第五章 呼吸課件-1

第五章呼吸呼吸：機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。05第五章呼吸呼吸的過程：包括三個環(huán)節(jié)1外呼吸（肺通氣+肺換氣）1232氣體在血液中的運(yùn)輸3內(nèi)呼吸（組織換氣）05第五章呼吸05第五章呼吸

第一節(jié)

肺通氣

定義:肺與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。05第五章呼吸以環(huán)狀軟骨下緣為界，分為：上呼吸道：下呼吸道：機(jī)能:通氣、濕潤、加溫清潔、保護(hù)一、呼吸道的結(jié)構(gòu)特征和機(jī)能05第五章呼吸05第五章呼吸呼吸道口徑的調(diào)節(jié)：迷走神經(jīng)（Ach）+

M受體平滑肌收縮

氣道阻力↑

交感神經(jīng)（NE）+β2受體平滑肌舒張氣道阻力↓

體液因素:

如組織胺、5-羥色胺、緩激肽等，可引起呼吸道平滑肌的強(qiáng)烈收縮。05第五章呼吸二、肺泡的結(jié)構(gòu)和機(jī)能

肺泡是肺的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。肺泡上皮細(xì)胞分為：

Ⅰ型細(xì)胞（扁平細(xì)胞）95%

Ⅱ型細(xì)胞（分泌上皮細(xì)胞）5%肺泡隔：使肺泡具有一定的彈性，維持肺泡的穩(wěn)定開放具有重要意義。05第五章呼吸呼吸膜：肺泡氣體與肺毛細(xì)血管之間進(jìn)行

氣體交換所通過的組織結(jié)構(gòu)。

在電鏡下自肺泡表面向外依次為：肺泡表面活性物質(zhì)層肺泡上皮細(xì)胞層肺泡上皮基底膜

間隙毛細(xì)血管基膜毛細(xì)血管內(nèi)皮層05第五章呼吸肺泡表面活性物質(zhì)

由肺泡Ⅱ型細(xì)胞分泌的一種脂蛋白混合物

主要成分是二棕櫚酰卵磷脂（DPL）或稱二軟脂酰卵磷脂（DPPC）具有降低肺泡表面張力的作用05第五章呼吸05第五章呼吸肺泡表面活性物質(zhì)降低肺泡表面張力的作用肺泡表面積↑吸氣DPPC密度↓降低表面張力作用↓肺泡回縮力↑避免肺泡脹破避免肺泡塌陷呼氣肺泡表面積↓DPPC密度↑降低表面張力作用↑肺泡回縮力↓結(jié)果↓↓↓↓↓↓↓↓05第五章呼吸其降低肺泡表面張力的生理意義在于：（1）維持肺泡容積的相對穩(wěn)定；（2）防止液體在肺泡積聚；（3）降低吸氣阻力，減少吸氣作功。肺泡表面活性物質(zhì)缺乏將出現(xiàn)：肺泡的表面張力增加，大肺泡破裂小肺泡萎縮，

新生兒呼吸窘迫綜合征等病變。05第五章呼吸三、肺通氣動力直接動力：肺泡內(nèi)壓力與大氣壓力之差肺通氣原動力：呼吸運(yùn)動

（一）呼吸運(yùn)動：

吸氣?。弘跫?上、下徑腹式呼吸

肋間外肌:前、后，左、右徑

胸式呼吸

呼氣?。豪唛g內(nèi)肌、腹肌吸氣輔助?。盒苯羌『托劓i乳突肌05第五章呼吸（三）呼吸過程

1.平靜呼吸肺內(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)壓作用下被動擴(kuò)張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)大胸廓前后徑和左右徑

吸氣05第五章呼吸膈肌和肋間外肌舒張，肋骨和膈肌彈性回位，縮小胸廓上下徑、前后徑和左右徑胸廓容積縮小,肺被動縮小肺內(nèi)壓＞大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道出肺

