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文档简介

第五章呼吸系统第五章呼吸系统1呼吸(respiration):机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸过程包括三个环节:1.外呼吸(肺通气+肺换气)2.气体在血中的运输3.内呼吸(组织换气+细胞内氧化)呼吸(respiration):机体与外界环境之间的气体交2呼吸三个环节:空气呼吸道肺泡肺毛细血管肺静脉左心动脉肺动脉毛细血管右心静脉组织细胞O2CO2O2CO2外呼吸气体运输内呼吸呼吸三个环节:空气呼吸道肺泡肺毛细血管肺静脉左心动脉肺动脉毛3第一节肺通气

(pulmonaryventilation)定义: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、肺泡及胸廓。第一节肺通气

(pulmonaryventilatio4一、呼吸道(Airway)(一)呼吸道结构上呼吸道:鼻、咽、喉下呼吸道:气管以下一、呼吸道(Airway)(一)呼吸道结构5(二)呼吸道的功能1.通气功能2.加温及保湿功能3.防御功能《生理学》呼吸系统--课件6

(三)呼吸道口径的调节植物神经系统:1.迷走N兴奋→释放Ach+M受体→气道口径↓→气流阻力↑2.交感N兴奋→释放NE+2受体→气道口径↑→气流阻力↓收缩:组织胺、5-HT、内皮素、缓激肽、过敏性慢反应物质舒张:儿茶酚胺、PGE2、氨茶碱化学因素(三)呼吸道口径的调节收缩:7二、肺泡(Alveoli)

(一)肺泡Ⅰ型细胞Ⅱ型细胞肺泡上皮细胞二、肺泡(Alveoli)(一)肺泡Ⅰ型细胞肺泡上皮细8肺泡上皮层(Alveolarepithelium)I型细胞:扁平形,占肺泡面积95%→气体交换II型细胞:球形或立方形,占肺泡面积5%→合成和分泌表面活性物质肺泡上皮层(Alveolarepithelium)I型细胞9(二)呼吸膜

(Respiratorymembrane)定义:肺泡气体与肺毛细血管血液间进行气体交换所通过的组织结构。(即气---血屏障)(二)呼吸膜

(Respiratorymembrane)定10(三)肺泡表面活性物质(pulmonary

surfactant)

1.来源:肺泡表面活性物质由肺泡Ⅱ型上皮细胞分泌释放。2.化学成份:其主要化学成份为二软脂酰卵磷脂(DPPC)分布于肺泡的液气界面上。(三)肺泡表面活性物质11《生理学》呼吸系统--课件12

3.肺泡表面活性物质作用及意义:作用:降低肺泡表面张力意义:(1)维持肺泡容积的相对恒定。(2)防止肺水肿。(3)降低吸气阻力,减少吸气作功。

3.肺泡表面活性物质作用及意义:13肺回缩力产生:①弹性纤维及胶原纤维1/3②表面张力2/3(液—气界面)表面张力的作用:拉普拉斯公式P=2T/r肺回缩力产生:表面张力的作用:拉普拉斯公式P=2T/r14假定表面张力不变:拉普拉斯公式P=2T/r假定表面张力不变:拉普拉斯公式P=2T/r15肺不张肺不张16

肺泡表面活性物质通过降低肺泡表面张力意义:

(1)维持肺泡容积的相对恒定;(2)防止肺水肿;(3)降低吸气阻力,减少吸气作功。小肺泡DPPC密度大,T较小(r=1,T=25,P=50)大肺泡DPPC密度小,T较大(r=2,T=50,P=50)拉普拉斯公式P=2T/r

肺泡表面活性物质通过降低肺泡表面张力意义:171.成人肺炎、肺血栓等→表面活性物质↓→肺不张。2.6~7个月胎儿才开始分泌表面活性物质,故早产儿可因缺乏表面活性物质而发生肺不张和新生儿肺透明膜病→呼吸窘迫综合征。临床1.成人肺炎、肺血栓等→表面活性物质↓→肺不张。临床18三、肺通气动力呼吸运动(respirationmovement):呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩张与缩小。三、肺通气动力19平静呼吸平静呼吸20平静呼吸(eupnea):安静状态下平稳而均匀的自然呼吸。12~18次/分平静吸气:是由膈肌与肋间外肌收缩引起的主动过程。(一)呼吸运动过程及肺内压变化吸气平静呼吸(eupnea):安静状态下平稳而均匀的自然呼吸。121肋间外肌肋间外肌22平静呼气:是由膈肌及肋间外肌舒张引起的被动过程。吸气呼气吸气呼气23胸廓扩大肺内压>大气压吸气肌舒张吸气肺内压<大气压肺扩大吸气肌收缩胸廓缩小肺缩小呼气胸廓扩大肺内压>大气压吸气肌舒张吸气肺内压<大气压肺扩大吸气24用力呼吸:

吸气和呼气均为主动过程。深吸气:吸气辅助肌(胸锁乳突肌等)亦参与收缩。深呼气:呼气辅助肌(肋间内肌及腹肌)收缩。用力呼吸(forcedbreathing):加深加快的呼吸。用力呼吸:吸气和呼气均为主动过程。用力呼吸(for25人工呼吸:基本原理:使肺内与外界大气压间产生压力差

方法:负压吸气式(压胸法)

正压吸气式(口对口呼吸法,呼吸机)人工呼吸:26(二)呼吸运动方式胸式呼吸(thoracicbreathing)

:以肋间外肌舒缩,胸部起伏为主的呼吸运动。腹式呼吸(abdominalbreathing)

:以膈肌舒缩,腹部起伏为主的呼吸运动。混合式呼吸:正常成年人是混合式呼吸,小儿以腹式呼吸为主。(二)呼吸运动方式27脊柱后凸畸形漏斗胸脊柱后凸畸形漏斗胸28肝硬化腹水妊娠肝硬化腹水妊娠29(二)胸膜腔内压(intrapleuralpressure):

胸膜腔内的压力。测量:直接法间接法(二)胸膜腔内压测量:直接法30《生理学》呼吸系统--课件31肺回缩胸内压形成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肺回缩胸内压形成以胸膜腔密闭且含浆液为条件32

胸内压=肺内压-肺回缩力=大气压-肺回缩力=-肺回缩力吸气末:-5~-10mmHg(-0.7~-1.3Kpa)

呼气末:-3~

-5mmHg(-0.4~

-

0.7Kpa)胸内压=肺内压-肺回缩力33胸内压作用:(1)使肺和小气道维持扩张状态,防止肺泡萎缩。(2)促进静脉血液、淋巴液回流。胸内压作用:(1)使肺和小气道维持扩张状态,防止肺泡萎缩。34气胸

