生理学05+呼吸系统课件

第四章呼吸

呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸全过程：

肺呼吸(外呼吸)

运输

细胞呼吸(内呼吸)12/16/20221过程包括三个环节肺通气肺换气肺通气组织换气外呼吸内呼吸12/16/20222呼吸12/16/20223呼吸4.1哺乳类的肺通气活动一、呼吸道的结构和功能（一）呼吸道的结构

鼻气管咽上呼吸道支气管下呼吸道喉小支气管及终末支气管

12/16/20225呼吸（二）呼吸道主要功能1、通气功能2、加温湿润3、过滤清洁4、参与肺通气量的调节12/16/20226呼吸（二）肺12/16/20227呼吸12/16/20228呼吸12/16/202210呼吸12/16/202212呼吸型式:按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸；按动作部位分:胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。混合呼吸:正常成人。腹式呼吸:婴儿、胸膜炎及胸腔积液患者。胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块者。12/16/202214呼吸腹式呼吸(膈式呼吸)：由膈肌舒收引起的呼吸运动伴以腹壁的起伏。

胸式呼吸：由肋间肌舒收使肋骨和胸骨运动所产生的呼吸运动。12/16/202215呼吸1.平静呼吸肺内压＞大气压，气体经呼吸道出肺胸廓容积缩小,肺被动缩小膈肌和肋间外肌舒张，肋骨和膈肌弹性回位，缩小胸廓上下、前后、左右径肺内压＜大气压，气体经呼吸道入肺胸廓容积扩大，肺在胸膜腔负压作用下被动扩张(因肺无主动扩缩的组织结构)

膈肌收缩使膈顶下移，增大胸廓的上下径肋间外肌收缩使肋骨上提,扩大胸廓前后、左右径

吸气

呼气12/16/202216呼吸2.用力呼吸用力吸气时，辅助吸气肌也参加，胸廓容积进一步扩大。用力呼气时，除吸气肌舒张外，呼气肌也参加（肋间内肌+腹壁肌收缩），胸廓容积进一步缩小。平静呼吸与用力呼吸特点：①平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。②用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。③平静呼吸时，肋间外肌所起的作用＜膈肌。

3.呼吸形式

胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸混合呼吸:正常成人腹式呼吸:婴儿；双杠或地上做倒立的动作

胸式呼吸:屈体直角动作造型

12/16/202217呼吸

人工呼吸(Artificialrespiration)用人为的方法造成肺内压和大气压之间的压力差来维持肺通气。方法：人工呼吸机口对口人工呼吸节律举臂压背或挤压胸廓关键：保持呼吸道通畅，争取时间(4分钟以内)

12/16/202218呼吸（二）肺内压和胸内压

1.肺内压：肺泡内的压力。肺内压随着肺被动的扩张或回缩而变化。吸气初肺被动扩张肺内压大气压吸气末肺内压=大气压呼气初肺被动回缩肺内压大气压呼气末肺内压=大气压<>12/16/202220呼吸12/16/202221呼吸

胸内压=大气压-肺回缩力若大气压为0，则胸内压=-肺回缩力。肺弹性组织的回缩力1/3肺泡内液体表面张力2/312/16/202223呼吸B.生理意义保持肺泡的稳定性；作用于胸腔内的心脏和大静脉，降低中心静脉压，促进静脉血回心和淋巴液回流。12/16/202224呼吸

呼吸运动产生的动力,在克服肺通气所遇到的阻力后,方能实现肺通气。阻力增高是临床肺通气障碍的常见原因。弹性阻力非弹性阻力肺通气阻力胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关肺弹性阻力气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关粘滞阻力惯性阻力肺弹性回缩力:1/3肺泡表面张力：2/3常态下可忽略不计12/16/202226呼吸

1、肺容积四种基本肺容积

（1）潮气量(tidalvolume)：每次呼吸时吸入或呼出的气体量。正常成年人平静呼吸时平均为500mL。（2）补吸气量或吸气储备量1500－2000mL。（3）补呼气量或呼气储备量900－1000mL

