动物生理学第四章呼吸系统-PPT幻灯片

呼吸系统概图第一节呼吸器官的通气活动

一、呼

吸

全

过

程组织换气细胞内氧化代谢肺换气气体运输肺通气O2CO2外呼吸气体的运输内呼吸二、几个名词呼吸：外界环境与机体之间的气体交换过程。过程：吸气、呼气器官：呼吸道气体交换的通道肺泡气体交换的场所呼吸膜气血屏障呼吸肌参与呼吸运动的肌肉5、肺通气的阻力弹性阻力：弹性组织在外力作用下变形时，对抗变形和弹性回缩的倾向。包括肺的弹性阻力(组织回缩力和肺泡表面张力)、胸廓弹性阻力表面活性物质的作用：降低肺泡表面张力，降低吸气阻力、稳定大小肺泡的容量、防止肺不张、保持肺内干燥，防止肺水肿非弹性阻力：惯性阻力、粘滞阻力、气道阻力6、呼吸功呼吸过程中，呼吸肌为克服弹性阻力和非弹性阻力实现肺通气所做的功四、肺通气功能的评价(一)基本肺容量(Pulmonaryvolumes)1.肺容量(pulmonarycapacity)2.潮气量(tidalvolume，TV)3.补吸气量(inspiratoryreservevolume，IRV)

4.补呼气量(expiratoryreservevolume，ERV)余气量(residualvolume，RV)功能余气量

(functionalresidual,FRC)1.肺活量(vitalcapacity，VC)最大吸气后，从肺内所能呼出的最大气体量。反映一次通气的最大能力2.肺总量(totallungcapacity，TLC)肺所能容纳的最大气量=肺活量+余气量

3.每分通气量(minuteventilationvolume)

每分钟吸入肺内或从肺内所能呼出的最大气体4.肺泡通气量(alveolarventilation)每分钟吸入肺内并能与血液进行气体交换的新鲜空气量，也称有效通气量

5.生理无效腔：包括解剖无效腔(anatomicaldeadspace)

肺泡无效腔

(physiologicaldeadspace)

(二)常用评价肺通气功能的指标

(Evaluationoffunctionofpulmonaryventilation)基本肺容积和肺容量（BasicPulmonaryVolumeandPulmonaryCapacity）静态肺功能指标肺总容量肺活量深吸气量机能余气量补吸气量补呼气量余气量潮气量第二节气体交换一、基本知识包括肺换气、组织换气交换方式：扩散扩散动力：换气组织两侧的分压差大气组织肺泡气静脉血动脉血PO2PCO21594040102－1040.340503097－10046二、肺换气过程：

血液

肺泡气O2CO2静脉血

动脉血

特点:迅速，不到0.3s即可达平衡.而通常情况下，血液流经肺Cap约0.7s，即当血液流经肺Cap全长的约1/3时，已基本完成肺换气。1.呼吸膜的厚度:反比2.呼吸膜的面积:正比3.通气/血流比值：

——每分肺泡通气量()与每分肺血流量()之间的比值.正常值：

含肺泡表面活性物质的液体分子层毛细血管基膜毛细血管内皮

肺泡上皮

上皮基底膜间隙

肺泡毛细血管CO2O2RBC影响肺换气的因素VA•Q•0.84

三、组织换气组织细胞血液

O2CO2静脉血

动脉血

影响组织换气的因素：1、细胞和毛细血管间的距离2、组织代谢3、毛细血管的血流速度肺泡气组织液O2物理溶解化学结合

物理溶解O2(98.5%)CO2物理溶解化学结合

物理溶解CO2(95%)血液循环第三节气体在血液中的运输一、气体在血液中存在的形式（一）Hb与O2结合的特征1、反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2和的影响。

PO2高(肺)Hb＋O2HbO2PO2低(组织)2、该反应是氧合，不是氧化。3、HbO2呈鲜红色，去氧Hb呈紫蓝色。4、正常情况下1分子Hb结合4分子的氧（二）血红蛋白结合氧的能力理想1gHb可以最大限度结合1.39mlO2，实际1gHb可以最大限度结合1.34mlO2，二、氧的运输曲线1曲线2(三)氧解离曲线及其影响因素1、概念：表示PO2与Hb氧结合量或Hb氧饱和度关系的曲线。A、上段：相当于PO2在60-100mmHg，曲线较平坦。生理意义：结合部分，PO2不低于60mmHg，Hb氧饱和度仍能保持在90%之上。B、中段：40-60mmHg，曲线较陡，释放氧部分。C、下段：PO2在40mmHg以下的部分，曲线较陡。生理意义：PO2在此范围内，稍有下降，Hb氧饱和度下降较大，因而释放大量的O2，满足机体代谢的需要。2、氧解离曲线的形态特征3、影响氧解离曲线的因素

