生理學(xué)呼吸系統(tǒng)第五章呼吸

1、第五章 呼 吸 respiration,呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié),概述,肺通氣,氣體交換,氣體在血液中的運(yùn)輸,主要內(nèi)容,呼吸 respiration 機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程，稱為呼吸。呼吸 維持新陳代謝和其他功能活動所必需的基本過程之一。 呼吸意義 respiratory significance 及時補(bǔ)充機(jī)體在新陳代謝過程中消耗的O2 排除新陳代謝過程中生成的多余的CO2。,呼吸的概念,缺氧對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響,人體的呼吸過程是由三個相互銜接并同時進(jìn)行的環(huán)節(jié)來完成： （1）外呼吸：指外界環(huán)境與肺毛細(xì)血管之間的氣體交換過程,包括肺通氣（肺與外界空氣之間的氣體交換過程）和肺換氣（肺泡與肺毛細(xì)血管

2、之間的氣體交換過程）。 （2）氣體在血液中的運(yùn)輸。 （3）內(nèi)呼吸又稱組織換氣（血液與組織細(xì)胞之間的氣體交換過程）。,呼吸運(yùn)動的基本環(huán)節(jié),呼吸過程： 外呼吸 （肺通氣和肺換氣） 氣體運(yùn)輸 內(nèi)呼吸（組織換氣）,肺內(nèi)及組織中氣體交換示意圖,第一節(jié) 呼吸器官的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其功能,呼吸系統(tǒng)解剖圖,呼吸道 為氣體進(jìn)出肺的通道 上呼吸道(鼻、咽、喉、氣管) 下呼吸道(氣管至各級分支支氣管的整個通道) 呼吸道功能 氣流通道 加溫、加濕吸入氣體 清潔、保護(hù)呼吸道、排除異物 呼吸道平滑肌神經(jīng)支配 交感神經(jīng)作用：氣管系統(tǒng)平滑肌舒張, 氣道阻力減小(2腎上腺素 能受體作用) 副交感神經(jīng)：平滑肌收縮及腺體分泌(M型膽堿能

3、受體作用),一. 呼吸道,隨著呼吸道的不斷分支，氣道數(shù)目愈來愈多，管徑愈來愈小，管壁愈來愈薄，總橫切面積愈來愈大。,下呼吸道,二. 肺泡,肺泡(alveoli) 為氣管分支終末結(jié)構(gòu)，是氣體交換的場所。正常成人約有3億個大小不等的肺泡，總面積達(dá)70m2。,肺泡上皮細(xì)胞： 型細(xì)胞（扁平細(xì)胞）機(jī)械性支持 型細(xì)胞（分泌細(xì)胞）分泌肺泡表面活性物質(zhì),三. 胸廓,胸廓(thorax)組成 脊柱、肋骨、胸骨、肋間肌、膈肌等胸壁軟組織。,胸廓具有彈性，呼吸肌舒縮時，可改變胸廓的前后、左右和上下徑，改變胸廓容量，同時在胸腔負(fù)壓的作用下帶動肺容量改變，產(chǎn)生吸氣和呼氣動作。,第二節(jié) 肺 通 氣,肺通氣是氣體進(jìn)出肺的過

4、程，取決于推動氣體流動的動力和阻力的相互作用，動力必須克服阻力才能實(shí)現(xiàn)肺通氣。 (一)肺通氣的動力 直接動力：是肺內(nèi)壓力與大氣壓力之差 原始動力：是呼吸運(yùn)動,肺通氣的原理,呼吸運(yùn)動,呼吸運(yùn)動是呼吸肌收縮和舒張引起的胸廓節(jié)律性擴(kuò)大和縮小的運(yùn)動。 主要呼吸肌 吸氣?。弘跫　⒗唛g外肌 呼氣?。豪唛g內(nèi)肌、腹壁肌 輔助呼吸?。盒劓i乳突肌、斜角?。ú粎⑴c平靜呼吸）,平靜呼吸時橫膈的移動范圍在12 cm，深呼吸時可達(dá)710 cm。因膈肌收縮和增加的胸腔容積相當(dāng)于肺通氣量的4/5,所以膈肌是最重要的吸氣肌。 平靜吸氣時，吸氣運(yùn)動主要由膈肌和肋間外肌主動收縮完成。膈肌和肋間外肌收縮共同使胸腔和肺容積增大，肺內(nèi)壓

