生理學第五章-呼吸-課件

第五章呼吸第一節(jié)肺通氣第二節(jié)肺換氣和組織換氣第三節(jié)氣體在血液中的運輸?shù)谒墓?jié)呼吸運動的調(diào)節(jié)1ppt課件呼吸的概念：機體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程，稱為呼吸。呼吸維持新陳代謝和其他功能活動所必需的基本過程之一。呼吸的全過程：2ppt課件精品資料你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結一節(jié)課的重點的難點，你是否會認為老師的教學方法需要改進？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學問無顏見爹娘……”“太陽當空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”呼吸系統(tǒng)的結構和功能

呼吸道是氣體進出的通道

上呼吸道—包括鼻、咽、喉和胸腔外的氣管下呼吸道—從氣管一直到呼吸性細支氣管前的氣管功能：1氣體進出的通道:增溫、加濕作用2調(diào)節(jié)進出空氣以及清潔空氣的功能3防御性的反射：對機體有保護作用5ppt課件肺泡是由單層扁平上皮組成的半球狀含氣小囊泡，其外表緊貼著豐富的毛細血管網(wǎng)和彈性纖維。肺泡是氣體交換的主要場所，氣體進出肺泡所經(jīng)歷的結構被稱為呼吸膜。呼吸膜組成：①含有肺泡表面活性物質的液體層②肺泡的上皮細胞層③肺泡的上皮基底膜④間質（膠原纖維和彈性纖維網(wǎng)）⑤毛細血管的基底膜⑥毛細血管的內(nèi)皮細胞6ppt課件第一節(jié)肺通氣一、肺通氣的原理：氣體進出肺取決于兩方面的因素的作用：推動氣體流動的動力阻止氣體流動的阻力前者必須克服后者，方能實現(xiàn)肺通氣。7ppt課件（一）肺通氣的動力推動氣體實現(xiàn)肺通氣的直接動力實現(xiàn)肺通氣的原動力——肺泡與大氣之間的壓力差——呼吸肌的舒縮運動原動力通過胸膜腔的傳遞，改變肺容積大小，從而轉化為實現(xiàn)肺通氣的直接動力。8ppt課件1.呼吸運動

（1）呼吸?。阂鸷粑\動的肌肉。呼氣肌——肋間內(nèi)肌和腹肌吸氣肌——肋間外肌和膈肌吸氣運動：肋間外肌收縮，肋骨向前向外移動；膈肌收縮，膈向后移動。胸腔容積增大，肺被動牽引而擴張，氣體進入肺內(nèi)。9ppt課件

呼氣運動：吸氣肌舒張，膈和肋回位。肺失去牽引力，由于自身彈性和肺泡表面張力而回縮，氣體被壓出肺外；用力呼氣時呼氣肌才參與。（2）型式：

1）腹式呼吸和胸式呼吸腹式呼吸：

膈肌收縮舒張活動為主的呼吸運動。胸式呼吸：

肋間外肌舒縮活動為主的呼吸運動。10ppt課件2）平靜呼吸和用力呼吸

平靜呼吸：安靜狀態(tài)下的呼吸運動，頻率12~18次/分

特點：吸氣是主動的，呼氣是被動的。用力呼吸或深呼吸：

特點：吸氣、呼氣都是主動的。11ppt課件平靜呼吸運動過程：

吸氣運動吸氣?。弘跫?，肋間外肌等收縮。呼氣運動吸氣?。弘跫?，肋間外肌舒張，胸廓減小，肺依自身回縮力而回位。12ppt課件用力呼吸運動過程：吸氣運動吸氣?。弘跫?，肋間外肌、輔助吸氣肌收縮。呼氣運動呼氣?。豪唛g內(nèi)肌收縮，腹肌收縮、膈肌，肋間外肌舒張13ppt課件2.肺內(nèi)壓：指肺泡內(nèi)的壓力。呼吸過程中，肺內(nèi)壓的交替變換造成了肺內(nèi)壓和大氣壓之間壓力差，是實現(xiàn)肺通氣的直接動力。

