五章-呼吸-本科課件

1、生理教研室10/11/202210/3/202210/11/202210/3/2022呼吸：機(jī)體與外界環(huán)境間的氣體交換過(guò)程。呼吸：機(jī)體與外界環(huán)境間的氣體交換過(guò)程。第一節(jié)肺 通 氣第一節(jié)肺 通 氣縮小肺 臟擴(kuò)張呼氣肺內(nèi)壓大氣壓吸氣肺內(nèi)壓大氣壓呼 吸 肌收 縮舒 張胸 廓縮小擴(kuò)張縮小肺 臟擴(kuò)張呼氣肺內(nèi)壓大氣壓吸氣肺內(nèi)壓大氣壓呼 吸吸氣肌膈肌膈肌收縮，胸腔上下徑增加；使肋骨外展，胸腔左右徑增加。胸腔容積增加相當(dāng)于總通氣量的4/5。腹式呼吸(abdominal respiration)吸氣肌膈肌膈肌收縮，胸腔上下徑增加；使肋骨外展，胸腔左右徑吸氣肌肋間外肌收縮時(shí)使肋骨外展，肋骨、胸骨上提，胸腔前、后徑

2、、左右徑擴(kuò)大。胸式呼吸(thoracic respiration).胸鎖乳突肌、斜角肌、前鋸肌使第一肋、胸骨上提，擴(kuò)展胸腔上部。吸氣肌肋間外肌收縮時(shí)使肋骨外展，肋骨、胸骨上提，胸腔前、后呼氣肌膈肌、肋間外肌的舒張肋間內(nèi)?。盒厍磺昂笞笥覐娇s小腹壁?。菏湛s時(shí)使腹內(nèi)壓升高，膈肌上升，胸腔上下徑縮小呼氣肌膈肌、肋間外肌的舒張肋間內(nèi)?。盒厍磺昂笞笥覐娇s小腹壁肌呼吸方式用力呼吸：吸氣，膈肌、肋間外肌用力收縮，輔助吸氣肌收縮。呼氣，吸氣肌舒張，呼氣肌收縮，主動(dòng)過(guò)程。平靜呼吸：吸氣，膈肌、肋間外肌。呼氣，膈肌和肋間外肌舒張，被動(dòng)過(guò)程。呼吸方式用力呼吸：平靜呼吸： 2.肺內(nèi)壓:吸氣初:肺內(nèi)壓 大氣壓=0.30.

3、4kPa呼氣末:肺內(nèi)壓 = 大氣壓 2.肺內(nèi)壓:3.胸內(nèi)壓胸內(nèi)壓是指胸膜腔內(nèi)的壓力。3.胸內(nèi)壓平靜吸氣:胸內(nèi)壓 大氣壓=0.71.3kPa 呼氣:胸內(nèi)壓 大氣壓=0.40.7kPa 特點(diǎn):負(fù)壓 平靜吸氣:胸內(nèi)壓 肺，胸廓自然容積肺容積壁層胸膜貼于胸廓內(nèi)壁, 大氣壓對(duì)其影響極小。胸內(nèi)壓大氣壓肺回縮力胸內(nèi)壓0肺回縮力負(fù)壓機(jī)制:意義：維持肺擴(kuò)張促血液和淋巴液回流少量漿液的密閉腔胸內(nèi)壓大氣壓肺回縮力負(fù)壓機(jī)制:意義：（二）肺通氣的阻力彈性阻力 肺彈性阻力 胸廓彈性阻力非彈性阻力 氣道阻力 慣性阻力 粘滯阻力（二）肺通氣的阻力彈性阻力 (1)肺的彈性阻力順應(yīng)性 =(1/彈性阻力)彈性回縮力：彈性纖維和膠原

