生理學(xué) 課件 第五章 呼吸

生理學(xué)第一節(jié)肺通氣第二節(jié)呼吸氣體的交換第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谒墓?jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)呼吸1、呼吸機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過(guò)程。2、呼吸的基本過(guò)程①外呼吸（肺通氣和肺換氣）②氣體在血液中的運(yùn)輸③內(nèi)呼吸（組織換氣）3、呼吸的意義維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境中O2和CO2含量的相對(duì)穩(wěn)定，即維持正常的新陳代謝和生命活動(dòng)。概述概述外界O2CO2O2CO2血液循環(huán)O2CO2肺泡組織細(xì)胞O2CO2O2CO2肺通氣肺換氣氣體在血液中的運(yùn)輸組織換氣（內(nèi)呼吸）外呼吸圖5-1呼吸全過(guò)程示意圖

肺通氣的原理肺通氣功能評(píng)價(jià)第一節(jié)肺通氣一二肺通氣肺與外界之間的氣體交換過(guò)程。（一）（二）肺通氣的動(dòng)力肺通氣的阻力一、肺通氣的原理第一節(jié)肺通氣12直接動(dòng)力：肺內(nèi)壓與外界大氣壓的壓力差原動(dòng)力：呼吸運(yùn)動(dòng)（一）肺通氣的動(dòng)力第一節(jié)肺通氣3耦聯(lián)因素：胸膜腔內(nèi)壓1直接動(dòng)力：肺內(nèi)壓與外界大氣壓的壓力差第一節(jié)肺通氣（1）肺內(nèi)壓（2）肺內(nèi)壓的周期性變化（3）人工呼吸圖5-2呼吸時(shí)，肺內(nèi)壓、胸膜腔內(nèi)壓、呼吸氣容積的變化（右）和胸膜腔內(nèi)壓直接測(cè)量示意圖（左）

2原動(dòng)力：呼吸運(yùn)動(dòng)第一節(jié)肺通氣（1）呼吸運(yùn)動(dòng)概念（2）呼吸肌吸氣?。弘跫?、肌間內(nèi)肌

呼氣肌：腹肌、肋間外肌

輔助吸氣肌：斜角肌、胸鎖乳突?。?）呼吸過(guò)程2原動(dòng)力：呼吸運(yùn)動(dòng)第一節(jié)肺通氣（3）呼吸過(guò)程膈肌肋間外肌收縮胸廓擴(kuò)大肺隨之?dāng)U大肺內(nèi)壓↓<大氣壓氣體入肺①平靜呼吸-吸氣過(guò)程：肺隨之縮小膈肌肋間外肌舒張胸廓減小肺內(nèi)壓↑＞大氣壓氣體出肺②平靜呼吸-呼氣過(guò)程：2原動(dòng)力：呼吸運(yùn)動(dòng)第一節(jié)肺通氣（3）呼吸過(guò)程膈肌肋間外肌斜方肌胸鎖乳突肌收縮胸廓擴(kuò)大肺隨之?dāng)U大肺內(nèi)壓↓<大氣壓氣體入肺①用力呼吸-吸氣過(guò)程：肺隨之縮小膈肌肋間外肌舒張腹肌肋間內(nèi)肌收縮胸廓減小肺內(nèi)壓↑＞大氣壓氣體出肺②用力呼吸-呼氣過(guò)程：（4）呼吸運(yùn)動(dòng)的形式

平靜呼吸：吸氣主動(dòng)，呼氣被動(dòng)頻率12~18次/分鐘

用力呼吸：吸氣、呼氣均為主動(dòng)

腹式呼吸：

主要由膈肌完成，伴腹壁波動(dòng)，常見(jiàn)于嬰兒、胸膜

炎，胸腔積液等

胸式呼吸：

主要由肋間外肌完成，伴胸壁波動(dòng)，常見(jiàn)于妊娠后期，

嚴(yán)重腹水、腹腔巨大腫塊等

第一節(jié)肺通氣1）概念：指胸膜腔內(nèi)的壓力，通常為負(fù)壓，稱(chēng)胸內(nèi)負(fù)壓。2）形成條件：①胸膜腔的密閉性；②腔內(nèi)有少量漿液；③肺組織被動(dòng)擴(kuò)張產(chǎn)生的彈性回縮力。④胸膜腔臟層受到兩種方向相反的力的影響:

肺內(nèi)壓和肺回縮力；胸膜腔內(nèi)壓=肺內(nèi)壓-肺回縮壓3）意義：①維持肺擴(kuò)張狀態(tài)，并隨胸廓的運(yùn)動(dòng)而張縮。②促進(jìn)淋巴液和靜脈血液回流。

4）聯(lián)系臨床（課程思政）：氣胸第一節(jié)肺通氣氣胸示意圖第一節(jié)肺通氣肺通氣阻力非彈性阻力彈性阻力肺的彈性阻力胸廓的彈性阻力氣道阻力慣性阻力黏滯阻力占總阻力70%占總阻力30%第一節(jié)肺通氣（二）肺通氣的阻力123概念指彈性組織因在外力作用下變形而產(chǎn)生的對(duì)抗變形的回位力。衡量指標(biāo)：順應(yīng)性指彈性組織的可擴(kuò)張性，與彈性阻力呈反變關(guān)系類(lèi)型：①肺的彈性阻力②胸廓的彈性阻力彈性阻力肺組織產(chǎn)生的彈性回縮力（占1/3）☆肺泡表面張力（液-氣界面）（占2/3）肺容量=67%肺總?cè)萘俊乩幱谧匀晃恢?/p>

→無(wú)彈性阻力肺容量<67%肺總?cè)萘俊乩獜椥宰枇ο蛲?/p>

→吸氣動(dòng)力，呼氣阻力肺容量>67%肺總?cè)萘俊乩獜椥宰枇ο騼?nèi)

→吸氣阻力，呼氣動(dòng)力第一節(jié)肺通氣☆肺泡表面張力（液-氣界面）：使肺泡縮小，構(gòu)成了吸氣的阻力。根據(jù)Laplace公式：P=2T/r大肺泡趨于脹破，小肺泡趨于萎陷第一節(jié)肺通氣

肺表面活性物質(zhì)氣流方向圖5-3肺泡表面張力和肺表面活性物質(zhì)作用示意圖肺泡Ⅱ型細(xì)胞分泌來(lái)源二棕櫚酰磷脂膽堿主要成分小肺泡多于大肺泡分布密度降低肺泡表面張力作用1)降低吸氣阻力，使吸氣省力；2)減少組織液生成，防止肺水腫；3)維持大小肺泡的穩(wěn)定性；生理意義第一節(jié)肺通氣肺表面活性物質(zhì)123氣道阻力是非彈性阻力的主要成分，來(lái)自氣體流經(jīng)呼吸道時(shí)氣體分子之間和氣體分子與氣道壁之間的摩擦。氣道阻力的影響因素

a.氣體流速：↑→呼吸道阻力↑

b.氣流形式：層流→阻力↓；湍流→阻力↑

c.呼吸道管徑：↓→呼吸道阻力↑慣性阻力氣流在發(fā)動(dòng)、變速、換向時(shí)因氣流和組織的慣性所產(chǎn)生的阻止肺通氣的力。黏滯阻力

來(lái)自呼吸時(shí)組織相對(duì)位移所發(fā)生的摩擦。非彈性阻力第一節(jié)肺通氣肺內(nèi)氣體的容積①潮氣量②補(bǔ)吸氣量③補(bǔ)呼氣量④余氣量肺容積中兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上的。聯(lián)合氣體量①深吸氣量②功能余氣量③肺活量☆時(shí)間肺活量④肺總量每分鐘吸入或呼出的氣體量稱(chēng)為肺通氣量。肺通氣量=潮氣量×呼吸頻率肺泡通氣量（alveolarventilation）是指每分鐘吸入肺泡的新鮮空氣量，它等于潮氣量和無(wú)效腔氣量之差與呼吸頻率的乘積。ACBD肺容積肺容量肺通氣量肺泡通氣量第一節(jié)肺通氣肺通氣功能評(píng)價(jià)二呼吸頻率（次/min）潮氣量（ml）肺通氣量（ml/min）肺泡通氣量（ml/min）平靜呼吸1250060004200深慢呼吸6100060005100淺快呼吸2425060002400表5-1不同呼吸形式時(shí)的每分肺通氣量與每分肺泡通氣量的比較從表中得知，適當(dāng)?shù)纳盥粑葴\快呼吸效率高。第一節(jié)肺通氣第二節(jié)呼吸氣體的交換氣體交換的原理氣體交換過(guò)程一二呼吸氣體的交換肺與外界之間的氣體交換過(guò)程。影響肺換氣的因素三一、氣體交換的原理

