生理学呼吸系统

生理学呼吸系统第1页/共56页第五章呼吸系统第一节肺通气第二节呼吸气体的交换第三节气体在血液中的运输第四节呼吸运动的调节第2页/共56页第3页/共56页第4页/共56页1.呼吸：指机体和外界环境之间的气体交换 过程。2.呼吸的过程：外呼吸肺通气：外界空气和肺泡之间的气体交换；肺换气：肺泡和肺泡毛细血管血液之间的气体交换；气体在血液中的运输；内呼吸：指组织细胞通过组织液和毛细血管之间 的气体交换。第5页/共56页第一节肺通气一.呼吸道的结构特征和功能二.肺泡的结构和功能三.肺通气的动力四.肺通气的阻力五.肺容积和肺容量六.肺通气量第6页/共56页一.呼吸道的结构特征和功能1.呼吸道的组成：上呼吸道：鼻、咽、喉；下呼吸道：气管、支气管及其肺内分支。2.呼吸道的结构特征及功能分泌粘液：湿润和清洁空气，受交感神经调节；支气管及其分支：平滑肌收缩调节气道阻力， 受交感和副交感神经的调节。第7页/共56页二.肺泡的结构和机能（一）肺泡的结构肺泡肺泡上皮细胞：I型：鳞状，95％；II型：圆形或立方状，5％，分泌肺泡表面活性物质。基膜肺泡隔：毛细血管网、弹力纤维、胶原纤维等。（二）呼吸膜（三）肺泡表面活性物质第8页/共56页第9页/共56页第10页/共56页功能：降低肺泡表面张力生理意义：1.维持肺泡容积的相对稳定2.防止液体在肺泡积聚——肺水肿3.降低吸气阻力，减少吸气做功（三）肺泡表面活性物质第11页/共56页第12页/共56页三.肺通气动力（一）呼吸运动（二）肺内压（三）胸膜腔内压原始动力——呼吸肌的运动直接动力——气体压力差第13页/共56页平静呼吸吸气运动：吸气肌（肋间外肌和膈肌）收缩，胸廓扩 大。

——主动呼气运动：吸气肌舒张，胸廓复位。

——被动用力呼吸吸气运动：吸气肌和吸气辅助肌（斜角肌、胸锁乳突 肌、胸肌和背肌等）收缩，胸廓扩大。

——主动呼气运动：吸气肌及吸气辅助肌舒张，呼气肌（肋间 内肌和腹肌）收缩，胸廓缩小。

——主动（一）呼吸运动——

指呼吸肌的舒缩引起的胸廓的扩大和缩小。第14页/共56页第15页/共56页（二）肺内压

——指气道和肺泡内的压力。肺内压和外界环境的气压差是呼吸的直接动力，故人为的改变肺内压和大气压之间的压力差，如人工呼吸，可以维持正常的肺通气。第16页/共56页（三）胸膜腔内压（胸内压）胸内压＝肺内压－肺回缩力胸内负压的产生原因：

胎儿在出生前、后胸廓的生长速度快于肺。

胸内负压的生理意义：1.维持肺和小气道的扩张状态；2.有利于静脉血和淋巴的回流。。胸膜腔：指由胸膜壁层与脏层围成的密 闭、潜在的腔隙胸内压：胸膜腔内的压力第17页/共56页四.肺通气阻力（一）弹性阻力（70％）（二）非弹性阻力（30％）（三）呼吸功（略）第18页/共56页（一）弹性阻力1.肺的弹性阻力2.胸廓的弹性阻力3.肺与胸廓的顺应性第19页/共56页（二）非弹性阻力气道阻力（占非弹性阻力的80%-90%）影响气道阻力的因素气流速度气流形式气道管径气道内外的压力差自主神经系统的调节体液因素的影响（儿茶酚胺、组胺等）第20页/共56页五.肺容积和肺容量（一）肺容积（二）肺容量

第21页/共56页（一）肺容积—指四种互不重叠的呼吸气量

1.潮气量：400～600ml 2.补吸气量：1500～2000ml 3.补呼气量：900～1200ml 4.残气量：1000～1500ml肺总容量＝潮气量＋补吸气量＋补呼气量＋残气量男性约5000ml，女性约3500ml。第22页/共56页第23页/共56页（二）肺容量

指四种肺容积中的两项或两项以上的联合气量。

1.深吸气量＝补吸气量＋潮气量2.功能残气量＝补呼气量＋残气量3.肺活量＝补吸气量＋潮气量＋补呼气量。 男性约3500ml，女性约2500ml。4.肺总容量＝肺活量＋残气量第24页/共56页时间肺活量：临床上一般指最大吸气后，进行用力呼气，计算在第1、2、3秒末呼出的气量占总肺活量的容积百分比。反映一定时间内所能呼出的气量。第25页/共56页六.肺通气量