临床气胸临床35

四、肺通气的阻力(一)弹性阻力

(二)非弹性阻力四、肺通气的阻力36(一)弹性阻力弹性阻力:弹性组织对抗外力引起的变形而产生的回位力。顺应性:弹性组织在外力作用下可扩展性。(与弹性阻力呈现反比关系)弹性阻力小,容易扩展,顺应性大;弹性阻力大,不容易扩展,顺应性小。(一)弹性阻力37呼吸器官的弹性阻力包括:1.肺的弹性阻力

2.胸廓的弹性阻力呼吸器官的弹性阻力包括:381.肺的弹性阻力产生:①弹性纤维及胶原纤维1/3②表面张力2/3(液—气界面)1.肺的弹性阻力产生:392.胸廓的弹性阻力作用:肺容量=67%肺总容量时无回缩力肺容量<67%肺总容量时吸气动力弹性阻力向外呼气阻力肺容量>67%肺总容量时呼气动力吸气阻力弹性阻力向外弹性阻力向内2.胸廓的弹性阻力作用:肺容量=67%肺总容量时无40胸廓顺应性肥胖、胸廓畸形胸膜增厚→

胸廓顺应性腹内占位病变临床胸廓顺应性肥胖、胸廓畸形临床41(二)非弹性阻力1.惯性阻力2.粘滞阻力3.气道阻力(主要)(二)非弹性阻力1.惯性阻力42气道阻力(受流速、气流形式、管径影响)流速快、湍流、管径小气道阻力大流速慢、层流、管径大气道阻力小气道阻力(受流速、气流形式、管径影响)流速快、湍流、管径小43五、肺容积和肺容量

(一)肺容积(二)肺容量1.潮气量1.深吸气量2.补吸气量2.肺活量3.补呼气量3.时间肺活量4.残气量4.功能余气量5.肺总量五、肺容积和肺容量

(一)肺容积(二)肺容量1.潮441.潮气量(tidalvolume,TV):

平静呼吸时,每次吸入或呼出的气体量。平静呼吸时约为400—600ml。(一)肺容积1.潮气量(tidalvolume,TV):(一)肺452.补吸气量(inspiratoryreservevolume,IRV):即吸气贮备量指平静吸气后,用力吸气所吸入的气量。正常成年人:1500-2000ml。3.补呼气量(expiratoryreservevolume,ERV):即呼气贮备量指平静呼气后,用力呼气所呼出的气量。正常成年人:900-1200ml。4.残气量(residualvolume,RV):

最大呼气末尚存留在肺内不能呼出的气体量。正常成年人:1000-1500ml。《生理学》呼吸系统--课件461.深吸气量(inspiratorycapacity,IC):

衡量最大通气潜力。指从平静呼气末做最大吸气时所能吸入的气量,等于补吸气量和潮气量之和。(二)肺容量(二)肺容量472.肺活量(vitalcapacity,VC):

最大吸气后,用力呼气所能呼出最大气量。它是补吸气量、潮气量、补呼气量之和。正常成年男性平均约为3500ml,女性约为2500ml。肺活量可反映一次呼吸的最大通气量。《生理学》呼吸系统--课件483.时间肺活量(TVC)最大吸气后,以最快速度尽力呼气,分别记录第1、2、3秒末所呼出气量占肺活量百分数。正常成年人1、2、3秒未分别为83%、96%、99%。它不仅反应一次呼吸最大通气量,且反映呼吸阻力变化。3.时间肺活量(TVC)494.功能残气量(functionalresidualcapacity,FRC):缓冲肺泡内Po2,Pco2

平静呼气末肺内存留的气量。功能残气量=残气量+补呼气量,男性约为2500ml,女性约为2000ml。《生理学》呼吸系统--课件50六、肺通气量

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

:每分钟吸入或呼出的气体量。平静呼吸时,正常约为6—8L/min,每分通气量=潮气量×呼吸频率。随机体代谢水平提高而增加。2.最大通气量:每分钟吸入或呼出的最大气量。反映通气贮备,可以衡量一个人能进行多大运动量的活动重要指标。正常人可以达到70-120L/min。六、肺通气量

(一)每分通气量51解剖无效腔(二)无效腔和肺泡通气量1.生理无效腔=解剖无效腔+肺泡无效腔解剖无效腔(二)无效腔和肺泡通气量52

2.肺泡通气量(alveolarventilation)

每分钟进入肺泡进行气体交换的气体量。

肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)×呼吸频率正常约为4.2L/min由此公式看出,深而慢呼吸比浅而快呼吸好。《生理学》呼吸系统--课件53呼吸频率潮气量肺通气量肺泡通气量(次/min)(ml)(ml/min)(ml/min)165008000560081000800068003225080003200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肺通气量和54第二节呼吸气体的交换肺泡气体交换:肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换。组织气体交换:组织细胞经组织液与组织毛细血管血液之间的气体交换。第二节呼吸气体的交换肺泡气体交换:肺泡与肺毛细血管血液之55

一、气体交换的原理形式:气体单纯扩散动力:气体分压(张力)差气体扩散速率(Diffusionrate,D)

分压差*扩散面积*溶解度*温度D

扩散距离*分子量平方根

一、气体交换的原理形式:气体单纯扩散561.气体分压差分压与张力气体分压:指混合气体中,某一种气体所具有的压力。气体分压=各种气体的总压力×该气体的容积百分比气体张力:溶解于液体中的气体分子从液体表面逸出力。液-气界面气体分压液体张力分压>张力分压<张力1.气体分压差分压与张力液-气气体分压液体张力分压>571.气体分压差肺泡气、血液及组织中的气体分压[kPa(mmHg)]PO2PCO21.气体分压差肺泡气、血液及组织中的气体分压[kPa(mmH582.气体的分子量与溶解度CO2的分子量:44O2的分子量:32扩散系数=

CO2的扩散系数是O2的21倍CO2溶解度:51.5/100mlO2溶解度:2.14/100ml分压差*扩散面积*溶解度*温度扩散距离*分子量平方根D∝溶解度分子量平方根2.气体的分子量与溶解度CO2的分子量:44593.扩散的面积和距离分压差*扩散面积*溶解度*温度扩散距离*分子量平方根D∝3.扩散的面积和距离分压差*扩散面积*溶解度*温度扩散距离*604.温度分压差*扩散面积*溶解度*温度扩散距离*分子量平方根D∝4.温度分压差*扩散面积*溶解度*温度扩散距离*分子量平方61

二、气体交换过程

1.肺泡气体交换二、气体交换过程

1.肺泡气体交换62CO2和O2的扩散仅需0.3秒即达到平衡血液流经肺毛细血管耗时0.7秒CO2和O2的扩散仅需0.3秒即达到平衡632.组织气体交换2.组织气体交换641.呼吸膜面积

