正常人体生理机能专家讲座

第二单元正常人体生理机能北京出版集团企业北京出版社正常人体生理机能第1页第五章呼吸

【学习目标】3列出评价肺通气功效主要指标；说明O2和CO2运输形式。

2说明胸内负压形成及意义，了解肺泡表面活性物质作用及生理意义。

4了解气体交换动力，分析影响肺换气原因。

5分析血液中氧、二氧化碳、氢离子浓度改变对呼吸影响。1识记呼吸概念、基本步骤和意义，肺通气概念和动力。

6学会肺通气功效测定，观察分析各种神经、体液原因对呼吸影响

。正常人体生理机能第2页呼吸定义和步骤一、呼吸定义机体与外界环境之间气体交换过程。

二、呼吸生理意义从外界环境中摄取新陈代谢时所需O2，排出代谢过程中所产生CO2，从而维持机体正常新陈代谢和生命活动。三、呼吸步骤①外呼吸，包含肺通气和肺换气；②气体在血液中运输；③组织换气。正常人体生理机能第3页呼吸步骤正常人体生理机能第4页第一节肺通气一、肺通气原理

(一)肺通气动力

(二)肺通气阻力

二、肺通气功效指标（一）基本肺容积和肺容量（二）肺通气量正常人体生理机能第5页一、肺通气原理

直接动力：肺泡与外界环境之间压力差原动力：呼吸运动肺通气动力正常人体生理机能第6页呼吸运动

呼吸运动：呼吸肌收缩和舒张引发胸廓节律性扩大和缩小。包含吸气运动和呼气运动。吸气运动：平静呼吸时，吸气运动是由膈肌和肋间外肌收缩实现。呼气运动：平静呼吸时，呼气运动产生(提议删除这三个字)是由膈肌和肋间外肌舒张引发。肺内压＜大气压吸气；肺内压＞大气压呼气。正常人体生理机能第7页肺通气动力呼气肺内压＞大气压缩小肺脏吸气肺内压＜大气压胸廓吸气肌缩小收缩舒张扩张原动力:呼吸运动直接动力:肺内压与大气压间压力差。扩张正常人体生理机能第8页呼吸类型平静呼吸用力呼吸胸式呼吸腹式呼吸正常人体生理机能第9页胸膜腔内压

胸膜腔内压=肺内压-肺弹性回缩力

在吸气末和呼气末，肺内压等于大气压，因而

胸膜腔内压=大气压-肺弹性回缩力

若以大气压为零，则

胸膜腔内压=

-肺弹性回缩力

结论

胸膜腔内负压是肺回缩力引发。正常人体生理机能第10页胸内压在呼吸过程中一直低于大气压，为负压。平静呼气之末胸内压为与-5～-3mmHg，平静吸气之末胸内压为-l0～-5mmHg，用力吸气时负压可达-3OmmHg。胸内压特点正常人体生理机能第11页

1.维持肺处于扩张状态；

2.促进血液和淋巴液回流。胸内负压生理意义正常人体生理机能第12页肺通气阻力

弹性阻力非弹性阻力肺弹性阻力胸廓弹性阻力惯性阻力粘滞阻力

呼吸道阻力

肺通气阻力正常人体生理机能第13页肺泡表面活性物质

起源：肺泡Ⅱ型细胞分泌成份：二软脂酰卵磷脂(DPL或DPPC)作用：

a.降低肺泡表面张力→降低吸气阻力

b.降低肺泡内液生成→防肺水肿发生

c.维持肺泡内压稳定性→防肺泡破裂或萎缩正常人体生理机能第14页二、肺通气功效指标潮气量：每次呼吸时吸入或呼出气量；补吸气量：平静吸气末，再尽力吸气所能吸入气量补呼气量：平静呼气末，再尽力呼气所能呼出气量残气量：最大呼气后仍残留在肺中不能呼出气量深吸气量：平静吸气末再做最大吸气时所能吸入气量功效残气量：平静呼气末仍残留在肺内气量肺活量：最大吸气后，尽力呼气，所能呼出最大气量。正常人体生理机能第15页基本肺容积和肺容量正常人体生理机能第16页肺通气量每分通气量：每分钟内吸入或呼出肺气体总量，它等于呼吸频率乘以潮气量。无效腔：从鼻到肺泡无气体交换功效管腔，包含解剖无效腔和肺泡无效腔。肺泡通气量＝（潮气量－无效腔气量）×呼吸频率。不一样呼吸形式时每分通气量和肺泡通气量呼吸形式每分通气量(ml/min)肺泡通气量(ml/min)平静呼吸500×12=6000(500-150)×12=4200浅快呼吸250×24=6000(250-150)×24=2400深慢呼吸1000×6=6000(1000-150)×6=5100正常人体生理机能第17页第二节肺换气和组织换气一、气体交换原理

