生理學(xué)-第五章-呼吸教學(xué)內(nèi)容

1、生理學(xué)-第五章-呼吸 概述概述v掌握呼吸的概念及呼吸的基本過程。掌握呼吸的概念及呼吸的基本過程。v熟悉呼吸器官的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能意義。熟悉呼吸器官的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能意義。本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)一、呼吸的四個(gè)過程？一、呼吸的四個(gè)過程？二、內(nèi)呼吸、外呼吸的概念？二、內(nèi)呼吸、外呼吸的概念？ 在新陳代謝過程中，機(jī)體需要消耗在新陳代謝過程中，機(jī)體需要消耗O2，并產(chǎn)生并產(chǎn)生CO2，為維持內(nèi)環(huán)境中為維持內(nèi)環(huán)境中O2和和CO2含含量的相對(duì)穩(wěn)定，確保體內(nèi)新陳代謝的正常量的相對(duì)穩(wěn)定，確保體內(nèi)新陳代謝的正常進(jìn)行，機(jī)體必須不斷地從外界環(huán)境中攝取進(jìn)行，機(jī)體必須不斷地從外界環(huán)境中攝取O2，并排出所產(chǎn)生的，并排出所產(chǎn)生的CO

2、2。v 機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程稱為呼吸。稱為呼吸。氣體傳送帶氣體傳送帶 呼吸全過程：呼吸全過程：呼吸包括三個(gè)相互銜接并同時(shí)進(jìn)行的過程呼吸包括三個(gè)相互銜接并同時(shí)進(jìn)行的過程1.1.外呼吸外呼吸：包括：包括肺通氣肺通氣和和肺換氣肺換氣2.2.氣體在血液中的運(yùn)輸氣體在血液中的運(yùn)輸3.3.內(nèi)呼吸內(nèi)呼吸：組織細(xì)胞與組織毛細(xì)血管之間：組織細(xì)胞與組織毛細(xì)血管之間 的氣體交換以及組織細(xì)胞內(nèi)的生物氧化過程。的氣體交換以及組織細(xì)胞內(nèi)的生物氧化過程。 呼吸道黏膜：呼吸道黏膜：加溫、加濕加溫、加濕過濾、清潔過濾、清潔防感染、保護(hù)黏膜防感染、保護(hù)黏膜的完整性的完整性1、呼吸是指、

3、呼吸是指_。2、呼吸的過程包括、呼吸的過程包括_、_、_、_。3、外呼吸是指、外呼吸是指_和和_。4、內(nèi)呼吸是指、內(nèi)呼吸是指_。5、呼吸道粘膜粘液的作用有、呼吸道粘膜粘液的作用有_、_、_。6、上呼吸道是指、上呼吸道是指_、_、_。7、氣體傳導(dǎo)區(qū)不能進(jìn)行氣體交換主要是因、氣體傳導(dǎo)區(qū)不能進(jìn)行氣體交換主要是因?yàn)楣鼙诮Y(jié)構(gòu)上沒有為管壁結(jié)構(gòu)上沒有_。1、機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程2、肺通氣、肺換氣、氣血運(yùn)輸、組織換氣、肺通氣、肺換氣、氣血運(yùn)輸、組織換氣3、肺通氣、肺換氣、肺通氣、肺換氣4、組織換氣、組織換氣5、加溫和加濕、過濾和清潔、防止感染和、加溫和加濕、過濾和清

4、潔、防止感染和保護(hù)黏膜的完整性保護(hù)黏膜的完整性6、鼻、咽、喉、鼻、咽、喉7、肺泡、肺泡三、肺通氣原理三、肺通氣原理（一）肺通氣的動(dòng)力（一）肺通氣的動(dòng)力呼呼 氣氣肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓大氣壓大氣壓縮縮 小小肺肺 臟臟吸吸 氣氣肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓大氣壓大氣壓胸胸 廓廓呼呼 吸吸 肌肌縮縮 小小收收 縮縮舒舒 張張擴(kuò)擴(kuò) 張張 原動(dòng)力原動(dòng)力: :呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸運(yùn)動(dòng)是肺通氣的原動(dòng)力。是肺通氣的原動(dòng)力。 直接動(dòng)力直接動(dòng)力: :肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓與外界大氣壓間的壓與外界大氣壓間的壓力差。力差。擴(kuò)擴(kuò) 張張1.1.呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸運(yùn)動(dòng) (1)(1)型式型式: : 按呼吸深度分按呼吸深度分: :平靜呼吸和用力呼吸；平靜呼吸和用力呼吸； 按參

5、與呼吸運(yùn)動(dòng)的主要肌群分按參與呼吸運(yùn)動(dòng)的主要肌群分: : 混合呼吸混合呼吸: :正常成人。正常成人。 腹式呼吸腹式呼吸: :嬰幼兒、胸膜炎、胸腔積液。嬰幼兒、胸膜炎、胸腔積液。 胸式呼吸胸式呼吸: :嚴(yán)重腹水、腹腔有巨大腫塊、妊娠、嚴(yán)重腹水、腹腔有巨大腫塊、妊娠、 肥胖。肥胖。 (2)(2)頻率頻率: : 成人成人:12:121818次次/ /分分 (3) (3)過程過程： 平靜呼吸平靜呼吸：肺內(nèi)壓大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道出肺胸廓容積縮小,肺被動(dòng)縮小膈肌和肋間外肌舒張，肋骨和膈肌彈性回位，縮小胸廓上下、前后、左右徑肺內(nèi)壓大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道入肺胸廓容積擴(kuò)大，肺在胸膜腔負(fù)壓作用下被動(dòng)擴(kuò)張(因肺無主動(dòng)擴(kuò)