正变

运动→肺毛细血管开放数量↑→呼吸膜面积↑→气体交换↑

三、影响肺泡气体交换的因素1.呼吸膜面积正变三、影响肺泡气体交换的因素65

肺气肿、肺不张、肺实变、肺Cap闭塞、肺叶切除→呼吸膜面积↓→气体交换↓。肺不张肺气肿肺气肿、肺不张、肺实变、肺Cap闭塞、肺叶切除→呼吸膜面662.呼吸膜厚度肺纤维化、尘肺、肺水肿→呼吸膜厚度↑→通透性↓→气体交换↓反比2.呼吸膜厚度肺纤维化、尘肺、肺水肿→呼吸膜厚度↑→通透性↓67

3.通气/血流比值(VA/Q)

Ventilation/perfusionratio

即:每分肺血流量VAQ每分肺泡通气量==4.2L5L0.84=定义:指每分肺泡通气量(VA)与每分肺血流量(Q)的比值。3.通气/血流比值(VA/Q)Ventilation/68

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

69第三节气体在血液中的运输

一、O2、CO2在血中存在的形式形式:物理溶解化学结合

动态平衡

第三节气体在血液中的运输

一、O2、CO2在血中存在的形70

肺泡血液组织

CO2溶解的CO2结合的CO2溶解的CO2CO2

O2溶解的O2结合的O2溶解的O2O2肺泡血液71二、O2的运输 形式:物理溶解(1.5%)化学结合(98.5%)Fe2+二、O2的运输 形式:物理溶解(1.5%)Fe2+72(一)O2与Hb的可逆性结合:

Hb+O2

Po2↑(氧合)肺部Po2↓(氧离)组织HbO2鲜红色暗红色(一)O2与Hb的可逆性结合:Po2↑(氧合73Hb与O2结合的特征:①迅速、可逆、不需酶催化,主要受Po2影响。②属氧合反应。③1分子Hb可结合4分子O2。④氧离曲线呈S形。Hb与O2结合的特征:①迅速、可逆、不需酶催化,主要受74

血液中去氧Hb达5g/100ml以上,表浅毛细血管床呈蓝紫色称紫绀(一般是缺O2的标志)。

注意!紫绀与缺O2并不呈平行关系

75不发生紫绀:一氧化碳中毒严重贫血发生紫绀:窒息肺炎肺气肿心功能不全亚硝酸盐中毒苯胺中毒临床联系缺氧不发生紫绀:缺氧76亚硝酸盐中毒中毒原因误食工业用亚硝酸钠当食盐。食用亚硝酸盐含量过高食品(泡菜、腐烂蔬菜、不合格腌肉或熟食制品)。中毒机制强氧化剂,氧化生成高铁血红蛋白,无法与氧结合,致使组织缺氧。食物中毒杀手亚硝酸盐中毒中毒原因食物中毒杀手77高原性红细胞增多症临床联系紫绀不一定缺氧高原性红细胞增多症紫绀不一定缺氧78氧容量(OxygencapacityofHb)

:100ml血中Hb所能结合的最大氧量。氧含量(OxygencontentofHb)

:100ml血中Hb结合的实际氧量。血氧饱和度(OxygensaturationofHb)

:氧含量占氧容量的百分比。

Hb氧含量

Hb氧容量(二)氧解离曲线1.相关概念×100%氧容量(OxygencapacityofHb):179氧解离曲线机制:与Hb的变构有关:氧合Hb为疏松型(R型)去氧Hb为紧密型(T型)

∵Hb分子由T型→R型(即对O2的亲和力逐步↑)氧解离曲线机制:80Hb的变构效应Hb(Fe2+)+O2T型(紧密型)HbR型(疏松型)Hb盐键断裂Hb对O2亲和力增加数百倍Hb的变构效应Hb(Fe2+)+O2T型(紧密型)HbR812.氧离曲线特征及生理意义(1)上段:PO28.0~13.3kPa(60~100mmHg)坡度较平坦。

表明:PO2变化大时,血氧饱和度变化小。

意义:保证低氧分压时的高载氧能力。2.氧离曲线特征及生理意义(1)上段:PO28.0~13.382《生理学》呼吸系统--课件83(2)中段:PO25.3~8.0kPa(40~60mmHg)坡度较陡。表明:PO2降低能促进大量氧离,血氧饱和度下降显著。意义:维持正常时组织的氧供。(2)中段:PO25.3~8.0kPa(40~60mmHg)84(3)下段:PO22.0~5.3kPa(15~40mmHg)坡度更陡。表明:PO2稍有下降,血氧饱和度就急剧下降。意义:维持活动时组织的氧供。(3)下段:PO22.0~5.3kPa(15~40mmHg)85《生理学》呼吸系统--课件86(三)影响氧解离曲线的因素左移右移(三)影响氧解离曲线的因素左移右移87

1.Pco2↑pH↓

(2)肺脏:[H+]↓→Hb构型变为R型→Hb与O2亲和力↑→氧离曲线左移→氧合易。(1)组织:[H+]↑→Hb构型变为T型→Hb与O2亲和力↓→氧离曲线右移→氧离易。波尔效应(Bohreffect)

H+和Pco2对Hb与O2亲和力的影响。1.Pco2↑pH↓(2)肺脏:[H+]↓→Hb88

2.温度

(1)T↑→H+的活度↑→Hb构型变为T型→

Hb与o2亲和力↓→Hb释放o2→氧离曲线右移→氧离易。

临床TT

(2)T↓→H+的活度↓→Hb构型变为R型→Hb与o2亲和力↑→Hb结合o2→氧离曲线左移→氧离难。

低温麻醉时,应防组织缺O2冬天→局部红、易冻伤2.温度(1)T↑→H+的活度↑→Hb构型变为T型→893.2,3-DpG

缺氧→RBC无氧代谢↑→2,3-DpG↑→氧离曲线右移→氧离易。大量输入冷冻血应注意缺氧。高原缺氧。3.2,3-DpG缺氧→RBC无氧代谢↑→2,3-Dp90《生理学》呼吸系统--课件91三、CO2的运输 (一)二氧化碳的运输形式物理溶解(5%)

化学结合:碳酸氢盐(88%)氨基甲酸血红蛋白(7%)三、CO2的运输 (一)二氧化碳的运输形式921.碳酸氢盐(1)反应过程:1.碳酸氢盐93

CO2+H2O

碳酸酐酶H2CO3HCO3-+H+(2)反应特征:①反应迅速可逆,反应方向取决Pco2。②RBC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。③需酶催化:碳酸酐酶加速反应0.5万倍,双向作用。④在RBC内反应,在血浆内运输。碳酸酐酶H2CO3HCO3-+H+(294