P50：正常值26.5mmHg，为氧解离曲线移位程度的定量指标影响因素：1）Hb的质和量2）血液中的pH和PCO2的影响：pH降低或PCO2升高，P50增大，曲线右移——表现为波尔效应，既可促进肺血氧结合，也可促使组织放氧3）温度的影响：温度升高，曲线右移，其机制与温度影响了H+活度有关。4）2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）：浓度升高，右移曲线。

4、氧解离曲线的移动分析PCO2↓pH↑DPG↓温度

↓PCO2↑pH↓DPG↑温度↑(1)导致曲线右移的因素:pH↓、PCO2↑、温度↑、细胞内2,3-DPG↑等；(机体活动时)(2)导致曲线左移的因素:pH↑、PCO2↓、温度↓、细胞内2,3-DPG↓等；三、二氧化碳的运输（一）CO2的运输形式主要是碳酸氢盐（88%）和氨基甲酸血红蛋白（7%）。1、碳酸氢盐形式

2、氨基甲酸血红蛋白CO2H2O＋

Ｈ2CO３HCO3-Ｈ+碳酸酐酶碳酸酐酶＋

（二）CO2解离曲线

特点：(1)血中CO2含量与PCO2呈近正比。(2)O2与Hb结合将促进CO2释放。(何尔登效应)

血中CO2含量PCO2(mmHg)

小结O2及CO2的运输不是孤立进行的，而是相互影响的。CO2通过波尔效应影响O2的结合和释放，O2又通过何而登效应影响CO2的结合和释放。第四节呼吸运动的调节一、神经调节1、呼吸中枢与呼吸节律的形成1)呼吸中枢概念：中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群所在部位。2)各级部位呼吸中枢的作用脊髓：是联系脑和呼吸肌的中继站和整合某些呼吸反射的初级中枢。各级部位呼吸中枢的作用低位脑干：指脑桥和延髓。延髓是产生节律性呼吸的基本中枢。脑桥上部有抑制吸气的中枢结构,称为呼吸调整中枢。其主要功能是限制吸气,控制吸气深度.高位脑：指大脑皮层、边缘系统、下丘脑等脑桥以上部位。大脑皮层对呼吸的调节系统是随意的调节系统，其下行通路与低位脑干的不随意的呼吸调节系统是分开的。A平面（中脑与脑桥间）切断：呼吸节律无明显变化B平面（脑桥上、中部之间）切断：长吸呼吸（呼吸调整中枢C平面（脑桥和延髓间）切断：喘息样呼吸D平面（延髓与脊髓间）切断：呼吸停止3)呼吸节律形成的实验分析2、呼吸的反射性调节

1)化学感受性反射适宜刺激—主要指动脉血或脑脊液中的O2、CO2和H+外周化学感受器：部位—颈动脉体和主动脉体；传入神经—窦神经和迷走神经；中枢—延髓；效应—颈动脉体传入的冲动主要引起呼吸加深加快，主动脉体传入的冲动主要引起血液循环的变化；生理作用—机体低O2时维持呼吸1)化学感受性反射

中枢化学感受器：部位—延髓腹外侧浅表部分（头、中、尾）适宜刺激—脑脊液和局部细胞外液中的H+；效应—兴奋呼吸中枢，引起呼吸加深加快；生理作用—调节脑脊液的H+浓度，维持神经系统pH值稳定化学感受性呼吸反射潮气量呼吸频率呼吸中枢效应器（呼吸肌）动脉血PCO2PO2H+化学感受器化学感受性调节的过程CO2、H+和O2对呼吸的调节

（1）CO2

吸入气中CO2适当增加，对呼吸有刺激作用。机制：刺激中枢化学感受器为主（2）H+动脉血[H+]增加，呼吸加深加快机制：刺激外周化学感受器为主CO2、H+和O2对呼吸的调节(3）O2吸入气PO2降低时，一般在动脉血PO2降低至80mmHg以下时，出现肺通气增加。严重低O2时，呼吸障碍。机制：1）低O2对呼吸中枢的直接作用是抑制。2）低O2刺激外周化学感受器而兴奋呼吸。3）轻、中度低O2对外周化学感受器的刺激作用大于对呼吸中枢的抑制作用。4）严重低O2时，外周化学感受器反射不足以克服低O2对呼吸中枢的直接抑制作用。(4)O2、CO2、H+在呼吸调节中的相互作用发生总和而加大对呼吸的影响:例：PCO2↑＋[H+]↑

相互抵消而减弱对呼吸的影响:例:[H+]↑→肺通气量↑→CO2排出↑→PCO2↓→导致肺通气