6、縮的組織結(jié)構(gòu)) 膈肌收縮使膈頂下移，增大胸廓的上下徑肋間外肌收縮使肋骨上提,擴(kuò)大胸廓前后、左右徑 吸吸 氣氣 呼呼 氣氣 用力呼吸用力呼吸： 用力吸氣時(shí)，輔助吸氣肌也參加，胸廓容積進(jìn)用力吸氣時(shí)，輔助吸氣肌也參加，胸廓容積進(jìn)一步擴(kuò)大。一步擴(kuò)大。 用力呼氣時(shí)，除吸氣肌舒張外，呼氣肌也參加用力呼氣時(shí)，除吸氣肌舒張外，呼氣肌也參加（肋間內(nèi)肌（肋間內(nèi)肌+ +腹壁肌收縮），胸廓容積進(jìn)一步縮小。腹壁肌收縮），胸廓容積進(jìn)一步縮小。 人工呼吸人工呼吸: : 基本原理基本原理: :使肺內(nèi)與外界大氣壓間產(chǎn)生壓力差使肺內(nèi)與外界大氣壓間產(chǎn)生壓力差 方法方法: :負(fù)壓吸氣式負(fù)壓吸氣式( (壓胸法壓胸法) ) 正壓吸氣式正

7、壓吸氣式( ( 口對(duì)口呼吸法，呼吸機(jī)口對(duì)口呼吸法，呼吸機(jī)) )(4)(4)特點(diǎn)特點(diǎn)： 平靜呼吸時(shí)，吸氣是主動(dòng)的，呼氣是被動(dòng)的。平靜呼吸時(shí)，吸氣是主動(dòng)的，呼氣是被動(dòng)的。 用力呼吸時(shí)，吸氣和呼氣都是主動(dòng)的。用力呼吸時(shí)，吸氣和呼氣都是主動(dòng)的。 平靜呼吸時(shí)，肋間外肌所起的作用膈肌。平靜呼吸時(shí)，肋間外肌所起的作用膈肌。根據(jù)參與呼吸運(yùn)動(dòng)的肌群不同分為：根據(jù)參與呼吸運(yùn)動(dòng)的肌群不同分為：v腹式呼吸腹式呼吸(abdominal breathing) : 以膈肌舒縮活以膈肌舒縮活 動(dòng)為主的呼吸運(yùn)動(dòng)。動(dòng)為主的呼吸運(yùn)動(dòng)。v胸式呼吸胸式呼吸(thoracic breathing) : 以肋間外肌舒縮以肋間外肌舒縮 活動(dòng)

8、為主的呼吸運(yùn)動(dòng)。活動(dòng)為主的呼吸運(yùn)動(dòng)。 混合式呼吸混合式呼吸呼吸暫停、聲帶開放、呼吸道通暢時(shí)：呼吸暫停、聲帶開放、呼吸道通暢時(shí)： 肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓大氣壓大氣壓呼吸運(yùn)動(dòng)過程中肺內(nèi)壓的周期性交替升降呼吸運(yùn)動(dòng)過程中肺內(nèi)壓的周期性交替升降 肺肺內(nèi)壓和大氣壓之間的壓力差內(nèi)壓和大氣壓之間的壓力差 推動(dòng)氣體進(jìn)出肺推動(dòng)氣體進(jìn)出肺的直接動(dòng)力的直接動(dòng)力1. 肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓(intrapulmonary pressure) 肺泡內(nèi)的壓力肺泡內(nèi)的壓力 （二）呼吸時(shí)肺內(nèi)壓和胸膜腔內(nèi)壓的變化（二）呼吸時(shí)肺內(nèi)壓和胸膜腔內(nèi)壓的變化吸氣初：肺內(nèi)壓吸氣初：肺內(nèi)壓 大氣壓大氣壓 呼氣開始呼氣開始呼氣末：肺內(nèi)壓呼氣末：肺內(nèi)壓 = 大氣壓大氣

9、壓 呼氣停止呼氣停止呼氣末呼氣末吸氣末吸氣末（1）胸膜腔胸膜腔：位于臟層胸膜與壁層胸膜之間的潛在、密：位于臟層胸膜與壁層胸膜之間的潛在、密閉的腔隙，其內(nèi)僅少量漿液閉的腔隙，其內(nèi)僅少量漿液2. 胸膜腔內(nèi)壓胸膜腔內(nèi)壓(intrapleural pressure)（2）胸膜腔胸膜腔內(nèi)壓內(nèi)壓 ：胸膜腔內(nèi)的壓力。：胸膜腔內(nèi)的壓力。測(cè)量：直接法測(cè)量：直接法 間接法間接法吸氣開始時(shí)呼氣開始時(shí)平靜呼吸-0.266-0.133kPa0.1330.266 kPa用力呼吸-13.3-3.99 kPa7.9818.62 kPa 胸膜腔內(nèi)壓胸膜腔內(nèi)壓(intrapleural pressure) 以胸膜腔密閉且含漿液為

10、條件以胸膜腔密閉且含漿液為條件胸廓生長(zhǎng)胸廓生長(zhǎng)肺生長(zhǎng)肺生長(zhǎng)胸廓容積胸廓容積肺容積肺容積 胸廓將肺拉大胸廓將肺拉大肺回縮肺回縮 胸內(nèi)負(fù)壓胸內(nèi)負(fù)壓胸膜腔負(fù)壓的形成胸膜腔負(fù)壓的形成 胸膜腔內(nèi)壓胸膜腔內(nèi)壓 = 肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓 肺回縮力肺回縮力 在吸氣末或呼氣末在吸氣末或呼氣末 胸膜腔內(nèi)壓胸膜腔內(nèi)壓 = 大氣壓大氣壓 肺回縮力肺回縮力 以大氣壓為以大氣壓為0，胸膜腔內(nèi)壓，胸膜腔內(nèi)壓=肺回縮力肺回縮力 （負(fù)壓是指其低于大氣壓）（負(fù)壓是指其低于大氣壓） 呼氣末：呼氣末：-3 -5mmHg； 吸氣末：吸氣末：-5 -10 mmHg為什么平靜呼氣末胸膜腔內(nèi)壓仍然為負(fù)為什么平靜呼氣末胸膜腔內(nèi)壓仍然為負(fù)胸膜腔負(fù)壓的生

