 迷走NAch + M受体收缩阻力 交感NNE +2受体舒张阻力化学因素：E、NE、氨茶碱等。 气道阻力气流速度：气体流动时，流速快阻力大 （2）胸廓的弹性阻力廓胸胸廓处于自然位置时(肺容量67)，不表现有弹性回缩力；缩小时(肺容量67)，胸廓的弹性回缩力向外=吸气的动力，呼气的阻力；胸廓扩大时(肺容量67)，胸廓的弹性回缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。 （2）胸廓的弹性阻力二

6、、肺通气功能的评价10/11/2022二、肺通气功能的评价10/3/2022（一）肺容积和肺容量1、肺容积(pulmonary volume) 潮气量 (tidal volume TV)0.5L 补吸气量(inspiratory reserve volume IRV)1.5-2.0L 补呼气量(exspiratory reserve volume ERV)0.9-1.2L 余气量 (residual volume RV) 1.0-1.5L10/11/2022（一）肺容积和肺容量10/3/20222、肺容量(pulmonary capacity)深吸气量(inspiratory capacity

7、 IC)功能余气量(functional residual capacity FRC)肺活量(vital capacity VC)用力呼气量(forced experatory volume FEV)肺总量(total lung capacity TLC)10/11/20222、肺容量(pulmonary capacity)10/3/第五章-呼吸-本科课件时间肺活量最大吸气后以最快速度呼气，第1、2、3秒末呼出气量占肺活量的百分数。时间肺活量最大吸气后以最快速度呼气，第1、2、3秒（二）肺通气量1、每分通气量(minute pulmonary ventilation)每分通气量 每分钟进或出肺

8、的气体总量。6L-9L最大随意通气量 尽力作深快呼吸时，每分钟所能吸入或呼出的最大气量。 意义：估计一个人能进行多大运动量。 10/11/2022（二）肺通气量10/3/20222、无效腔与肺泡通气量解剖无效腔2、无效腔与肺泡通气量解剖无效腔生理无效腔=解剖无效腔+肺泡无效腔肺泡通气量:每分钟吸入肺泡的新鲜气量。 =（潮气量 - 无效腔气量）呼吸频率生理无效腔=解剖无效腔+肺泡无效腔肺通气量和肺泡通气量呼吸频率 潮气量 肺通气量 肺泡通气量 (次/min) (ml) (ml/min) (ml/min) 16 500 8000 5600 8 1000 8000 6800 32 250 8000

9、3200肺通气量和肺泡通气量呼吸频率 潮气量 肺通气量 第二节 呼吸气体的交换10/11/2022第二节 呼吸气体的交换10/3/2022 一、气体交换的基本原理方式：扩散动力：气体分压差 方向：高向低 扩散速率受溶解度、分子量、温度、分压差、面积、距离影响 10/11/2022 一、气体交换的基本原理10/3/2022二、气体交换的过程肺换气和组织换气10/11/2022二、气体交换的过程肺换气和组织换气10/3/2022三、影响气体交换的因素（一）影响肺换气因素呼吸膜的厚度 肺纤维化、水肿时增厚10/11/2022三、影响气体交换的因素（一）影响肺换气因素10/3/2022呼吸膜面积 3亿

10、个肺泡，70m2，40m2。运动时面积增大；肺不张、肺实变、肺炎、肺气肿、闭塞时面积减小 呼吸膜面积 2、 通气/血流比值：0.84 每分肺泡通气量和每分肺血流量的比值。 气多或血少 气少或血多 比值升高 比值降低 肺泡无效腔 A-V短路 换气效率低 2、 通气/血流比值：0.84通气/血流比值变化时对气体交换的影响V减小Q减小正常10/11/2022通气/血流比值变化时对气体交换的影响V减小Q减小正常10/3第三节 气体在血液中的运输O2、CO2在血中存在的形式形式：物理溶解、化学结合 第三节 气体在血液中的运输O2、CO2在血中存在的形式一、O2的运输形式：物理溶解（1.5%） 化学结合（

11、98.5%）一、O2的运输形式：物理溶解（1.5%）Hb与O2结合的特征：Hb+O2 HbO2反应快、可逆、不需酶催化，主要受 PO2影响血红素Fe 2+1分子Hb可结合4分子O2氧离曲线呈S形Hb与O2结合的特征：Hb+O2 Hb氧容量：100ml血的Hb所能结合的最 大氧量。Hb氧含量：100ml血的Hb实际结合的氧量。Hb氧饱和度：Hb氧含量和Hb氧容量的 百分比。 Hb氧容量：100ml血的Hb所能结合的最氧解离曲线及影响因素氧解离曲线：氧分压与血氧饱和度关系曲线。曲线呈S形，氧分压高时血氧饱和度高，氧分压低时血氧饱和度低。10/11/2022氧解离曲线及影响因素氧解离曲线：氧分压与血

12、氧饱和度关系曲线。氧解离曲线的意义上段：100mmHg，97.4%;80mmHg，96%，150mmHg，100%。血氧饱和度变化小。意义：当外环境或吸入气中的O2分压下降，造成血PO2降低时，仍能为机体摄取和携带足够的O2。 氧解离曲线的意义上段：100mmHg，97.4%;80mmH中段:PO2 6040mmHg是HbO2释放O2的部分。意义：可释放出适量的O2 ，满足机体安静状态下对O2 的需求。下段：PO2 4015mmHgHb与O2的解离阶段。意义：可释放足够的O2 ，满足活动增强组织对O2需求。代表O2的贮备中段:PO2 6040mmHg下段：PO2 4015mm影响氧离曲线的因素

