-呼吸生理課件

1、呼吸生理呼吸環(huán)節(jié)： 1 外呼吸（肺通氣+ 肺換氣）123 2 氣體在血液中的運(yùn)輸 3 內(nèi)呼吸（組織換氣）第一節(jié) 肺通氣一、定義 肺與外界環(huán)境之間的氣體交換過程二、肺通氣原理氣體進(jìn)出肺取決兩方面因素： 動(dòng)力：大氣壓與肺內(nèi)壓之間的壓力差； 阻力：肺、氣管的彈性阻力和非彈性阻力二、肺通氣原理（一）肺通氣的動(dòng)力吸氣肌收縮 胸廓擴(kuò)大 肺擴(kuò)張吸氣肌舒張 吸氣 肺內(nèi)壓大氣壓 呼氣二、肺通氣原理（一）肺通氣的動(dòng)力 直接動(dòng)力：肺泡內(nèi)壓力與大氣壓力 之差。 原動(dòng)力： 呼吸運(yùn)動(dòng)。 1.呼吸運(yùn)動(dòng) 呼吸肌收縮、舒張所造成的胸廓擴(kuò)大和縮小。 膈肌 呼吸肌1 吸氣肌 膈肌 肋間外肌2 呼氣肌 肋間內(nèi)肌 腹壁肌3 輔助呼吸肌

2、 斜角肌 胸鎖乳突肌 胸肌 背肌 呼吸過程：平靜呼吸（1）吸氣運(yùn)動(dòng)（主動(dòng)過程） 膈肌和肋間外肌收縮 膈頂下降、肋骨和胸骨上舉、肋骨下緣外翻胸腔上下徑、前后徑、左右徑 胸腔容量 肺被動(dòng)擴(kuò)張肺容積肺內(nèi)壓大氣壓外界氣體進(jìn)入肺泡（主動(dòng)吸氣） 呼吸過程：平靜呼吸（2）呼氣運(yùn)動(dòng)（被動(dòng)過程） 膈肌、肋間外肌舒張膈頂上升、肋骨和胸骨復(fù)位 胸廓回位 胸腔容積 肺彈性回縮肺容積 肺內(nèi)壓力升高并大于大氣壓氣體由肺排出（被動(dòng)呼氣） 呼吸過程：用力呼吸 機(jī)體活動(dòng)時(shí)或異常情況下（缺氧或二氧化碳分壓升高）引起深而快的呼吸，也稱深呼吸。 特點(diǎn)：吸氣和呼氣都是主動(dòng)運(yùn)動(dòng)。呼吸的表現(xiàn)形式：用力程度： 用力呼吸 加深加快的呼吸 呼吸

3、困難 呼吸肌參與： 腹式呼吸 膈肌活動(dòng)為主 胸式呼吸 肋間外肌活動(dòng)為主 混合式呼吸 2.肺內(nèi)壓 肺泡內(nèi)的壓力。 吸氣胸廓擴(kuò)大肺擴(kuò)張肺容積增大肺內(nèi)壓下降小于大氣壓12mmHg 氣體入肺肺內(nèi)壓漸增肺內(nèi)壓=大氣壓吸氣肌舒張胸廓、肺回位肺容積減小肺內(nèi)壓增大大于大氣壓12mmHg 氣體出肺外流進(jìn)入大氣呼氣2.肺內(nèi)壓 肺泡內(nèi)的壓力。吸氣初：肺內(nèi)壓 大氣壓 呼氣開始呼氣末：肺內(nèi)壓 = 大氣壓 呼氣停止負(fù)壓人工呼吸 正壓人工呼吸3.胸內(nèi)壓 胸膜腔內(nèi)的壓力。 測(cè)量：直接法 間接法胸內(nèi)壓形成以胸膜腔密閉且含漿液為條件胸廓生長(zhǎng)肺生長(zhǎng)胸廓容積肺容積 胸廓將肺拉大肺回縮 胸內(nèi)負(fù)壓肺回縮肺內(nèi)壓 胸內(nèi)壓=肺內(nèi)壓 - 肺回縮