5、低于大氣壓，氣體入肺而完成吸氣。,吸氣運(yùn)動,平靜呼吸時，呼氣運(yùn)動并不是由呼氣肌收縮引起的，而是由膈肌和肋間外肌舒張實(shí)現(xiàn)的。 膈肌和肋間外肌舒張時，胸廓和肺依其自身的回縮力而回位，使胸腔和肺容積減小，當(dāng)肺內(nèi)壓高于大氣壓時，完成呼氣。因此平靜呼吸時吸氣是主動過程，呼氣是被動過程。,呼氣運(yùn)動,呼吸過程中胸廓容積的變化,X-ray of chest in full expiration (left) and full inspiration (right). The dashed white line on the right is an outline of the lungs in full ex

6、piration. Note the difference in intrathoracic volume.,呼吸過程中胸廓容積的變化,呼吸形式,按呼吸運(yùn)動的深度分： 平靜呼吸：人體在安靜時，平穩(wěn)而自然的呼吸。12-18次/min.特點(diǎn)：吸氣是主動過程，呼氣是被動過程。 用力呼吸或深呼吸:呼吸運(yùn)動加深、加快。用力吸氣時，除膈肌和肋間外肌加強(qiáng)收縮外，輔助吸氣肌也參與收縮，使胸腔容積和肺容積進(jìn)一步擴(kuò)大，吸入更多氣體。 特點(diǎn)：吸氣和呼氣都是主動過程。,按參與呼吸運(yùn)動的主要肌群分： 腹式呼吸 abdominal breathing 以膈肌節(jié)律性運(yùn)動為主所致的的呼吸運(yùn)動，因腹部起伏較明顯故名。膈肌活動對

7、胸廓容量變化影響大(占70%)。見于嬰幼兒、胸膜炎和胸腔積液患者。 胸式呼吸 thoracic breathing 由肋間外肌等節(jié)律性運(yùn)動為主引起的呼吸運(yùn)動造成的胸壁起伏運(yùn)動。見于妊娠婦女或腹膜炎、腹水或腹腔內(nèi)腫瘤患者。 通常為腹式和胸式呼吸的混合型呼吸,肺內(nèi)壓 intrapulmonary pressure,肺內(nèi)壓：肺泡內(nèi)的壓力。 呼吸過程中，肺內(nèi)壓的周期性交替升降，造成肺內(nèi)壓與大氣壓之間的壓力差，為推動氣體進(jìn)出肺的直接動力。,正壓呼吸法,負(fù)壓呼吸法,人工呼吸原理：自然呼吸停止，用人為的方法改變肺內(nèi)壓，建立肺內(nèi)壓與大氣壓之間的壓力差，維持肺通氣。,胸膜腔及胸膜腔內(nèi)壓,胸膜腔是由臟層胸膜和壁層

8、胸膜構(gòu)成；密閉的，里面只有少量漿液，沒有氣體。,胸膜腔內(nèi)漿液的作用： 減小兩層胸膜之間的摩擦力； 能使兩層胸膜貼附在一起不易分開。,胸膜腔內(nèi)壓,胸膜腔內(nèi)壓肺內(nèi)壓肺回縮力 吸氣末或呼氣末，肺內(nèi)壓等于大氣壓 胸膜腔內(nèi)壓大氣壓肺回縮力 若以大氣壓為零： 胸膜腔內(nèi)壓肺回縮壓(力),胸內(nèi)壓在呼吸過程中的變化,在某些特定情況下，胸內(nèi)壓也可成為正壓。,在某些特定情況下，胸內(nèi)壓也可成為正壓。 例如：分娩或便秘時，可在用力吸氣后，緊閉聲門做強(qiáng)力呼氣，肺中氣體不能呼出，但肺受到胸廓強(qiáng)大壓力，肺內(nèi)壓可上升到+65mmHg左右，減去此時肺回縮力15mmHg，仍有+50mmHg左右胸內(nèi)壓向下壓迫膈肌，使腹內(nèi)壓也大大提高

