動(dòng)物生理學(xué)教學(xué)課件：呼吸生理

1、第五章 呼 吸 （Respiration） 呼 吸 系 統(tǒng) 概 圖 呼 吸 全 過 程組 織 換 氣細(xì)胞內(nèi) 氧化代謝肺 換 氣氣體運(yùn)輸肺通氣O2 CO2(the Whole Process of Respiration) 第一節(jié) 肺 通 氣 （pulmonary ventilation）肺通氣O2 CO2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（一）肺內(nèi)壓肺泡內(nèi)的壓力肺內(nèi)壓與大氣壓之差是推動(dòng)氣體進(jìn)/出肺的直接動(dòng)力一肺通氣的動(dòng)力 肺內(nèi)壓大氣壓（二）呼吸運(yùn)動(dòng) 呼吸?。?吸氣肌 膈肌 肋間外肌 呼氣肌 肋間內(nèi)肌 腹壁肌 平靜呼吸與用力呼吸 （3）腹式呼吸與胸式呼吸肋間外肌

2、收縮胸骨上升肋間內(nèi)肌收縮胸骨下降 吸氣肌 收縮 舒張胸廓 擴(kuò)大 縮小 肺內(nèi)壓 降低大氣壓 呼氣肺 擴(kuò)張 回縮 （三）胸膜腔與胸內(nèi)壓 胸內(nèi)壓=肺內(nèi)壓 - 肺回縮力 =大氣壓 - 肺回縮力 =0 -肺回縮力呼氣末：-3 -5 mmHg吸氣末：-5 -10 mmHg肺回縮胸內(nèi)壓形成以胸膜腔密閉且含漿液為條件胸廓生長肺生長胸廓容積肺容積 胸廓將肺拉大肺回縮 胸內(nèi)負(fù)壓生理意義： 有利于肺擴(kuò)張有利于靜脈血與淋巴液回流 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、肺通氣功能的評(píng)價(jià) （一）肺容量 肺 總 容 量肺 活 量深 吸 氣 量 機(jī) 能 余 氣 量補(bǔ)吸 氣量補(bǔ)

3、呼 氣量余氣量 潮氣量 每分通氣量 ：每分鐘吸入或呼出的氣體量 潮氣量 呼吸頻率 68 L/min （二）肺通氣量最大通氣量=最大限度潮氣量最快呼吸頻率=70120 L/min 解剖無效腔（從上呼吸道呼吸性細(xì)支氣管）。 肺泡無效腔(肺泡通氣量/心輸出量) 生理無效腔 肺泡通氣量 ：每分鐘吸入肺泡的新鮮空氣量 （潮氣量無效腔氣量）X 呼吸頻率生理無效腔解剖無效腔被測者肺泡通氣量 (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168000500淺快呼吸2503280003200深慢呼吸10008800068005600不同呼吸頻率、潮氣量對(duì)肺通氣量及肺泡通氣量的

4、影響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。結(jié)論：第二節(jié) 氣體交換形式：氣體單純擴(kuò)散動(dòng)力：氣體分壓（張力）差肺換氣血漿肺泡組織換氣血漿組織液影響因素： 分壓差擴(kuò)散面積溶解度溫度擴(kuò)散速率 擴(kuò)散距離分子量 通氣/血流比值 每分鐘肺泡通氣量與每分鐘肺血流量的比值厚1m肺泡通氣量 (4.2L) 肺血流量 (5L)正常值0.84 0.84 肺泡無效腔0.84 功能性短路通氣/血流比值概念大氣組織肺泡氣靜脈血?jiǎng)用}血PO2 PCO215940401021040.3405030大氣、肺泡氣、血液、組織中的PO2 和 PCO2 (mmHg) 9710046肺毛細(xì)血管組織毛細(xì)血管肺泡組織（）（

5、）（）（）（）（）（）（）換氣動(dòng)力：分壓差 換氣方向： 分壓高分壓低 換氣結(jié)果： 肺血 組織血 血 血一、氧和二氧化碳在血液中的存在形式 物理溶解（量小、橋梁作用） 兩種形式 化學(xué)結(jié)合（量大、主要方式）第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸 溶解化合結(jié)合O2 CO2 血液肺組織O2 CO2 中介中介溶解血液二、氧的運(yùn)輸 與Hb結(jié)合占98.5 物理溶解占1.5氧容量：指每100ml血中，血紅蛋白結(jié)合氧的最大量。正常Hb在15g/100ml血液中，1gHb結(jié)合1.34ml氧。氧容量151.3420ml氧含量：血紅蛋白實(shí)際結(jié)合的氧量。動(dòng)脈血：20ml氧靜脈血：15ml氧氧飽和度：指氧含量占氧容量的百分比。動(dòng)脈血