4、力 =大氣壓 - 肺回縮力 = - 肺回縮力呼氣末：-3 -5 mmHg吸氣末：-5 -10 mmHg胸內(nèi)壓作用：維持肺泡擴(kuò)張狀態(tài)，使 肺隨胸廓運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。 利于靜脈血及組織液回流 呼吸運(yùn)動(dòng)（原動(dòng)力） 胸內(nèi)壓變化（間接動(dòng)力） 肺內(nèi)壓與大氣壓差變化（直接動(dòng)力） 肺通氣 （二）肺通氣的阻力 1.彈性阻力（ R ）和順應(yīng)性（C ）彈性阻力：彈性組織對(duì)抗外力引起的變 形而產(chǎn)生的回位力。順 應(yīng) 性：彈性組織在外力作用下的可 擴(kuò)展性。 CV/P順應(yīng)性與彈性阻力成反變關(guān)系：C=1R （二）肺通氣的阻力 1.彈性阻力（ R ）和順應(yīng)性（C ）肺容積變化（V）肺順應(yīng)性（CL） 跨肺壓的變化（P）1)肺靜態(tài)順應(yīng)性

5、肺充血、肺不張、肺纖維化 肺順表面活性物質(zhì)減少 應(yīng)性肺氣腫 肺順應(yīng)性2）比順應(yīng)性 =實(shí)測(cè)肺順應(yīng)性肺總量3）肺彈性阻力來源：彈性纖維及膠原纖維 1/3 肺擴(kuò)張 肺彈性纖維，膠原纖維被牽拉 肺的彈性回縮力 彈性阻力 肺性順應(yīng)性 表面張力 2/3 （液氣界面）表面張力的作用：使液體表面積縮小。 （肺塌陷）表面活性物質(zhì)產(chǎn)生：肺泡型細(xì)胞分泌的二棕櫚酰卵磷脂(DPPC)表面活性物質(zhì)作用降低表面張力: 維持大小肺泡容積穩(wěn)定 小肺泡DPPC密度大，T較小 減小肺間質(zhì)和肺內(nèi)的組織液生成， 防止肺水腫的發(fā)生；防止肺不張。 降低吸氣阻力，減少吸氣作功。 4）胸廓彈性阻力作用：肺容量 = 67%肺總量時(shí) 無回縮力 肺

6、容量 67%肺總量時(shí) 呼氣動(dòng)力 吸氣阻力 肥胖、胸廓畸形胸膜增厚 胸廓順應(yīng)性腹內(nèi)占位病變5）胸廓順應(yīng)性 V（胸腔容積） 胸廓的順應(yīng)性 P（跨胸壁壓） 2.非彈性阻力慣性阻力粘滯阻力氣道阻力流速快、湍流、管徑小 氣道阻力大流速慢、層流、管徑大 氣道阻力小影響氣道管徑的主要因素（1）跨壁壓 （2）肺實(shí)質(zhì)對(duì)氣道壁的外向放射狀牽引作用 （3）自主神經(jīng)對(duì)氣道平滑肌舒縮活動(dòng)的調(diào)節(jié) （4）化學(xué)因素的影響 呼吸功 在呼吸過程中，呼吸肌為克服彈性阻力和非彈性阻力而實(shí)現(xiàn)肺通氣所作的功稱為呼吸功。 平靜呼吸時(shí)，每分鐘約為0.30.6kgm，其中2/3用來克服彈性阻力，1/3用來克服非彈性阻力。三、基本肺容積、肺容量