9、，以便于分娩或排便。,特殊胸內(nèi)壓變化,肺內(nèi)壓-胸內(nèi)壓-肺容量,胸膜腔的密閉性是 肺能夠隨胸廓擴(kuò)張而擴(kuò)張的根本原因。,胸內(nèi)負(fù)壓的生理意義： 維持肺擴(kuò)張狀態(tài)，并使肺能隨胸廓擴(kuò)張而擴(kuò)張； 促進(jìn)靜脈血和淋巴液的回流。,氣胸,氣 胸,彈性阻力 （通氣阻力的70%） 非彈性阻力 （通氣阻力的30%）,肺通氣的阻力,肺彈性阻力 胸廓彈性阻力,1/3由肺組織彈性成分產(chǎn)生 2/3由表面張力所產(chǎn)生,氣道阻力 慣性阻力 粘滯阻力,彈性阻力：物體對抗外力作用所引起變形的力。包括肺彈性阻力和胸廓彈性阻力。 肺的彈性阻力是吸氣時由于肺擴(kuò)張變性所產(chǎn)生的回縮力。,彈性阻力與順應(yīng)性,順應(yīng)性：指彈性組織在外力作用下發(fā)生變形的難易

10、程度。是度量彈性阻力大小的指標(biāo)。 順應(yīng)性可用單位跨壁壓（跨肺壓、跨胸壁壓）變化（P)，所引起的容積（V）變化來表示。單位：L/cmH2O,C =,(V),(P),(L/cmH2O),順應(yīng)性與彈性阻力成反比，即順應(yīng)性越大，彈性阻力就越小，在外力作用下易變形。,順應(yīng)性（C）= 1/R,L/cmH2O,肺順應(yīng)性（CL),肺的彈性阻力和順應(yīng)性：肺在被動擴(kuò)張時產(chǎn)生回縮力，是吸氣的阻力，也是呼氣的動力?？捎梅蔚捻槕?yīng)性表示。,肺的彈性阻力和順應(yīng)性,肺彈性阻力的來源： 肺組織彈性回縮力+表面張力。 表面張力： 在液-氣界面上，由于液體分子之間的吸引力大于氣體分子之間的吸引力，而使表面積趨向于縮小的力。,靜態(tài)肺

11、順應(yīng)性曲線,滯后現(xiàn)象： 呼氣和吸氣時的肺順應(yīng)性曲線并不重疊 的現(xiàn)象。 產(chǎn)生原因： 存在肺泡液-氣界面的表面張力 用鹽水代替空氣 測定肺的順應(yīng)性，滯后現(xiàn)象不明顯。,用同等壓力充空氣和鹽水，何者易擴(kuò)張肺？,？,肺內(nèi)分別灌注空氣和生理鹽水時肺容量的變化,彈性阻力的來源： 彈性回縮力1/3 肺泡液-氣界面的表面張力2/3,來源于肺泡內(nèi)液-氣界面液體分子之間的吸引力，是使肺泡盡量縮小的力。構(gòu)成肺彈性阻力。,液體,氣體,液-氣 界面,肺泡表面張力:,肺泡表面張力 surface tension,Laplace定律： P = 2T / r P:肺泡回縮壓； T：肺泡表面張力系數(shù)； r：肺泡半徑,表面張力相同

12、時，小肺泡回縮壓力大，大肺泡回縮壓力小。,結(jié)果是：小肺泡萎縮，大肺泡膨脹。,來源：肺泡型上皮細(xì)胞合成和釋放 成分：二棕櫚酰卵磷脂 (DPPC) 作用：降低肺泡表面張力,肺泡表面活性物質(zhì)(pulmonary surfactant),大小肺泡在無表面活性物質(zhì)時，小肺泡回縮力大，氣體流向大肺泡 為A的結(jié)果 大肺泡表面活性物質(zhì)分布密度小，表面張力增大，小肺泡表面活性物質(zhì)分布密度大，表面張力減小，大小肺泡容積相對穩(wěn)定。,肺泡表面活性物質(zhì)生理意義： 維持肺泡容積的穩(wěn)定性。 減少肺間質(zhì)和肺泡內(nèi)的組織液生成，防止肺水腫。 降低肺泡表面張力、減少吸氣阻力，增加肺的順應(yīng)性，有利于肺的擴(kuò)張。,新生兒呼吸窘迫綜合征：