二、肺换气三、组织换气正常人体生理机能第18页一、气体交换原理

气体分压差气体扩散动力：分压差扩散方向：分压高一侧向分压低一侧扩散气体扩散速率

正常人体生理机能第19页二、肺换气和组织换气肺换气：肺泡和肺毛细血管之间气体交换；组织换气：组织细胞和组织毛细血管之间气体交换。正常人体生理机能第20页影响肺换气原因1．呼吸膜厚度2．呼吸膜面积3．通气/血流比值定义：每分钟肺泡通气量(VA)和每分钟肺血流量(Q)之间比值(VA/Q)。正常值：0.84意义：只有VA/Q比值在0.84情况下，肺泡通气量与肺血流量配适当当，气体交换效率高。VA/Q比值大于或小于0.84，都将造成肺换气效率降低。正常人体生理机能第21页第三节气体在血液中运输一、氧运输（一）物理溶解：约占血液运输O2总量1.5%。（二）化学结合：约占98.5%。Po2高（肺）Po2低（组织）Hb+O2HbO2正常人体生理机能第22页氧离曲线及影响原因氧解离曲线:表示氧分压与血氧饱和度之间关系曲线上段:曲线较为平坦,表明血液Po2改变对血氧饱和度影响不大。中段:曲线较陡.血液流经组织时可释放适量O2.下段:曲线坡度最陡，表明血液Po2发生较小改变就可造成血氧饱和度或血氧含量显著改变。正常人体生理机能第23页二氧化碳运输

物理溶解：占总运输量5%。化学结合：占总运输量95%；碳酸氢盐形式占88%，氨基甲酸血红蛋白形式约占7%。

正常人体生理机能第24页化学结合氨基甲酸血红蛋白在组织

在肺HbNH2O2+H++CO2HbNHCOOH+O2正常人体生理机能第25页第四节呼吸运动调整

一、呼吸中枢与呼吸节律形成

(一)呼吸基本中枢

(二)呼吸节律形成二、呼吸反射性调整

(一)肺牵张反射

(二)化学感受性反射（三）呼吸肌本体感受性反射

(四)防御性呼吸反射

正常人体生理机能第26页呼吸基本中枢

脊髓：有支配呼吸肌运动神经元，但本身并没有产生节律性呼吸运动能力。延髓呼吸中枢：吸气中枢和呼吸中枢。脑桥呼吸中枢：呼吸调整中枢。高位脑：对自主性节律性呼吸产生不是必需。但呼吸能够受脑桥以上中枢部位影响。正常人体生理机能第27页呼吸节律形成起步细胞学说神经元网络学说正常人体生理机能第28页二、呼吸反射性调整

(一)肺牵张反射由肺扩张或肺萎陷引发呼吸反射性改变，称为肺牵张反射。包含肺扩张反射和肺萎陷反射两种。

正常人体生理机能第29页肺扩张反射

定义：肺充气或扩张时抑制吸气活动反射。过程：肺扩张时牵拉呼吸道，刺激牵张感觉器使之兴奋，冲动经迷走神经传入延髓，在延髓内经过一定神经联络使吸气切断机制兴奋，切断吸气，转入呼气。意义：阻止吸气过深过长，促使吸气及时转为呼气，使呼吸频率增加。在试验动物中，切断双侧迷走神经后，动物吸气延长、加深，呼吸变得深而慢。正常人体生理机能第30页肺萎陷反射

肺萎陷反射：肺萎陷时引发吸气活动反射。感受器也位于气道平滑肌内，但其性质尚不十分清楚。该反射仅在肺显著缩小时才起作用。它在平静呼吸调整中意义不大，但对预防呼气过深和在肺不张等可能起一定作用。

正常人体生理机能第31页化学感受性反射1．化学感受器包含外周化学感受器和中枢化学感受器。(1)外周化学感受器：包含颈动脉体和主动脉体，它们能感受血液中Po2、Pco2和H+

浓度改变。

(2)中枢化学感受器：中枢化学感受器位于延髓腹外侧浅表部位。对脑脊液和局部组织间液H+

浓度改变极为敏感，而对动脉血Po2改变不敏感。正常人体生理机能第32页2．CO2对呼吸影响

影响：CO2含量增加到1%时，呼吸开始加深；增加到4%时，呼吸频率也加紧，使肺通气量增加。但吸入气CO2含量超出7%时，肺通气量不能再对应增加。CO2过多则可抑制中枢神经系统包含呼吸中枢活动，引发呼吸困难、头痛、头昏，甚至昏迷，出现CO2麻醉。机制：CO2兴奋呼吸作用是经过中枢化学感受器和外周化学感受器两条路径实现，但以前者为主。正常人体生理机能第33页3．H+

