生理学第五章呼吸课件2

生理学第五章呼吸课件演示文稿当前第1页\共有58页\编于星期四\4点生理学第五章呼吸课件当前第2页\共有58页\编于星期四\4点总论

人体的呼吸过程是由三个相互衔接并同时进行的环节来完成：（1）外呼吸：指外界环境与肺毛细血管之间的气体交换过程,包括肺通气（肺与外界空气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）。（2）气体在血液中的运输。（3）内呼吸又称组织换气（血液与组织细胞之间的气体交换过程）。当前第3页\共有58页\编于星期四\4点呼吸全过程示意图当前第4页\共有58页\编于星期四\4点肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程。㈠肺通气的动力呼吸肌收缩和舒张第一节肺通气（PulmonaryVentilation）肺内压于大气压间压力差直接动力原动力（呼吸运动）胸廓扩大缩小肺扩大缩小肺通气的原理

当前第5页\共有58页\编于星期四\4点呼吸运动：指由呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大和缩小活动，包括吸气运动和呼气运动。呼吸运动形式：1.根据呼吸深度的不同，分为平静呼吸和用力呼吸2.根据运动方式的不同，分为胸式呼吸与腹式呼吸当前第6页\共有58页\编于星期四\4点肺内压指肺泡内气体的压力肺内压随呼吸而发生周期性的变化:±1-2mmHg吸气末、呼气末=大气压肺内压当前第7页\共有58页\编于星期四\4点胸内压概念：胸内压是指胸膜腔内的压力。胸内压形成原理：胸内压=大气压－肺回缩力若大气压为0，则：胸内压=－肺回缩力胸膜腔负压的生理意义：（1）维持肺的扩张状态；（2）降低中心静脉压，有利于静脉血和淋巴液的回流；（3）在呼吸运动和与肺通气之间起偶联作用。

当前第8页\共有58页\编于星期四\4点（二）肺通气的阻力

Resistanceofpulmonaryventilation肺通气的阻力弹性阻力70%非弹性阻力30%1、非弹性阻力又称气道阻力主要指气流通过呼吸道时的摩擦阻力。

2、弹性阻力

弹性阻力是指弹性体受外力作用时所产生的一种对抗变形的力。当前第9页\共有58页\编于星期四\4点1.弹性阻力和顺应性elasticresistanceandcompliance弹性阻力:外力作用使物体发生变形，具有对抗变形的回位力。顺应性:在外力作用下弹性组织的可扩展性(变形的难易程度)。容易扩张→顺应性大，弹性阻力就小不易扩张→顺应性小，弹性阻力就大C=1R当前第10页\共有58页\编于星期四\4点（1）肺的弹性阻力和顺应性1.肺的弹性阻力：比顺应性（单位肺容量下的肺顺应性）=0.2L/cmH2O肺组织的弹性回缩力(1/3)肺泡的表面张力(2/3)当前第11页\共有58页\编于星期四\4点图5-4充空气和充生理盐水时肺的顺应性曲线肺的弹性阻力肺组织的弹性回缩力(1/3)肺泡的表面张力(2/3)当前第12页\共有58页\编于星期四\4点2.肺泡表面张力：肺泡内液-气界面作用：使肺泡缩小，构成吸气阻力根据Laplace公式：P=2T/r

(P肺泡液-气界面压强；T表面张力系数；r肺泡半径)当前第13页\共有58页\编于星期四\4点肺表面活性物质pulmonarysurfactant生理意义：①有助于维持大小肺泡的稳定性②保持肺泡干燥（防止肺水肿）③增大顺应性，降低吸气阻力分泌：肺泡Ⅱ型成分:作用：降低表面张力分布：平铺在肺泡表面，与表面积成反比二软脂酰卵磷脂(DPPC)表面活性物质结合蛋白(SP)当前第14页\共有58页\编于星期四\4点（2）胸廓的弹性阻力和顺应性：肺容量=67%肺总容量胸廓的顺应性：胸腔容积的变化/跨壁压的变化