6、，氧含量20ml，氧飽和度為100靜脈血，氧含量15ml，氧飽和度為75（一）Hb與O2的可逆結(jié)合 O2分壓高（肺） HbO2 HbO2 O2分壓低（組織） （氧離、紫藍(lán)色） （氧合、紅色） 特點(diǎn)：1.可逆的、快速、非酶促反應(yīng)2.氧合、非氧化（O2結(jié)合在Hb的Fe2+上時(shí)，無電荷的轉(zhuǎn)移）3. 1分子Hb可與4分子O2可逆結(jié)合 （4個(gè)亞基各結(jié)合1個(gè)O2） 1克Hb可結(jié)合1.341.39mlO2。4.血紅蛋白兩對(duì)、肽鏈與O2結(jié)合能力可互相促成結(jié)合或解離（釋放）。 在肺部，PO2升高促結(jié)合； 在組織，PO2下降促釋放。（二）氧解離曲線 反映PO2與血氧飽和度的關(guān)系的曲線。血氧飽和度氧分壓（mmHg）

7、(%) 特點(diǎn)：1.曲線上段：PO2 60100mmHg.坡度較平坦 PO2變化大時(shí)，血氧飽和度變化小 , 保證在低氧狀態(tài)下載氧能力。 2. 曲線下段：PO2 1040mmHg.坡度陡 PO2稍有下降,血氧飽和度就急劇下降。 維持組織的氧供。 機(jī)制：血紅蛋白肽鏈結(jié)合氧時(shí)，互相作用。意義：血紅蛋白氧緩沖功能（組織PO2保持穩(wěn)定） 影響氧解離曲線的因素pH左移血氧飽和度氧氣與血紅蛋白親和力利于攝氧右移血氧飽和度氧氣與血紅蛋白親和力利于攝氧波爾（Bohr）效應(yīng) 1. PH和CO2影響 PH下降，PCO2上升曲線右移，氧飽和度下降， 利于氧氣的釋放（組織）。 PH上升，PCO2下降曲線左移，氧飽和度增加

8、， 利于氧氣的攝取（肺部）。2.溫度的影響T增加曲線右移，Hb對(duì)O2親和力下降，氧飽和度下降， 利于氧氣釋放（組織）。T下降曲線左移，Hb與O2親和力上升，氧飽和度上升， 利于氧氣的攝取。3. 2，3二磷酸甘油酸（2，3DPG）的影響 缺氧、貧血RBC 2，3 DPG上升 無氧代謝 氧離曲線右移，促氧解離三、二氧化碳的運(yùn)輸 物理溶解（6） 化合結(jié)合 （94）氨基甲酸血紅蛋白（7 ）碳酸氫鹽形式（87）碳酸酐酶（一）碳酸氫鹽形式的運(yùn)輸特點(diǎn)：1.反應(yīng)可逆，但需酶的促助。 2.結(jié)合或解離決定于CO2分壓差。 3.反應(yīng)中伴有Cl的轉(zhuǎn)移。（二）氨基甲酸血紅蛋白的形式運(yùn)輸HbNH2+CO2HbNHCOOH

9、 組織 肺HbNHCOO H特點(diǎn)： 1.反應(yīng)可逆，無需酶的促助。 2.結(jié)合或解離取決于Hb的氧合作用。 脫氧Hb與CO2結(jié)合多； 氧合Hb結(jié)合少，解離多。 何爾登效應(yīng)（ Haldane effect）第四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)一、呼吸中樞中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)元群 dcbaPBKF 最基本的呼吸中樞是延髓產(chǎn)生呼吸節(jié)律呼吸調(diào)整中樞腦橋促吸氣向呼氣轉(zhuǎn)化初級(jí)中樞在脊髓支配呼吸肌運(yùn)動(dòng)長吸中樞腦橋促進(jìn)吸氣二 呼吸的反射性調(diào)節(jié) （一）肺牽張反射（二）呼吸肌本體感受性反射 （三）防御性呼吸反射 肺擴(kuò)張反射肺擴(kuò)張抑制吸氣興奮呼氣呼氣吸氣肺回縮興奮吸氣抑制呼氣肺縮反射迷走神經(jīng)肺牽張反射主動(dòng)脈體 頸

10、動(dòng)脈體 外周化學(xué)感受器 化學(xué)感受器 中樞化學(xué)感受器 （ 延髓 ） 三、呼吸的化學(xué)性調(diào)節(jié)延髓腹外側(cè)淺表部位血PO2血PCO2血H+腦脊液及腦組織液H+血液及腦脊液和腦組織液PCO2不感受PO2適宜刺激（一） CO2對(duì)呼吸的影響 1. 作用于中樞化學(xué)感受器（主要途徑） 動(dòng)脈血中PCO2升高2mmHg就可反射性引起反應(yīng)。 2. 作用于外周化學(xué)感受器 動(dòng)脈血中PCO2升高10mmHg才能引起反應(yīng)。 中樞化學(xué)感受器對(duì)H的敏感性約為外周化學(xué)感受器的25倍。（二）O2對(duì)呼吸的影響 1. 缺氧刺激是通過外周化學(xué)感受器起作用的。若切斷外 周化學(xué)感受器的傳入，其刺激作用完全消失。 2. 缺氧對(duì)中樞的直接作用表現(xiàn)為輕微抑制。 3. 輕度缺氧（PO280