第五章 呼吸课件

第七章呼吸第五章呼吸第一节呼吸系统概述一、呼吸系统的组成第五章呼吸二、呼吸道的结构和功能平滑肌（气管至细支气管）黏膜及其黏膜上皮细胞纤毛功能：清洁、保护三、肺泡的结构和功能肺泡为肺的功能单位。3亿个，70m2，40倍肺泡壁：单层上皮细胞构成Ⅰ型肺泡上皮细胞：占97％，气体交换部位Ⅲ型肺泡上皮细胞：刷状细胞，功能不清第五章呼吸肺泡II型细胞（大肺泡细胞）产生二棕榈酰卵磷脂（DPPC），它可降低肺泡表面张力，稳定肺泡内压，称为肺表面活性物质，其生理意义在于：防止小肺泡萎缩，防止大肺泡过度膨胀保持肺泡的”干燥”（降低表面张力，防止毛细血管血浆液体渗入肺泡）第五章呼吸第五章呼吸肺泡壁的细胞组成呼吸膜：肺泡表面活性物质层、液体层、肺泡上皮层、间质、基膜层和毛细血管内皮层六层结构是气体交换的部位。第五章呼吸第二节呼吸运动与肺通气一、呼吸运动1、定义：胸廓在呼吸肌参与下节律性的扩大和缩小，称为呼吸运动。过程：呼吸肌收缩→胸腔容积变化→肺容积变化→肺内压变化→肺泡与大气间压力差→肺通气。吸气肌：膈肌和肋间外肌呼气肌：腹壁肌和肋间内肌平和呼吸：安静状态下。吸气主动，呼气被动胸式呼吸：主要由肋骨和胸骨运动产生腹式呼吸：主要由膈肌舒缩引起的呼吸运动第五章呼吸第五章呼吸第五章呼吸二、肺内压与胸内压的变化（一）肺内压肺泡内的压力。第五章呼吸（二）胸内压1、胸膜腔：胸膜壁层与脏层间的潜在性腔隙腔内只有少量液体（作用？）而无空气。2、胸内负压：产生：胸内压=肺内压-肺的弹性回缩力

∵肺内压≈大气压（760mmHg，定为0标准）

∴胸内压=-肺的弹性回缩力在吸气时加大，呼气时变小3、胸内负压得生理意义：维持肺扩张，使不致萎陷；促进静脉回流（呼吸泵）第五章呼吸第五章呼吸气胸的产生第五章呼吸三、肺通气的阻力（一）弹性阻力组织对抗外力作用而变形和回位的倾向；在呼吸系，则源于肺、胸廓的弹性组织，它是肺的弹性回缩力与表面张力之和,也是平静呼吸时的主要阻力。1、组成：胸壁和肺2、顺应性：弹性组织在外力作用下的可扩展性（C

1/R）。顺应性是衡量弹性阻力的指标，通常以”单位压力变化引起的容积变化”来衡量。C=V/P3、肺泡内存有液-气界面，故产生表面张力（T）,它占弹性阻力的2/3。第五章呼吸第五章呼吸（二）非弹性阻力气流通过气道时的摩擦力，占80%~90%。呼吸器官移位的惯性阻力,占非弹性阻力的10~~20%。（三）呼吸功克服弹性阻力占2/3克服非弹性阻力占1/3一般，仅占全身总能耗的3%。第五章呼吸四、人工呼吸1、人工呼吸：用人工的方法，使胸廓有节律的扩大和缩小，以维持肺通气。意义：可暂时维持肺通气，纠正全身缺氧，特别是改善大脑和呼吸中枢的缺氧情况，从而促进自发性呼吸运动的恢复。2、方法：人工呼吸机或膈神经刺激法徒手操作：口对口呼吸法和压背举臂法第五章呼吸五、肺通气功能的评价（一）肺容积与肺容量潮气量：平静时，一次吸入或呼出的气量，约400~500ml。补吸气量：平静吸气后仍能吸入的气量，约1500~2000ml。深吸气量：补呼气量：平静呼气后仍能呼出的气量，约900~1200ml。肺活量：最大深吸气后所能呼出的最大气量，约3500ml。时间肺活量：单位时间内的最大呼气量，是评价肺通气功能的较好指标：第1秒，83%；第2秒，96%；第3秒，99%

反映了呼吸幅度和通气速度。肺总容量：肺所能容纳的最大气量。约3500~5000ml第五章呼吸肺量图第五章呼吸第五章呼吸（二）肺通气量1、每分通气量：每分钟吸入或呼出的气量，等于潮气量×呼吸频率（次/min），约6~~9L。2、无效腔：解剖无效腔：上呼吸道至细支气管，容量约150ml