13、 妊娠6-7個月才有肺泡表面活性物質(zhì)分泌，分娩時達(dá)高峰。早產(chǎn)兒因型細(xì)胞尚未發(fā)育成熟，缺乏肺泡表面活性物質(zhì)，導(dǎo)致肺泡表面張力增大，出生后6-12h內(nèi)出現(xiàn)呼吸困難并逐漸加重，面部灰白或青灰，病理檢查：肺透明膜樣變。,成人肺炎、肺栓塞等疾病時，也可因肺泡表面活性物質(zhì)減少而發(fā)生肺不張。,正常及幾種異常情況下順應(yīng)性曲線,胸廓彈性阻力和順應(yīng)性,肺容量 = 肺總?cè)萘康?7% 無回彈力 肺容量肺總?cè)萘康?7% 向外的回彈力 肺容量肺總?cè)萘康?7% 向內(nèi)的回彈力,胸廓是一個雙向彈性體，其彈性回縮力的方向視胸廓所處的位置而定。,胸腔容積變化 (V) Cchw= L/cmH2O 跨胸壁壓力變化(P),肺容量占 肺總

14、容量百分比,胸廓彈性回位力,胸廓容積,67（自然位置） （平靜吸氣末）,無,自然容積, 67（自然位置） （深吸氣狀態(tài)）,向內(nèi) （吸氣阻力）,大于自然容積, 67（自然位置） （平靜呼氣末）,向外 （吸氣動力）,小于自然容積,不同狀態(tài)下胸廓彈性回縮力對呼吸的影響,正常及幾種異常情況下順應(yīng)性曲線,跨肺壓(cmH2O) （肺內(nèi)壓-胸內(nèi)壓）,正常,肺氣腫（emphysema）,肺纖維化(fibrosis),肺不張(atelectasis),正常及幾種異常情況下順應(yīng)性曲線,肺表面活性物質(zhì)減少 肺不張 肺彈性阻力增加，順應(yīng)性降低 吸氣困難 肺彈性阻力減小，順應(yīng)性增大 呼氣困難,理解應(yīng)用,非彈性阻力(in

15、elastic resistance),包括：氣道阻力、慣性阻力、粘滯阻力 氣道阻力約占非彈性阻力的 80%90%。由氣流流速、氣流形式和氣道管徑?jīng)Q定（主要來自主支氣管以上的大氣道，細(xì)支氣管、終末細(xì)支氣管盡管口徑很小，但數(shù)量極多，因而總阻力很小。）。 在疾病情況下細(xì)支氣管對氣道阻力影響很大。氣道阻力增加是臨床上通氣障礙最常見的病因。,R 1 / r4,影響氣道口徑的因素 （1）跨壁壓:指呼吸道內(nèi)外的壓力差。 呼吸道內(nèi)壓力高，跨壁壓增大， 管徑被動擴(kuò)大，阻力變小。 （2）肺實(shí)質(zhì)對氣道壁的牽引作用： 小氣道的彈性纖維和膠原纖維對氣道壁的牽拉作用 保持沒有軟骨組織支持的細(xì)支氣管的通暢。 （3）自主神

16、經(jīng)的調(diào)節(jié) 副交感神經(jīng)使氣道平滑肌收縮，管徑減小，阻力增加 交感神經(jīng)使氣道平滑肌舒張，管徑增大，氣道阻力減小 （4）化學(xué)因素的影響 兒茶酚胺、前列腺素等。,肺通氣功能的評價,肺 容 積,基本肺容積: 包括四個互不重疊的基本容積。全部相加等 于肺的最大容量。 1.潮氣量:每次呼吸時吸入或呼出的氣體量. 500ml 2.補(bǔ)吸氣量:平靜吸氣末再盡力吸氣所能吸入的氣體量. 1500-2000ml （反應(yīng)吸氣儲備） 3.補(bǔ)呼氣量:平靜呼氣末再盡力呼氣所能呼出的氣體量. 900-1200ml （反應(yīng)呼氣儲備） 4.余氣量：最大呼氣末尚留存于肺中不能再呼出的余氣量。1000-1500ml,肺容量：基本肺容積中

17、兩項或兩項以上的聯(lián)合氣體量 1.深吸氣量: 平靜呼氣末作最大吸氣時所能吸入的氣量. = 潮氣量+補(bǔ)吸氣量 2.功能殘氣量:平靜呼氣末肺內(nèi)所留存的氣體量. = 余氣量+補(bǔ)呼氣量.肺氣腫病人 3.肺活量：最大吸氣后再用力呼氣所能呼出的氣量. = 潮氣量+補(bǔ)吸氣量+補(bǔ)呼氣量 男:3500ml, 女:2500ml 4.肺總?cè)萘浚悍嗡苋菁{的最大氣體量。 = 肺活量+余氣量,肺 容 量,時間肺活量（用力肺活量）：盡力最大吸氣后再盡力盡快呼氣時，在一定時間內(nèi)（第1，2，3s末）所能呼出的氣量，通常以它所占用力肺活量的百分?jǐn)?shù)來表示，反映呼吸阻力的變化。 正常值：成年人各為83%、96%和99%,A.正常人