人工呼吸：人工呼吸器；口對口的；節(jié)律的舉臂壓背或擠壓胸口等。保持呼吸道通暢。

3.胸內(nèi)壓:胸膜腔內(nèi)的壓力。胸膜腔內(nèi)只有少量的漿液，沒有氣體：（1）潤滑作用，減小摩擦力，兩層胸膜可互相滑動。14ppt課件（2）使兩層胸膜貼附在一起，不易分開，所以肺就可隨著胸廓的運動而運動。胸膜腔內(nèi)壓=肺內(nèi)壓—肺彈性回縮力

在吸氣末或呼氣末時，肺內(nèi)壓等于大氣壓胸膜腔內(nèi)壓=大氣壓—肺彈性回縮力在大氣壓為零時，胸膜腔內(nèi)壓=—肺彈性回縮力負壓狀態(tài)的意義：15ppt課件

正常情況下肺總是表現(xiàn)回縮傾向，胸膜內(nèi)壓經(jīng)常為負壓。

胸膜腔封閉性被破壞，氣體進入胸膜腔，這種狀態(tài)稱為氣胸外傷導致胸壁破損，胸膜腔與大氣直接接通，稱為開放性氣胸。16ppt課件（二）肺通氣的阻力

彈性阻力70%肺通氣的阻力非彈性阻力30%1.彈性阻力和順應性彈性阻力(R)：物體對抗外力作用所引起的變形的力。順應性:在外力作用下彈性組織的可擴張性17ppt課件彈性阻力的來源：①彈性回縮力1/3②肺泡液-氣界面的表面張力2/3

肺泡表面活性物質：成分：二軟脂酰卵磷脂分泌部位:肺泡II型細胞分泌

作用：降低肺泡表面張力

18ppt課件降低肺泡表面張力作用：A.維持大小肺泡的穩(wěn)定性B.防止肺水腫C.降低吸氣阻力,減少吸氣做功Laplace（拉普拉斯）定律P=2T/rP:肺泡內(nèi)壓力T：肺泡表面張力r：肺泡半徑

19ppt課件

肺充血、肺組織纖維化或肺泡表面活性物質減少時，肺彈性阻力增加，順應性降低，表現(xiàn)為吸氣困難。如：急性呼吸窘迫綜合癥和哮喘急性發(fā)作。

肺氣腫時，肺彈性成分大量破壞，彈性回縮力減小，彈性阻力減小，順應性增大，患者表現(xiàn)為呼氣困難。20ppt課件(2)胸廓的彈性阻力和順應性

胸廓順應性=胸廓容積的變化/壁壓的變化無向外吸氣的動力向內(nèi)吸氣的阻力21ppt課件2.非彈性阻力氣流在發(fā)動、變速、換向時因氣流和組織慣性所產(chǎn)生的阻止氣體流動的因素；慣性阻力：呼吸時組織相對位移所發(fā)生的摩擦；粘滯阻力：氣體流經(jīng)呼吸道時，氣體分子之間以及氣體分子與氣道壁之間的摩擦，是非彈性阻力的主要成分。氣道阻力：影響因素：呼吸道的半徑（R∝1/r4

）氣流的速度和氣流的形成22ppt課件二．肺通氣功能的指標（一）肺容積和肺容量1．肺容積四種基本肺容積

（1）潮氣量（TV）：每次呼吸時吸入或呼出的氣體量。正常成年人平靜呼吸時平均為500mL。（2）補吸氣量或吸氣儲備量（IRV）1500－2000mL。

23ppt課件

（3）補呼氣量或呼氣儲備量（ERV）900－1200mL（4）余氣量（殘氣量RV）：最大呼氣末尚存留于肺中不能呼出的氣體量。正常成年人約為1000－1500mL。殘余量過多，表示肺功能通氣功能不良。24ppt課件