4、纖維，1/3肺表面張力：液氣界面水分子間吸引力，2/3使肺泡縮小。 (1)肺的彈性阻力彈性回縮力：彈性纖維和膠原纖維，1/3肺泡肺泡肺泡回縮肺通氣（吸氣）阻力 肺泡內(nèi)壓不穩(wěn)定肺泡破裂或萎縮 促肺泡內(nèi)液生成產(chǎn)生肺水腫 P 2Tr肺泡回縮肺通氣（吸氣）阻力 2Tr表面活性物質(zhì):肺泡型細(xì)胞，分布于肺泡液-氣界面上。二棕櫚酰卵磷脂( DPL或DPPC )。作用：降低肺泡表面張力降低吸氣阻力維持大小肺泡壓力或容積的穩(wěn)定防止肺水腫發(fā)生表面活性物質(zhì):吸氣肺泡表面積DPL分散降表面張力作用肺泡表面張力肺泡回縮防肺泡破裂呼氣肺泡表面積DPL聚集降表面張力作用肺泡表面張力肺泡回縮力吸氣肺泡表面積DPL分散降表面張

5、力作用肺泡表面張力肺泡肺泡DPPC肺泡DPPC氣道阻力氣流速度：氣體流動(dòng)時(shí)，流速快阻力大 氣流形式：層流阻力小， 湍流阻力大氣阻口徑： R1r4 跨壁壓：呼氣吸氣肺實(shí)質(zhì)對(duì)氣道壁外向牽引：呼氣吸氣氣道管壁平滑肌舒縮活動(dòng)： 迷走NAch + M受體收縮阻力 交感NNE +2受體舒張阻力化學(xué)因素：E、NE、氨茶堿等。 氣道阻力氣流速度：氣體流動(dòng)時(shí)，流速快阻力大 （2）胸廓的彈性阻力廓胸胸廓處于自然位置時(shí)(肺容量67)，不表現(xiàn)有彈性回縮力；縮小時(shí)(肺容量67)，胸廓的彈性回縮力向外=吸氣的動(dòng)力，呼氣的阻力；胸廓擴(kuò)大時(shí)(肺容量67)，胸廓的彈性回縮力向內(nèi)=吸氣的阻力，呼氣的動(dòng)力。 （2）胸廓的彈性阻力二

6、、肺通氣功能的評(píng)價(jià)10/11/2022二、肺通氣功能的評(píng)價(jià)10/3/2022（一）肺容積和肺容量1、肺容積(pulmonary volume) 潮氣量 (tidal volume TV)0.5L 補(bǔ)吸氣量(inspiratory reserve volume IRV)1.5-2.0L 補(bǔ)呼氣量(exspiratory reserve volume ERV)0.9-1.2L 余氣量 (residual volume RV) 1.0-1.5L10/11/2022（一）肺容積和肺容量10/3/20222、肺容量(pulmonary capacity)深吸氣量(inspiratory capacity

7、 IC)功能余氣量(functional residual capacity FRC)肺活量(vital capacity VC)用力呼氣量(forced experatory volume FEV)肺總量(total lung capacity TLC)10/11/20222、肺容量(pulmonary capacity)10/3/第五章-呼吸-本科課件時(shí)間肺活量最大吸氣后以最快速度呼氣，第1、2、3秒末呼出氣量占肺活量的百分?jǐn)?shù)。時(shí)間肺活量最大吸氣后以最快速度呼氣，第1、2、3秒（二）肺通氣量1、每分通氣量(minute pulmonary ventilation)每分通氣量 每分鐘進(jìn)或出肺

8、的氣體總量。6L-9L最大隨意通氣量 盡力作深快呼吸時(shí)，每分鐘所能吸入或呼出的最大氣量。 意義：估計(jì)一個(gè)人能進(jìn)行多大運(yùn)動(dòng)量。 10/11/2022（二）肺通氣量10/3/20222、無(wú)效腔與肺泡通氣量解剖無(wú)效腔2、無(wú)效腔與肺泡通氣量解剖無(wú)效腔生理無(wú)效腔=解剖無(wú)效腔+肺泡無(wú)效腔肺泡通氣量:每分鐘吸入肺泡的新鮮氣量。 =（潮氣量 - 無(wú)效腔氣量）呼吸頻率生理無(wú)效腔=解剖無(wú)效腔+肺泡無(wú)效腔肺通氣量和肺泡通氣量呼吸頻率 潮氣量 肺通氣量 肺泡通氣量 (次/min) (ml) (ml/min) (ml/min) 16 500 8000 5600 8 1000 8000 6800 32 250 8000

