生理学 第五章课件

1、 第五章呼 吸（Respiration）【目的与要求】熟悉呼吸的概念及呼吸的基本过程。了解呼吸器官的结构特点及功能意义。掌握肺内压的变化，胸膜腔负压的形成及意义，肺表面活性物质的来源及意义，用力呼气量及肺泡通气量的概念及意义。掌握肺换气的原理和影响因素，肺通气/血流比值的概念和意义。熟悉气体运输的形式，掌握氧与Hb结合的特征、氧解离曲线的概念及影响因素。熟悉呼吸中枢的概念和部位，掌握化学感受器的种类和化学性因素调节的途径。熟悉肺牵张反射的概念及意义。 呼吸（Respiration）：机体与外界环境之间的气体交换过程。三个相互衔接并同时进行的过程1.外呼吸：包括肺通气和肺换气2.气体在血液中的运

2、输3.内呼吸：组织细胞与组织毛细血管之间 的气体交换以及组织细胞内的生物氧化过程第一节 呼吸器官的结构特点及功能 第二节 肺通气第三节 呼吸气体的交换第四节 气体在血液中的运输第五节 呼吸运动的调节 目 录第一节 呼吸道和肺的结构与功能呼吸道上呼吸道下呼吸道呼吸道：具有加温、加湿、过滤和清洁作用一、呼吸道（Airway )肺泡上皮细胞 型细胞型细胞二、肺泡 三、胸廓 吸气肌 收缩 （呼气肌） 舒张胸廓 扩大和 缩小肺内压降低大气压 呼气肺扩大和缩小浆液内聚力 胸内负压呼吸运动原动力肺内压与大气压的压力差直接动力呼吸肌呼气肌 呼吸运动：呼吸肌的收缩和舒张引起的胸 廓节律性扩张与缩小。吸气肌腹壁肌

3、肋间内肌肋间外肌膈肌（一）呼吸运动(respiration movement)平静呼吸(eupnea)：安静状态下平稳而均匀的自然呼吸。 吸气：主动过程 呼气：被动过程用力呼吸(forced breathing)：加深加快的呼吸。 呼气：主动过程 吸气：主动过程呼吸暂停、声带开放、呼吸道通畅时： 肺内压大气压呼吸运动过程中肺内压的周期性交替升降 肺内压和大气压之间的压力差 推动气体进出肺的直接动力1. 肺内压(intrapulmonary pressure) 肺泡内的压力 （二）呼吸时肺内压和胸膜腔内压的变化吸气初：肺内压 大气压 呼气开始呼气末：肺内压 = 大气压 呼气停止呼气末吸气末2.

4、胸膜腔内压(intrapleural pressure) 肺回缩以胸膜腔密闭且含浆液为条件胸廓生长肺生长胸廓容积肺容积 胸廓将肺拉大肺回缩 胸内负压胸膜腔负压的形成 胸膜腔内压 = 肺内压 肺回缩力 在吸气末或呼气末 胸膜腔内压 = 大气压 肺回缩力 以大气压为0，胸膜腔内压=肺回缩力 （负压是指其低于大气压） 呼气末：-3 -5mmHg； 吸气末：-5 -10 mmHg为什么平静呼气末胸膜腔内压仍然为负胸膜腔负压及其生理意义： 维持肺泡的扩张状态，有利于肺的扩张 有利于静脉血及淋巴液的回流气胸弹性阻力（肺和胸廓） 平静呼吸时约占总通气阻力的70%非弹性阻力 平静呼吸时约占总通气阻力的30%

5、（气道阻力、惯性阻力与粘滞阻力）二、肺通气的阻力（一）弹性阻力与顺应性 弹性阻力( R )：物体对抗外力作用所引起变形的力。包括肺弹性阻力和胸廓弹性阻力。 顺应性( C )：在外力作用下弹性组织的可扩张性。顺应性（C ）=容积变化 / 压力变化(L/cmH2O)顺应性（C ）= 1/R（1）肺泡表面张力和肺表面活性物质 肺泡表面张力(surface tension) 肺泡的内表面覆盖一薄层液体，与肺泡内气体形成液-气界面，使液体表面尽量缩小的力。阻碍肺泡扩张，增加吸气的阻力，降低肺顺应性；使相通的大小肺泡内压不稳定；促进肺部组织液生成，使肺泡内液体积聚。 肺泡表面张力肺表面活性物质减少 肺不张