18、B.氣道狹窄患者,阻塞性肺疾病患者肺活量可能正常，但時間肺活量顯著降低。,時間肺活量意義： 反映肺通氣阻力的變化， 評價肺通氣功能的較好指標(biāo)。,1.肺通氣量：每分鐘吸入或呼出的氣體總量。 成人呼吸頻率1218次/分 每分通氣量(L/分)潮氣量(L)呼吸頻率(次/分)6 L/分,肺 通 氣 量,每分最大通氣量：單位時間內(nèi)用力作快而深呼吸,所能吸入或呼出的氣體總量。 成年男性約100L，反映最大通氣能力儲備。,肺泡通氣量,肺泡通氣量=(潮氣量-無效腔氣量)x呼吸頻率,呼吸形式,肺泡通氣量 (毫升/分),呼吸頻率 (次/分),肺通氣量 (毫升/分),潮氣量 (毫升),正常安靜,16,8000,500

19、,5600,結(jié)論：在一定的呼吸頻率范圍內(nèi)，深而慢的呼吸比淺而快的呼吸更為有效。,不同呼吸頻率、潮氣量時的肺通氣量及肺泡通氣量,第三節(jié) 呼吸氣體的交換,氣體交換的原理,氣體擴(kuò)散：氣體分子從分壓高處向分壓低處發(fā)生凈轉(zhuǎn)移的過程。即分壓差 是氣體分子擴(kuò)散的動力。,p：分壓差 隨部位不同 T：絕對溫度 A：擴(kuò)散面積 s：溶解度 d：擴(kuò)散距離 MW：相對分子量,氣體擴(kuò)散速率D 表示單位時間氣體擴(kuò)散的容積。,氣體擴(kuò)散速率,呼吸氣體分壓：某種氣體在混合氣體中所占有的壓力。,氣體分壓=混合氣體的總壓力該氣體所占的容積百分比,氣體的分壓,肺泡氣、血液、組織中的PO2 和 PCO2 (mmHg),氣體的分壓差P大，

20、擴(kuò)散快。 氣體的分壓是氣體交換動力和方向的決定因素。,分子量(MW)和氣體的溶解度(S) 氣體的擴(kuò)散速率與MW平方根呈反比；與呈正比。 血漿溶解度: O2 2.14ml/100ml CO2 54.1ml/100ml 分子量： O2 32 CO2 44 S/MW 為擴(kuò)散系數(shù) CO2的擴(kuò)散系數(shù)是O2的20倍,氣體的分子量和溶解度,氣體的擴(kuò)散面積和距離(A,d): 擴(kuò)散速率與A呈正比；與d呈反比。 溫度(T): 擴(kuò)散速率與T呈正比。,綜合以上因素, CO2的擴(kuò)散速率是O2的2倍，故臨床更容易出現(xiàn)O2擴(kuò)散的障礙導(dǎo)致機(jī)體缺氧。,氣體的擴(kuò)散面積和距離和溫度,肺 換 氣,肺泡氣與肺循環(huán)毛細(xì)血管血液之間的氣體

21、交換過程。 在氣相與液相間完成 肺泡PO2 105 混合靜脈血PO2 40， O2 靜脈血 肺泡PCO2 40 混合靜脈血PCO2 46， CO2 肺泡氣,氣體交換示意圖,呼吸膜示意圖,肺泡氣與毛細(xì)血管血液之間的氣體轉(zhuǎn)運(yùn),O2與CO2在血液和肺泡間擴(kuò)散迅速，0.3s內(nèi)可達(dá)平衡。 血液流經(jīng)肺毛細(xì)血管時間約0.7s，1/3時間已完成肺換氣。,呼吸膜,1.呼吸膜的組成： 含肺泡表面活性物質(zhì)的液體分子層 肺泡上皮細(xì)胞層 肺泡上皮基底膜層 組織間隙 毛細(xì)血管基底膜層 毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞層 2.呼吸膜的厚度：平均不到1m 3.呼吸膜的面積：40 -70,呼吸膜的厚度 呼吸膜厚度增加，肺換氣效率降低。呼吸膜厚