2.氨基甲酸血红蛋白HbNH2+CO2在组织在肺脏HbNHCOO+H+①反应迅速且可逆,无需酶催化。②CO2与Hb的结合较为松散,反应方向主要受氧合作用的调节。③虽不是主要运输形式,却是高效率运输形式。反应特征:2.氨基甲酸血红蛋白在组织在肺脏HbNHCOO+H+95(二)二氧化碳解离曲线

非S型、呈线性关系5248ml/100ml(二)二氧化碳解离曲线非S型、呈线性关系5248ml96Haldane氏效应:O2与Hb结合促进CO2释放的效应。去氧Hb较易与CO2结合形成HbNHCOOH,去氧Hb的酸性弱于HbO2,也易与H+结合,促进反应向右侧进行,提高CO2的运输量。

Hb氧合作用对CO2运输的影响Haldane氏效应:O2与Hb结合促进CO2释放的效应。H97复习思考题

1.氧容量、氧含量、血氧饱和度和紫绀的定义?2.影响氧解离曲线的因素有哪些?如何影响?3.CO2运输的形式有哪些?复习思考题98第四节呼吸运动的调节

定义:中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。分布:大脑皮层、下丘脑、脑桥、延髓、脊髓等部位。延髓—脑桥尤为重要,为通常所指呼吸中枢。一、呼吸中枢(Respiratorycenter)第四节呼吸运动的调节

定义:中枢神经系统内产生和调节呼吸99(一)脊髓中继站某些呼吸反射的初级中枢(一)脊髓中继站100(二)下位脑干1.延髓

呼吸节律基本中枢

(1)作用:产生呼吸节律

(二)下位脑干1.延髓101背侧呼吸组

(孤束核的腹外侧部)腹侧呼吸组

(疑核、后疑核、和面神经后核附近的包钦格复合体)(2)分组背侧呼吸组(2)分组102

背侧呼吸组

吸气神经元为主对侧膈肌、肋间外肌运动神经元。腹侧呼吸组IN、EN①疑核:吸气神经元为主对侧膈肌、肋间外肌运动神经元;同侧咽喉呼吸辅助肌运动神经元。

②后疑核:呼气神经元为主对侧肋间内肌、腹肌运动神经元。

③包钦格复合体:呼气神经元为主脊髓延髓内侧抑制吸气神经元;调节咽喉呼吸辅助肌运动神经元。背侧呼吸组吸气神经元为主对侧膈肌、肋间1032.脑桥呼吸调整中枢相对集中于PBKF核群作用:抑制吸气使吸气向呼气转化,调节呼吸节律,防止吸气过深过长。

2.脑桥呼吸调整中枢104(三)上位脑大脑皮层(随意控制)边缘系统下丘脑(三)上位脑大脑皮层(随意控制)105(四)呼吸节律形成的机制

起步细胞学说

吸气活动发生器和吸气切断机制(四)呼吸节律形成的机制

起步细胞学说106

吸气活动发生器吸气切断机制H+CO2吸气活动发生器H+CO2107二、呼吸运动的反射性调节Reflexcontrolofrespiration

(一)肺牵张反射(黑-伯反射)Pulmonarystretchreflex

由肺扩张引起抑制吸气或肺缩小引起吸气兴奋的反射。

包括肺扩张反射和肺缩小反射。二、呼吸运动的反射性调节Reflexcontrolof108《生理学》呼吸系统--课件1091.肺扩张反射(inflationreflex)

(1)定义:当肺扩张或充气时抑制吸气而产生呼气的反射。(2)机制:

刺激

迷走N冲动↑肺扩张肺牵张感受器兴奋延髓吸气转为呼气抑制吸气中枢中枢(吸气切断机制兴奋)呼吸(3)意义:加速吸气和呼气的交替,使呼吸频率增加。1.肺扩张反射(inflationreflex)110

切断迷走神经后,呼吸会出现什么改变?加深变慢

111(4)特征:①敏感性有种属差异。②正常成人平静呼吸时这种反射不明显,深呼吸时可能起作用。③病理情况下(肺充血、肺水肿等)肺顺应性降低时起重要作用。(4)特征:112

(1)定义:肺强烈缩小时引起呼气停止而产生吸气的反射

(2)机制:

迷走N冲动↓肺缩小

肺牵张感受器兴奋延髓

呼气停止转为吸气

兴奋吸气中枢中枢(吸气切断机制抑制)(3)生理意义:对肺亦有保护作用,防止呼气过深肺不张。

2.肺缩小反射(deflationreflex):

呼吸刺激(1)定义:肺强烈缩小时引起113(一)化学感受性反射潮气量呼吸频率呼吸中枢效应器(呼吸肌)动脉血Pco2Po2H+化学感受器(二)化学感受性呼吸反射(一)化学感受性反射潮气量呼吸频率呼效应器化学感受器(二)化114主动脉体(aorticbodies)颈动脉体(carotidbodies)外周化学感受器(peripheralChemoreceptor)化学感受器(chemoreceptor)中枢化学感受器(centralChemoreceptor)

1.化学感受器主动脉体颈动脉体外周化学感受器化学感受器1.化学感受115

(1)外周化学感受器

(peripheralchemorecptor)

R:颈动脉体(作用大)主动脉体适宜刺激:血Po2Pco2H+作用:驱动呼吸

(1)外周化学感受器

(peripheralch116(2)中枢化学感受器

(centralchemorecptor)

中枢化学感受器(2)中枢化学感受器

(centralchemore117

H+不变

PCO2

人工脑脊液适宜刺激:脑脊液及局部脑细胞外液[H+]H+不变人工适宜刺激:脑脊液及局部脑细胞外液[H+]118+H2O碳酸酐酶H2CO3中枢化学感受器H+HCO3-动脉血中Pco2升高CO2

血脑屏障血脑脊液屏障中枢化学感受器对Pco2升高的反应+H2O碳酸酐酶H2CO3中枢H+HCO3-动脉血中Pco119中枢化学感受器的特点、作用特点:①不感受缺氧的刺激②对CO2的敏感性比外周R的高,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:①不感受缺氧的刺激120

2.CO2对呼吸运动的影响动脉血Pco2升高,呼吸加深加快,肺通气量增加。

呼吸加深加快延髓呼吸中枢+外周化学感受器+中枢化学感受器+CO2透过血脑脊液屏障进入脑脊液:

CO2+H2O→H2CO3→H++HCO3-Pco2↑机制:2.CO2对呼吸运动的影响呼吸加深加快延髓呼吸中枢+外周化121动脉血Pco2↑→呼吸加深加快→肺通气量↑(1)CO2是强脂溶性物质→通过血-脑脊液屏障→在脑脊液中,CO2+H2O碳酸酐酶H2CO3→HCO3-+H+→刺激延髓中枢化学感受器→兴奋延髓呼吸中枢→呼吸加深加快。(中枢途经为主,80%)(2)Pco2↑→刺激颈动脉体和主动脉体外周化学感受器冲动↑延髓呼吸中枢→兴奋呼吸中枢→呼吸加深加快。(外周途经20%)《生理学》呼吸系统--课件122呼吸明显增强Pco22%时→呼吸开始加深。4%时→呼吸加深加快,肺通气量↑1倍以上。7%时→肺通气量不再增加,开始抑制呼吸。15%以上→呼吸减弱=CO2麻醉。Pco2↓→呼吸减慢(过度通气后可发生呼吸暂停)。

↑1%↑4%Pco2↑呼Pco22%时→呼吸开始加深。↑1%↑4%Pco1233.H+对呼吸运动的影响动脉血[H+]↑→呼吸加深加快→肺通气量↑(1)[H+]↑→刺激颈动脉体和主动脉体外周化学感受器冲动↑延髓呼吸中枢→兴奋呼吸中枢→呼吸加深加快。(2)H+不易透过血—脑脊液屏障、血—脑屏障故刺激中枢化学感受器引起呼吸深快的影响较小。3.H+对呼吸运动的影响动脉血[H+]↑→呼吸加深加快→肺通1244.Po2对呼吸运动的影响

动脉血Po2↓→呼吸加深加快→肺通气量↑

(1)Po2↓→刺激颈动脉体和主动脉体外周化学感受器冲动↑延髓呼吸中枢→兴奋呼吸中枢→呼吸加深加快。

(2)对呼吸中枢直接效应为抑制。4.Po2对呼吸运动的影响

动脉血Po2↓→呼吸加深加快→125低氧特点:

①缺氧对呼吸的刺激作用远不及Pco2和[H+]↑作用明显,仅在动脉血Po2<80mmHg以下时起作用。

低氧特点:126②当长期高CO2和低O2状态(严重肺水肿、肺心病),中枢化学感受器对高CO2发生适应,此时低O2对外周化学感受器的刺激成为驱动呼吸的主要刺激。为什么低氧时不能吸入纯氧?②当长期高CO2和低O2状态(严重肺水肿、肺心病),中枢化127PCO2中枢化学感受器外周化学感受器PO2H+浓度小结:PCO2中枢化学外周化学PO2H+浓度小结:128PCO2、H+及PO2的相互关系

Pco2[H+],两者均刺激通气[H+]通气Pco2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

PCO2、H+及PO2的相互关系Pco2129动脉血中二氧化碳分压升高、氧分压降低、〔H+〕升高对呼吸有何影响?试述其机制。何谓肺的牵张反射?有何作用及意义?动脉血中二氧化碳分压升高、氧分压降低、〔H+〕升高对呼吸有何130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。三、周期性呼吸陈施氏呼吸(Cheyne-stokes氏呼吸)三、周期性呼吸131Biot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。

Biot呼吸132《生理学》呼吸系统--课件133第五章呼吸系统第五章呼吸系统134呼吸(respiration):机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸过程包括三个环节:1.外呼吸(肺通气+肺换气)2.气体在血中的运输3.内呼吸(组织换气+细胞内氧化)呼吸(respiration):机体与外界环境之间的气体交135呼吸三个环节:空气呼吸道肺泡肺毛细血管肺静脉左心动脉肺动脉毛细血管右心静脉组织细胞O2CO2O2CO2外呼吸气体运输内呼吸呼吸三个环节:空气呼吸道肺泡肺毛细血管肺静脉左心动脉肺动脉毛136第一节肺通气

(pulmonaryventilation)定义: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、肺泡及胸廓。第一节肺通气

(pulmonaryventilatio137一、呼吸道(Airway)(一)呼吸道结构上呼吸道:鼻、咽、喉下呼吸道:气管以下一、呼吸道(Airway)(一)呼吸道结构138(二)呼吸道的功能1.通气功能2.加温及保湿功能3.防御功能《生理学》呼吸系统--课件139

(三)呼吸道口径的调节植物神经系统:1.迷走N兴奋→释放Ach+M受体→气道口径↓→气流阻力↑2.交感N兴奋→释放NE+2受体→气道口径↑→气流阻力↓收缩:组织胺、5-HT、内皮素、缓激肽、过敏性慢反应物质舒张:儿茶酚胺、PGE2、氨茶碱化学因素(三)呼吸道口径的调节收缩:140二、肺泡(Alveoli)

(一)肺泡Ⅰ型细胞Ⅱ型细胞肺泡上皮细胞二、肺泡(Alveoli)(一)肺泡Ⅰ型细胞肺泡上皮细141肺泡上皮层(Alveolarepithelium)I型细胞:扁平形,占肺泡面积95%→气体交换II型细胞:球形或立方形,占肺泡面积5%→合成和分泌表面活性物质肺泡上皮层(Alveolarepithelium)I型细胞142(二)呼吸膜

(Respiratorymembrane)定义:肺泡气体与肺毛细血管血液间进行气体交换所通过的组织结构。(即气---血屏障)(二)呼吸膜

(Respiratorymembrane)定143(三)肺泡表面活性物质(pulmonary

surfactant)

1.来源:肺泡表面活性物质由肺泡Ⅱ型上皮细胞分泌释放。2.化学成份:其主要化学成份为二软脂酰卵磷脂(DPPC)分布于肺泡的液气界面上。(三)肺泡表面活性物质144《生理学》呼吸系统--课件145

3.肺泡表面活性物质作用及意义:作用:降低肺泡表面张力意义:(1)维持肺泡容积的相对恒定。(2)防止肺水肿。(3)降低吸气阻力,减少吸气作功。

3.肺泡表面活性物质作用及意义:146肺回缩力产生:①弹性纤维及胶原纤维1/3②表面张力2/3(液—气界面)表面张力的作用:拉普拉斯公式P=2T/r肺回缩力产生:表面张力的作用:拉普拉斯公式P=2T/r147假定表面张力不变:拉普拉斯公式P=2T/r假定表面张力不变:拉普拉斯公式P=2T/r148肺不张肺不张149

肺泡表面活性物质通过降低肺泡表面张力意义:

(1)维持肺泡容积的相对恒定;(2)防止肺水肿;(3)降低吸气阻力,减少吸气作功。小肺泡DPPC密度大,T较小(r=1,T=25,P=50)大肺泡DPPC密度小,T较大(r=2,T=50,P=50)拉普拉斯公式P=2T/r