呼氣05第五章呼吸

呼吸運(yùn)動：類別

吸氣過程的變化呼氣過程的變化

平靜呼吸膈肌和肋間外肌收縮膈肌和肋間外肌舒張↓↓胸廓和肺的容積擴(kuò)大胸廓和肺的容積縮小↓↓肺內(nèi)氣壓低于大氣壓肺內(nèi)氣壓高于大氣壓↓↓空氣進(jìn)入肺泡氣體流出肺泡（主動）（被動）用力呼吸除同上外，吸氣輔助肌如除同上外，腹壁肌、胸鎖乳突肌、斜角肌等參肋間內(nèi)肌也參與收縮。與收縮。

（主動）（主動）05第五章呼吸(二)肺內(nèi)壓

肺內(nèi)壓：是指氣道和肺泡內(nèi)的壓力。肺泡與大氣之間存在的壓力差，使氣體能進(jìn)出肺泡吸氣初：肺內(nèi)壓<大氣壓吸氣開始（1~2mmHg）吸氣末：肺內(nèi)壓=大氣壓吸氣停止呼氣初：肺內(nèi)壓>大氣壓呼氣開始（1~2mmHg）呼氣末：肺內(nèi)壓=大氣壓呼氣停止05第五章呼吸05第五章呼吸（三）胸膜腔內(nèi)壓

指胸膜腔內(nèi)的壓力。

1.測定方法間接法:氣囊測定食管內(nèi)壓以間接反映胸內(nèi)壓直接法:水檢壓計(jì)法05第五章呼吸

2.胸內(nèi)壓成因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)壓肺回縮肺內(nèi)壓05第五章呼吸

胸內(nèi)壓=肺內(nèi)壓-肺回縮力

=大氣壓-肺回縮力

=-肺回縮力呼氣末：-3~-5

（mmHg）吸氣末：-5~-10

（mmHg）用力吸氣：-30~-80

（mmHg）用力呼氣：110mmHg05第五章呼吸3.胸內(nèi)壓作用：①維持肺泡和小氣道擴(kuò)張狀態(tài)，使肺隨胸廓運(yùn)動而運(yùn)動。②利于靜脈血及淋巴回流05第五章呼吸

四、肺通氣的阻力

彈性阻力非彈性阻力肺通氣阻力胸廓彈性阻力：與胸廓所處的位置有關(guān)肺彈性阻力氣道阻力：與氣體流動形式及氣道半徑有關(guān)粘滯阻力慣性阻力肺彈性回縮力:占1/3肺泡表面張力：占2/3常態(tài)下可忽略不計(jì)05第五章呼吸五、肺容積和肺容量

（一）肺容積①潮氣量：平靜呼吸時，每次吸入或呼出的氣量，約400~600毫升左右。②補(bǔ)吸氣量：平靜吸氣后再盡力吸入的氣量，約1500~2000毫升。③補(bǔ)呼氣量：平靜呼氣后再盡力呼入的氣量，約900~1200毫升。④殘氣量：最大呼氣末存留在肺內(nèi)不能再呼出的氣量，約1000~1500毫升。05第五章呼吸（二）肺容量

是肺容積中兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上的聯(lián)合氣量①深吸氣量：從平靜呼氣末做最大吸氣時所能吸入的氣量，等于補(bǔ)吸氣量加潮氣量之和。②功能殘氣量：平靜呼氣末存留在肺內(nèi)的氣量，約2500毫升。③肺活量：用力吸氣后再用力呼氣所能呼出的氣量。它是補(bǔ)吸氣量、潮氣量和補(bǔ)呼氣量三者之和。意義：反映肺一次通氣的最大能力05第五章呼吸