（4）残气量：最大呼气末尚存留于肺中不能呼出的气体量。正常成年人约为1000－1500mL。三、肺容量和肺通气量12/16/202227呼吸12/16/202228呼吸(3)肺活量(vitalcapacity,VC)

:

概念：一次最大吸气后从肺内所能呼出的最大气体量。肺活量=潮气量+补吸气量+补呼气量。正常值：成年男性平均3500mL，女性平均2500mL意义：反映了肺一次通气的最大能力。可作为肺通气功能的指标。

12/16/202230呼吸用力肺活量(forcedvitalcapacity,FVC)一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气量。12/16/202231呼吸用力呼气量（时间肺活量timedvitalcapacity）概念：受试者以最快速度呼气，分别测定第1sec、2sec、3sec末所呼出的气体量，计算其所占肺活量的百分比，分别称为第1sec、2sec、3sec的时间肺活量。正常值：成年人各为83%、96%和99%。12/16/202232呼吸意义：反映肺通气阻力的变化，评价肺通气功能的较好指标。阻塞性肺疾病患者肺活量可能正常，但时间肺活量显著降低。

12/16/202233呼吸（二）肺通气量和肺泡通气量

1.肺通气量（1）每分通气量(minuteventilationvolume)

指每分钟进或出肺的气体总量，

每分通气量=潮气量×呼吸频率6000~9000mL

500mL12~18

12/16/202234呼吸（2）最大随意通气量:以最快速度、最大深度呼吸时的每分通气量为每分最大随意通气量。一般可达70－150L/min

可了解肺通气功能的储备能力。

通气贮量百分比=最大随意通气量—每分平静通气量最大随意通气量X100%

12/16/202235呼吸呼吸时的肺容积变化示意图12/16/202236呼吸2.无效腔和肺泡通气量

生理无效腔=解剖无效腔+肺泡无效腔

肺泡通气量=（潮气量-无效腔)×呼吸频率平静呼吸：肺泡通气量=（500–150）×12=4.2(L/min)深慢呼吸：肺泡通气量=（1000–150）×6=5.1(L/min)浅快呼吸：肺泡通气量=（250–150）×24=2.4(L/min)12/16/202237呼吸

临床链接气胸：胸膜腔的密闭性遭到破坏，空气进入胸膜腔。气胸时,胸膜腔负压消失→肺不张胸腔积液：胸膜腔的潜在性遭到破坏，胸膜腔负压消失→肺不张，12/16/202238呼吸4.2呼吸气体交换与运输一、呼吸气体的交换（一）交换过程1.肺换气：肺泡气中的O2通过呼吸膜进入肺毛细血管中，同时血液中的CO2进入肺泡的过程。2.组织换气：经过肺换气后的动脉血经过组织时，血液中的O2进入组织，而组织细胞代谢产生的CO2进入血液的过程。12/16/202239呼吸12/16/202240呼吸12/16/202241呼吸（二）影响气体交换因素—肺换气1.气体的分压差、气体的溶解度与分子量2.呼吸膜厚度与面积A厚度：反比；B表面积：正比；12/16/202242呼吸3.通气/血流比值定义：每分肺通气量（VA）与每分肺血流量（Q）之比（VA/Q）。影响：只有适宜的VA/Q才能实现适宜的气体交换。12/16/202243呼吸通气(肺泡通气量)/血流(心输出量)正常4.2L/5.0L=0.84比值增加,气体交换减少相当出现肺泡无效腔比值下降,气体交换减少相当出现A-V短路12/16/202244呼吸二、气体在血液中的运输（一）气体在血液中的存在形式

物理溶解态：血浆化学结合态：血浆和红细胞绝大多数

物理溶解

化学结合合计物理溶解化学结合合计O20.3120.020.310.1115.215.31CO22.5346.448.932.9150.052.91动脉血静脉血12/16/202245呼吸（二）气体的运输1.氧气的运输AO2化学结合a反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影响b该反应是氧合，不是氧化。c.1分子Hb可以结合4分子O2。