22、度增加一倍，氣體擴(kuò)散速率即降低一倍。 呼吸膜的面積 呼吸膜面積減少，肺換氣效率降低。 通氣/血流比值（V/Q比值） V/Q比值增大或減小，肺換氣效率均降低。,影響肺換氣的因素,通氣/血流比值（V/Q比值）,通氣/血流比值（V/Q比值）每分鐘肺泡通氣量(VA)與每分鐘肺血流量(Q)之間分比值。 正常成人安靜時: 4.2L/min 5.0L/min= 0.84，此時的肺泡通氣量與肺血流量之間的匹配最適宜，氣體交換效率最高。,支氣管痙攣,肺栓塞,V/Q比值=0.84 通氣血流匹配正常,V/Q比值0.84 存在動-靜脈短路,V/Q比值0.84 肺泡無效腔增加,無效腔,A-V短路,通氣血流匹配情況,正常

23、人直立時肺尖與肺底部的V/Q,動脈血PO2 100 組織液PO2 30， O2 組織液 動脈血PCO2 40 組織液PCO2 50， CO2 動脈血,組織換氣,影響組織換氣的因素: 毛細(xì)血管血流量 細(xì)胞代謝水平 毛細(xì)血管通透性 毛細(xì)血管開放數(shù)量 氣體擴(kuò)散距離,第四節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸,物理溶解：氧的溶解度很低，血液中溶解的O2極少，占運(yùn)輸總量1.5%。 化學(xué)結(jié)合：血紅蛋白結(jié)合與O2形成氧合血紅蛋白的形式運(yùn)輸O2，占98.5%。,氧的運(yùn)輸：物理溶解和化學(xué)結(jié)合兩種形式,100ml動脈血含O2量(ml) 物理溶解 化學(xué)結(jié)合 合 計 0.31 20 20.31,氧的運(yùn)輸 Oxygen transpo

24、rt,Hb的分子結(jié)構(gòu)： 珠蛋白(4條肽鏈) + 血紅素基團(tuán)-Fe2+ 4 Fe2+為 O2的結(jié)合部位,O2的化學(xué)結(jié)合運(yùn)輸,血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu),Hb與O2的結(jié)合或解離將使Hb構(gòu)型發(fā)生變化。, 快速、可逆、不需酶催化、受氧分壓影響; O2與Hb的結(jié)合是氧合不是氧化， Fe2+與O2的結(jié)合; 飽和現(xiàn)象：1分子Hb可結(jié)合4分子O2，1gHb可結(jié)合1.34mlO2。 Hb與O2的結(jié)合或解離曲線呈“S”型,Hb與O2結(jié)合的特征,Hb+O2 HbO2,肺PO2,組織 PO2,O2與Hb的結(jié)合反應(yīng)快、可逆、不需酶催化、受氧分壓影響;,O2,血漿,紅細(xì)胞 O2+Hb HbO2 Hb+O2,O2,P O2,P O

25、2,血紅蛋白氧容量Oxygen capacity 特定條件下，每升(L)血液中血紅蛋白所能負(fù)載的最大氧量。（190200ml/ L血液） 血紅蛋白氧含量Oxygen content 每升(L)血液中血紅蛋白實(shí)際結(jié)合的氧量。 動脈血約 -190ml/L血液 混合靜脈血-140ml/L血液 血紅蛋白氧飽和度Oxygen saturation 血紅蛋白氧含量占血紅蛋白氧容量的百分?jǐn)?shù)。 動脈血和混合靜脈血分別為95%、75%。,血氧指標(biāo),HbO2呈鮮紅色,Hb呈紫藍(lán)色； 當(dāng)體表毛細(xì)血管中去氧血Hb含量達(dá)到5g/100ml時，淺表毛細(xì)血管豐富的部位(如口唇、甲床、粘膜)呈青紫，稱紫紺(cyanosis)

