呼吸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

1、第七章生理功能呼吸：機體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程 吸入O2 排出CO2 穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境呼吸過程 三環(huán)節(jié)Ø 外呼吸Ø 氣體運輸Ø 內(nèi)呼吸 肺通氣：與外界環(huán)境間的氣體交換過程肺通氣的動力 呼吸運動 肺通氣的原動力：本身不具有主動張縮的能力，它的張縮是由胸廓的擴大和縮小所引起肺通氣的動力：壓力差 呼吸運動：呼吸肌群的收縮和舒張，引起胸廓擴大和縮小的運動。肺內(nèi)壓:指肺泡內(nèi)的壓力 吸氣初期： 肺容積增大，肺內(nèi)壓 < 大氣壓吸氣過程中： 肺泡被空氣填充，肺內(nèi)壓 ­吸氣末期： 肺內(nèi)壓 大氣壓呼氣初期： 肺容積縮小，肺內(nèi)壓 > 大氣壓呼氣過程中：肺泡中的空氣

2、減少，肺內(nèi)壓¯呼氣初期： 肺內(nèi)壓 大氣壓彈性阻力：彈性組織受外力作用發(fā)生變形時所產(chǎn)生的對抗變形的力順應(yīng)性是指在外力作用下彈性組織的可擴張性. 度量彈性阻力 指單位跨壁壓（跨肺壓、跨胸壁壓）變化( P) ，所引起的容積（V）變化。肺的彈性阻力 肺的彈性回縮力 1 / 可擴張性 （順應(yīng)性）肺表面活性物質(zhì)生理意義： 維持大小肺泡的穩(wěn)定性 防止肺水腫 3.了彈性阻力，從而降低吸氣阻力，減少吸氣作功 非彈性阻力 定義：氣體流動時產(chǎn)生的，并隨流速加快而增加，故為動態(tài)阻力。 組成：慣性阻力 粘滯阻力 氣道阻力：80% 90% 肺通氣功能的指標的評價一肺容積二肺容量三肺通氣量和肺泡通氣量肺換氣和組織

3、換氣 氣體交換：肺換氣：肺泡與血液之間所進行的氣體交換組織換氣：血液與組織之間的氣體交換肺換氣和組織換氣的基本原理 氣體的擴散 ：氣體分子從分壓高處向分壓低處發(fā)生凈轉(zhuǎn)移過程。 動力是氣體分壓差 分壓是指混合氣體中各組成氣體分子運動產(chǎn)生的壓力 混合氣的總壓力等于各氣體分壓之和 張力：溶解的氣體分子從液體中逸出的力，就是某一氣體在液體中的分壓 氣體擴散速率及影響因素 擴散速率：單位時間內(nèi)氣體擴散的容積為氣體擴散速率 1氣體的分壓差：氣體間的分壓差越大，擴散速度越快2氣體的分子量和溶解度 ：與溶解度成正比，與分子量成反比溶解度是單位分壓下溶解于單位容積的溶液中的氣體量 擴散系數(shù)：溶解度與分子量的平方

4、根之比 3擴散面積和距離：與擴散面積（A）成正比，與擴散距離（d）成反比 4溫度 ：氣體擴散速率與溫度（T）成正比 影響肺換氣的因素 1.氣體擴散速率 2.呼吸膜的厚度 ： 呼吸膜：肺泡毛細血管膜3.呼吸膜的面積 4.通氣血流比值 通氣血流比值意義：通氣量與血流量配比 ，肺泡氣體與血液進行氣體交換的效率 氣體在血液中的運輸 O2的運輸 正常情況下，在血液中運輸?shù)腛2中 98.5 以與紅細胞內(nèi)血紅蛋白相結(jié)合的方式存在，1.5 以單純物理溶解方式存在。 O2與血紅蛋白的可逆性結(jié)合特征：1.反應(yīng)快、可逆、不需酶催化、受PO2的影響2.氧合反應(yīng)： Fe2+與O2的結(jié)合3.1分子Hb 1個珠蛋白 4個血

5、紅素 - 4分子O24. Hb的變構(gòu)效應(yīng) ：去氧Hb為緊密型(tense form，T型) ；氧合Hb為疏松型(relaxed form，R型)。R型Hb對O2 的親和力為T型的數(shù)百倍5. O2與血紅蛋白結(jié)合或解離曲線呈S形氧容量 ：100ml血液中Hb所能結(jié)合的最大O2量氧含量： 100ml血液中Hb所結(jié)合的O2量氧飽和度=氧含量/氧容量上段 中段 下段影晌氧解離曲線的因素：波爾效應(yīng)(Bohr effect）：酸度對Hb氧親和力的影響一氧化碳的影響 其它因素 CO2的運輸血液中的CO2兩種形式運輸： 物理溶解的CO2約占總運輸量的5%， 化學結(jié)合的占95% 1、物理溶解方式： 每100 ml