对呼吸影响

影响：动脉血中H+浓度升高时，血浆PH值减小，呼吸加深加紧，肺通气增加；反之，则PH值增大，呼吸抑制。

机制：即使中枢化学感受器对H+敏感性较高，但因为H+不易经过血-脑屏障，限制了它对中枢化学感受器作用。所以，血液中H+对呼吸影响是经过外周化学感受器而实现。

正常人体生理机能第34页4．低O2对呼吸影响

影响：在轻、中度低O2时，呼吸加深加紧，肺通气量增加，以纠正低O2

。严重低O2（动脉血降低到5kPa以下）时，呼吸抑制。

机制：轻、中度低O2时，刺激外周化学感受器对呼吸中枢兴奋作用，在一定程度上能够反抗低O2对呼吸中枢直接抑制作用，引发呼吸加深加紧，肺通气量增加，以纠正低O2

。但严重低O2（动脉血降低到5kPa以下）时，来自外周化学感受器兴奋作用已不足以克服低O2对呼吸中枢抑制作用，终将造成呼吸抑制。正常人体生理机能第35页(三)呼吸肌本体感受性反射

定义：由呼吸肌本体感受器传入冲动所引发反射性呼吸改变，称为呼吸肌本体感受性反射。

过程：当牵拉肌肉时，肌梭受刺激而兴奋，其冲动传入脊髓，反射性地引发受牵拉肌肉收缩。

意义：参加呼吸调整，其意义在于伴随呼吸肌负荷增加而对应地加强呼吸运动，这在克服气道阻力上起主要作用。正常人体生理机能第36页

(四)防御性呼吸反射

1．咳嗽反射是常见主要防御反射，感受器位于喉、气管和支气管粘膜，能接收机械或化学刺激，其传入冲动经迷走神经传入延髓，引发一系列协调且有序反射效应。2．喷嚏反射因鼻粘膜受刺激而引发，其传入神经为三叉神经，与咳嗽反射类似，不一样是腭垂下降，舌压向软腭，而不是声门关闭，呼出气主要从鼻腔喷出，以去除鼻腔中刺激物。正常人体生理机能第37页本章小结气体交换动力：气体分压差。肺换气和组织换气过程。影响肺换气原因O2运输：物理溶解；化学结合：HbO2。CO2运输：物理溶解；化学结合：碳酸氢盐和氨基甲酸血红蛋白。血液中Po2对呼吸影响。血液中Pco2对呼吸影响。血液中H+浓度对呼吸影响。肺通气气体交换气体运输呼吸运动调整呼吸定义：机体与外界环境之间气体交换过程。动力：直接动力：肺泡与外界环境之间压力差。原动力：呼吸肌收缩和舒张引发呼吸运动。阻力：弹性阻力：非弹性阻力：肺通气功效指标：肺容量和肺通气量。呼吸化学感受器反射肺牵张反射：定义和意义。呼吸膜厚度。呼吸膜面积。通气/血流比值。正常人体生理机能第38页思索与训练1.试述胸膜腔负压形成及其生理意义（答案）。2.试述肺泡表面活性物质生理作用（答案）。3.列出评价肺通气功效主要指标（答案）。4.试述CO2增多、低O2和H+

浓度升高，分别对呼吸运动有何影响？作用机制怎样（答案）？

正常人体生理机能第39页1.试述胸膜腔负压形成及其生理意义胸膜腔压力低于大气压，称为胸内负压，其形成与作用于胸膜腔两种力相关，一是肺内压，使肺泡扩张；二是肺弹性回缩力，使肺泡缩小。胸膜腔内压力是这两种方向相反力代数和，即：胸膜腔内压=肺内压-肺弹性回缩力。在吸气末和呼气末，肺内压等于大气压，因而，胸膜腔内压=大气压-肺弹性回缩力，若以大气压为零，则胸膜腔内压=

-肺弹性回缩力，可见，胸内负压实际上是由肺弹性回缩力所决定。生理意义：①使肺总是处于扩张状态而不至于萎陷，并使肺能随胸廓扩大而扩张。②胸膜腔负压加大了胸膜腔内一些壁薄低压管道内外压力差，从而有利于静脉血和淋巴液回流。正常人体生理机能第40页2.肺泡表面活性物质生理作用:①降低肺泡表面张力，有利于肺扩张，减小吸气阻力，使吸气省力。②预防肺泡内液体积聚，预防肺水肿发生。③有利于维持肺泡稳定性。3.评价肺通气功效主要指标：(1