2022年医学专题-人体的呼吸过程是由4个环节组成

清华在线010—6277116662781166五、呼吸人体的呼吸过程是由4个环节组成:肺通气：肺与外环境之间的气体交换②肺换气：肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换③气体在血液中的运输④组织换气,即组织细胞与组织毛细血管之间的气体交换组织换气又称为内呼吸,肺通气和肺换气又合称外呼吸(一)肺通气肺通气的动力肺通气直接动力是肺泡气和大气之间的压力差。原始动力为呼吸运动安静呼吸时吸气是主动的,呼气是被动的。用力呼吸时,吸气和呼气都是主动的。 2.肺通气的阻力 肺通气阻力包括弹性阻力和非弹性阻力,安静呼吸时弹性阻力是主要的 (1)弹性阻力指胸和肺的弹性回缩力(主要来自肺)和肺泡表面张力,弹性阻力大小常用顺应性表示,顺应性=1/弹性阻力(2)非弹性阻力包括气道阻力、惯性阻力和组织的粘滞阻力,其中气道阻力主要受气道管径大小的影响。3.肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质是由肺泡上皮Ⅱ型细胞合成和分泌的一种脂蛋白,主要成分是二棕榈酰卵磷脂,分布于肺泡液体层表面,即液—气界面之间。肺泡表面活性物质的生理意义:①降低肺泡表面张力②增加肺的顺应性③维持大小肺泡容积的相对稳定。④防止肺不张⑤防止肺水肿4.胸内压胸内压即胸腔内的压力正常状况下（安静呼吸）,胸内压力总是低于大气压,故称胸内负压。胸内压=大气压(肺内压)－肺回缩力,在吸气末或呼气末,肺内压等于大气压,这时胸内压=一肺回缩力,故胸内负压是肺的回缩力造成的,临床上常用气囊测定食管内压,以代表胸内压。胸内负压的生理意义:①主要在于维持肺泡的扩张②促进静脉血和淋巴液的回流。5.肺通气功能的测定(1)潮气量安静呼吸时,每次吸入或呼出的气量。(2)余气量在尽量呼气后,肺内仍保留的量。(3)功能余气量功能余气量=余气量+补呼气量。(4)肺总容量=潮气量+补吸气量+补呼气量+余气量。(5)肺活量最大吸气后,从肺内所能呼出的最大气量。(6)时间肺活量是评价肺通气功能的较好指标,正常人头3s分别为83%,96%,99%的肺活量。(7)每分肺通气量每分肺通气量=潮气量×呼吸频率(8)每分钟肺泡通气量每分钟肺泡通气量=(潮气量－无效腔气量)×呼吸频率从气体交换的效果看,深慢呼吸比浅快呼吸有利于气体交换。(二)呼吸气体的交换 肺换气是通过呼吸膜(肺泡膜)实现的1.肺换气的动力肺换气的动力是气体的分压差(分压指在混合气体中某一种气体所占的压力)。2.肺换气的原理在肺部,氧气从分压高的肺泡通过呼吸膜集中到血液,而二氧化碳则从分压高的肺毛细血管血液中集中到分压低的肺泡中。 3.影响肺换气的因素 气体集中速度,与下述因素相关:(1)呼吸膜的面积(A)和厚度(d)(2)气体的相对分子质量(Mr)、溶解度(S)以及分压差二氧化碳比氧气集中速度快,所以当肺换气功能不良时,缺氧比二氧化碳滞留明显。 (3)温度(T)(4)通气/血流比值通气/血流比值(v/Q)是指每分钟肺泡通气量与每分钟肺血流量的比值,正常值为0.84左右 V/Q>0.84相当于肺泡无效腔大;V/Q<0.84功能性动静脉短路。(三)气体在血液中的运输1.氧气的运输氧气的运输包括物理溶解和化学结合(1)物理溶解(2)化学结合的形式是氧合血红蛋白,这是氧运输的主要形式,占98.5%(3)Hb是运输02的主要工具,Hb与02结合特点:①可逆性结合②Hb中铁为亚铁③是氧合而不是氧化④结合与解离都不需酶催化,取决于血中Pa02的凹凸。2.