肺泡表面活性物质通过降低肺泡表面张力意义:1501.成人肺炎、肺血栓等→表面活性物质↓→肺不张。2.6~7个月胎儿才开始分泌表面活性物质,故早产儿可因缺乏表面活性物质而发生肺不张和新生儿肺透明膜病→呼吸窘迫综合征。临床1.成人肺炎、肺血栓等→表面活性物质↓→肺不张。临床151三、肺通气动力呼吸运动(respirationmovement):呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩张与缩小。三、肺通气动力152平静呼吸平静呼吸153平静呼吸(eupnea):安静状态下平稳而均匀的自然呼吸。12~18次/分平静吸气:是由膈肌与肋间外肌收缩引起的主动过程。(一)呼吸运动过程及肺内压变化吸气平静呼吸(eupnea):安静状态下平稳而均匀的自然呼吸。1154肋间外肌肋间外肌155平静呼气:是由膈肌及肋间外肌舒张引起的被动过程。吸气呼气吸气呼气156胸廓扩大肺内压>大气压吸气肌舒张吸气肺内压<大气压肺扩大吸气肌收缩胸廓缩小肺缩小呼气胸廓扩大肺内压>大气压吸气肌舒张吸气肺内压<大气压肺扩大吸气157用力呼吸:

吸气和呼气均为主动过程。深吸气:吸气辅助肌(胸锁乳突肌等)亦参与收缩。深呼气:呼气辅助肌(肋间内肌及腹肌)收缩。用力呼吸(forcedbreathing):加深加快的呼吸。用力呼吸:吸气和呼气均为主动过程。用力呼吸(for158人工呼吸:基本原理:使肺内与外界大气压间产生压力差

方法:负压吸气式(压胸法)

正压吸气式(口对口呼吸法,呼吸机)人工呼吸:159(二)呼吸运动方式胸式呼吸(thoracicbreathing)

:以肋间外肌舒缩,胸部起伏为主的呼吸运动。腹式呼吸(abdominalbreathing)

:以膈肌舒缩,腹部起伏为主的呼吸运动。混合式呼吸:正常成年人是混合式呼吸,小儿以腹式呼吸为主。(二)呼吸运动方式160脊柱后凸畸形漏斗胸脊柱后凸畸形漏斗胸161肝硬化腹水妊娠肝硬化腹水妊娠162(二)胸膜腔内压(intrapleuralpressure):

胸膜腔内的压力。测量:直接法间接法(二)胸膜腔内压测量:直接法163《生理学》呼吸系统--课件164肺回缩胸内压形成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肺回缩胸内压形成以胸膜腔密闭且含浆液为条件165

胸内压=肺内压-肺回缩力=大气压-肺回缩力=-肺回缩力吸气末:-5~-10mmHg(-0.7~-1.3Kpa)

呼气末:-3~

-5mmHg(-0.4~

-

0.7Kpa)胸内压=肺内压-肺回缩力166胸内压作用:(1)使肺和小气道维持扩张状态,防止肺泡萎缩。(2)促进静脉血液、淋巴液回流。胸内压作用:(1)使肺和小气道维持扩张状态,防止肺泡萎缩。167气胸

临床气胸临床168

四、肺通气的阻力(一)弹性阻力

(二)非弹性阻力四、肺通气的阻力169(一)弹性阻力弹性阻力:弹性组织对抗外力引起的变形而产生的回位力。顺应性:弹性组织在外力作用下可扩展性。(与弹性阻力呈现反比关系)弹性阻力小,容易扩展,顺应性大;弹性阻力大,不容易扩展,顺应性小。(一)弹性阻力170呼吸器官的弹性阻力包括:1.肺的弹性阻力

2.胸廓的弹性阻力呼吸器官的弹性阻力包括:1711.肺的弹性阻力产生:①弹性纤维及胶原纤维1/3②表面张力2/3(液—气界面)1.肺的弹性阻力产生:1722.胸廓的弹性阻力作用:肺容量=67%肺总容量时无回缩力肺容量<67%肺总容量时吸气动力弹性阻力向外呼气阻力肺容量>67%肺总容量时呼气动力吸气阻力弹性阻力向外弹性阻力向内2.胸廓的弹性阻力作用:肺容量=67%肺总容量时无173胸廓顺应性肥胖、胸廓畸形胸膜增厚→

胸廓顺应性腹内占位病变临床胸廓顺应性肥胖、胸廓畸形临床174(二)非弹性阻力1.惯性阻力2.粘滞阻力3.气道阻力(主要)(二)非弹性阻力1.惯性阻力175气道阻力(受流速、气流形式、管径影响)流速快、湍流、管径小气道阻力大流速慢、层流、管径大气道阻力小气道阻力(受流速、气流形式、管径影响)流速快、湍流、管径小176五、肺容积和肺容量

(一)肺容积(二)肺容量1.潮气量1.深吸气量2.补吸气量2.肺活量3.补呼气量3.时间肺活量4.残气量4.功能余气量5.肺总量五、肺容积和肺容量

(一)肺容积(二)肺容量1.潮1771.潮气量(tidalvolume,TV):

平静呼吸时,每次吸入或呼出的气体量。平静呼吸时约为400—600ml。(一)肺容积1.潮气量(tidalvolume,TV):(一)肺1782.补吸气量(inspiratoryreservevolume,IRV):即吸气贮备量指平静吸气后,用力吸气所吸入的气量。正常成年人:1500-2000ml。3.补呼气量(expiratoryreservevolume,ERV):即呼气贮备量指平静呼气后,用力呼气所呼出的气量。正常成年人:900-1200ml。4.残气量(residualvolume,RV):

最大呼气末尚存留在肺内不能呼出的气体量。正常成年人:1000-1500ml。《生理学》呼吸系统--课件1791.深吸气量(inspiratorycapacity,IC):

衡量最大通气潜力。指从平静呼气末做最大吸气时所能吸入的气量,等于补吸气量和潮气量之和。(二)肺容量(二)肺容量1802.肺活量(vitalcapacity,VC):

最大吸气后,用力呼气所能呼出最大气量。它是补吸气量、潮气量、补呼气量之和。正常成年男性平均约为3500ml,女性约为2500ml。肺活量可反映一次呼吸的最大通气量。《生理学》呼吸系统--课件1813.时间肺活量(TVC)最大吸气后,以最快速度尽力呼气,分别记录第1、2、3秒末所呼出气量占肺活量百分数。正常成年人1、2、3秒未分别为83%、96%、99%。它不仅反应一次呼吸最大通气量,且反映呼吸阻力变化。3.时间肺活量(TVC)1824.功能残气量(functionalresidualcapacity,FRC):缓冲肺泡内Po2,Pco2