肺容量的組成及其關(guān)系

最大吸氣最大呼氣補(bǔ)吸氣量補(bǔ)呼氣量05第五章呼吸④時間肺活量：

是指最大吸氣后，用力盡快呼氣，計(jì)算頭3秒鐘呼出氣量占肺活量的百分?jǐn)?shù)。正常成年人頭3秒分別為83%、96%、99%的肺活量。它不僅反映一次呼吸的最大通氣量，而且能反映呼吸時所遇阻力的變化，是評價肺通氣功能的較好指標(biāo)。05第五章呼吸時間肺活量05第五章呼吸六、肺通氣量

（一）每分通氣量是指每分鐘進(jìn)或出肺的氣體總量。

每分通氣量＝潮氣量×呼吸頻率正常成人安靜時，呼吸頻率為12~18次/分，每分通氣量約為6~8升。

05第五章呼吸（二）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:定義：每分鐘進(jìn)入肺泡或由肺泡呼出的氣量。

=（潮氣量-無效腔氣量）

×呼吸頻率05第五章呼吸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）（L）（L/min）（L/min）

160.58.05.681.08.06.8320.258.03.2深而慢的呼吸利于氣體交換05第五章呼吸

第二節(jié)呼吸氣體的交換一、氣體交換的原理

原理：擴(kuò)散。動力：膜兩側(cè)的氣體分壓差。擴(kuò)散速率（D）

分壓差×溫度×氣體溶解度×擴(kuò)散面積擴(kuò)散距離×√分子量氣體的溶解度/分子量的平方根之比為擴(kuò)散系數(shù)，取決于氣體分子本身的特性。CO2的擴(kuò)散系數(shù)是O2的21倍。=05第五章呼吸二、肺泡氣體交換與組織氣體交換換氣動力：分壓差換氣方向：分壓高→分壓肺泡氣kPa（mmHg）靜脈血kPa（mmHg）動脈血kPa（mmHg）組織kPa（mmHg）氧分壓（Po2）二氧化碳分壓（Pco2）13.83（104）5.32（40）5.32（40）6.12（46）13.3（100）5.32（40）4.0（30）6.65（50）→→（一）肺泡氣、靜脈血、動脈血及組織的分壓05第五章呼吸血液與組織細(xì)胞之間的氣體交換過程。PCO2=50mmHgPCO2=40mmHgPO2=30mmHgPO2=100mmHg05第五章呼吸

肺組織（毛細(xì)血管）（毛細(xì)血管）

Ｖ血

Ａ血

↓↓

Ａ血

Ｖ血（二）肺泡氣體交換過程換氣結(jié)果：05第五章呼吸(三)影響肺泡氣體交換的因素1.呼吸膜的面積:(60-100m2)

安靜狀態(tài)時僅有40m2參與氣體交換

呼吸膜面積↓→氣體交換↓病變：肺氣腫、肺不張、肺葉切除2.呼吸膜的厚度：（＜1μm）呼吸膜厚度↑→通透性↓→氣體交換↓病變：肺纖維化、塵肺、肺水腫特別在運(yùn)動時，氣體交換時間↓，耗氧量↑肺血流速↑呼吸膜厚度↑→氣體交換↓↓。

05第五章呼吸

3.通氣/血流比值

通氣/血流比值＝肺泡通氣量（VA）/肺血流量（Q）

＝4.2L/min/5.0L/min＝0.84VA/Q↓≈肺通氣↓→增大功能性A-V短路→換氣

效率↓（如哮喘、肺氣腫、支氣管栓塞）

VA/Q↑≈肺血流↓→增大生理無效腔→換氣效↓

(如心衰、肺動脈栓塞)05第五章呼吸通氣／血流比值正常V/Q減小V/Q增大V/Q減小05第五章呼吸

●整個肺臟的VA/Q=0.84,是衡量肺換氣功能的指標(biāo)；但因肺臟各局部的肺泡通氣量和血流量的不均性，故臨床上更應(yīng)測肺臟各局部的VA/Q：

人體直立時肺局部的VA/Q

肺上區(qū)肺下區(qū)VA（L/min）0.240.82Q（L/min）0.071.29VA/Q3.40.6405第五章呼吸

第三節(jié)