11、理意義：胸膜腔負(fù)壓的生理意義： 維持肺泡的擴(kuò)張狀態(tài)，有利于肺的擴(kuò)張維持肺泡的擴(kuò)張狀態(tài)，有利于肺的擴(kuò)張 有利于靜脈血及淋巴液的回流有利于靜脈血及淋巴液的回流氣胸氣胸二、肺通氣的阻力二、肺通氣的阻力 呼吸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)力呼吸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)力, ,在克服肺通在克服肺通氣所遇到的阻力后氣所遇到的阻力后, ,方能實(shí)現(xiàn)肺通氣。方能實(shí)現(xiàn)肺通氣。阻力增高是臨床肺通氣障礙的常見原因。阻力增高是臨床肺通氣障礙的常見原因。彈性阻力彈性阻力非彈性阻力非彈性阻力肺通氣阻力肺通氣阻力胸廓彈性阻力胸廓彈性阻力：與胸廓所處的位置有關(guān)：與胸廓所處的位置有關(guān)肺彈性阻力肺彈性阻力氣道阻力氣道阻力：與氣體流動(dòng)形式：與氣體流動(dòng)形式+氣道半

12、徑有關(guān)氣道半徑有關(guān)粘滯阻力粘滯阻力慣性阻力慣性阻力肺彈性回縮力肺彈性回縮力: 1/3肺泡表面張力：肺泡表面張力：2/3常態(tài)下可忽略不計(jì)常態(tài)下可忽略不計(jì)（一）彈性阻力（一）彈性阻力 彈性阻力彈性阻力( R )：物體在外力作用下變形時(shí)所產(chǎn)生的：物體在外力作用下變形時(shí)所產(chǎn)生的對(duì)抗變形的力。包括肺彈性阻力（主）和胸廓彈性對(duì)抗變形的力。包括肺彈性阻力（主）和胸廓彈性阻力。阻力。肺的彈性阻力肺的彈性阻力肺組織的肺組織的彈性回縮力彈性回縮力(1/3)肺泡表面的表面張力肺泡表面的表面張力(2/3)（1）肺泡表面張力和）肺泡表面張力和肺表面活性物質(zhì)肺表面活性物質(zhì) 肺泡表面張力肺泡表面張力( (surface t

13、ension) ) 肺泡的內(nèi)表面覆蓋一薄層液體，與肺泡內(nèi)氣體肺泡的內(nèi)表面覆蓋一薄層液體，與肺泡內(nèi)氣體形成液形成液-氣界面，氣界面，使液體表面積縮至最小的力。使液體表面積縮至最小的力。表面張力的方向指向肺泡的中心，可使肺泡表面張力的方向指向肺泡的中心，可使肺泡回縮，構(gòu)成了肺的回縮力回縮，構(gòu)成了肺的回縮力吸吸 氣氣肺泡表面積肺泡表面積DPLDPL分散分散降表面張力的作用降表面張力的作用肺泡表面張力肺泡表面張力肺泡回縮肺泡回縮防肺泡破裂防肺泡破裂 ( (呼氣呼氣) )( () )( (密集密集) )( () )( () )( (擴(kuò)張擴(kuò)張) )( (萎陷萎陷) ) 肺泡表面活性物質(zhì)肺泡表面活性物質(zhì)(p

14、ulmonary surfactant) 由肺泡由肺泡型細(xì)胞產(chǎn)生的型細(xì)胞產(chǎn)生的二棕櫚酰卵磷脂二棕櫚酰卵磷脂作用：作用： 降低肺泡的表面張力降低肺泡的表面張力生理意義：生理意義：降低肺的彈性阻力、減小降低肺的彈性阻力、減小吸氣阻力，增加肺的順應(yīng)性吸氣阻力，增加肺的順應(yīng)性避免肺毛細(xì)血管中的液體避免肺毛細(xì)血管中的液體滲入肺泡，防止肺水腫發(fā)生滲入肺泡，防止肺水腫發(fā)生有助于維持肺泡的有助于維持肺泡的穩(wěn)定性穩(wěn)定性肺表面活性物質(zhì)減少肺表面活性物質(zhì)減少 肺不張肺不張?jiān)绠a(chǎn)兒早產(chǎn)兒成人肺炎、肺血栓成人肺炎、肺血栓（2）肺的彈性回縮力）肺的彈性回縮力 肺組織含彈性纖維，肺擴(kuò)張時(shí)彈性纖維會(huì)產(chǎn)生肺組織含彈性纖維，肺擴(kuò)張

