动物生理学第4章-呼吸

第四章呼吸

过程呼吸系统

1外呼吸（肺呼吸）：肺通气+肺换气123

2气体在血液中的运输

3内呼吸（组织换气）一、肺通气肺通气

肺通气是肺与外界环境之间的气体交换过程。气体进出肺取决于两方面因素的相互作用：一是推动气体流动的动力；二是阻止其流动的阻力。吸气肌收缩胸廓扩大肺扩张肺内压=大气压吸气

肺内压<大气压吸气肌舒张胸廓缩小肺缩小

肺内压=大气压呼气肺内压>大气压（一）肺通气动力1、呼吸运动

呼吸肌收缩、舒张所造成的胸廓扩大和缩小。

吸气肌：膈肌、肋间外肌呼气肌：肋间内肌、腹壁肌膈膈在呼吸中的位置呼吸运动平静呼吸时：吸气运动主要由隔肌、肋间外肌收缩主动来完成，

呼气由隔肌、肋间外肌的舒张完成，主动呼吸时：肋间内肌、腹肌进一步收缩推动肋骨、胸骨、隔移动，呼气也是主动的。吸气是主动的呼气是被动的。2、肺内压

肺内压是指肺泡内的压力。吸气初：肺内压<大气压吸气开始吸气末：肺内压=大气压吸气停止呼气初：肺内压>大气压呼气开始呼气末：肺内压=大气压呼气停止3、胸内压胸内压即指胸膜腔内的压力，为负压。胸膜腔胸内负压形成肺回缩肺内压以胸膜腔密闭且含浆液为条件胸廓生长>肺生长胸廓容积>肺容积胸廓将肺拉大肺回缩胸内负压

胸内压=肺内压-肺回缩力呼气末：-3~-5mmHg吸气末：-5~-10mmHg在呼气末或吸气末，肺内压等于大气压

=大气压-肺回缩力

=-肺回缩力胸内负压作用①维持肺泡扩张状态，使肺随胸廓运动而运动。②利于静脉血和淋巴回流③利于反刍动物的逆呕气胸呼吸运动（原动力）胸内压变化肺内压与大气压差变化（直接动力）肺通气肺通气动力（二）肺通气功能的评价1、肺总量（TLC）与肺容量潮气量（TV）补吸气量（IRV）

补呼气量（ERV）功能余气量（FRC）

余气量（RV）肺总量：肺所能容纳的最大气量。肺容量：肺所能容纳的气体量。400-500mL1500-2000mL900-1200mL2300mL1000-1500mL补吸气量平静呼气基线潮气量补呼气量余气量功能余气量

深吸气量2、肺活量（VC）

尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气量。呼平静呼气基线补吸气量潮气量补呼气量余气量功能余气量深吸气量肺活量肺总量3、肺通气量（1）每分通气量

每分钟进或出肺的气体总量。最大每分通气通气量通气量贮量＝×100%百分比最大通气量正常值等于或大于93%，反映通气的贮备能力。最大通气量:尽力作深快呼吸时，每分钟所能吸入或呼出的最大气量。500（2）无效腔解剖无效腔肺泡无效腔生理无效腔（3）肺泡通气量：

每分钟吸入肺泡的新鲜气量。=（潮气量－无效腔气量）×呼吸频率呼吸频率潮气量肺通气量肺泡通气（次/min）（ml）

（ml/min）（ml/min）

165008000560081000800068003225080003200肺通气量和肺泡通气量深、慢呼吸利于气体交换影响因素：

呼吸频率呼吸深度二、气体交换肺换气肺泡与毛细血管之间的气体交换过程。

肺泡与肺血管支气管动脉奇静脉肺静脉支气管网气体交换过程

肺换气的部位呼吸膜表面活性物质液体层呼吸膜一氧化碳、二氧化碳、氨气尘埃等有害气体浓度增高,导致鸡的肺部毛细血管增厚、狭窄，使肺动脉压升高，出现右心扩张，引起腹水。

肺泡血液组织

CO2溶解的CO2结合的CO2溶解的CO2CO2

O2

溶解的O2结合的O2溶解的O2O2血浆红细胞血浆三、气体运输（一）O2的运输

物理溶解:1.5%化学结合:98.5%O2＋HbHbO2PO2PO21、化学结合1）结合形式氧合血红蛋白（HbO2）1分子Hb可结合

4

分子

O2

血红素Fe2+与珠蛋白组氨酸结合后，作用点才起作用

1分子Hb可结合

4

分子

O22）Hb与O2结合特征氧容量：100ml血液的中Hb所能结合的最大氧量。

紫绀：Hb>5g/100ml氧饱和度：

Hb氧含量和

Hb氧容量的百分比。3）结合的氧量氧含量：100ml血液中的Hb实际结合的氧量。2、氧解离曲线氧解离曲线是反映O2与Hb氧结合量或氧饱和度关系的曲线。表明在一定范围内，血红蛋白氧饱和度与氧分压正相关。氧解离曲线③氧离曲线下段

HbO2解离出O2，PO2稍降低，HbO2就大大下降。代表了O2的储备。②氧离曲线中段

PO2

稍有降低，氧饱和度就明显减小。①氧离曲线上段

Hb与O2结合部分，PO2的变化对Hb氧饱和度影响不大。我们每次呼吸吸入的氧气量取决于周围的压力人体在超过6400米的高处不得不依靠辅助设备。珠峰最高达8840米。四、呼吸运动的调节（一）神经调节1、呼吸中枢1）脊髓脊髓低位脑桥高位脑桥2）延髓（1）背侧呼吸组（2）腹侧呼吸组3）脑桥呼吸调整中枢产生呼吸节律呼吸节律中脑延髓脑桥呼吸调整中枢

1）外周化学感受器颈动脉体主动脉体直接感受动脉血液中PO2、PCO2和[H+]变化（二）化学因素对呼吸的调节1、化学感受器

直接感受脑脊液的[H+]的改变间接感受动脉血中

PCO2的改变不感受缺O2的刺激有效刺激是脑脊液[H+]

2）中枢化学感受器-延髓腹侧表面中枢化学感受器：不感受低氧的刺激对H＋、CO2的敏感性比外周感受器高反应潜伏期长外周化学感受器：低氧时维持呼吸的驱动脑脊液CO2CO2

CO2＋H2OH2CO3HCO3－＋H＋CO2是维持正常呼吸的生理性刺激因素。过度通气→CO2排出过多→动脉血中PCO2过低→呼吸暂停；

吸入气CO2适当增加→呼吸加深加快→肺通气量增加；1）CO2的影响吸入气CO2含量＞7%→动脉血中PCO2显著增加→→抑制中枢神经系统→引起呼吸中枢麻痹（CO2麻痹）→呼吸抑制。2、CO2

、H+

和O2

对呼吸的影响作用途径：

CO2↑→先刺激外周化学感受器→冲动传入延髓→兴奋呼吸中枢→反射性使呼吸加深加快→肺通气量增加

CO2↑→再透过血脑屏障→进入脑脊液与H2O→形成H2CO3→解离出H+→刺激中枢化学感受器→兴奋呼吸中枢→反射性呼吸加深加快→肺通气量增加（主要途径）

1）血[H+]↑→外周化学感受器→呼吸中枢兴奋

（动脉血H+难于通过血脑屏障）2）H+浓度对呼吸的影响2）脑脊液中的H+→中枢化学感受器的最有效刺激。3）低O2对呼吸的影响动脉血PO2↓