26、缺氧的標(biāo)志,發(fā)紺：去氧Hb 5g/100ml時出現(xiàn) 貧血癥雖缺氧，但Hb不足時可不表現(xiàn)發(fā)紺 高原人雖不缺氧，但Hb過多時則可出現(xiàn)發(fā)紺 CO中毒患者雖缺氧，但不表現(xiàn)發(fā)紺。 因為Hb與CO結(jié)合成HbCO(血紅蛋白的親合力強(qiáng)，為O2的210倍)。,CO與Hb有很大的親和力，它與Hb結(jié)合能力為O2的210倍。當(dāng)CO與Hb結(jié)合形成一氧化碳氧合血紅蛋白(HbCO)時，Hb就失去了運(yùn)輸氧的能力。一個人在CO濃度為0.05%的房間內(nèi)停留幾個小時就可導(dǎo)致CO中毒；如果CO濃度為0.1%時，就會有生命危險。CO中毒時病人雖有嚴(yán)重缺氧，但口唇粘膜呈櫻桃紅色（因HbCO為櫻桃紅色），無發(fā)紺，同時伴有頭痛、頭暈、眼花、

27、四肢無力，嚴(yán)重者可出現(xiàn)昏厥至昏迷、死亡。 所以，遇有CO中毒病人時，應(yīng)立即把病人搬離CO環(huán)境，使其呼吸新鮮空氣改善缺氧狀態(tài)。,CO中毒,氧解離曲線：指反映PO2與Hb氧飽和度關(guān)系的曲線。,氧解離曲線 Oxygen dissociation curve,氧解離曲線的特點(diǎn),曲線近似”S”形 與Hb 變構(gòu)效應(yīng)有關(guān)。 Hb構(gòu)型變化 T型(緊密型)-與O2親合力低 R型(疏松型)-與O2親合力高 Hb變構(gòu)具有協(xié)同效應(yīng)。 曲線分上、中、下三段,（1）氧離曲線上段,PO2 60-100mmHg的一段 曲線較平坦 反映Hb與O2的結(jié)合,意義:表明P02在這一范圍變化對Hb飽和度影響不大。所以，只要肺泡氣和動脈

28、血的PO2不低于60mmHg，Hb氧飽和度便不會低于90%，組織也不會明顯缺氧。,（2）氧離曲線中段,PO2 40-60mmHg的一段 曲線較陡 反映HbO2釋放O2的部分,意義：血液流經(jīng)組織時能夠釋放較多的氧，滿足安靜狀態(tài)下組織代謝需求。 氧利用系數(shù)：血液流經(jīng)組織時釋放出的氧容積占動脈血氧含量的百分比。安靜狀態(tài)為25%左右。,血紅蛋白的氧運(yùn)輸及氧利用,（3）氧離曲線下段,PO2為15-40mmHg的一段 曲線最陡 反映HbO2最易釋放O2的部分,意義：保證代謝增強(qiáng)的組織得到更多的氧，代表血液釋放氧的貯備。氧利用系數(shù)可升至75%，是安靜時的3倍。,通常以P50作為Hb與O2親和力的指標(biāo)， P5

29、0是Hb氧飽和度達(dá)到50%時血液的P02, 正常值是26.5mmHg， P50增大，表明Hb與O2親和力下降； P50減小，表明Hb與O2親和力增大。,氧解離曲線移位,血液pH、PCO2Hb與O2親和力氧離曲線右移；相反時左移。反之曲線則左移。,血液pH和PCO2對氧離曲線的影響，稱波爾效應(yīng)(Bohr effect) 波爾效應(yīng)的意義：即有利于肺毛細(xì)血管血液氧的結(jié)合，也有利于組織處氧的釋放。,影響氧解離曲線的因素, 溫度Hb與O2親和力氧離曲線右移； 溫度Hb與O2親和力氧離曲線右移。, 2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)Hb與O2親和力氧離曲線右移。反之曲線則左移。（2,3-DPG是紅細(xì)胞

30、無氧酵解的產(chǎn)物）,慢性缺氧、貧血、高原低氧等情況，2,3-DPG 血庫長期保存的血液，糖酵解停止， 2,3-DPG,2.3-DPG,2.3-DPG,意義：氧的解離要與組織細(xì)胞的新陳代謝過程相適應(yīng)。,其他因素： Hb自身性質(zhì) CO與Hb結(jié)合,（一）物理溶解： 物理溶解約占CO2運(yùn)輸總量的5%。 （二）化學(xué)結(jié)合： 化學(xué)結(jié)合約占CO2運(yùn)輸總量的95% 化學(xué)結(jié)合,CO2的運(yùn)輸 Carbon dioxide transport,碳酸氫鹽形式占CO2總運(yùn)輸量88%， 氨基甲酸血紅蛋白形式占7%。,C02碳酸氫鹽形式的運(yùn)輸形式,不需酶催化,受Hb含O2量影響.,組織 CO2 CO2+HbNH2 HbNHCO