二氧化碳的运输(1)运输形式物理溶解占5%化学结合：HCO3占88%,氨基甲酸血红蛋白7%。 (2)何尔登效应O2与Hb结将促使CO2释放，这一效应称为何尔登效应 3.氧解离曲线的特点氧解离曲线呈S型。其特征为:①上段较平坦,氧分压70~100mmHg范围变化时,Hb氧饱和度变化不大②中段较陡,是Hb02释放02部分③下段最陡,Pa02稍降,Hb02就可大大下降,这有利于运动时组织的供氧。下段代表02贮备。4.影响氧解离曲线的因素[H+]↑、PaC02、温度上升,2,3—二磷酸甘油酸(2,3-DPG)等均使氧解离曲线右移,释放02增多供组织利用 酸度增加降低Hb与氧亲和力的效应称为波尔效应。(四)呼吸运动的调整1.呼吸中枢呼吸运动的基本调整中枢在脑桥和延髓。基本呼吸节律产生于延髓,故延髓是自主呼吸的最基本中枢3.呼吸的反射性调整(1)肺牵张反射肺牵张反射包括肺扩张时抑制吸气的肺扩张反射和肺缩小时引起吸气的肺缩小反射。 4.化学因素对呼吸的调整 (1)调整呼吸的化学因素动脉血或脑脊液中的02,C02,H+ (2) 1)C02↑主要通过中枢化学感受器增加呼吸,也可刺激外周化学感受器。C02是调整呼吸的最重要的体液因子,在血中保持肯定的浓度,可维持呼吸中枢的正常兴奋性。2)[H+]↑主要通过外周化学感受器引起呼吸增加3)低02外周化学感受器是低02引起呼吸增加的惟一途径。低02对呼吸中枢的直接作用是抑制六、消化与吸取消化分为机械性消化和化学性消化两种方式1.消化管平滑肌的特性(1)消化管平滑肌的一般特性兴奋性低,不规章的节律性、紧急性、伸展性,对刺激的特异敏感性,即对牵拉、温度和化学刺激敏感而对切割、电刺激等不敏感。(2)消化管平滑肌的电生理特性慢波又称基本电节律,是消化平滑肌特有的电变化,是细胞自发性除极，起源于纵行肌,它是局部电位,不能直接引起平滑肌收缩,但动作电位只能在慢波的基础上产生,因此慢波是平滑肌的起步电位,把握平滑肌收缩的节律。 动作电位引起平滑肌收缩。2.消化腺的分泌功能及其机制3.胃肠激素(1)概念：在胃肠道的粘膜内存在有数十种内分泌细胞,它们分泌的激素称为胃肠激素。由于胃肠所含内分泌细胞数量大,故胃肠道是体内最大的内分泌器官(2)胃肠激素的生理作用 (3)脑－肠肽指中枢神经系统和胃肠道内双重分布的多肽,如胃泌素、胆囊收缩素、生长抑素等多肽。 4.消化系统的神经支配 消化系统受自主神经系统和肠内神经系统的双重支配。交感神经释放去甲肾上腺素对胃肠运动和分泌起抑制作用,副交感神经释放乙酰胆碱和多肽,调整胃肠功能。 内在神经包括粘膜下神经丛和肌间神经丛,即包括传入神经元、传出神经元,也包括中间神经元,能完成局部反射。 (二)胃内消化 1.胃液的主要成分与生理作用 胃液的主要成分有盐酸、胃蛋白酶原、粘液和内因子。它们的生理作用分别如下: (1)盐酸(又称胃酸)由壁细胞分泌,可激活胃蛋白酶原、杀菌等。 (2)胃白酶原 由主细胞分泌,被激活后变为胃蛋白酶,消化蛋白质 (3)粘液润滑和爱护作用 (4)内因子由壁细胞分泌,爱护维生素B12，并促进它在回肠的吸取。2.胃液分泌的调整(1)能引起胃液分泌的内源性物质乙酰胆碱胃泌素、组织胺。(2)消化期促进胃液分泌的因素1)头期条件及非条件剌激 2)胃期通过多种途径剌激胃酸分泌,包括扩张剌激引起神经反射和G细胞分泌胃泌素,以及食物成分直接作用于G细胞等 3)肠期食物进入小肠后通过某些体液因子刺激胃酸分泌。 (3)抑制胃液分泌的因素HCl、脂肪、高张溶液3.胃的运动及功能,以及影响胃排空的因素(1)胃的3种运动形式及生理作用1)紧急性收缩使胃保持肯定外形和位置,并使胃腔内具有肯定的基础压力2)容受性舒张使胃在进食过程中容纳和保存食物。