7、（一）基本肺容積 1. 潮氣量 （VT） 每次呼吸時(shí)吸入或呼出的氣量為潮氣量。 2. 補(bǔ)吸氣量 （IRV） 平靜吸氣末，再做最大吸氣所能吸入的氣量。 3. 補(bǔ)呼氣量（EVR） 平靜呼氣末，再做最大呼氣所能呼出的氣體量 4. 殘氣量（RV） 最大呼氣末尚存留于肺內(nèi)不能再呼出的氣量。 三、基本肺容積、肺容量（二）肺容量1. 深吸氣量（IC） 從平靜呼氣末作最大吸氣時(shí)所能吸入的氣量，它是潮氣量與補(bǔ)吸氣量之和，衡量最大通氣潛能。 2. 肺活量（VC） 盡力吸氣后，從肺內(nèi)所能呼出的最大氣量，是潮氣量、補(bǔ)吸氣量和補(bǔ)呼氣量之和。 三、基本肺容積、肺容量（二）肺容量3. 用力肺活量（FVC） 指盡最大吸氣后，

8、盡力盡快呼氣所能呼出的最大氣量。 4. 功能殘氣量（FRC） 平靜呼氣末尚存留于肺內(nèi)的氣量，等于殘氣量與補(bǔ)呼氣量之和，有緩沖作用。5. 肺總量（TLC） 肺所能容納的最大氣量，等于肺活量與殘氣量之和。 四、肺通氣量（一）每分通氣量每分通氣量 每分鐘進(jìn)或出肺的氣體總量。最大通氣量 盡力作深快呼吸時(shí)，每分鐘 所能吸入或呼出的最大氣量。 最大 每分通 氣 通氣量 通氣量貯 量 100%百分比 最大通氣量 正常值等于或大于93%，反映通氣的貯備能力。SPIROMETRY5.2004.15080 %NormalNormal051423Liter165432FVCSeconds3.9002.35060 %

9、ObstructiveFVCobstructiveFEV1FEV1FEV1FVCFEV1/FVC（二） 無效腔解剖無效腔500無效腔生理無效腔解剖無效腔肺泡無效腔肺泡通氣量 每分鐘吸入肺泡的新鮮氣量。 =（潮氣量 無效腔氣量） 呼吸頻率肺通氣量和肺泡通氣量 呼吸頻率 潮氣量 肺通氣量 肺泡通氣（次/min） （ml） （ml/min）（ml/min） 16 500 8000 5600 8 1000 8000 6800 32 250 8000 3200無效腔與肺泡通氣量每次呼吸使肺泡內(nèi)氣體更新?lián)Q氣1/7深慢呼吸利于氣體交換第二節(jié) 氣體交換一、氣體交換的原理形式：氣體單純擴(kuò)散動(dòng)力：氣體分壓（張力）

10、差擴(kuò)散距離分子量平方根分壓差擴(kuò)散面積溶解度溫度D=肺換氣過程二、肺換氣 （一）過 程肺泡與毛細(xì)血管之間的氣體交換過程。 （二）影響因素1. 呼吸膜厚度 呈反變關(guān)系 肺纖維化 肺水腫 增厚 2.呼吸膜面積 呈正變關(guān)系 運(yùn)動(dòng)時(shí)面積增大； 肺不張、肺實(shí)變、 肺Cap閉塞時(shí)面積減小 （二）影響因素 氣多或血少 氣少或血多 V/Q V/Q肺泡無效腔 A-V短路 換氣效率低（二）影響因素3.通氣/血流比值（V/Q=0.84） V/Q ： 每分肺泡通氣量和每分肺血流量的比值。通氣血流比值正常V/Q減小V/Q增大V/Q減小三、組織換氣血液與組織細(xì)胞之間的氣體交換過程。第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸 肺泡 血 液