氣體在血液中的運(yùn)輸

一、氣體在血液中的存在形式:（一）物理溶解:氣體直接溶解于血漿中(1.5%)。

特征:①量小,起橋梁作用；

②溶解量與分壓呈正比（二）化學(xué)結(jié)合:氣體與血紅蛋白等物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)結(jié)合(98.5%)

。

特征:量大,主要運(yùn)輸形式。

動態(tài)平衡物理溶解化學(xué)結(jié)合05第五章呼吸

當(dāng)表淺毛細(xì)血管床血液中去氧Hb達(dá)5g/100ml以上，呈藍(lán)紫色稱紫紺（一般是缺O(jiān)2的標(biāo)志）。當(dāng)一氧化碳（CO）+Hb→HbCO呈櫻桃紅，嚴(yán)重缺氧而不出現(xiàn)紫紺。HbO2（鮮紅色）Hb+O2（一）血紅蛋白與O2的可逆結(jié)合紫藍(lán)色PO2↓(氧離)PO2↑(氧合)05第五章呼吸二、CO2的運(yùn)輸

(一)物理溶解：5％

(二)化學(xué)結(jié)合：95％⒈HCO3-的形式：88％

碳酸酐酶H2CO3HCO3-＋H+CO2＋H2O反應(yīng)過程：（肺）（組織）05第五章呼吸05第五章呼吸

⒉氨基甲酸血紅蛋白的形式：7％

(1)反應(yīng)過程：

(2)反應(yīng)特征:HbNHCOO-＋H+

①反應(yīng)迅速且可逆，無需酶催化；②CO2與Hb的結(jié)合較為松散；③雖不是主要運(yùn)輸形式,卻是高效率運(yùn)輸形式，因肺部排出的CO2有17.5％是此釋放的。④帶滿O2的Hb仍可帶CO2。HbNH2+CO205第五章呼吸第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)

正常呼吸運(yùn)動是在各級中樞相互配合共同調(diào)節(jié)下進(jìn)行的，當(dāng)受到各種因素影響時，可反射性地引起呼吸頻率和深度的變化，改變肺的通氣量以適應(yīng)機(jī)體代謝的需要。05第五章呼吸一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成呼吸中樞:指中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生呼吸節(jié)律和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動的神經(jīng)細(xì)胞群。分布在大腦皮層、間腦、腦橋、延髓和脊髓等部位。05第五章呼吸05第五章呼吸05第五章呼吸（一）呼吸中樞1.脊髓：第3~5頸段（支配膈?。┖托囟危ㄖ淅唛g肌和腹肌）脊髓前角運(yùn)動神經(jīng)元。初級中樞2.低位腦干1）延髓：是呼吸節(jié)律起源的關(guān)鍵部位。產(chǎn)生呼吸節(jié)律的基本中樞2）腦橋：腦橋呼吸N元的作用為限制吸氣，促使吸氣向呼氣轉(zhuǎn)換。呼吸調(diào)整中樞。05第五章呼吸3.大腦皮層：呼吸運(yùn)動在一定范圍內(nèi)可隨意進(jìn)行，并能按自身主觀意志，在一定限度內(nèi)停止呼吸或用力加快呼吸，都是在大腦皮層嚴(yán)密控制和協(xié)調(diào)下完成的。隨意調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動05第五章呼吸（二）呼吸節(jié)律的形成：目前有起步細(xì)胞學(xué)說和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)學(xué)說兩種。1．起步細(xì)胞學(xué)說認(rèn)為：延髓內(nèi)有與竇房結(jié)起搏細(xì)胞相類似的具有起搏樣活動的呼吸神經(jīng)元，產(chǎn)生呼吸節(jié)律。2．神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)學(xué)說認(rèn)為：延髓有一呼吸發(fā)生器作用的神經(jīng)元，引起吸氣神經(jīng)元呈漸增性放電，產(chǎn)生吸氣，延髓中還有一些起著吸氣切斷機(jī)制作用的神經(jīng)元，當(dāng)其活動增強(qiáng)達(dá)到一定閾值時，使吸氣活動終止（切斷吸氣）轉(zhuǎn)為呼氣。這兩種學(xué)說中，何種為主導(dǎo)作用尚無定論。05第五章呼吸二、呼吸運(yùn)動的反射性調(diào)節(jié)(一)肺牽張反射(黑-白反射)