6、的血液只能運輸0.3 ml的CO2。2、碳酸氫鹽結(jié)合方式： 從組織擴散入血液的CO2進入紅細胞后形成H2CO3，進一步解離成HCO3-和H+。HCO3-載體擴散入血液（Cl-同時進入紅細胞），多余的H+與血紅蛋白結(jié)合。3、氨基甲酸血紅蛋白結(jié)合方式： 一部分CO2與血紅蛋白的氨基結(jié)合生成氨基甲酸血紅蛋白。 HbNH2 + H+ + CO2 = HHbNHCOOH 何爾登效應(yīng)(Haldane effect) ：O2 與Hb結(jié)合將促使CO2 釋放，這一效應(yīng)稱 CO2解離曲線二者之間接近線性關(guān)系，沒有飽和點 呼吸運動的調(diào)節(jié)呼吸神經(jīng)元分類 根據(jù)呼吸神經(jīng)元放電與呼吸節(jié)律的關(guān)系 將呼吸神經(jīng)元分為多種類型。

7、吸氣神經(jīng)元、呼氣神經(jīng)元呼吸神經(jīng)元分布 延髓呼吸神經(jīng)元分布兩個區(qū)： 背側(cè)呼吸組神經(jīng)元 腹側(cè)呼吸組神經(jīng)元呼吸節(jié)律形成機制機制：起步細胞學說 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)學說起步細胞學說： 延髓內(nèi)有起步樣神經(jīng)元的節(jié)律性興奮 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)學說 呼吸節(jié)律的產(chǎn)生是延髓內(nèi)呼吸神經(jīng)元間復(fù)雜的相互聯(lián)系、相互作用。多種模型：最有影響 20世紀70年代呼吸模型 中樞吸氣活動發(fā)生器 吸氣切斷機制呼吸運動的反射性調(diào)節(jié)（一）化學感受性呼吸反射 化學感受器適宜刺激是血O2、CO2分壓和H+濃度變化的感受器。 外周化學感受器(peripheral chemoreceptor）中樞化學感受器(central chemoreceptor) 周化學感

8、受器對血O2分壓和H+高度敏感 CO2、H+和O2對呼吸的影響（1） CO2 影響：含有一定濃度CO2的混合氣體導(dǎo)致肺泡氣PCO2升 動脈血PCO2 呼吸加深加快 肺通氣量 肺泡通氣量 兩條途徑：刺激中樞化學感受器 主要，潛伏期較長 CO2分壓的升高導(dǎo)致腦脊液或血液H+濃度的升高，興奮中樞化學感受器。刺激外周化學感受器 次要，但潛伏期較短。 竇神經(jīng) 延髓 呼吸深、快 迷走神經(jīng)CO2調(diào)節(jié)呼吸最重要的生理性化學因素 一定水平的PCO2維持呼吸中樞興奮性； PCO2升 動脈血PCO2 升 呼吸加深加快 PCO2升升 肺泡氣、動脈血PCO2 升升 呼吸中樞抑制（呼吸困難、頭痛、頭昏、甚昏迷，出現(xiàn)CO2麻醉）（2）H+對呼吸的影響：影響：動脈血H+濃度 呼吸加深加快 降低則導(dǎo)致呼吸抑制。途徑： H+通過刺激外周化學感受器興奮呼吸 血液中的H+難以通過血-腦脊液屏障 血-腦屏障， 外周化學感受器在H+濃度升高導(dǎo)致的呼吸反應(yīng)中起主要作用。（3）低氧對呼吸的影響：影響：動脈血PO2 降 呼吸興奮 動脈血PO2 降降 呼吸抑制途徑： 完全是通過刺激外周化學感受器所致。 直接作用是抑制。 嚴重缺氧時，當外周化學感受器的傳入興奮不足以克服低氧的直接抑制作用，終將導(dǎo)致呼吸抑制3. CO2、H+和O在調(diào)節(jié)呼吸中的相互作用影響 PCO2 升高時，H+也隨之升高，兩者的作用總和起來，使肺通氣較單獨PCO2