9、3200肺通氣量和肺泡通氣量呼吸頻率 潮氣量 肺通氣量 第二節(jié) 呼吸氣體的交換10/11/2022第二節(jié) 呼吸氣體的交換10/3/2022 一、氣體交換的基本原理方式：擴(kuò)散動(dòng)力：氣體分壓差 方向：高向低 擴(kuò)散速率受溶解度、分子量、溫度、分壓差、面積、距離影響 10/11/2022 一、氣體交換的基本原理10/3/2022二、氣體交換的過(guò)程肺換氣和組織換氣10/11/2022二、氣體交換的過(guò)程肺換氣和組織換氣10/3/2022三、影響氣體交換的因素（一）影響肺換氣因素呼吸膜的厚度 肺纖維化、水腫時(shí)增厚10/11/2022三、影響氣體交換的因素（一）影響肺換氣因素10/3/2022呼吸膜面積 3億

10、個(gè)肺泡，70m2，40m2。運(yùn)動(dòng)時(shí)面積增大；肺不張、肺實(shí)變、肺炎、肺氣腫、閉塞時(shí)面積減小 呼吸膜面積 2、 通氣/血流比值：0.84 每分肺泡通氣量和每分肺血流量的比值。 氣多或血少 氣少或血多 比值升高 比值降低 肺泡無(wú)效腔 A-V短路 換氣效率低 2、 通氣/血流比值：0.84通氣/血流比值變化時(shí)對(duì)氣體交換的影響V減小Q減小正常10/11/2022通氣/血流比值變化時(shí)對(duì)氣體交換的影響V減小Q減小正常10/3第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸O2、CO2在血中存在的形式形式：物理溶解、化學(xué)結(jié)合 第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸O2、CO2在血中存在的形式一、O2的運(yùn)輸形式：物理溶解（1.5%） 化學(xué)結(jié)合（

11、98.5%）一、O2的運(yùn)輸形式：物理溶解（1.5%）Hb與O2結(jié)合的特征：Hb+O2 HbO2反應(yīng)快、可逆、不需酶催化，主要受 PO2影響血紅素Fe 2+1分子Hb可結(jié)合4分子O2氧離曲線呈S形Hb與O2結(jié)合的特征：Hb+O2 Hb氧容量：100ml血的Hb所能結(jié)合的最 大氧量。Hb氧含量：100ml血的Hb實(shí)際結(jié)合的氧量。Hb氧飽和度：Hb氧含量和Hb氧容量的 百分比。 Hb氧容量：100ml血的Hb所能結(jié)合的最氧解離曲線及影響因素氧解離曲線：氧分壓與血氧飽和度關(guān)系曲線。曲線呈S形，氧分壓高時(shí)血氧飽和度高，氧分壓低時(shí)血氧飽和度低。10/11/2022氧解離曲線及影響因素氧解離曲線：氧分壓與血

12、氧飽和度關(guān)系曲線。氧解離曲線的意義上段：100mmHg，97.4%;80mmHg，96%，150mmHg，100%。血氧飽和度變化小。意義：當(dāng)外環(huán)境或吸入氣中的O2分壓下降，造成血PO2降低時(shí)，仍能為機(jī)體攝取和攜帶足夠的O2。 氧解離曲線的意義上段：100mmHg，97.4%;80mmH中段:PO2 6040mmHg是HbO2釋放O2的部分。意義：可釋放出適量的O2 ，滿足機(jī)體安靜狀態(tài)下對(duì)O2 的需求。下段：PO2 4015mmHgHb與O2的解離階段。意義：可釋放足夠的O2 ，滿足活動(dòng)增強(qiáng)組織對(duì)O2需求。代表O2的貯備中段:PO2 6040mmHg下段：PO2 4015mm影響氧離曲線的因素