定義：指肺擴(kuò)張或肺縮小萎陷引起的吸氣抑制或興奮的反射。

包括肺擴(kuò)張、肺萎陷反射。05第五章呼吸

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↓→呼吸中樞(興奮吸氣)→傳出神經(jīng)→由呼氣轉(zhuǎn)入吸氣

1．肺擴(kuò)張反射肺擴(kuò)張→支氣管、細(xì)支氣管牽張感受器興奮↑→迷走神經(jīng)傳入沖動↑→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，加速吸氣和呼氣交替05第五章呼吸1.外周化學(xué)感受器

頸動脈體、主動脈體適宜刺激：（血液中）

PO2↓、Pco2↑、[H+]↑

高度敏感（對O2含量↓不敏感)。

（二）化學(xué)感受性呼吸反射05第五章呼吸2.中樞化學(xué)感受器

位于延髓腹外側(cè)表面適宜刺激：

1）對腦脊液中的H+

高度敏感，

2）不感受缺O(jiān)2的刺激。

3）血液中的CO2易透過

血-腦屏障進(jìn)入腦脊液，與H2O結(jié)合生成

H2CO3，解離出H+而發(fā)揮刺激作用。血液中H+

則不易透過血-腦屏障。05第五章呼吸CO2透過血-腦屏障05第五章呼吸（1）CO2對呼吸的調(diào)節(jié)：

CO2是呼吸中最重要的生理性刺激因素。

當(dāng)吸入氣中CO2稍有增加，即可刺激呼吸，使呼吸加強(qiáng)。吸入氣中CO2濃度超過7%，通氣量不能再相應(yīng)增加，這時高濃度的CO2可引起頭昏、頭痛、甚至昏迷。如CO2高達(dá)15%以上時，就會喪失意識，出現(xiàn)肌肉強(qiáng)直和震顫，稱為CO2麻醉。如進(jìn)行過度通氣，使動脈血中CO2分壓降低，使呼吸中樞的興奮減弱，會出現(xiàn)呼吸運(yùn)動減弱或暫停。05第五章呼吸

PCO2調(diào)節(jié)呼吸的兩條途徑：（主要途徑）（次要途徑）（＞0.4KPa）（＞1.33KPa）05第五章呼吸（2）缺O(jiān)2對呼吸的調(diào)節(jié)：

缺O(jiān)2

→頸動脈體、主動脈體＋

↓

━延髓呼吸中樞＋

輕度缺O(jiān)2時，外周化學(xué)感受器興奮，傳入沖動增加，促使呼吸中樞興奮而加強(qiáng)呼吸。嚴(yán)重缺O(jiān)2時，外周化學(xué)感受器的傳入沖動不足以對抗缺O(jiān)2對呼吸中樞的直接抑制狀態(tài)，導(dǎo)致呼吸減弱，停止。直接作用間接作用05第五章呼吸（3）[H+]對呼吸的調(diào)節(jié)：（主要途徑）(次要途徑)不易05第五章呼吸（三）防御性呼吸反射

1.咳嗽反射

咳嗽反射的感受器存在于喉、氣管和支氣管粘膜中。大支氣管以上部位對機(jī)械刺激比較敏感，二級支氣管以下部位對化學(xué)刺激比較敏感。傳入纖維在