15、時(shí)彈性纖維會(huì)產(chǎn)生回縮力。回縮力。 在一定范圍內(nèi)，肺被動(dòng)擴(kuò)張的越大，彈性回縮在一定范圍內(nèi)，肺被動(dòng)擴(kuò)張的越大，彈性回縮力越大，肺彈性阻力也越大。力越大，肺彈性阻力也越大。 反之，越小反之，越小。 肺彈性阻力增加，順應(yīng)性降低肺彈性阻力增加，順應(yīng)性降低 吸氣困難吸氣困難肺彈性阻力減小，順應(yīng)性增大肺彈性阻力減小，順應(yīng)性增大 呼氣困難呼氣困難 肺彈性阻力的大小難以測(cè)定，因此通常用順肺彈性阻力的大小難以測(cè)定，因此通常用順應(yīng)性來表示。應(yīng)性來表示。 順應(yīng)性：在外力作用下，彈性物體擴(kuò)張的難順應(yīng)性：在外力作用下，彈性物體擴(kuò)張的難易程度。易程度。 順應(yīng)性順應(yīng)性=1/=1/彈性阻力彈性阻力（二）非彈性阻力（二）非彈性阻

16、力 包括：慣性阻力、粘滯阻力、氣道阻力（主）包括：慣性阻力、粘滯阻力、氣道阻力（主）慣性阻力：氣體在發(fā)動(dòng)、變速、換向時(shí)因氣體和慣性阻力：氣體在發(fā)動(dòng)、變速、換向時(shí)因氣體和 組織的慣性所產(chǎn)生的阻力組織的慣性所產(chǎn)生的阻力粘滯阻力：來自呼吸時(shí)組織相對(duì)位移發(fā)生摩擦?xí)r粘滯阻力：來自呼吸時(shí)組織相對(duì)位移發(fā)生摩擦?xí)r 所產(chǎn)生的阻力所產(chǎn)生的阻力氣道阻力：氣道阻力：非彈性阻力的非彈性阻力的 80%90%，由，由氣道管氣道管 徑、徑、氣流速度和氣流形式?jīng)Q定。氣流速度和氣流形式?jīng)Q定。氣道阻力特點(diǎn)氣道阻力特點(diǎn): : 只在呼吸運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生；只在呼吸運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生； 流速快流速快阻力大阻力大 與氣體流動(dòng)形式有關(guān)：與氣體流動(dòng)形式有關(guān)：

17、 層流層流阻力小阻力小 湍流湍流阻力大阻力大 與氣道半徑的與氣道半徑的4 4次方成反比：次方成反比： （R1R1r r4 4） 彈性阻力彈性阻力非彈性阻力非彈性阻力肺通氣阻力肺通氣阻力胸廓彈性阻力胸廓彈性阻力：與胸廓所處的位置有關(guān)：與胸廓所處的位置有關(guān)肺彈性阻力肺彈性阻力氣道阻力氣道阻力：與氣體流動(dòng)速度：與氣體流動(dòng)速度+形式形式+氣道半徑氣道半徑有關(guān)有關(guān)粘滯阻力粘滯阻力慣性阻力慣性阻力肺彈性回縮力肺彈性回縮力: 1/3肺泡表面張力：肺泡表面張力：2/3常態(tài)下可忽略不計(jì)常態(tài)下可忽略不計(jì)v 1、潮氣量潮氣量 400600 mlv 2、補(bǔ)吸氣量補(bǔ)吸氣量 15002000 mlv 3、補(bǔ)呼氣量補(bǔ)呼氣量

18、 900 1200 mlv 4、殘氣量殘氣量 10001500 ml二、肺通氣功能的評(píng)價(jià)二、肺通氣功能的評(píng)價(jià)(evaluation of function of pulmonary ventilation)(evaluation of function of pulmonary ventilation)（一）肺容量（一）肺容量指四種互不重疊的呼吸氣量指四種互不重疊的呼吸氣量 v 功能殘氣量功能殘氣量 2500ml、2000mlv 5、肺活量肺活量 3500ml、2500mlv 用力呼氣量用力呼氣量v 6、肺總量肺總量 50006000ml 35004500ml用力呼氣量（用力呼氣量（force

19、d expiratory volume，F(xiàn)EV）：）：v最大吸氣后以最快速最大吸氣后以最快速度用力呼氣，在一定度用力呼氣，在一定（單位）時(shí)間內(nèi)所能（單位）時(shí)間內(nèi)所能呼出的最大氣量。呼出的最大氣量。v 第第1秒末秒末: 83%v 第第2秒末秒末: 96% v 第第3秒末秒末: 99%。測(cè)定方法：測(cè)定方法：作一次深吸氣后，以最快作一次深吸氣后，以最快的速度用力呼氣，同時(shí)分的速度用力呼氣，同時(shí)分別記錄第別記錄第1，2，3秒末所秒末所呼出的氣量，計(jì)算其所占呼出的氣量，計(jì)算其所占肺活量的百分比。肺活量的百分比。生理情況下生理情況下氣道狹窄時(shí)氣道狹窄時(shí)（二）（二） 肺通氣量肺通氣量指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)出肺的氣體

20、量。指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)出肺的氣體量。v（一）每分通氣量v（二）肺泡通氣量1、每分通氣量、每分通氣量 每分鐘吸入或呼出肺的氣體量每分鐘吸入或呼出肺的氣體量v每分通氣量潮氣量每分通氣量潮氣量呼吸頻率呼吸頻率v正常人呼吸頻率為正常人呼吸頻率為1218次次/min，每分通，每分通氣量約氣量約69L/min，每分最大通氣量約，每分最大通氣量約70120L/min v解剖無效腔：指從上呼吸道至終末細(xì)支氣管部解剖無效腔：指從上呼吸道至終末細(xì)支氣管部分的氣道，該部分不參與氣體交換過分的氣道，該部分不參與氣體交換過程，稱為，正常成年人約程，稱為，正常成年人約150ml。v肺泡無效腔：指進(jìn)入肺泡的氣體有部分未能與肺肺