平静呼气末肺内存留的气量。功能残气量=残气量+补呼气量,男性约为2500ml,女性约为2000ml。《生理学》呼吸系统--课件183六、肺通气量

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

:每分钟吸入或呼出的气体量。平静呼吸时,正常约为6—8L/min,每分通气量=潮气量×呼吸频率。随机体代谢水平提高而增加。2.最大通气量:每分钟吸入或呼出的最大气量。反映通气贮备,可以衡量一个人能进行多大运动量的活动重要指标。正常人可以达到70-120L/min。六、肺通气量

(一)每分通气量184解剖无效腔(二)无效腔和肺泡通气量1.生理无效腔=解剖无效腔+肺泡无效腔解剖无效腔(二)无效腔和肺泡通气量185

2.肺泡通气量(alveolarventilation)

每分钟进入肺泡进行气体交换的气体量。

肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)×呼吸频率正常约为4.2L/min由此公式看出,深而慢呼吸比浅而快呼吸好。《生理学》呼吸系统--课件186呼吸频率潮气量肺通气量肺泡通气量(次/min)(ml)(ml/min)(ml/min)165008000560081000800068003225080003200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肺通气量和187第二节呼吸气体的交换肺泡气体交换:肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换。组织气体交换:组织细胞经组织液与组织毛细血管血液之间的气体交换。第二节呼吸气体的交换肺泡气体交换:肺泡与肺毛细血管血液之188

一、气体交换的原理形式:气体单纯扩散动力:气体分压(张力)差气体扩散速率(Diffusionrate,D)

分压差*扩散面积*溶解度*温度D

扩散距离*分子量平方根

一、气体交换的原理形式:气体单纯扩散1891.气体分压差分压与张力气体分压:指混合气体中,某一种气体所具有的压力。气体分压=各种气体的总压力×该气体的容积百分比气体张力:溶解于液体中的气体分子从液体表面逸出力。液-气界面气体分压液体张力分压>张力分压<张力1.气体分压差分压与张力液-气气体分压液体张力分压>1901.气体分压差肺泡气、血液及组织中的气体分压[kPa(mmHg)]PO2PCO21.气体分压差肺泡气、血液及组织中的气体分压[kPa(mmH1912.气体的分子量与溶解度CO2的分子量:44O2的分子量:32扩散系数=

CO2的扩散系数是O2的21倍CO2溶解度:51.5/100mlO2溶解度:2.14/100ml分压差*扩散面积*溶解度*温度扩散距离*分子量平方根D∝溶解度分子量平方根2.气体的分子量与溶解度CO2的分子量:441923.扩散的面积和距离分压差*扩散面积*溶解度*温度扩散距离*分子量平方根D∝3.扩散的面积和距离分压差*扩散面积*溶解度*温度扩散距离*1934.温度分压差*扩散面积*溶解度*温度扩散距离*分子量平方根D∝4.温度分压差*扩散面积*溶解度*温度扩散距离*分子量平方194

二、气体交换过程

1.肺泡气体交换二、气体交换过程

1.肺泡气体交换195CO2和O2的扩散仅需0.3秒即达到平衡血液流经肺毛细血管耗时0.7秒CO2和O2的扩散仅需0.3秒即达到平衡1962.组织气体交换2.组织气体交换1971.呼吸膜面积

正变

运动→肺毛细血管开放数量↑→呼吸膜面积↑→气体交换↑

三、影响肺泡气体交换的因素1.呼吸膜面积正变三、影响肺泡气体交换的因素198

肺气肿、肺不张、肺实变、肺Cap闭塞、肺叶切除→呼吸膜面积↓→气体交换↓。肺不张肺气肿肺气肿、肺不张、肺实变、肺Cap闭塞、肺叶切除→呼吸膜面1992.呼吸膜厚度肺纤维化、尘肺、肺水肿→呼吸膜厚度↑→通透性↓→气体交换↓反比2.呼吸膜厚度肺纤维化、尘肺、肺水肿→呼吸膜厚度↑→通透性↓200

3.通气/血流比值(VA/Q)

Ventilation/perfusionratio

即:每分肺血流量VAQ每分肺泡通气量==4.2L5L0.84=定义:指每分肺泡通气量(VA)与每分肺血流量(Q)的比值。3.通气/血流比值(VA/Q)Ventilation/201

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

202第三节气体在血液中的运输

一、O2、CO2在血中存在的形式形式:物理溶解化学结合

动态平衡

第三节气体在血液中的运输

一、O2、CO2在血中存在的形203

肺泡血液组织

CO2溶解的CO2结合的CO2溶解的CO2CO2

O2溶解的O2结合的O2溶解的O2O2肺泡血液204二、O2的运输 形式:物理溶解(1.5%)化学结合(98.5%)Fe2+二、O2的运输 形式:物理溶解(1.5%)Fe2+205(一)O2与Hb的可逆性结合:

Hb+O2

Po2↑(氧合)肺部Po2↓(氧离)组织HbO2鲜红色暗红色(一)O2与Hb的可逆性结合:Po2↑(氧合206Hb与O2结合的特征:①迅速、可逆、不需酶催化,主要受Po2影响。②属氧合反应。③1分子Hb可结合4分子O2。④氧离曲线呈S形。Hb与O2结合的特征:①迅速、可逆、不需酶催化,主要受207

血液中去氧Hb达5g/100ml以上,表浅毛细血管床呈蓝紫色称紫绀(一般是缺O2的标志)。

注意!紫绀与缺O2并不呈平行关系

208不发生紫绀:一氧化碳中毒严重贫血发生紫绀:窒息肺炎肺气肿心功能不全亚硝酸盐中毒苯胺中毒临床联系缺氧不发生紫绀:缺氧209亚硝酸盐中毒中毒原因误食工业用亚硝酸钠当食盐。食用亚硝酸盐含量过高食品(泡菜、腐烂蔬菜、不合格腌肉或熟食制品)。中毒机制强氧化剂,氧化生成高铁血红蛋白,无法与氧结合,致使组织缺氧。食物中毒杀手亚硝酸盐中毒中毒原因食物中毒杀手210高原性红细胞增多症临床联系紫绀不一定缺氧高原性红细胞增多症紫绀不一定缺氧211氧容量(OxygencapacityofHb)

:100ml血中Hb所能结合的最大氧量。氧含量(OxygencontentofHb)

:100ml血中Hb结合的实际氧量。血氧饱和度(OxygensaturationofHb)

:氧含量占氧容量的百分比。

Hb氧含量

Hb氧容量(二)氧解离曲线1.相关概念×100%氧容量(OxygencapacityofHb):1212氧解离曲线机制:与Hb的变构有关:氧合Hb为疏松型(R型)去氧Hb为紧密型(T型)