31、OH HbN H2+ CO2 CO2 紅細(xì)胞 肺泡,C02氨基甲酸血紅蛋白的運(yùn)輸形式,二氧化碳的化學(xué)結(jié)合運(yùn)輸形式,靜脈血,動脈血,CO2解離曲線,CO2的關(guān)系曲線是血液中CO2含量與PCO2的關(guān)系曲線。 特點(diǎn)：在機(jī)體正常的范圍內(nèi)為線性關(guān)系，無飽和點(diǎn),HbO2促使CO2釋放，而Hb則容易與CO2結(jié)合這一現(xiàn)象稱霍爾登效應(yīng).,靜脈血,動脈血,總之，O2及CO2的運(yùn)輸不是孤立進(jìn)行的，而是相互影響的。CO2通過波爾效應(yīng)影響O2的結(jié)合和釋放，O2又通過霍爾登效應(yīng)影響CO2的結(jié)合和釋放。,PCO2升高促進(jìn)O2的釋放-波爾效應(yīng)； PO2的升高促進(jìn)CO2的釋放-霍爾登效應(yīng).,(一)呼吸中樞(respirator

32、y center) 指中樞內(nèi)產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動的神經(jīng)細(xì)胞群。,一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成,第五節(jié) 呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié),腦干呼吸中樞部位,延髓呼吸神經(jīng)元 背側(cè)呼吸組(DRG) 腹側(cè)呼氣組(VRG) 腦橋呼吸神 吸氣神經(jīng)元 呼氣神經(jīng)元 跨時相神經(jīng)元,腦 橋,延 髓,低位腦干橫斷實(shí)驗,低位腦干(指腦橋和延髓) 延髓存在可獨(dú)立產(chǎn)生呼吸節(jié)律的基本中樞。 腦橋上部存在抑制吸氣中樞結(jié)構(gòu)，稱呼吸調(diào)整中樞,高位腦(指大腦皮層、邊緣系統(tǒng)、下丘腦等) 大腦皮層對呼吸的調(diào)節(jié)系統(tǒng)是隨意的調(diào)節(jié)系統(tǒng).,脊髓 是聯(lián)系腦和呼吸肌的中繼站和整合某些呼吸反射的初級中樞。,腦干圖,呼吸節(jié)律的形成,二、呼吸運(yùn)動的反射性調(diào)節(jié),化學(xué)感受器

33、Chemoreceptor 外周化學(xué)感受器 中樞化學(xué)感受器,化學(xué)感受性反射 Chemor eflex,機(jī)體通過呼吸運(yùn)動調(diào)節(jié)血液中O2、CO2和H+的水平，動脈血中O2、CO2和H+的水平的變化通過化學(xué)感受性反射影響呼吸運(yùn)動，從而達(dá)到內(nèi)環(huán)境中這些因素的相對穩(wěn)定。,外周化學(xué)感受器,外周化學(xué)感受器，指頸動脈體和主動脈體， 感受動脈血中O2、CO2和H+的水平的變化。,中樞化學(xué)感受器位于延髓腹外側(cè)淺表部位； 生理剌激是腦脊液和局部細(xì)胞外液中的H+,動脈血CO2可進(jìn)入腦脊液與H2O結(jié)合生成H2CO3，解離出H+，間接刺激中樞化學(xué)感受器興奮。,中樞化學(xué)感受器,CO2 對中樞化學(xué)感受器刺激過程,中樞化學(xué)感受器生理作用: 調(diào)節(jié)腦脊液的H+,使中樞神經(jīng)系統(tǒng)有一穩(wěn)定的pH環(huán)境.,吸入氣中在一定范圍內(nèi)CO2升高(1-6%)時，呼吸加深加快，肺通氣量; 超過7%時，中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動受到抑制，肺通氣不再增加。,CO2對呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié) 血液中一定水平的CO2是維持呼吸中樞正常興奮所必需的生理刺激；,CO2、H+和O2對呼吸的調(diào)節(jié),作用途徑：,血液CO2 外周化學(xué)感受器 CO2進(jìn)入腦組織 竇 N (CO2+H