21、泡無效腔：指進(jìn)入肺泡的氣體有部分未能與肺毛細(xì)血管血液之間進(jìn)行氣體交換，這部毛細(xì)血管血液之間進(jìn)行氣體交換，這部分氣體所占的肺泡容量稱為。分氣體所占的肺泡容量稱為。v生理無效腔解剖無效腔肺泡無效腔。生理無效腔解剖無效腔肺泡無效腔。v一般肺泡無效腔很小，生理無效腔一般肺泡無效腔很小，生理無效腔解剖無效腔。解剖無效腔。2、肺泡通氣量、肺泡通氣量v肺泡通氣量：指每分鐘吸入或呼出肺泡的氣肺泡通氣量：指每分鐘吸入或呼出肺泡的氣量，是衡量肺部氣體交換有效率的量，是衡量肺部氣體交換有效率的指標(biāo)。指標(biāo)。v肺泡通氣量（潮氣量無效腔氣量）肺泡通氣量（潮氣量無效腔氣量）呼吸頻呼吸頻率率支氣管擴(kuò)張支氣管擴(kuò)張 解剖無效腔解

22、剖無效腔肺肺A A部分梗塞部分梗塞 肺泡無效腔肺泡無效腔呼吸形式呼吸形式肺泡通氣量肺泡通氣量 (毫升毫升/分分)呼吸頻率呼吸頻率(次次/分分)肺通氣量肺通氣量(毫升毫升/分分)潮氣量潮氣量(毫升毫升)正常安靜正常安靜168000500 淺快呼吸淺快呼吸250 32 8000 3200 深慢呼吸深慢呼吸1000 8 8000 68005600 不同呼吸頻率、潮氣量時(shí)的肺通氣量及肺泡通氣量不同呼吸頻率、潮氣量時(shí)的肺通氣量及肺泡通氣量在一定的呼吸頻率范圍內(nèi)在一定的呼吸頻率范圍內(nèi)深而慢深而慢的呼吸比的呼吸比淺而快淺而快的呼吸更為有效。的呼吸更為有效。結(jié)論：結(jié)論： 第二節(jié)第二節(jié) 氣體的交換氣體的交換 肺

23、換氣：肺泡與肺毛細(xì)肺換氣：肺泡與肺毛細(xì)血管血液之間的氣體交換血管血液之間的氣體交換從高分壓點(diǎn)從高分壓點(diǎn)流向低分壓點(diǎn)流向低分壓點(diǎn)組織換氣：組織細(xì)組織換氣：組織細(xì)胞與組織毛細(xì)血管血胞與組織毛細(xì)血管血液之間的氣體交換液之間的氣體交換（一）氣體交換的原理（一）氣體交換的原理形式形式：?jiǎn)渭償U(kuò)散：?jiǎn)渭償U(kuò)散動(dòng)力動(dòng)力：氣體分壓（張力）差：氣體分壓（張力）差動(dòng)脈血?jiǎng)用}血混合靜脈血混合靜脈血 組織組織PO213.3(100)5.3(40)4.0(30)PCO25.3(40)6.1(46)6.6(50)、決定氣體交換的因素、決定氣體交換的因素（二）氣體的擴(kuò)散速率（二）氣體的擴(kuò)散速率單位時(shí)間內(nèi)氣體擴(kuò)散的容積。單位時(shí)間

24、內(nèi)氣體擴(kuò)散的容積。分壓差分壓差擴(kuò)散面積擴(kuò)散面積溶解度溶解度溫度溫度擴(kuò)散距離擴(kuò)散距離分子量的平方根分子量的平方根D =MWdSATPDCO2溶解度：溶解度：51.5/100ml51.5/100mlO2溶解度：溶解度：2.14/100ml2.14/100ml溶解度溶解度 (solubility) (solubility)：在：在1 1個(gè)大氣壓下，個(gè)大氣壓下，3737時(shí)，時(shí)，每每100ml100ml液體中所溶解的氣體液體中所溶解的氣體mlml數(shù)。數(shù)。 CO2的擴(kuò)散速率約為的擴(kuò)散速率約為O2的的2倍倍結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：呼吸膜結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：呼吸膜動(dòng)力：氣體的分壓差動(dòng)力：氣體的分壓差（一）肺換氣過程（一）肺換氣過程O

25、 O2 2COCO2 2二、肺換氣和組織換二、肺換氣和組織換氣氣Please enter your text here. Please enter your text here圖文混排使用技巧6 6層層1m1m厚厚 CO2和和O2的擴(kuò)散僅需的擴(kuò)散僅需0.3秒即達(dá)到平衡秒即達(dá)到平衡 血液流經(jīng)肺毛細(xì)血管耗時(shí)血液流經(jīng)肺毛細(xì)血管耗時(shí)0.7秒秒換氣動(dòng)力換氣動(dòng)力：分壓差：分壓差換氣方向換氣方向： 分壓高分壓高分壓低分壓低換氣結(jié)果換氣結(jié)果： 肺血肺血 組織血組織血 血血 血血CO2O2（二）（二）影響肺換氣的因素影響肺換氣的因素1. 呼吸膜的厚度：呼吸膜的厚度：肺纖維化、塵肺、肺水腫肺纖維化、塵肺、肺水腫呼