11、組織 CO2 溶解的CO2 結(jié)合的CO2 溶解的CO2 CO2 O2 溶解的O2 結(jié)合的O2 溶解的O2 O2一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成（一）呼吸中樞 指中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì)胞群。第四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié) 2低位腦干 1脊髓3高位腦（二）呼吸節(jié)律的形成呼吸調(diào)整中樞中樞吸氣活動(dòng)發(fā)生器、吸氣神經(jīng)元吸氣切斷機(jī)制吸氣肌運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元吸氣運(yùn)動(dòng)吸氣擴(kuò)肺刺激肺牽張感受器（）（）（）（）（）（）（） 二、呼吸的反射性調(diào)節(jié) （一）肺牽張反射 由肺擴(kuò)張或肺縮小引起的吸氣抑制或興奮的反射叫肺牽張反射，也叫黑伯反射。 二、呼吸的反射性調(diào)節(jié) （一）肺牽張反射 1肺擴(kuò)張反射 肺擴(kuò)張支氣管、細(xì)支氣管牽張感受

12、器 興奮 迷走神經(jīng)傳入沖動(dòng) 呼吸中樞（興奮吸氣切斷機(jī)制） 傳出神經(jīng)吸氣停止轉(zhuǎn)為呼氣。 意義：阻止吸氣過長(zhǎng)，加速吸氣和呼氣交替。 二、呼吸的反射性調(diào)節(jié) （一）肺牽張反射 2肺萎縮反射 肺縮小支氣管、細(xì)支氣管牽張感受器興奮 迷走神經(jīng)傳入沖動(dòng)呼 吸中樞傳出神經(jīng)由呼氣轉(zhuǎn)入吸氣 二、呼吸的反射性調(diào)節(jié) （二）化學(xué)感受性呼吸反射 1化學(xué)感覺器 （1）外周化學(xué)感受器 （2）中樞化學(xué)受器（二）化學(xué)感受性呼吸反射2CO2、H+、O2對(duì)呼吸的調(diào)節(jié) （2）H+濃度對(duì)呼吸的影響 （3）低O2對(duì)呼吸的影響 （1）CO2對(duì)呼吸的影響（二）化學(xué)感受性呼吸反射 3CO2、H+、O2在呼吸調(diào)節(jié)中的相互作用 動(dòng)脈血中PCO2、H+

13、和PO2均能刺激呼吸，其中以PCO2、H+的作用較大，PO2的作用較慢、較弱。三者間存在著相互影響，可以因總和而作用加大，也可因相互抵消而作用削弱。 二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)（三）呼吸肌本體感受性反射 （四）防御呼吸反射 1咳嗽反射 2噴嚏反射 頸動(dòng)脈體的細(xì)胞組成（1）外周化學(xué)感受器 頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體直接感受動(dòng)脈血液中PO2、PCO2和H+變化傳入沖動(dòng)經(jīng)竇神經(jīng)、主動(dòng)脈神經(jīng)傳入延髓，引起呼吸加深加快和血液循環(huán)的變化。（2）中樞化學(xué)受器位于延髓腹外側(cè)淺表部中樞化學(xué)敏感區(qū)直接感受腦脊液和局部細(xì)胞外液的H+的改變間接感受動(dòng)脈血中PCO2的改變不感受缺O(jiān)2的刺激傳入沖動(dòng)興奮延髓呼吸中樞 CO2是維持正常呼吸的生理性刺激因素。 過度通氣CO2排出過多動(dòng)脈血中PCO2過低呼吸暫停； 吸入氣CO2適當(dāng)增加呼吸加深加快肺通氣量增加； 吸入氣CO2含量7%動(dòng)脈血中PCO2顯著增加高碳酸血癥抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)引起呼吸中樞麻痹（CO2麻痹） 呼吸抑制。（1）CO2對(duì)呼吸的影響（1）CO2對(duì)呼吸的影響 作用途徑： CO2透過血腦屏障進(jìn)入腦脊液與H2O形成H2CO3解離出H+刺激中樞化學(xué)感受器興奮呼吸中樞反射性呼吸加深加快肺通氣量增加（主要途徑） CO2直接刺激外周化