呼吸生理第一节课件

机体与外界环境之间的气体交换过程，称为呼吸。通过呼吸，机体从大气摄取新陈代谢所需要的O2，排出所产生的CO2，因此，呼吸是维持机体新陈代谢和其它功能活动所必需的基本生理过程之一，一旦呼吸停止，生命也将终止。在高等动物和人体，呼吸过程由三个相互衔接并且同进进行的环节来完成（图5-1）：外呼吸或肺呼吸，包括肺通气（外界空气与肺之间的气体交换过程）和肺换气（肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程）；气体在血液中的运输；内呼吸或组织呼吸，即组织换气（血液与组织、细胞之间的气体交换过程），有时也将细胞内的氧化过程包括在内。可见呼吸过程不仅依靠呼吸系统来完成，还需要血液循环系统的配合，这种协调配合，以及它们与机体代谢水平的相适应，又都受神经和体液因素的调节。第一节肺通气肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程。实现肺通气的器官包括呼吸道、肺泡和胸廓等。呼吸道是沟通肺泡与外界的通道；肺泡是肺泡气与血液气进行交换的主要场所；而胸廓的节律性呼吸运动则是实验通气的动力。一、呼吸道的主要功能呼吸道（气道）包括鼻、咽、喉（上呼吸道）和气管、支气管及其在肺内的分支（下呼吸道）。随着呼吸道的不断分支，其结构和功能均发生一系列变化，气道数目增多，口径减小，总横断面积增大，管壁变薄，这些变化有重要的生理意义。（一）调节气道阻力通过调节气道阻力从而调节进出肺的气体的量、速度和呼吸功（二）保护功能

1．加温湿润作用主要在鼻和咽，而气管和支气管的作用较小

2．过滤清洁作用通常通过呼吸道的过滤和清洁作用，阻挡和清除了随空气进入呼吸道的颗粒、异物，使进入肺泡的气体几乎清洁无菌。鼻腔：直径大于10μm的颗粒直径在2-10μm的颗粒：管壁粘膜有分泌粘液的杯状细胞和纤行上皮细胞，纤毛有力地、协调地和有节奏地摆动直径小于2μm的小颗粒：巨噬细胞细支气管壁上的粘液层肺内压：指肺泡内的压力。肺内压，使肺泡扩张；肺的弹性回缩力，使肺泡缩小在呼吸暂停、声带开放、呼吸道畅通时，肺内压与大气压相等。由此可见，在呼吸过程中正是由于肺内压的周期性交替升降，造成肺内压和大气压之间的压力差，这一压力差成为推动气体进出肺的直接动力。肺为何能随胸廓而运动呢？胸膜腔和胸膜腔内压胸膜腔内仅有少量浆液，没有气体：润滑作用、内聚力使两层胸膜贴附在一起，不易分开。胸膜腔内压=肺内压-肺弹性回缩力。跨肺压是肺内压与胸膜腔内压之差呼吸肌的舒缩是肺通气的原动力，它引起胸廓的张缩，由于胸膜腔和肺的结构功能特征，肺便随胸廓的张缩而张缩，肺容积的这种变化又造成肺内压和大气压之间的压力差，此压力差直接推动气体进出肺。（二）肺通气的阻力：肺通气的动力需要克服肺通气的阻力方能实现肺通气。

弹性阻力（肺和胸廓的弹性阻力），是平静呼吸时主要阻力，约占总阻力的70%；

顺应性度量弹性阻力：指在外力作用下弹性组织的可扩张性，容易扩张者顺应性大，弹性阻力小；不易扩张者，顺应性小，弹性阻力大；C＝1/R顺应性用单位压力变化（△P）所引起的容积变化（△V）来表示，单位是L/cmH2O，即C＝[（△V/△P）L]/[cmH2O]。肺弹性回缩力是肺的弹性阻力。肺的弹性阻力可用肺顺应性表示肺的静态顺应性曲线（1cmH2O=0.098kPa）斜率跨肺压是肺内压与胸膜腔内压之差。呼气末时肺总量40%，C1=0.22L/cmH2O比顺应性：肺顺应性还受肺总量的影响。肺总量大的，其顺应性较大；比顺应性=测得的肺顺应性（L/cmH2O）/肺总量（L）。例：0.5kPa(5cmH2O)的压力将1L的气体注入一个人的两肺，C1=1/5=0.2L/cmH2O按每个肺0.5L，每侧肺C1=0.5/5=0.1L/cmH2O根据Laplace定律，P=2T/r(P是肺内的压力，T是肺泡表面张力，r是肺泡半径)。肺泡表面活性物质：形成单分子层分布在液-气界面上，并随肺泡的张缩而改变其密度，密度大，作用强。使肺泡液-气界面的表面张力降至10-4N/cm以下，比血浆的5×10-4N/cm低得多，这样，就减弱了表面张力对肺毛细血管中液体的吸引作用，防止了液体渗入肺泡，使肺泡得以保持相对干燥。三、基本肺容积和肺容量1．潮气量每次呼吸时吸入或呼出的气量为潮气量；平静呼吸时，潮气量为400-600ml,一般以500ml计算。运动时，潮气量将增大。2．补吸气量或吸气贮备平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的气量为补吸气量，正常成年人约为1500-200ml。3．补呼气量或呼气贮备量平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气量为补呼气量，正常成年人约为900-1200ml。4．余气量或残气量最大呼气末尚存留于肺中不能再呼出的气量为余气量。只能用间接方法测定，正常成人约为1000-1500ml。支气管哮喘和肺气肿患者，余气量增加。目前认为余气量是由于最大呼气之末，细支气管，特别是呼吸性细支气管关闭所致。肺的四种基本容积，它们互不重叠，全部相加等于肺的最大容量。高频通气近年来，临床上在某些情况下（如配合支气管镜检查，治疗呼吸衰竭等）使用一种特殊形式的人工通气，即高频通气。这是一种频率很高，潮气量很低的人工通气，其频率可为每分钟60-100次或更高，潮气量小于解剖无效腔，但却可以保持有效的通气和换气，这似乎与上述浅快呼吸不利于气体交换的观点矛盾。目前，对于高频通气何以能维持有效的通气和换气还不太