氧容量；氧含量；氧饱和度d.Hb与O2的结合或解离曲线呈S形，与Hb的变构效应有关。12/16/202246呼吸

100ml血液中，Hb所能结合的最大O2量称为Hb的氧容量。

而实际结合的O2量称为Hb的氧含量。Hb氧含量占氧容量的百分比为Hb氧饱和度。

12/16/202247呼吸B.氧离曲线

氧离曲线表示PO2与Hb氧饱和度之间的关系曲线。①各段特点及其功能意义a.氧离曲线的上段

特点：较平坦，表明PO2的变化对Hb氧饱度影响不大。

意义：对于缺氧环境具有一定的适应能力。12/16/202248呼吸B.氧离曲线b.氧离曲线中下段特点：较陡，当PO2稍降，便可迅速释放大量的O2。意义：对于组织活动供氧十分有利。12/16/202249呼吸②影响氧离曲线的因素

apH和PCO2如图所示：pH下降或PCO2升高，氧饱和度在下降，Hb对O2的亲和力降低，曲线右移；反之曲线左移。

12/16/202250呼吸b.温度

温度升高，氧离曲线右移，促使O2释放；温度降低，曲线左移，不利于O2的释放。

12/16/202251呼吸

c.2,3-二磷酸甘油酸

如图：2,3-DPG浓度升高，Hb对O2亲和力降低，氧离曲线右移：反之曲线左移。此外，Hb自身性质、CO也可以影响到Hb与O2的结合。12/16/202252呼吸2.二氧化碳的运输血液中CO2的化学结合形式：A.碳酸氢盐B.氨基甲酸血红蛋白12/16/202253呼吸

红细胞组织细胞CO2CO2H2OH2CO3CO2H2OCAH2CO3Cl-

Cl-HCO3-++HbHHb+K+HCO3-NaHCO3血浆

KHCO3

Hb—NH2

HbNHCOOH肺PCO2高Na++H+PCO2低CA组织细胞肺12/16/202254呼吸4.3呼吸的调节一、神经调节呼吸的反射性调节——肺的牵张反射

P138

1.定义:由肺扩张或肺缩小引起的吸气抑制或兴奋的反射为肺牵张反射。

12/16/202255呼吸2.分类:A肺扩张反射

定义：肺充气或扩张时抑制吸气的反射。

生理意义：加速了吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加。B肺缩小反射

定义：肺缩小时引起吸气的反射。

生理意义：对平和呼吸的调节意义不大，只有在深呼吸或病理情况（肺炎）才会发挥作用。12/16/202256呼吸二、化学因素的调节（一）化学感受器1.外周化学感受器：

颈动脉体和主动脉体

对H+或缺氧敏感

H+升高或缺氧，颈动脉体，呼吸加强；12/16/202257呼吸

2.中枢化学感受器位于延髓第四脑室底部；对CO2刺激敏感；

为什么中枢化学感受器对CO2的反应有一定的时间延迟？

12/16/202258呼吸㈡PCO2、pH和PO2对呼吸的影响1.PCO2的影响

PCO2是维持呼吸和呼吸中枢兴奋性的重要生理性体液因素。CO2对呼吸的刺激作用主要通过中枢化学感受器兴奋呼吸中枢，且对此途径极为敏感；正常情况下对外周感受器较为迟钝。12/16/202259呼吸2.pH的影响

pH对呼吸的调节通过外周化学感受器和中枢化学感受器实现的。中枢化学感受器对H+的敏感性高于外周化学感受器，但血液中H+通过血-脑屏障很慢，限制了中枢化学感受器的作用。3.PO2的影响

吸入气中PO2在一定范围内下降(如降至10.64kPa以下)，可刺激外周感受器引起中枢兴奋，反射性地使呼吸加深加快。同时，缺O2对延髓呼吸中枢具有直接抑制作用。12/16/202260呼吸第4章呼吸系统呼吸定义