13、影响氧离曲线的因素 1.PH和PCO2Pco2PH氧离曲线右移趋解离Pco2PH氧离曲线左移趋结合 这种酸度对Hb与o2亲和力的影响，称为波尔效应(Bohr effect) 意义：在肺脏促进氧合 在组织促进氧离。10/11/2022 1.PH和PCO210/3/20222.温度T升高，曲线右移,促使O2的释放；T降低，左移,不利于O2释放。组织代谢局部 T+CO2H+曲线右移氧离易低温麻醉时，应防组织缺O2 冬天，末梢循环+氧离难局部红、易冻伤10/11/202210/3/20223.其他因素Hb本身的性质 Hb的Fe2+Fe3+:Hb失去结合O2的能力（如亚硝酸盐） 异常Hb：Hb的运O2能

14、力（如地中海贫血）10/11/20223.其他因素10/3/20222，3-二磷酸甘油酸升高，氧离曲线右移CO与Hb的亲和力是O2的250倍CO与Hb中的一个血红素结合后，将增加其余3个血红素对O2的亲和力，曲线左移。2，3-二磷酸甘油酸升高，氧离曲线右移二、CO2的运输运输形式： 物理溶解（5%） 化学结合 碳酸氢盐 （88%） 氨基甲酸Hb（ 7% ）HbNH2O2+H+CO2=HHbNHOOH+O2占肺排出CO218%二、CO2的运输运输形式：（一） HCO3-形式：88反应过程： 10/11/2022（一） HCO3-形式：8810/3/2022反应特征:极快且可逆，反应方向取决PCO

15、2差； RBC膜上有Cl-和HCO3-特异转运载体，Cl-转移维持电平衡,促进CO2化学结合的运输；需酶催化；在RBC内反应, 在血浆内运输。 10/11/2022反应特征:10/3/2022（二）氨基甲酸血红蛋白的形式：7反应过程： HbNH2O2+H+CO2肺 HHbNHCOOHO2组织 反应特征: 反应迅速且可逆，无需酶催化； CO2与Hb的结合较为松散； 反应方向主要受氧合作用的调节，比较被动，以氧合氧离为主； 虽不是主要运输形式,却是高效率运输形式； 带满O2的Hb仍可带CO2。10/11/2022（二）氨基甲酸血红蛋白的形式：710/3/2022第四节 呼吸运动的调节一、呼吸中枢与

16、呼吸运动有关的神经元集中的部位。（一）脊髓颈3-5段和胸段前角1.中继站2.某些呼吸反射的初级中枢第四节 呼吸运动的调节一、呼吸中枢（一）脊髓X完整切断X横切脑干后呼吸运动的变化X完整切断X横切脑干后呼吸运动的变化（二）低位脑干延髓：呼吸节律基本中枢 作用：产生呼吸节律背侧吸气组，腹侧呼气组兴奋传至支配膈肌和肋间肌的脊髓前角运动N。脑桥： 呼吸调整中枢:与延髓的呼吸神经元形成双向联系。 作用：限制吸气，促吸气向呼气转化长吸中枢:易化吸气（二）低位脑干延髓：呼吸节律基本中枢（三）上位脑调节内脏活动和心理活动来影响调节呼吸运动（三）上位脑调节内脏活动和心理活动来影响调节呼吸运动 呼吸节律的形成10

17、/11/2022 呼吸节律的形成10/3/2022二、呼吸的反射性调节（一）化学感受性反射1. 外周化学感受器： 颈A体，主A体适宜刺激：血PO2 PCO2 H+10/11/2022二、呼吸的反射性调节（一）化学感受性反射10/3/2022第五章-呼吸-本科课件2 中枢 化学R延髓腹外侧浅表部位适宜刺激：脑脊液及局部细胞外液H+2 中枢 化学R延髓腹外侧浅表部位适宜刺激：第五章-呼吸-本科课件中枢化学感受器的特点、作用特点： 不感受缺氧的刺激 对CO2的敏感性比外周化学感受器高，反应潜伏期较长 作用：主要调节脑脊液的H+ （pH稳态）中枢化学感受器的特点、作用特点： 不感受缺氧的刺激CO2对呼

18、吸的调节血PCO2升高，呼吸深快。超过某程度，抑制呼吸。1.刺激外周化学感受器。2.CO2通过血脑屏障，与细胞外液中水结合（H2O+CO2=H2CO3H+HCO3+），H+刺激中枢化学感受器引起。CO2对呼吸的调节血PCO2升高，呼吸深快。CO2透过血-脑屏障10/11/2022CO2透过血-脑屏障10/3/2022H+对呼吸的调节效应：H+ ，引起呼吸深快。通过外周化学感受器和中枢化学感受器引起的。H+不易于穿过血脑屏障，外周化学感受器作用为主。 H+对呼吸的调节效应：H+ ，引起呼吸深快。低O2对呼吸的调节效应：一定范围内动脉血的PO2 ，引起呼吸深快 肺（泡）通气量 ； 机理：兴奋外周化学感受器，引起呼吸深快。PO2降低对呼吸中枢有直接的抑制作用，使呼吸浅慢。兴奋抑制但严重低O2 可致呼吸障碍：抑制兴奋。 低O2对呼吸的调节效应：一定范围内动脉血的PO2 ，严重肺通气和肺换气功能障碍，导致血低O2和CO2潴留，长时间的CO2潴留使中枢化学感受器对CO2的刺激作用发生适应，外周化学感受器对低O2的刺激适应慢，低O2成为驱动呼吸的主要刺激，应给予低流量的O2进行O2疗。严重肺通气和肺换气功能障碍，导致血低O2和CO2潴留，长时间（二）机械感受性反射1.肺牵张反射 指肺扩张或缩小而引起吸气抑制或兴奋的反射。包括肺扩张反射、肺萎缩反射。 10/11/2022（二）机械感受性反射1