13、影響氧離曲線的因素 1.PH和PCO2Pco2PH氧離曲線右移趨解離Pco2PH氧離曲線左移趨結(jié)合 這種酸度對(duì)Hb與o2親和力的影響，稱為波爾效應(yīng)(Bohr effect) 意義：在肺臟促進(jìn)氧合 在組織促進(jìn)氧離。10/11/2022 1.PH和PCO210/3/20222.溫度T升高，曲線右移,促使O2的釋放；T降低，左移,不利于O2釋放。組織代謝局部 T+CO2H+曲線右移氧離易低溫麻醉時(shí)，應(yīng)防組織缺O(jiān)2 冬天，末梢循環(huán)+氧離難局部紅、易凍傷10/11/202210/3/20223.其他因素Hb本身的性質(zhì) Hb的Fe2+Fe3+:Hb失去結(jié)合O2的能力（如亞硝酸鹽） 異常Hb：Hb的運(yùn)O2能

14、力（如地中海貧血）10/11/20223.其他因素10/3/20222，3-二磷酸甘油酸升高，氧離曲線右移CO與Hb的親和力是O2的250倍CO與Hb中的一個(gè)血紅素結(jié)合后，將增加其余3個(gè)血紅素對(duì)O2的親和力，曲線左移。2，3-二磷酸甘油酸升高，氧離曲線右移二、CO2的運(yùn)輸運(yùn)輸形式： 物理溶解（5%） 化學(xué)結(jié)合 碳酸氫鹽 （88%） 氨基甲酸Hb（ 7% ）HbNH2O2+H+CO2=HHbNHOOH+O2占肺排出CO218%二、CO2的運(yùn)輸運(yùn)輸形式：（一） HCO3-形式：88反應(yīng)過(guò)程： 10/11/2022（一） HCO3-形式：8810/3/2022反應(yīng)特征:極快且可逆，反應(yīng)方向取決PCO

15、2差； RBC膜上有Cl-和HCO3-特異轉(zhuǎn)運(yùn)載體，Cl-轉(zhuǎn)移維持電平衡,促進(jìn)CO2化學(xué)結(jié)合的運(yùn)輸；需酶催化；在RBC內(nèi)反應(yīng), 在血漿內(nèi)運(yùn)輸。 10/11/2022反應(yīng)特征:10/3/2022（二）氨基甲酸血紅蛋白的形式：7反應(yīng)過(guò)程： HbNH2O2+H+CO2肺 HHbNHCOOHO2組織 反應(yīng)特征: 反應(yīng)迅速且可逆，無(wú)需酶催化； CO2與Hb的結(jié)合較為松散； 反應(yīng)方向主要受氧合作用的調(diào)節(jié)，比較被動(dòng)，以氧合氧離為主； 雖不是主要運(yùn)輸形式,卻是高效率運(yùn)輸形式； 帶滿O2的Hb仍可帶CO2。10/11/2022（二）氨基甲酸血紅蛋白的形式：710/3/2022第四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)一、呼吸中樞與

16、呼吸運(yùn)動(dòng)有關(guān)的神經(jīng)元集中的部位。（一）脊髓頸3-5段和胸段前角1.中繼站2.某些呼吸反射的初級(jí)中樞第四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)一、呼吸中樞（一）脊髓X完整切斷X橫切腦干后呼吸運(yùn)動(dòng)的變化X完整切斷X橫切腦干后呼吸運(yùn)動(dòng)的變化（二）低位腦干延髓：呼吸節(jié)律基本中樞 作用：產(chǎn)生呼吸節(jié)律背側(cè)吸氣組，腹側(cè)呼氣組興奮傳至支配膈肌和肋間肌的脊髓前角運(yùn)動(dòng)N。腦橋： 呼吸調(diào)整中樞:與延髓的呼吸神經(jīng)元形成雙向聯(lián)系。 作用：限制吸氣，促吸氣向呼氣轉(zhuǎn)化長(zhǎng)吸中樞:易化吸氣（二）低位腦干延髓：呼吸節(jié)律基本中樞（三）上位腦調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動(dòng)和心理活動(dòng)來(lái)影響調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)（三）上位腦調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動(dòng)和心理活動(dòng)來(lái)影響調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng) 呼吸節(jié)律的形成10