26、吸膜厚度呼吸膜厚度通透性通透性氣體交換氣體交換；特別在運(yùn)動(dòng)時(shí)，特別在運(yùn)動(dòng)時(shí)，耗氧量耗氧量肺血流速肺血流速(=(=氣體交換時(shí)間氣體交換時(shí)間），），呼吸膜厚度呼吸膜厚度氣體交換氣體交換 。 氣體擴(kuò)散率與膜面積呈正相關(guān)氣體擴(kuò)散率與膜面積呈正相關(guān)毛細(xì)血管開放數(shù)量及開放程度與擴(kuò)散面積有關(guān)毛細(xì)血管開放數(shù)量及開放程度與擴(kuò)散面積有關(guān) 雙側(cè)肺呼吸膜的總面積雙側(cè)肺呼吸膜的總面積 70m2 平靜呼吸平靜呼吸 = 40m2 貯備面積貯備面積 30m2 肺實(shí)變、肺氣腫及肺不張肺實(shí)變、肺氣腫及肺不張 呼吸膜面積呼吸膜面積2. 呼吸膜的面積呼吸膜的面積3. 通氣通氣/血流比值血流比值(Ventilation/perfusi

27、on ratio)每分每分肺泡肺泡通氣量通氣量與與每分每分肺血肺血流量流量之間之間的比值。的比值。 0.84 組織中氣體交換的原理與在肺中交換相組織中氣體交換的原理與在肺中交換相似，但該處交換在液相中進(jìn)行，且擴(kuò)散膜兩似，但該處交換在液相中進(jìn)行，且擴(kuò)散膜兩側(cè)的側(cè)的O2、CO2分壓差隨細(xì)胞內(nèi)氧化代謝強(qiáng)度分壓差隨細(xì)胞內(nèi)氧化代謝強(qiáng)度和組織血流量而異。和組織血流量而異。三、組織換氣三、組織換氣血液與組織細(xì)胞之間的氣體交換過程。血液與組織細(xì)胞之間的氣體交換過程。結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：毛細(xì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：毛細(xì)血管壁、細(xì)胞膜血管壁、細(xì)胞膜動(dòng)力：氣體的分動(dòng)力：氣體的分 壓差壓差靜脈血靜脈血 動(dòng)脈血?jiǎng)用}血第三節(jié)第三節(jié) 氣體在血液中

28、的運(yùn)輸氣體在血液中的運(yùn)輸學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、掌握、掌握O2和和CO2的主要運(yùn)輸方式的主要運(yùn)輸方式2、熟悉、熟悉O2和和CO2在血液中的化學(xué)結(jié)合運(yùn)輸過程在血液中的化學(xué)結(jié)合運(yùn)輸過程 運(yùn)輸形式運(yùn)輸形式: :（一）（一）物理溶解物理溶解: :氣體直接溶解于血漿中。氣體直接溶解于血漿中。 特征特征: :量小量小,起橋梁作用；起橋梁作用； 溶解量與分壓呈正比：溶解量與分壓呈正比： （二）（二）化學(xué)結(jié)合化學(xué)結(jié)合: :氣體與某些物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)結(jié)合。氣體與某些物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)結(jié)合。 特征特征: :量大量大,主要運(yùn)輸形式。主要運(yùn)輸形式。 化學(xué)結(jié)合化學(xué)結(jié)合動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡1atm1atm：O O2 2物理溶解量物理溶

29、解量=0.3ml=0.3ml3atm3atm：O O2 2物理溶解量物理溶解量=6.3ml=6.3ml（即（即2020倍，是高壓氧治療的理論基礎(chǔ)倍，是高壓氧治療的理論基礎(chǔ)) )物理溶解物理溶解（一）物理溶解（一）物理溶解 1.5% 100ml血液只溶解血液只溶解0.3ml的的O2，占血液運(yùn)輸占血液運(yùn)輸O2總量的總量的1.5%一、氧的運(yùn)輸一、氧的運(yùn)輸（二）化學(xué)結(jié)合（二）化學(xué)結(jié)合 98.5%1. O2與與Hb的可逆性結(jié)合的可逆性結(jié)合 血液中的氧主要以氧合血液中的氧主要以氧合Hb（HbO2）形式運(yùn)輸形式運(yùn)輸2、化學(xué)結(jié)合的特點(diǎn)、化學(xué)結(jié)合的特點(diǎn)（1）可逆、快速、不需要酶催化、受）可逆、快速、不需要酶催化

30、、受O2分壓的分壓的影響影響 Hb + O2 HbO2（2） O2與與Hb結(jié)合為結(jié)合為氧合作用氧合作用，不是，不是氧化作用氧化作用（3）HbO2呈鮮紅色，去氧呈鮮紅色，去氧Hb呈暗紅色呈暗紅色PO2高的肺部高的肺部PO2低的肺部低的肺部（4）1分子分子Hb可結(jié)合可結(jié)合4分子分子O2 Hb氧容量氧容量(Oxygen capacity of Hb)：100ml血液中血液中Hb所所能結(jié)合的最大能結(jié)合的最大O2量。取決于量。取決于Hb的濃度。的濃度。 Hb氧含量氧含量(Oxygen content of Hb) ：100ml血液中血液中Hb實(shí)實(shí)際結(jié)合的際結(jié)合的O2量。取決于量。取決于PO2。 Hb 氧

31、飽和度：氧飽和度： Hb氧含量氧含量 (Oxygensaturation of Hb) Hb氧容量氧容量 紫紺：去氧紫紺：去氧Hb 5 0g/L（體表表淺毛細(xì)血管血液中）（體表表淺毛細(xì)血管血液中）100%二、二、CO2的運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸 （一）（一）物理溶解物理溶解 100ml血液溶解血液溶解3ml的的CO2，占血液運(yùn)輸占血液運(yùn)輸CO2總量總量的的5% （二）（二）化學(xué)結(jié)合化學(xué)結(jié)合 95%碳酸氫鹽碳酸氫鹽 88%氨基甲酸氨基甲酸Hb 7%1. 碳酸氫鹽（碳酸氫鹽（88%） 紅細(xì)胞：紅細(xì)胞：CO2 + H2O H2CO3 HCO3+H+ 特點(diǎn)：特點(diǎn)：反應(yīng)反應(yīng)快速、可逆、快速、可逆、反應(yīng)方向取決反應(yīng)方向