3)蠕动是研磨食物,使食物与胃液充分混合,并将食物不断排入十二指肠(胃排空)。 (2)影响胃排空的因素 1)促进胃排空的因素:胃内容物增多,使胃扩张,通过神经反射,引起胃运动加强,使胃排空加快,胃泌素也可促进胃运动,使排空加快。2)抑制胃排空的因素:十二指肠壁上有多种感受器,食物刺激或食物对十二指肠的机械扩张,可剌激这些感受器,反射性地抑制胃运动，使胃排空减慢。这一反射称为肠胃反射 (三)胰液和胆汁，小肠液 1.胆汁 胆汁中与消化和吸取有关的成分有胆盐、胆固醇、卵磷脂,尤以胆盐最为重要(1)胆盐的作用包括:①乳化脂肪,促进脂肪消化。②促进脂肪酸的吸取。③促进脂溶性维生素的吸取。④利胆作用和中和胃酸。(2)促进胆汁分泌的因素包括:①食物②迷走神经③体液因素进入小肠的胆盐90%以上在回肠末端重吸回到肝脏剌激肝细胞分泌胆汁,这一过程称胆汁的肠肝循环。2.胰液的作用及分泌、调整(1)胰液为碱性液体(中和进入小肠内的胃酸),主要成分有碳酸氢盐和多种消化酶胰淀粉酶:分解淀粉为麦芽糖。胰脂肪酶:分解脂肪为甘油和脂肪酸。胰蛋白酶和糜蛋白酶:分解蛋白质为多肽和氨基酸。(2)胰液分泌的调整1)神经调整条件、2)体液调整体液调整比神经调整重要促胰液素、胆囊收缩素、胃泌素、血管活性肠肽均有促进胰液分泌的作用 3.小肠液的分泌和小肠的运动(1)小肠液小肠液主要生理作用:肠致活酶可激活胰蛋白酶原。(2)小肠的运动形式l)紧急性收缩2)分节运动使食糜与消化液充分混匀,便于化学消化和吸取,并有助于血液和淋巴液的回流3)蠕动(四)吸取1.小肠是各种养分物质吸取的主要部位缘由(1)绒毛及微绒毛加大吸取面积。(2)食物停留时间长。(3)食物已被分解成可被吸取的小分子。(4)淋巴、血流丰富。2.糖、脂肪和蛋白质的分解产物大部分在十二指肠和空肠部位吸取,回肠主要是胆盐和维生素B12吸取的部位。 七、能量代谢和体温 (一)能量代谢 1.能量的来源和作用 (1)能量代谢指生物体内物质代谢中所伴随着的能量释放转移和利用 (2)能量的来源食物中的糖、脂肪、蛋白质所隐藏的化学能。 (3)能量的去路热能>50%养分物质氧化为自由能(ATP)<50%,自由能(ATP)是机体生理活动的直接能量来源。最终都转为热能 2.能量代谢的相关概念 (1)食物的热价1g养分物质氧化时所释放的热量称为该食物的热价,3大养分物质热价:脂肪>蛋白质>糖。 (2)食物的氧热价养分物质氧化时,每消耗1L氧所产生的热量称为该食物的氧热价 (3)呼吸商肯定时间内,机体的C02产生量和氧耗量的比值。3.影响能量代谢的因素(1)肌肉活动是影响能量代谢最明显的因素(2)环境温度室温20~30℃时能量代谢率最低(3)食物的特殊动力作用指进食后的一段时间内,食物使机体产生额外热量的现象,其中蛋白质食物最明显。(4)精神活动交感神经兴奋使产热增加。机体能量代谢不与体重成正比而与体表面积成正比。4.基础代谢 基础代谢是指机体在基础状态下的能量代谢,即在糊涂而安静状态下,不受肌肉活动、食物、环境温度和精神紧急影响的能量代谢。单位时间内的基础代谢称为基础代谢率。基础代谢率正常变动范围是±15%(二)体温及其调整1.体温的正常值和生理变动因素(1)体温指机体平均深部温度,临床上多以测定腋窝、口腔、直肠的温度来表示体温。(2)生理变动因素1)昼夜变化早晨最低,午后最高,变化范围小于1℃2)性别女性高于男性,月经周期中体温的变化与孕激素的水平有关,排卵日体温最低。3)年龄、肌肉活动、环境温度、精神活动等可影响体温。2.体温的维持——产热和散热的动态平衡(1)产热过程安静时主要由内脏器官产热,其中肝脏产热居首,运动时,主要的产热器官为肌肉。 