2.肺容量：指肺容納氣體的量(1)深吸氣量:平靜呼氣末再作最大吸氣時所能吸入的氣量深吸氣量=潮氣量+補吸氣量(2)功能殘氣量（FRC）:殘氣量+補呼氣量=2500mL

生理意義:緩沖呼吸過程中肺泡氣氧和二氧化碳分壓25ppt課件(3)肺活量(VC)

:

一次最大吸氣后從肺內(nèi)所能呼出的最大氣體量。肺活量=潮氣量+補吸氣量+補呼氣量。正常值：成年男性平均3500mL，女性平均2500mL

意義：反映了肺一次通氣的最大能力；可作為肺通氣功能的指標。因不限制時間，所以不能反映肺組織的彈性狀態(tài)和氣道的通暢程度。

26ppt課件（4）時間肺活量（TVL）受試者以最快速度呼氣，分別測定第1sec、2sec、3sec末所呼出的氣體量，計算其所占肺活量的百分比，分別稱為第1sec、2sec、3sec的時間肺活量。正常值：成年人各為83%、96%和99%。意義：反映肺通氣阻力的變化，評價肺通氣功能的較好指標。阻塞性肺疾病患者肺活量可能正常，但時間肺活量顯著降低。27ppt課件（二）肺通氣量和肺泡通氣量

1.肺通氣量（1）每分通氣量指每分鐘進或出肺的氣體總量

每分通氣量=潮氣量×呼吸頻率6000~9000mL500mL12~18次28ppt課件（2）最大隨意通氣量:

以最快速度、最大深度呼吸時的每分通氣量為每分最大隨意通氣量。一般可達70－120L/min

可了解肺通氣功能的儲備能力。通氣貯量百分比=最大隨意通氣量—每分平靜通氣量最大隨意通氣量X100%29ppt課件2.無效腔和肺泡通氣量

生理無效腔=解剖無效腔+肺泡無效腔

肺泡通氣量=（潮氣量-無效腔）×呼吸頻率

平靜呼吸：肺泡通氣量=（500–150）×12=4.2(L/min)

深慢呼吸：肺泡通氣量=（1000–150）×6=5.1(L/min)

淺快呼吸：肺泡通氣量=（250–150）×24=2.4(L/min)30ppt課件第二節(jié)肺換氣和組織換氣

一.氣體交換基本原理（一）氣體的擴散肺泡、組織與血液之間氣體交換是通過擴散進行的。

在海平面，空氣的壓力為760mmHg，由O2構成的壓力為159mmHg（760mmHg20.9%），簡稱O2分壓。

肺泡氣中：O2分壓低于空氣的O2分壓，CO2分壓則遠大于空氣的CO2分壓。31ppt課件影響氣體分子在液體和液-氣之間擴散的因素：1.氣體的分壓差（P）2.氣體分子量（MW）和物理溶解度（S）3.擴散面積（A）和距離（d）4.溫度(T)

PAST擴散速率D=——————d

MW32ppt課件二、肺換氣（一）肺換氣過程O2與CO2在血液和肺泡間擴散迅速，0.3s內(nèi)可達平衡。血液流經(jīng)肺毛細血管時間約0.7s，1/3時已完成肺換氣。（二）影響肺換氣的因素33ppt課件1.呼吸膜的厚度肺泡內(nèi)氣體與肺泡壁毛細血管之間共有6層結構(<1m)，構成呼吸膜。通透性性大。1)肺泡內(nèi)表面的液體層及其表面的表面活性物質；2)肺泡上皮細胞；3)上皮基膜層；4)肺泡上皮和毛細血管之間很小的間隙；5)毛細血管基底膜；6)毛細血管內(nèi)皮細胞。