肺泡无效腔：3、每分肺泡通气量：每分钟进或出肺泡的气体量，即（潮气量-无效腔气量）×呼吸频率（次/min）浅快呼吸时明显减少，深慢呼吸时增加。第五章呼吸呼吸频率潮气量肺通气量肺胞通气量（次／分）（ml）（ml）（ml）

165008000560081000800068003225080003200不同呼吸频率和潮气量时的肺通气量和肺泡通气量第五章呼吸第三节肺换气和组织换气一、换气机理（一）气体的分压和溶解度1、分压：混合气体中，各组成气体所具有的压力2、溶解度：气体分压为101.3kPa时，一定量液体中所能溶解的气体的容量即为溶解度。在37℃血浆中，同一浓度的二氧化碳溶解度要较氧大24倍。第五章呼吸（二）肺换气动力及影响因素1、气体交换的动力：气体的分压差2、影响气体交换速度的因素：分压差：呼吸膜厚度：0.6um呼吸膜扩散面积：40~70m2气体的相对分子量和溶解度温度通气/血流第五章呼吸（一）肺换气过程二、肺换气第五章呼吸（二）影响肺换气的因素1、呼吸膜的厚度2、呼吸膜的面积第五章呼吸3、通气/血流比值每分肺泡通气量与肺血流量之比(V/Q)。肺泡通气量(4.2L)V/Q==0.84

肺血流量(5.0L)意味着混合静脉血通过肺毛细血管能够全部变为动脉血。V↑/Q或V/Q↓

→

生理无效腔↑V↓/Q或V/Q↑

→

机能性动-静脉短路↑第五章呼吸各种气体在单位分压差（1mmHg）下，每分钟能通过呼吸膜的气体（ml）量。公式表示为：单位时间内所摄取的气体V与气体在肺泡膜两侧的分压差（P1-P2）的比值。它反映了气体通过呼吸膜的能力。静息状态下氧的扩散容量约为33ml/（min.mmHg)（三）肺扩散容量第五章呼吸三、组织换气发生于组织液与细胞内液之间与组织细胞内氧化代谢的强度和组织血流量相关。第五章呼吸第四节气体在血液中的运输

→游离O2→化学结合O2→游离O2→←游离CO2←化学结合CO2←游离CO2←肺泡细胞血液第五章呼吸一、氧的运输（一）物理溶解：极少（二）化学结合：血红蛋白+氧氧合血红蛋白反应的特点：A、B、C、D相关名词：氧容量：100ml血液中，Hb的氧的最大结合量与RBC中Hb的含量有关Hb氧含量：100ml血液中，Hb的氧的实际结合量主要受血浆中氧的分压的影响氧饱和度：Hb氧含量与氧容量的百分比第五章呼吸（三）氧解离曲线表达PO2与Hb氧饱和度间的关系的曲线，反映氧与HB结合与解离的情况，曲线呈“S”型，这与Hb的变构效应有关。

肺组织第五章呼吸氧离曲线的影响因素1、CO2和pH的影响（玻尔效应，Bohreffect）Pco2↑或pH↓曲线右移，亲和力下降；Pco2

↓或pH↑曲线左移，亲和力升高。2、温度的影响体温↑，氧离曲线右移；体温↓，氧离曲线左移。3、2,3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）的影响2,3-DPG浓度↑，氧离曲线右移，释放氧./减弱Hb与O2的亲和力。4、其他因素Hb、CO第五章呼吸二、二氧化碳的运输（一）二氧化碳的化学结合1、碳酸氢盐形式：最主要的运输方式，占总量的75%。碳酸酐酶和氯转移是红细胞中二氧化碳大量转变为HCO3—