17、/11/2022 呼吸節(jié)律的形成10/3/2022二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)（一）化學(xué)感受性反射1. 外周化學(xué)感受器： 頸A體，主A體適宜刺激：血PO2 PCO2 H+10/11/2022二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)（一）化學(xué)感受性反射10/3/2022第五章-呼吸-本科課件2 中樞 化學(xué)R延髓腹外側(cè)淺表部位適宜刺激：腦脊液及局部細(xì)胞外液H+2 中樞 化學(xué)R延髓腹外側(cè)淺表部位適宜刺激：第五章-呼吸-本科課件中樞化學(xué)感受器的特點(diǎn)、作用特點(diǎn)： 不感受缺氧的刺激 對(duì)CO2的敏感性比外周化學(xué)感受器高，反應(yīng)潛伏期較長(zhǎng) 作用：主要調(diào)節(jié)腦脊液的H+ （pH穩(wěn)態(tài)）中樞化學(xué)感受器的特點(diǎn)、作用特點(diǎn)： 不感受缺氧的刺激CO2對(duì)呼

18、吸的調(diào)節(jié)血PCO2升高，呼吸深快。超過(guò)某程度，抑制呼吸。1.刺激外周化學(xué)感受器。2.CO2通過(guò)血腦屏障，與細(xì)胞外液中水結(jié)合（H2O+CO2=H2CO3H+HCO3+），H+刺激中樞化學(xué)感受器引起。CO2對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)血PCO2升高，呼吸深快。CO2透過(guò)血-腦屏障10/11/2022CO2透過(guò)血-腦屏障10/3/2022H+對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)效應(yīng)：H+ ，引起呼吸深快。通過(guò)外周化學(xué)感受器和中樞化學(xué)感受器引起的。H+不易于穿過(guò)血腦屏障，外周化學(xué)感受器作用為主。 H+對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)效應(yīng)：H+ ，引起呼吸深快。低O2對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)效應(yīng)：一定范圍內(nèi)動(dòng)脈血的PO2 ，引起呼吸深快 肺（泡）通氣量 ； 機(jī)理：興奮外周化學(xué)感受器，引起呼吸深快。PO2降低對(duì)呼吸中樞有直接的抑制作用，使呼吸淺慢。興奮抑制但嚴(yán)重低O2 可致呼吸障礙：抑制興奮。 低O2對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)效應(yīng)：一定范圍內(nèi)動(dòng)脈血的PO2 ，嚴(yán)重肺通氣和肺換氣功能障礙，導(dǎo)致血低O2和CO2潴留，長(zhǎng)時(shí)間的CO2潴留使中樞化學(xué)感受器對(duì)CO2的刺激作用發(fā)生適應(yīng)，外周化學(xué)感受器對(duì)低O2的刺激適應(yīng)慢，低O2成為驅(qū)動(dòng)呼吸的主要刺激，應(yīng)給予低流量的O2進(jìn)行O2療。嚴(yán)重肺通氣和肺換氣功能障礙，導(dǎo)致血低O2和CO2潴留，長(zhǎng)時(shí)間（二）機(jī)械感受性反射1.肺牽張反射 指肺擴(kuò)張或縮小而引起吸氣抑制或興奮的反射。包括肺擴(kuò)張反射、肺萎縮反射。 10/11/2022（二）機(jī)械感受性反射1