呼吸膜厚度增加一倍，氣體擴散速率即降低一倍。34ppt課件35ppt課件2.呼吸膜的面積正常成年人呼吸膜總面積達100m2。

安靜狀態(tài)時僅有40m2參與氣體交換，很大的儲備面積。

運動時毛細血管開放數(shù)量、程度增加，面積增大。肺不張、肺氣腫、肺葉切除等情況下呼吸膜面積減少。36ppt課件3.通氣/血流比值概念:是指每分種肺泡通氣量（VA）和每分肺血流量（Q）之間的比值，簡寫為VA/Q。正常成年人安靜時約為0.84（肺泡通氣量4200mL/肺血流量5000mL）37ppt課件VA/Q<0.84

通氣不足，血流過剩。肺泡氣CO2及O2分壓很快與靜脈血的CO2及O2分壓達到平衡，流經(jīng)肺泡的靜脈血相當于未進行氣體交換就回到心臟，猶如發(fā)生了動－靜脈短路。VA/Q>0.84通氣過剩，血流不足。肺泡氣CO2及O2分壓與濕潤的空氣相等，但由于沒有血流，同樣不能進行氣體交換，相當于出現(xiàn)了無效腔。這種無效腔稱為生理無效腔。38ppt課件39ppt課件第三節(jié)氣體在血液中的運輸物理溶解化學結合運輸形式氣體O2的運輸CO2的運輸98.5%O295%CO2物理溶解化學結合物理溶解氣體40ppt課件一.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合去氧血紅蛋白含量達到50g/L時，出現(xiàn)口唇，甲床青紫色，稱為紫紺，缺氧的標準。41ppt課件1、Hb與O2結合特征

血紅蛋白是一種結合蛋白，由一個珠蛋白分子和4個亞鐵血紅素組成。每個血紅素分子含一個亞鐵離子，稱為亞鐵血紅素。每個亞鐵離子能結合一個氧分子，但這種結合是疏松的。血紅蛋白與氧結合后，亞鐵的價數(shù)不變，故稱為氧合而不是氧化。HbO2O2分壓升高Hb+O2

O2分壓降低42ppt課件②是氧合，非氧化①反應快、可逆、受PO2的影響、不需酶的催化③1分子Hb可與4分子O2可逆結合④Hb與O2的結合或解離曲線呈S形43ppt課件Hb氧容量（氧容量，OxygenCapacity）——100ml血液中Hb所能結合的最大氧量稱Hb氧容量Hb氧含量（氧含量，Oxygencontent）——100ml血液中，Hb實際結合的O2量稱Hb的氧含量Hb氧飽和度——Hb氧含量與氧容量的百分比為Hb氧飽和度。Hb氧容量Hb氧含量Hb氧飽和度（%）=×100%動脈血氧飽和度98%，靜脈血血氧飽和度75%44ppt課件（三）氧離曲線

氧離曲線或稱氧合血紅蛋白解離曲線—是表示PO2與Hb氧飽和度的關系曲線。該曲線表示不同氧分壓下O2與Hb的分離結合的情況。45ppt課件1氧離曲線的特點和生理意義：①氧離曲線呈近似“S”形，是血液運輸O2有效的特性表現(xiàn)②第一階段：PO2值在60～100mmHg——維持氧飽和度③第二階段：PO2值在40～60mmHg

——安靜條件下代謝所需④第三階段：PO2值在15～40mmHg

——機體的氧儲備46ppt課件2、影響氧離曲線的因素氧離曲線的位移：Hb與氧的結合與分離受許多因素的影響（二氧化碳分壓，氫離子濃度，溫度等）。當氧離曲線的位置發(fā)生變化時，表明血紅蛋白與氧的親和力發(fā)生了改變。曲線左移：表明Hb與氧親和力增加。因為曲線左移后，在低氧條件下，Hb仍有較高的氧飽和度。曲線右移：表明Hb與氧的親和力下降。

47ppt課件二.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%，

主要是碳酸氫鹽88%化學結合的占95%氨基甲酸血紅蛋白7%48ppt課件1、物理溶解方式：每1L靜脈的血液只能運輸30ml的CO2。2、碳酸氫鹽結合方式：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+與血紅蛋白結合。3、氨基甲酸血紅蛋白結合方式：一部分CO2與血紅蛋白的氨基結合生成氨基甲酸血紅蛋白。49ppt課件第四節(jié)呼吸運動的調(diào)節(jié)一.呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成（一）呼吸中樞1.脊髓（初級中樞）