Cchw=△V/△P(L/cmH2O)=0.2L/cmH2O

跨壁压=胸内压-大气压当前第15页\共有58页\编于星期四\4点2、非弹性阻力影响气道阻力因素：气流速度：快，阻力大气流形式：层流阻力小，涡流阻力大气道口径（R=1/r4）

影响气道口径因素跨壁压:气道内外的压差肺实质对气道外牵作用自主神经系统对气道平滑肌作用化学因素：惯性阻力粘滞阻力气道阻力(80~90%)组成当前第16页\共有58页\编于星期四\4点(一)肺容积和肺容量二、肺通气功能的指标500ml（一）肺容积（pulmonaryvolume）

1.潮气量（TV）：

2.补吸气量（IRV）:肺容积:肺内气体的容积肺容量:肺容积中的两项或两项以上的联合气体量当前第17页\共有58页\编于星期四\4点3.补呼气量（ERV）：4.余气量（RV）：900~1200ml1000~1500ml当前第18页\共有58页\编于星期四\4点（二）肺容量（pulmonarycapacity）

1.深吸气量（IC）：

2.功能残气量（FRC）：（意义）

≈2500ml当前第19页\共有58页\编于星期四\4点3.肺活量（VC）：尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气量＝潮气量+补吸气量+补呼气量

男性：3500ml女性：2500ml单位时间内呼出的气体量占用力肺活量的百分数如FEV1/FVC时间肺活量FEV1

用力肺活量（FVC）：尽力吸气后，尽力尽快呼气，所呼出的最大气体量。P142图5-74.肺总量：肺所能容纳的最大气体量=肺活量+余气量当前第20页\共有58页\编于星期四\4点

三、肺通气量和肺泡通气量1、肺通气量每分肺通气量=潮气量×呼吸频率（6-9L/min）最大随意通气量：约为150L/min

通气储备百分比≥93%当前第21页\共有58页\编于星期四\4点定义：未能与血液进行气体交换气道空间

生理无效腔：解剖无效腔+肺泡无效腔解剖无效腔：鼻→终末细支气管约150ml肺泡无效腔：正常人接近02、无效腔和肺泡通气量每分肺泡通气量=(潮气量－无效腔气量)×呼吸频率=(500-150)×12=350×12=4.2L/min肺泡气体更新率=(潮气量－无效腔气量)/机能余气量=（500-150）/2500=1/7当前第22页\共有58页\编于星期四\4点呼吸频率潮气量肺通气量肺泡通气量

(次/min)(ml)(ml/min)(ml/min)165008000560081000800068003225080003200不同呼吸频率、潮气量对肺通气量和肺泡通气量的影响适当的深而慢的呼吸可提高肺通气功能当前第23页\共有58页\编于星期四\4点一、气体交换的原理(一)气体的扩散1.气体的分压差:气体扩散的动力2.与分子量(MW)平方根成反比和溶解度(S)成正比

S/√MW为扩散系数3.与扩散面积(A)成正比，与扩散距离(d)成反比4.与温度成正比。△扩散速率(diffusionrate,D):单位时间内气体扩散的容积第二节肺换气与组织换气当前第24页\共有58页\编于星期四\4点(二)呼吸气体和人体不同部位气体的分压肺换气和组织换气换气动力：分压差换气方向：分压高→分压低换气结果：肺Ｖ血→Ａ血组织Ａ血→Ｖ血当前第25页\共有58页\编于星期四\4点二肺换气（一）肺换气过程