人在寒冷环境中主要靠寒战来增加产热量,寒战的特点是屈肌和伸肌同时收缩,不做外功,但产热量很高。 体液因子中,肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺激素增加产热。 (2)散热过程人体主要散热部位是皮肤。散热方式有辐射、传导、对流和蒸发。 外界气温低于人体表层温度时通过辐射、传导、对流方式散热。 当环境温度等于或高于皮肤温度时,蒸发散热是惟一的散热途径。 蒸发分为不感蒸发和发汗两种 。发汗是高温环境下的主要散热方式 发汗是反射活动,主要中枢在下丘脑3.体温的调整(1)温度感受器分为外周温度感受器和中枢温度感受器。外周温度感受器分布于全身皮肤和内脏及粘膜上。(2)体温调整中枢基本中枢在下丘脑。(3)调定点在下丘脑的视前区-下丘脑前部有一调定点的部位,它的活动有肯定的阈值。八、尿的生成和排出(一)肾脏的功能调整1.肾脏的功能 (1)排泄代谢产物排泄是指机体将物质代谢终产物、过剩的物质和异物通过排泄器官排出体外的过程。肾脏是体内最重要的排泄器官,在维持内环境稳定中发挥重要作用。就内环境稳定而言,每天排尿量不应小于500mL,否则将有部分代谢终产物在体内积聚,因此,每昼夜尿量在100~500mL之间,称为少尿,而少于100mL称为无尿。 (2)调整水、电解质和酸碱平衡 (3)内分泌功能肾素、促红细胞生成素、羟化维生素D3和前列腺素、激肽、血管舒张素等。2.肾脏的血液循环特征及肾脏血流的调整(1)肾脏血液供应的特点肾脏血流经两次毛细血管分支后才汇合成静脉 (2)肾脏血流的调整 1)自身调整指动脉血压在80~180mmHg范围内变化时,肾脏血流量维持不变的现象。 (二)肾小球的滤过功能 1.肾小球滤过率单位时间内(每分钟)两肾所生成的超滤液的量称肾小球滤过率(GFR).一般状况下一昼夜从肾小球滤过的血浆量约为体重的3倍(180L) 肾小球滤过率与肾血浆流量的比值称为滤过分数。滤过分数表明流经肾的血浆有1/5由肾小球滤出到肾小囊腔中。 2.有效滤过压-肾小球滤过的动力 有效滤过压=肾小球毛细血管压－(血浆胶体渗透压+肾小囊内压) 3.肾小球滤过膜-滤过的结构基础 滤过膜由肾小球毛细血管内皮细胞、基膜和肾小囊脏层上皮细胞构成。滤过膜的3层结构中,基膜上的空隙较小,对大分子物质起主要屏障作用。物质通过滤过膜的难易打算于物质的相对分子质量和所带电荷,中性电荷分子的通透性取决于相对分子质量的大小,带正电荷物质通透性大于带负电荷的物质。4.影响肾小球滤过的因素(1)滤过膜的通透性和面积。(2)有效滤过压。(3)肾血浆流量(三)肾小管和集合管的重吸取和分泌功能1.一些重要物质的重吸取(1)小管液中的成分经肾小管上皮细胞重新回到小管四周血液中去的过程,称为重吸取。 原尿中99%的水、全部葡萄糖、氨基酸、部分电解质被重吸取,尿素部分被重吸取,肌酐完全不被重吸取。 (2)大部分物质主要吸取部位在近球小管,有些物质仅在近球小管被重吸取。(3)Na+,K+等阳离子主动重吸取,HCO3,Cl-等阴离子被动重吸取(髓袢升支粗段除外),葡萄糖、氨基酸继发性主动重吸取(与Na+的重吸取相关联),水在近球小管等渗性重吸取,在远曲小管和集合管受抗利尿激素调整。(4)影响肾小管和集合管重吸取的因素 2.某些物质的分泌和排泄 (1)K+的分泌主要由远曲小管集合管分泌,分泌方式为Na+—K+交换 (2)H+的分泌通过Na+—H+交换进行分泌,同时促进管腔中的HCO3重吸取入血。在远曲小管和集合管存在Na+—H+和Na+—K+交换的竞争,因此,酸中毒高血K+。 (3)NH3的分泌(四)尿液的浓缩与稀释排出的尿液可以是渗透压高于血浆的高渗尿,即尿液被浓缩;也可以是渗透压低于血浆的低渗尿,即尿液被稀释。表明肾对尿液有加以浓缩或稀释的力量.尿液浓缩和稀释过程是在髓袢、远曲小管和集合管内进行的。 肾髓质高渗梯度的存在是尿液浓缩的必要条件。 (1)外髓部渗透压梯度主要是由于升支粗段NaCl的主动重吸取形成(2)内髓部渗透压梯度的形成与尿素的再循环和Na+重吸取有关。(3)直小血管有保持髓质渗透压梯度稳定的作用 (4)影响尿液浓缩的因素(五)肾脏泌尿功能1.肾小管中溶质浓度 肾小管中溶质浓度是影响肾小管和集合管重吸取的重要因素。糖尿病患者血糖上升,超过肾糖阈时肾小管内糖浓度增高,阻碍水分重吸取,形成多尿,这称为渗透性利尿,甘露醇利尿原理也是如此。2.抗利尿激素 抗利尿激素是调整尿量的重要激素,能增加远曲小管和集合管对水的通透性,使尿量削减。引起抗利尿激素分泌的有效刺激:血浆晶体渗透压上升,循环血量削减,动脉血压降低,等。当大量出汗,严峻呕吐或腹泻时,血浆晶体渗透压上升,尿量削减。大量饮水后,血浆晶体渗透压降低,抗利尿激素分泌削减,尿量增多,称为水利尿。3.醛固酮生理作用促进远曲小管对Na+,Cl-,水的重吸取,同时促进K+分泌(2)分泌的调整1)肾素-血管紧急素-醛固酮系统2)血K+浓度上升或血Na+浓度降低(六)排尿反射肾脏生成尿是连续不断的过程,而排尿则是间断进行的。 排尿反射的初级中枢在骶髓,传入、传出神经都为盆神经,排尿反射是一正反馈过程九、感觉器官(一)感受器的一般生理特征般生理特征为:1.适宜剌激2.换能作用感受器的换能作用是指它能将各种形式的刺激转为传入神经纤维上的动作电位。3.编码作用4.适应现象(二)视觉器官 1.眼的折光功能及视调整(1)简化眼因此,依据眼的实际光学特性,设计出一些和眼在折光效果上基本相同,但更为简洁的等效光学系统或模型,称为简化眼。(2)视近物的调整调整下述3方面的活动 1)晶体状曲率增加动眼神经中副交感神经纤维兴奋→睫状肌收缩→悬韧带松弛→晶状体弹性回缩→晶状体前后变凸 2)瞳孔缩小削减进入眼内的光量以及削减眼球的球面像差和色像差。 3)双眼向鼻侧聚合使视近物时两眼的物像仍落在视网膜的相称位置上(3)近点人眼在尽量调整折光力时所能看清的最近物体的距离近点可以衡量眼调整力量的大小,随着年龄增加,人眼的近点明显变远。(4)瞳孔反射瞳孔大小随光照强度而变化的反应是一种神经反射,称为瞳孔对光反射。。 瞳孔对光反应的特点是效应的双侧性,受光照一侧眼瞳孔缩小称为直接对光反射,未受光照的另一侧眼瞳孔缩小称为互感性对光反射(5)眼的折光特别包括近视、远视、散光和老视。 1)近视多由眼球前后径过长或折光力过强,成像在视网膜前,需戴凹透镜订正 2)远视是由于眼球前后径过短,成像于视网膜后,需戴凸透镜订正 3)散光角膜由正圆形的球面变为非正形,使光线不能全面聚集在视网膜上,需戴柱面形透镜订正。 4)老视老年人的眼由于晶状体的弹性减弱,视近物时调整力量下降,需戴适当焦度的凸透镜校正。 2.眼的感光功能(1)两类感光细胞的异同视杆细胞对光的敏感性高，能在暗光条件下感受光刺激而引起视觉，但无色觉，也不能精确地辨别物像轮廓及细节。视锥细胞，它对光的敏感性较低，只能在白昼光的强光条件下才能感受光刺激而引起视觉，能看清物体细节与轮廓。能辨别颜色。(2)视紫红质视杆细胞感光色素3.与视觉相关的概念现象(1)视敏度是衡量眼对空间两点或两线辨别力量的一个指标,又称视力。通常用视角(单位为分)的倒数来表示。假如能正确辨别两点的视角为1'分度时,视敏度1.0。(2)暗适应与明适应人从光亮处到暗处,最初几乎看不到任何物体,经过肯定时间后,渐渐恢复了暗处的视