肋間神經(jīng)膈神經(jīng)呼吸肌運動50ppt課件A平面B平面D平面C平面51ppt課件2.低位腦干(腦橋、延髓)在不同水平橫斷腦干，呼吸節(jié)律發(fā)生不同改變延髓-脊髓橫斷(A平面)呼吸停止腦橋-延髓（B平面）喘息樣呼吸，不規(guī)則呼吸腦橋上-中部橫斷(C平面)呼吸變慢、深，若切斷迷走神經(jīng)，吸氣延長，偶發(fā)呼氣中斷-長吸式呼吸中腦-腦橋橫斷（D平面）呼吸節(jié)律無明顯變化52ppt課件3.高位腦大腦皮層、邊緣系統(tǒng)、下丘腦大腦皮層：隨意呼吸調(diào)節(jié)系統(tǒng)低位腦干：不隨意自主呼吸節(jié)律調(diào)節(jié)系統(tǒng)臨床：自主呼吸、隨意呼吸分離現(xiàn)象53ppt課件（二）呼吸節(jié)律形成機制1．呼吸節(jié)律源于延髓機制：①起步細胞學說

延髓內(nèi)有起步神經(jīng)元的節(jié)律性興奮呼吸節(jié)律.新生大鼠離體腦干脊髓制備的研究表明:有類似電壓依賴性神經(jīng)元②神經(jīng)元網(wǎng)絡學說

呼吸節(jié)律的產(chǎn)生是延髓內(nèi)呼吸神經(jīng)元間復雜的相互聯(lián)系、相互作用。54ppt課件

呼吸模型①中樞吸氣活動發(fā)生器②吸氣切斷機制二呼吸的反射性調(diào)節(jié)（一）肺牽張反射：

吸氣時支氣管、細支氣管被擴張，管壁平滑肌層內(nèi)的牽張感受器受到牽拉刺激而興奮。牽張感受器的興奮導致吸氣抑制，促使吸氣向呼氣轉化。這一反射稱為肺牽張反射。55ppt課件（二）化學感受性呼吸反射(１)外周化學感受器頸動脈體：主要參與呼吸調(diào)節(jié)

主動脈體：在循環(huán)調(diào)節(jié)方面較為重要１．肺擴張反射：充氣或擴張抑制吸氣的反射，阻止吸氣過長，促進吸氣及時轉換成呼氣，使呼吸頻率增加２．肺萎陷反射：肺萎陷時引起的吸氣反應56ppt課件I型球細胞（化學感受細胞）

頸動脈體內(nèi)

II型鞘細胞I型細胞直接或間接與神經(jīng)末梢形成突觸聯(lián)系，被認為是化學感受細胞。57ppt課件(２)中樞化學感受器位于延髓腹外側部淺表部位左右對稱分為頭（R）、中間（I）、尾（C）三個部分。生理刺激腦脊液、局部細胞外液H+

頭（R）、尾（C）：化學感受性中間（I）：中繼站呼吸中樞58ppt課件2．

CO2、H+和O2對呼吸的影響

（1）CO2D影響一定水平的PCO2維持呼吸中樞興奮性；PCO2動脈血PCO2呼吸加深加快PCO2肺泡氣、動脈血PCO2呼吸中樞抑制（呼吸困難、頭痛、頭昏、甚昏迷，出現(xiàn)CO2麻醉）59ppt課件兩條途徑：①刺激中樞化學感受器

主要，潛伏期較長

CO2分壓的升高導致腦脊液或血液H+濃度的升高，興奮中樞化學感受器。②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)60ppt課件

CO2可以自由通過血-腦脊液屏障血-腦屏障

CO2對化學感受神經(jīng)元沒有直接刺激作用

HCO3-CO2+H2OH2CO3+