O2与CO2在血液和肺泡间扩散迅速，0.3s内可达平衡。血液流经肺毛细血管时间约0.7s，1/3时已完成肺换气肺换气与组织换气示意图当前第26页\共有58页\编于星期四\4点（二）影响肺换气的因素1.呼吸膜的厚度(肺泡-Cap膜)六层结构2.呼吸膜的面积3亿个肺泡，总扩散面积70m2当前第27页\共有58页\编于星期四\4点3.通气/血流比值：每分钟肺泡通气量和每分钟肺血流量之间的比值。即V/Q=4.2/5.0=0.84当前第28页\共有58页\编于星期四\4点速记影响肺换气的因素：膜后（厚）面通气比血流当前第29页\共有58页\编于星期四\4点V/Q比值异常→肺换气效率↓→机体缺O2和CO2潴留主要表现为缺O2原因：①PO2下降程度＞PCO2升高程度②CO2扩散比O2快，不易潴留③PO2↓，PCO2↑→(+)呼吸↑→利于CO2排出当前第30页\共有58页\编于星期四\4点整个肺脏的V/Q=0.84,是衡量肺换气功能的指标；正常生理情况下，人直立时从肺底到肺尖，V/Q比值逐渐↑。当前第31页\共有58页\编于星期四\4点第三节气体在血液中的运输物理溶解（量少）、化学结合（量多）气体→溶解→化学结合→溶解气体O2

、CO2在血液中的存在形式动脉血(ml/100ml)静脉血(ml/100ml)物理溶解化学结合合计物理溶解化学结合合计O2CO20.312.5320.046.420.3148.930.112.9115.250.015.3152.91动态平衡当前第32页\共有58页\编于星期四\4点一、氧的运输（一）物理溶解每100ml血液中仅溶解0.3ml，占血液运输O2总量的1.5%。（二）化学结合

化学结合约占O2运输总量的98.5%。当血液中Po2升高时，溶解于血浆中的O2进入红细胞，血红蛋白与O2结合，形成氧合血红蛋白（HbO2）；Po2降低时，HbO2将O2解离形成去氧（或“还原”）血红蛋白（Hb）当前第33页\共有58页\编于星期四\4点

(一)Hb分子结构一个珠蛋白和四个血红素当前第34页\共有58页\编于星期四\4点反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影响。紫绀Cyanosis

：当血液中去氧Hb含量达5g/100ml以上，皮肤、粘膜呈紫蓝色（示机体缺O2）CO中毒:造成缺氧；HbCO呈樱桃红色。2.是氧合，非氧化。3.1分子Hb可以结合4分子O2(二)Hb与O2结合的特征Hb+O2

HbO2PO2↑PO2↓(去氧Hb：紫蓝色)(氧合Hb：鲜红色)去氧Hb：紧密型(T型)氧合Hb：疏松型(R型)当前第35页\共有58页\编于星期四\4点

Hb+O2结合的最大量——Hb氧容量20.1ml/100ml100ml血Hb+O2结合的实际量——Hb氧含量氧含量⁄氧容量的%——Hb氧饱和度4.Hb与O2的结合或解离曲线呈S形当前第36页\共有58页\编于星期四\4点(三)氧解离曲线：表示血液PO2与Hb氧饱和度关系当前第37页\共有58页\编于星期四\4点氧解离曲线特点及生理意义⑴上段：

PO260～100mmHgHb与O2结合的部分意义：PO2的变化对Hb氧饱和度影响不大，利于肺换气，不发生明显的低氧血症。（1）特征：曲线平坦当前第38页\共有58页\编于星期四\4点PO2在60-lOOmmHg时，①高原、高空PO2↓明显而Hb结合O2量变化不大；②轻度呼衰病人肺泡气PO2↓明显而Hb结合O2量变化不大。对高原适应或有轻度呼吸机能不全的人均有好处下段上段当前第39页\共有58页\编于星期四\4点（2）⑵中段：PO2

40~60mmHgHbO2释放O2

的部分特征：曲线较陡意义:维持正常时组织氧供⑶下段：PO215～40mmHgHbO2与O2解离的部分特征：曲线最陡意义：利于组织细胞摄取氧（3）当前第40页\共有58页\编于星期四\4点PO2在6OmmHg以下时，