∵Hb分子由T型→R型(即对O2的亲和力逐步↑)氧解离曲线机制:213Hb的变构效应Hb(Fe2+)+O2T型(紧密型)HbR型(疏松型)Hb盐键断裂Hb对O2亲和力增加数百倍Hb的变构效应Hb(Fe2+)+O2T型(紧密型)HbR2142.氧离曲线特征及生理意义(1)上段:PO28.0~13.3kPa(60~100mmHg)坡度较平坦。

表明:PO2变化大时,血氧饱和度变化小。

意义:保证低氧分压时的高载氧能力。2.氧离曲线特征及生理意义(1)上段:PO28.0~13.3215《生理学》呼吸系统--课件216(2)中段:PO25.3~8.0kPa(40~60mmHg)坡度较陡。表明:PO2降低能促进大量氧离,血氧饱和度下降显著。意义:维持正常时组织的氧供。(2)中段:PO25.3~8.0kPa(40~60mmHg)217(3)下段:PO22.0~5.3kPa(15~40mmHg)坡度更陡。表明:PO2稍有下降,血氧饱和度就急剧下降。意义:维持活动时组织的氧供。(3)下段:PO22.0~5.3kPa(15~40mmHg)218《生理学》呼吸系统--课件219(三)影响氧解离曲线的因素左移右移(三)影响氧解离曲线的因素左移右移220

1.Pco2↑pH↓

(2)肺脏:[H+]↓→Hb构型变为R型→Hb与O2亲和力↑→氧离曲线左移→氧合易。(1)组织:[H+]↑→Hb构型变为T型→Hb与O2亲和力↓→氧离曲线右移→氧离易。波尔效应(Bohreffect)

H+和Pco2对Hb与O2亲和力的影响。1.Pco2↑pH↓(2)肺脏:[H+]↓→Hb221

2.温度

(1)T↑→H+的活度↑→Hb构型变为T型→

Hb与o2亲和力↓→Hb释放o2→氧离曲线右移→氧离易。

临床TT

(2)T↓→H+的活度↓→Hb构型变为R型→Hb与o2亲和力↑→Hb结合o2→氧离曲线左移→氧离难。

低温麻醉时,应防组织缺O2冬天→局部红、易冻伤2.温度(1)T↑→H+的活度↑→Hb构型变为T型→2223.2,3-DpG

缺氧→RBC无氧代谢↑→2,3-DpG↑→氧离曲线右移→氧离易。大量输入冷冻血应注意缺氧。高原缺氧。3.2,3-DpG缺氧→RBC无氧代谢↑→2,3-Dp223《生理学》呼吸系统--课件224三、CO2的运输 (一)二氧化碳的运输形式物理溶解(5%)

化学结合:碳酸氢盐(88%)氨基甲酸血红蛋白(7%)三、CO2的运输 (一)二氧化碳的运输形式2251.碳酸氢盐(1)反应过程:1.碳酸氢盐226

CO2+H2O

碳酸酐酶H2CO3HCO3-+H+(2)反应特征:①反应迅速可逆,反应方向取决Pco2。②RBC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。③需酶催化:碳酸酐酶加速反应0.5万倍,双向作用。④在RBC内反应,在血浆内运输。碳酸酐酶H2CO3HCO3-+H+(2227

2.氨基甲酸血红蛋白HbNH2+CO2在组织在肺脏HbNHCOO+H+①反应迅速且可逆,无需酶催化。②CO2与Hb的结合较为松散,反应方向主要受氧合作用的调节。③虽不是主要运输形式,却是高效率运输形式。反应特征:2.氨基甲酸血红蛋白在组织在肺脏HbNHCOO+H+228(二)二氧化碳解离曲线

非S型、呈线性关系5248ml/100ml(二)二氧化碳解离曲线非S型、呈线性关系5248ml229Haldane氏效应:O2与Hb结合促进CO2释放的效应。去氧Hb较易与CO2结合形成HbNHCOOH,去氧Hb的酸性弱于HbO2,也易与H+结合,促进反应向右侧进行,提高CO2的运输量。

Hb氧合作用对CO2运输的影响Haldane氏效应:O2与Hb结合促进CO2释放的效应。H230复习思考题

1.氧容量、氧含量、血氧饱和度和紫绀的定义?2.影响氧解离曲线的因素有哪些?如何影响?3.CO2运输的形式有哪些?复习思考题231第四节呼吸运动的调节

定义:中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。分布:大脑皮层、下丘脑、脑桥、延髓、脊髓等部位。延髓—脑桥尤为重要,为通常所指呼吸中枢。一、呼吸中枢(Respiratorycenter)第四节呼吸运动的调节

定义:中枢神经系统内产生和调节呼吸232(一)脊髓中继站某些呼吸反射的初级中枢(一)脊髓中继站233(二)下位脑干1.延髓

呼吸节律基本中枢

(1)作用:产生呼吸节律

(二)下位脑干1.延髓234背侧呼吸组

(孤束核的腹外侧部)腹侧呼吸组

(疑核、后疑核、和面神经后核附近的包钦格复合体)(2)分组背侧呼吸组(2)分组235

背侧呼吸组

吸气神经元为主对侧膈肌、肋间外肌运动神经元。腹侧呼吸组IN、EN①疑核:吸气神经元为主对侧膈肌、肋间外肌运动神经元;同侧咽喉呼吸辅助肌运动神经元。

②后疑核:呼气神经元为主对侧肋间内肌、腹肌运动神经元。

③包钦格复合体:呼气神经元为主脊髓延髓内侧抑制吸气神经元;调节咽喉呼吸辅助肌运动神经元。背侧呼吸组吸气神经元为主对侧膈肌、肋间2362.脑桥呼吸调整中枢相对集中于PBKF核群作用:抑制吸气使吸气向呼气转化,调节呼吸节律,防止吸气过深过长。

2.脑桥呼吸调整中枢237(三)上位脑大脑皮层(随意控制)边缘系统下丘脑(三)上位脑大脑皮层(随意控制)238(四)呼吸节律形成的机制

起步细胞学说

吸气活动发生器和吸气切断机制(四)呼吸节律形成的机制

起步细胞学说239

吸气活动发生器吸气切断机制H+CO2吸气活动发生器H+CO2240二、呼吸运动的反射性调节Reflexcontrolofrespiration

(一)肺牵张反射(黑-伯反射)Pulmonarystretchreflex

由肺扩张引起抑制吸气或肺缩小引起吸气兴奋的反射。

包括肺扩张反射和肺缩小反射。二、呼吸运动的反射性调节Reflex

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