6、肺弹性阻力增加，顺应性降低 吸气困难肺弹性阻力减小，顺应性增大 呼气困难正常及几种异常情况下顺应性曲线 跨肺压(cmH2O)（肺内压-胸内压）正常肺气肿（emphysema）肺纤维化(fibrosis)肺不张(atelectasis)肺容积(升)肺容量 = 肺总容量的67% 无回弹力肺容量肺总容量的67% 向内的回弹力肺容量肺总容量的67% 向外的回弹力 胸腔容积变化 (V)Cchw= L/cmH2O 跨胸壁压力变化(P)2. 胸廓弹性阻力和顺应性(compliance)肺容量占肺总容量百分比胸廓弹性回位力胸廓容积67（自然位置）（平静吸气末） 无自然容积 67（ 自然位置）（深吸气状态） 向

7、内（吸气阻力）大于自然容积 67 （ 0.84(dead space)肺泡无效腔7%PCO2过高直接抑制呼吸中枢对呼吸运动的调节CO2但CO2 过度积聚，压抑中枢神经系统，出现呼吸困难、头昏，甚至昏迷，称为CO2 麻醉颈动脉体灌流液颈动脉体对PCO2的反应记录电极PCO2颈动脉体放电频率 H+不变 PCO2人工脑脊液中枢化学感受器对PCO2的反应脑脊液中PCO2脑脊液中H+浓度中枢化学感受器分析H2O碳酸酐酶H2CO3中枢化学感受器H+HCO3动脉血中PCO2升高CO2血脑屏障CO2的两条作用途径中枢化学感受器动脉血中PCO2升高H+外周化学感受器动脉血中H+ 呼吸加深加快 肺通气量增多中枢化

8、学感受器对H+ 的敏感性较外周化学感受器大 25倍，H+ 透过血脑屏障的速度较慢，限制其作用。脑脊液中的H+才是中枢化学感受器的最有效的刺 激。2. H+对呼吸运动的调节H+浓度中枢化学感受器外周化学感受器脑脊液中的H+对呼吸运动的调节H+颈动脉体灌流液H+浓度切除迷走神经、窦神经H+浓度颈动脉体灌流液中H+浓度对呼吸的影响3. 缺O2对呼吸运动的调节 呼吸气中的PO2 呼吸加深加快 肺通气量 仅当PO2 低于10.64kPa（80mmHg）才有调节作用， 对正常呼吸的调节作用不大。 PO2 下降主要作用于外周化学感受器，缺氧对呼吸中 枢的直接作用是抑制 当中枢化学感受器对CO2 产生适应时，

9、PO2 对外周化 学感受器的刺激在呼吸调节上起重要作用为什么低氧时不能吸入纯氧PO2PO2切除迷走神经、窦神经颈动脉体灌流液颈动脉体灌流液中PO2对呼吸的影响PCO2中枢化学感受器外周化学感受器PO2H+浓度小结：PCO2、H+ 及PO2的相互关系 PCO2 H+ ，两者均刺激通气 H + 通气 CO2 抵消一部分由 H + 的刺激作用 PO2 通气 PCO2 和 H + 减弱了PO2的刺激作用 （二）机械感受性反射 1. 肺牵张反射（Hering-Breuer reflex） （1）肺扩张反射：肺扩张时引起吸气抑制的反射。 肺扩张 刺激了气道平滑肌的牵张感受器 延髓 吸气切断机制 切断吸气

10、呼气 （2）肺萎陷反射：肺萎陷到一定程度时反射性地引 起吸气的反射。 2. 呼吸肌的本体感受性反射（三）防御反射 咳嗽反射：激惹气道粘膜感受器 呼吸肌 强烈收缩 + 会厌关闭 肺内压急剧上升 会厌突然开放 从肺内涌出爆发性气流 喷嚏反射：激惹鼻粘膜 气体急剧地通过 鼻腔喷出（会厌持续开放）陈施氏呼吸（Cheyne-stokes氏呼吸）：呼吸运动逐渐加强加快，达到最强后，又逐渐减弱减慢，直到呼吸暂停，待一定时间后，又重复上述过程，周而复始。Biot呼吸：多次强呼吸后，出现一次长时间呼吸暂停，如此周而复始。 三、周期性呼吸复习思考题1.何谓呼吸？呼吸全过程由哪几个环节组成？2.肺通气的动力是什么？需要克服那些阻力才能实现肺