的重要保证。在体循环毛细血管中Pco2高，CO2不断进入红细胞生成HCO3-；在肺泡中，Pco2低，HCO3—

释放出CO2至肺泡，去氧血红蛋白从肺泡摄取O2而成为HbO2。碳酸酐酶对两种反应具有催化作用。第五章呼吸第五章呼吸第五章呼吸2、氨甲酰血红蛋白:HbNH2+CO2——HbNHCOOH——HbNHOO-+H+无需酶的催化，受氧合作用的调节。体循环毛细血管中去氧血红蛋白与CO2结合，在肺循环毛细血管中，去氧血红蛋白与氧结合的同时解离出CO2。占CO2总运输量的20%。第五章呼吸（二）二氧化碳解离曲线1、定义：表示血液中二氧化碳分压与二氧化碳总含量之间数量关系的曲线。基本上是线性关系。2、何尔登效应（Haldaneeffect）：氧合作用有利于二氧化碳释放的效应。原因：去氧血红蛋白与CO2结合能力强；去氧血红蛋白与H+结合的能力较大，有利于H2CO3和HbNHOOH的解离反应，提高了血中二氧化碳的含量。第五章呼吸二氧化碳解离曲线第五章呼吸（三）血液二氧化碳运输与酸碱平衡血红蛋白具有缓冲酸碱变化的能力。体循环毛细血管中：CO2入血，pH↓，去氧血红蛋白与H+结合成HHb，碱性较强，pH↑；肺循环毛细血管中：CO2排出，pH↑，去氧血红蛋白与O2结合释放H+，pH↓。H2CO3/KHCO3，H2CO3/NaHCO3的缓存能力。HCO3-和CO2浓度的调节第五章呼吸第五节呼吸的调节一、呼吸中枢及其相互关系呼吸中枢：中枢神经系统对呼吸的调节可分为：自动呼吸节律的控制，低位中枢随意控制，大脑皮层第五章呼吸1、低位脑干断脑水平断后呼吸形式所切部分的作用中脑以上对节律的产生上、下丘之间呼吸无明显改变关系不大脑桥中上1/3长吸式呼吸调整中枢桥-延之间喘息式呼吸（长吸中枢）延-脊之间呼吸停止基本中枢

脊髓通路第五章呼吸2、延髓呼吸中枢：能发动和维持较有规律的呼吸运动。网状结构中存在吸气和呼气神经元，对呼吸肌的控制是对侧性的，对脊髓中呼吸肌运动神经元的支配具有交互抑制作用。节律性活动由吸气神经元决定。3、脑桥呼吸中枢长吸中枢

加强吸气中枢兴奋，引起长吸；或者为脑干网状结构易化系统的一部分。调整中枢

抑制长吸中枢，促使吸气转变为呼气，使呼吸运动节律正常化。其中存在的吸气——呼气跨时相神经元起到关键作用。第五章呼吸4、延髓呼吸中枢节律性的形成吸气切断机制：吸气的切断是通过肺牵张感受器、Iβ神经元和呼吸调整中枢三个负反馈环路而引发的，反馈减弱，则撤销了吸气切断机制的激活，吸气神经元再次兴奋，形成第二个呼吸周期。第五章呼吸5、大脑皮层对呼吸运动的调节呼吸无需意识控制，便能自动、节律地进行。呼吸受意识控制可形成呼吸运动的条件反射发声作用途径：作用于脑桥和延髓呼吸中枢，调节呼吸的节律；通过皮层脊髓束和黑质红核脊髓束，下传直接控制支配呼吸肌的运动神经元，调节其活动。第五章呼吸二、呼吸的反射性调节（一）肺牵张反射

1．由肺扩张所引起的吸气终止反射或黑—伯反射。

吸气→肺扩张→（支气管、细支气管平滑肌）牵张感受器⊕→抑制吸气中枢→终止吸气

意义：使吸气及时转换为呼气，阻止吸气过长过深；在人，此反射作用最弱。

2．由肺缩小所引起的吸气反射。意义：阻止呼气过深，防止肺过度萎陷。第五章呼吸（二）呼吸肌本体感受性反射通过呼吸肌中的肌梭感受器传入冲动引起的反射性呼吸变化（牵张反射）。在维持正常呼吸运动中有一定作用。（三）防御性呼吸反射1、咳嗽反射：喉、气管、支气管粘膜2、喷嚏反射鼻部黏膜第五章呼吸三、化学因素对呼吸运动的调节1、化学感受器：外周----颈动脉体、主动脉体，分别通过窦神经和主动脉神经将冲动传入中枢。中枢----延髓腹外侧浅表区，接受细胞外液中H+浓度刺激。对二氧化碳的敏感性较外周化学感受器高，但反应的潜伏期长。（血—

脑屏障，碳酸酐酶）第五章呼吸2、二氧化碳的影响是调节呼吸运动最重要的体液因素，一定范围内的升高可促进呼吸，超过则有抑制和麻醉效应。CO2↑→中枢化感器⊕中枢（主）→呼吸加深、加快外周化感器⊕反射（次）吸入气Co2浓度呼吸效应

3%肺通气增加

7%肺泡气、动脉血CO2分压增加

15%