曲线逐渐变陡PO2为40-lOmmHg时，曲线更陡下段上段有利人体的组织摄氧当前第41页\共有58页\编于星期四\4点(四)影响氧解离曲线的因素1.P50：使Hb氧饱和度达50%的PO2，正常为26.5mmHg。P50(Hb与O2的亲和力)当前第42页\共有58页\编于星期四\4点1.pH和PCO2pH值↓PCO2↑→Hb与O2亲和力↓P50↑，氧离曲线右移1）机理-波尔效应H+↑→R型T型→Hb与O2亲和力↓2）波尔效应的意义

肺Cap：

血PCO2↓，[H+]↓，氧离曲线左移，利于Hb与O2的结合。组织Cap：血PCO2↑，氧离曲线右移，促使Hb结合O2释放。当前第43页\共有58页\编于星期四\4点2.温度温度↑→H+活度↑→Hb与O2亲和力↓→P50增大，曲线右移3.2,3-二磷酸甘油酸（2,3-DPG）意义：缺氧时促使O2的释放。缺氧→2,3-DPG↑H+↑R型T型Hb与O2亲和力↓P50↑，曲线右移意义：代谢活跃→温度↑、CO2↑、乳酸等酸性产物↑释放更多的O2供组织利用当前第44页\共有58页\编于星期四\4点二、二氧化碳的运输(一)运输形式HbNH2O2＋H+＋CO2HHbNHCOOH＋O2在组织在肺物理溶解:5%化学结合:95%碳酸氢盐(88%) 氨基甲酰血红蛋白(7%)当前第45页\共有58页\编于星期四\4点当前第46页\共有58页\编于星期四\4点（二）CO2解离曲线

血中CO2

含量与Pco2关系的曲线何尔登效应Hb与O2结合可促使CO2释放，去氧的Hb容易与CO2结合当前第47页\共有58页\编于星期四\4点呼吸是一种由呼吸肌舒缩完成的节律性运动耗O2量,CO2产量∝运动程度∝新陈代谢呼吸深度肺通气量呼吸频率呼吸节律的形成肺通气量与代谢水平相适应神经系统的调节第四节呼吸运动的调节

RespiratoryRegulation当前第48页\共有58页\编于星期四\4点一、呼吸中枢与呼吸节律的形成(一)呼吸中枢１．基本节律中枢

－延髓２．呼吸调整中枢

－脑桥上部３．呼吸随意控制－高位脑中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群当前第49页\共有58页\编于星期四\4点脑桥呼吸调整中枢延髓脊髓(二)呼吸节律形成的机理

1.起步细胞学说延髓内具有起步样节律兴奋的神经元2.神经元网络学说延髓神经元之间的相互联系和相互作用当前第50页\共有58页\编于星期四\4点二、呼吸运动的反射性调节(一)肺牵张反射：由肺扩张或肺萎陷引起的吸气抑制或兴奋的反射

1.肺扩张反射：肺扩张时抑制吸气的反射肺扩张→肺牵张感受器传入冲动↑→迷走N→兴奋吸气切断机制→切断吸气，转为呼气

2.肺缩小反射：肺萎陷时引起吸气活动的反射肺萎陷→肺牵张感受器传入冲动↓→迷走N→延髓→对吸气神经元抑制解除→产生吸气3.生理意义：调节呼吸频率，阻止吸气过深过长，促使吸气转为呼气（不参与人类平静呼吸的调节）

当前第51页\共有58页\编于星期四\4点当前第52页\共有58页\编于星期四\4点（二）化学感受性反射调节化学因素：动脉血或脑脊液PO2、PCO2、H+浓度调节方式：负反馈意义：维持内环境的相对稳定1,化学感受器（1）外周感受器：颈、主动脉体适宜刺激：血液中PO2、PCO2、H+

（2）中枢感受器：不同于呼吸中枢的影响呼吸的化学感受区位置：延髓腹外侧浅表部适宜刺激：脑脊液中或局部细胞外液中H+

作用：呼吸加深加快当前第53页\共有58页\编于星期四\4点中枢化学感受器外周化学感受器⑴对H+变化敏感