32、取決PCOPCO2 2差；差； 碳酸酐酶能加速反應(yīng)碳酸酐酶能加速反應(yīng)5000倍倍 碳酸酐酶碳酸酐酶 氨基甲酸血紅蛋白的形式：氨基甲酸血紅蛋白的形式：7 7 (1) (1)反應(yīng)過程反應(yīng)過程： HbNH HbNH2 2O O2 2+H+H+ +CO+CO2 2 (2) (2)反應(yīng)特征反應(yīng)特征: : 在組織在組織在肺臟在肺臟HHbNHCOOHHHbNHCOOHO O2 2 反應(yīng)迅速且可逆，無需酶催化；反應(yīng)迅速且可逆，無需酶催化； 反應(yīng)方向主要受氧合作用的調(diào)節(jié)反應(yīng)方向主要受氧合作用的調(diào)節(jié): : HbOHbO2 2的酸性高的酸性高, ,難與難與COCO2 2結(jié)合結(jié)合, ,反應(yīng)向左進(jìn)行反應(yīng)向左進(jìn)行 HHb

33、 HHb的酸性低的酸性低, ,易與易與COCO2 2結(jié)合結(jié)合, ,反應(yīng)向右進(jìn)行反應(yīng)向右進(jìn)行 雖不是主要運(yùn)輸形式雖不是主要運(yùn)輸形式, ,卻是高效率運(yùn)輸形式，卻是高效率運(yùn)輸形式， 因肺部排出的因肺部排出的COCO2 2有有2020是此釋放的。是此釋放的。一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成（一）（一）呼吸中樞呼吸中樞 中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)，產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì)胞中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)，產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì)胞群，稱為呼吸中樞群，稱為呼吸中樞(Respiratory center)。分布在。分布在脊髓、延髓、腦橋、間腦、大腦皮質(zhì)等部位。脊髓、延髓、腦橋、間腦、大腦皮質(zhì)等部位。第四節(jié)第

34、四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)abcd迷走神經(jīng)完整迷走神經(jīng)完整切斷雙側(cè)切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)迷走神經(jīng)PBKFA平面平面：在中腦和腦橋之間橫切，呼吸無明顯變化在中腦和腦橋之間橫切，呼吸無明顯變化D平面平面：在延髓和脊髓之間橫切，呼吸運(yùn)動(dòng)停止在延髓和脊髓之間橫切，呼吸運(yùn)動(dòng)停止B平面平面：在腦橋上、中部之間橫切，呼吸將變慢變?cè)谀X橋上、中部之間橫切，呼吸將變慢變 深，如切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)，則出現(xiàn)長(zhǎng)吸式深，如切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)，則出現(xiàn)長(zhǎng)吸式 呼吸呼吸C平面平面：腦橋和延髓之間橫切，長(zhǎng)吸式呼吸消失，腦橋和延髓之間橫切，長(zhǎng)吸式呼吸消失， 出現(xiàn)喘息樣呼吸出現(xiàn)喘息樣呼吸 1. 脊髓：不能產(chǎn)生節(jié)律性的呼吸運(yùn)動(dòng)，只是脊髓

35、：不能產(chǎn)生節(jié)律性的呼吸運(yùn)動(dòng)，只是聯(lián)系上位中樞和呼吸肌的中繼站和整合某些呼聯(lián)系上位中樞和呼吸肌的中繼站和整合某些呼吸反射的初級(jí)中樞吸反射的初級(jí)中樞 2. 延髓：是產(chǎn)生節(jié)律性呼吸運(yùn)動(dòng)的基本中樞延髓：是產(chǎn)生節(jié)律性呼吸運(yùn)動(dòng)的基本中樞3. 腦橋：上部有呼吸調(diào)整中樞腦橋：上部有呼吸調(diào)整中樞 中下部有長(zhǎng)吸中樞中下部有長(zhǎng)吸中樞 4. 高位腦高位腦大腦皮層、邊緣系統(tǒng)、下丘腦大腦皮層、邊緣系統(tǒng)、下丘腦大腦皮層：隨意呼吸調(diào)節(jié)系統(tǒng)大腦皮層：隨意呼吸調(diào)節(jié)系統(tǒng) 三級(jí)呼吸中樞理論：腦橋上部有呼吸調(diào)三級(jí)呼吸中樞理論：腦橋上部有呼吸調(diào)整中樞，中下部有長(zhǎng)吸中樞，延髓有呼吸整中樞，中下部有長(zhǎng)吸中樞，延髓有呼吸節(jié)律基本中樞。但目前尚

36、未證實(shí)存在結(jié)構(gòu)節(jié)律基本中樞。但目前尚未證實(shí)存在結(jié)構(gòu)上特定的長(zhǎng)吸中樞。上特定的長(zhǎng)吸中樞。（一）化學(xué)感受性反射（一）化學(xué)感受性反射潮氣量潮氣量呼吸頻率呼吸頻率呼呼吸吸中中樞樞效應(yīng)器效應(yīng)器（呼吸?。ê粑。﹦?dòng)脈血?jiǎng)用}血PCO2PO2H+化學(xué)感受器化學(xué)感受器二、呼吸運(yùn)動(dòng)的反射性調(diào)節(jié)二、呼吸運(yùn)動(dòng)的反射性調(diào)節(jié)主動(dòng)脈體(aortic bodies)頸動(dòng)脈體頸動(dòng)脈體(carotid bodies)外周化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器(peripheral Chemoreceptor)化學(xué)感受器化學(xué)感受器(chemoreceptor)中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器(central Chemoreceptor)迷迷走走神