——指单位时间内进出肺的气体量。（一）每分通气量（二）无效腔和肺泡通气量第26页/共56页（一）每分通气量——每分钟吸入或呼出肺的气体量每分通气量＝潮气量×呼吸频率正常人呼吸频率为12～18次/min，每分通气量约6－8L/min，每分最大通气量约70～120L/min第27页/共56页解剖无效腔：指从上呼吸道至呼吸性细支气管部 分的气道，该部分不参与气体交换过 程，称为～，正常成年人约150ml。肺泡无效腔：指进入肺泡的气体有部分未能与肺 毛细血管血液之间进行气体交换，这部 分气体所占的肺泡容量称为～。生理无效腔＝解剖无效腔＋肺泡无效腔。一般肺泡无效腔很小，生理无效腔≈解剖无效腔。（二）无效腔和肺泡通气量第28页/共56页肺泡通气量：指每分钟吸入或呼出肺泡的气 量，是衡量肺部气体交换有效率的 指标。肺泡通气量＝（潮气量－无效腔气量）×呼吸频率第29页/共56页第二节呼吸气体的交换 一.呼吸气体交换的原理（一）气体交换的动力（二）气体扩散速率及影响因素 二.肺泡气体交换和组织气体交换（一）肺泡气、血液及组织中的氧分压和二氧化碳分压（二）肺泡气体交换（三）组织气体交换过程第30页/共56页气体交换的方式——扩散气体交换的直接动力——气体分压差第31页/共56页气体扩散的影响因素

分压差×扩散面积×温度×气体溶解度 扩散速率＝———————————————

扩散距离×√分子量第32页/共56页二.肺泡气体交换和组织气体交换第33页/共56页影响肺泡气体交换的因素呼吸膜的面积呼吸膜的厚度通气/血流比值指每分钟肺泡通气量和每分钟肺血流量的比值。第34页/共56页第三节气体在血液中的运输一.氧和二氧化碳在血液中的存在形式二.氧的运输三.二氧化碳的运输第35页/共56页一.氧和二氧化碳在血液中的存在形式第36页/共56页二.氧的运输（一）氧容量，氧含量和氧饱和度（二）Hb与氧的可逆结合（三）氧离曲线（四）影响氧离曲线的因素第37页/共56页氧含量：100ml血液中血红蛋白实际结合 的氧量氧容量：100ml血液中血红蛋白可以结合 氧的最大量血氧饱和度：氧含量占氧容量的百分比第38页/共56页第39页/共56页三.二氧化碳的运输（一）二氧化碳的运输形式（二）二氧化碳解离曲线（三）氧和血红蛋白的结合对二氧化碳运输 的影响第40页/共56页第41页/共56页波尔效应：指血液中pH的降低与pCO2 的升高使O2

与Hb亲和力降低，氧 离曲线右移。何尔登效应：指血液中O2

与Hb的结合使 CO2

与Hb亲和力降低，促进CO2的 释放。第42页/共56页第四节呼吸运动的调节一.呼吸中枢与呼吸节律的形成二.

呼吸运动的反射性调节第43页/共56页（一）呼吸中枢1.脊髓：初级反射中枢2.低位脑干：基本呼吸中枢延髓：基本生命中枢，呼吸节律发生地脑桥：呼吸调整中枢（PBKF核团）3.大脑皮层：随意呼吸的调节中枢（二）呼吸节律的形成吸气模式发生器：延髓吸气切断机制：脑桥(PBKF核团）一.呼吸中枢与呼吸节律的形成第44页/共56页第45页/共56页第46页/共56页第47页/共56页二.呼吸运动的反射性调节（一）肺牵张反射（黑白反射）（二）呼吸的化学感受性反射（三）呼吸机本体感受性反射（略）（四）防御性呼吸反射（略）第48页/共56页（一）肺牵张反射1.肺扩张反射2.肺萎陷反射第49页/共56页1.外周和中枢化学感受器2.PCO2、pH与PO2对呼吸的调节3.PCO2、pH与PO2在呼吸调节中的相互作用（二）呼吸的化学感受性反射第50页/共56页1.外周和中枢化学感受器（1）外周化学感受器（适宜刺激——pCO2↑、pH↓与pO2↓

） 颈动脉体化学感受器 主动脉体化学感受器（2）中枢化学感受器（适宜刺激——pH↓） 延髓中枢化学感受器

通过血液中的CO2透过血脑屏障发挥作用第51页/共56页PCO2对呼吸的调节（是最重要的生理性刺激因素）刺激中枢化学感受器——呼吸中枢（通过[H＋]↑）刺激外周化学感受器——呼吸中枢适宜刺激——PCO2↑PCO2

过高或过低均会使呼吸暂停PO2对呼吸的调节适宜刺激——PO2↓刺激外周化学感受器——呼吸中枢缺氧直接抑制呼吸中枢的活动pH对呼吸的调节适宜刺激——pH↓刺激外周化学感受器——呼吸中枢2.PCO2、pH与PO2对呼吸的调节第52页/共56页3.PCO2、pH与PO2在呼吸调节中的相互作用第53页/共56页思考题1.名词解释： 肺通气、肺换气