37、神經(jīng)經(jīng)竇竇神神經(jīng)經(jīng)呼吸中樞呼吸中樞（1 1）中樞化學(xué)感受器）中樞化學(xué)感受器適宜刺激適宜刺激pH 延髓中樞化學(xué)感受器延髓中樞化學(xué)感受器通過血液中的通過血液中的CO2透過血腦屏障發(fā)揮透過血腦屏障發(fā)揮作用作用（2 2）外周化學(xué)感受器）外周化學(xué)感受器（peripheral chemorecptor)peripheral chemorecptor)動(dòng)脈動(dòng)脈PO2 、PCO2 、pH 刺激頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體刺激頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體化學(xué)感受器（化學(xué)感受器（+） 延髓延髓呼吸中樞（呼吸中樞（+） 呼吸加呼吸加深加快深加快 頸動(dòng)脈體主要調(diào)節(jié)呼吸頸動(dòng)脈體主要調(diào)節(jié)呼吸2. CO2、H+、 缺缺O(jiān)2 對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)對(duì)

38、呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)COCO2 21%1%COCO2 24%4%COCO2 27%7%COCO2 2呼呼吸吸明明顯顯增增強(qiáng)強(qiáng)P PCOCO2 2 CO2對(duì)維持呼吸和呼吸中樞興奮性是必要的，是調(diào)呼對(duì)維持呼吸和呼吸中樞興奮性是必要的，是調(diào)呼吸活動(dòng)的生理性因素，是經(jīng)常起作用的重要化學(xué)刺激。吸活動(dòng)的生理性因素，是經(jīng)常起作用的重要化學(xué)刺激。時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)間過長(zhǎng)過度通氣過度通氣PCO2過低過低對(duì)呼吸對(duì)呼吸興奮作用解除興奮作用解除呼吸暫停呼吸暫停呼吸中樞呼吸中樞P PCOCO2 2COCO2 27%7%P PCOCO2 2過過高高直直接接抑抑制制呼呼吸吸中中樞樞COCO2 2但但CO2 過度積聚，壓抑中樞神經(jīng)系統(tǒng)，出

39、過度積聚，壓抑中樞神經(jīng)系統(tǒng)，出現(xiàn)呼吸困難、頭昏，甚至昏迷，稱為現(xiàn)呼吸困難、頭昏，甚至昏迷，稱為CO2 麻麻醉醉頸動(dòng)脈體頸動(dòng)脈體灌流液灌流液頸動(dòng)脈體對(duì)頸動(dòng)脈體對(duì)PCO2的反應(yīng)的反應(yīng)記錄電極記錄電極PCO2頸動(dòng)脈體頸動(dòng)脈體放電頻率放電頻率 H H+不變不變 P PCOCO2 2人工人工腦脊液腦脊液中樞化學(xué)感受器對(duì)中樞化學(xué)感受器對(duì)PCO2的反應(yīng)的反應(yīng)腦脊液中腦脊液中PCO2腦脊液中腦脊液中H H+濃度濃度中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器分分析析H2O碳酸酐酶碳酸酐酶H H2 2COCO3 3中樞中樞化學(xué)化學(xué)感受器感受器H H+HCOHCO3 3動(dòng)脈血中動(dòng)脈血中PCO2升高升高CO2血腦屏障血腦屏障COC

40、O2 2的的兩兩條條作作用用途途徑徑中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器動(dòng)脈血中動(dòng)脈血中PCO2升高升高H H+外周化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器呼吸加深加快呼吸加深加快延髓呼吸中樞延髓呼吸中樞+ +外周化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器+ +中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器+ +COCO2 2透過血腦屏障進(jìn)入腦脊液透過血腦屏障進(jìn)入腦脊液: : COCO2 2H H2 2OHOH2 2COCO3 3H H+ +HCOHCO3 3- -COCO2 2動(dòng)脈血中動(dòng)脈血中H+ 呼吸加深加快呼吸加深加快 肺通氣量增多肺通氣量增多中樞化學(xué)感受器對(duì)中樞化學(xué)感受器對(duì)H+ 的敏感性較外周化學(xué)感受器大的敏感性較外周化學(xué)感受器大 25倍，倍，

41、H+ 透過血腦屏障的速度較慢，限制其作用。透過血腦屏障的速度較慢，限制其作用。腦脊液中的腦脊液中的H+才是中樞化學(xué)感受器的最有效的刺才是中樞化學(xué)感受器的最有效的刺 激。激。(2). H+對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)H H+ +濃度濃度中樞化學(xué)中樞化學(xué)感受器感受器外周化學(xué)外周化學(xué)感受器感受器腦脊液腦脊液中的中的H H+ +H H+ +頸動(dòng)脈體頸動(dòng)脈體灌流液灌流液H H+ +濃度濃度切除迷走神經(jīng)、竇神經(jīng)切除迷走神經(jīng)、竇神經(jīng)H H+ +濃度濃度頸動(dòng)脈體灌流液中頸動(dòng)脈體灌流液中H H+ +濃度濃度 對(duì)呼吸的影響對(duì)呼吸的影響（3）低）低O2對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié) 呼吸氣中的呼吸氣中的PO2 呼吸加深加快呼吸加深加快 肺通氣量肺通氣量 僅當(dāng)僅當(dāng)PO2 低于低于10.64kPa（80mmHg）才有調(diào)節(jié)作用，）才有調(diào)節(jié)作用， 對(duì)正常呼吸的調(diào)節(jié)作用不大。對(duì)正常呼吸的調(diào)節(jié)作用不大。