1.擴(kuò)散動(dòng)力：氣體分壓差2.氣體擴(kuò)散速率：

指單位時(shí)間內(nèi)氣體擴(kuò)散的容積3.影響氣體擴(kuò)散速率的因素：

①與氣體分壓差成正比

②與分子量平方根成反比③溶解度成正比④與擴(kuò)散面積成正比⑤與擴(kuò)散距離成反比⑥與溫度成正比第二節(jié)呼吸氣體的交換空氣肺泡氣動(dòng)脈血靜脈血組織O21591041004030PCO20.340404650表5-2海平面空氣、肺泡氣、動(dòng)脈血、靜脈血和組織中的PO2、PCO2（mmHg）4.機(jī)體不同部位的氣體分壓第二節(jié)呼吸氣體的交換二、氣體交換過(guò)程1.肺換氣2.組織換氣方向：分壓高→分壓低第二節(jié)呼吸氣體的交換呼吸膜的厚度厚度增大，換氣減慢。如肺炎。呼吸膜的面積面積減小，換氣減慢。如肺氣腫。通氣/血流比值每分肺泡通氣量（VA）和每分肺血流量(Q)之間的比值，正常安靜時(shí)約0.84。第二節(jié)呼吸氣體的交換三、影響肺換氣的因素

氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谌?jié)氣體在血液中的運(yùn)輸一

氧的運(yùn)輸二

二氧化碳的運(yùn)輸氣體在血液中運(yùn)輸?shù)男问轿锢砣芙鈿怏w在血液中的運(yùn)輸化學(xué)結(jié)合動(dòng)脈血（ml/100ml）靜脈血（ml/100ml）物理溶解化學(xué)結(jié)合合計(jì)物理溶解化學(xué)結(jié)合合計(jì)O20.3120.020.310.1115.215.31CO22.5346.448.932.9150.052.91物理溶解占1.5%化學(xué)結(jié)合占98.5%。其中化學(xué)結(jié)合的形式：氧合血紅蛋白（HbO2）。一、氧的運(yùn)輸?shù)谌?jié)氣體在血液中的運(yùn)輸（一）O2與Hb結(jié)合的特征（二）氧解離曲線及影響因素（一）O2與Hb結(jié)合的特征第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸Hb+O2

HbO2PO2↑（肺部）PO2↓（組織）(去氧Hb：紫藍(lán)色)(HbO2：鮮紅色)1.反應(yīng)快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影響。發(fā)紺：當(dāng)血液中去氧Hb含量達(dá)50g/L時(shí)，皮膚、粘膜呈青紫色（一般標(biāo)志著機(jī)體缺O(jiān)2）以下例外：（1）高原性紅細(xì)胞增多癥

發(fā)紺但不一定缺氧（2）嚴(yán)重貧血

不出現(xiàn)發(fā)紺（3）CO中毒

出現(xiàn)嚴(yán)重缺氧，卻呈櫻桃紅色。（一）O2與Hb結(jié)合的特征第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2.是氧合，非氧化。3.1分子Hb可結(jié)合4分子O2。Hb+O2結(jié)合的最大量——血氧容量100ml血Hb+O2結(jié)合的實(shí)際量——血氧含量血氧含量?血氧容量——血氧飽和度4.Hb與O2的結(jié)合或解離曲線呈S形第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸1.概念：表示PO2與血氧飽和度關(guān)系的曲線。2.氧解離曲線的形態(tài)特征（1）上段:PO260～100mmHg，坡度較平坦。特點(diǎn)：PO2變化對(duì)血氧飽和度影響不大。意義:只要吸入氣或肺泡氣PO2不低于60mmHg，血氧飽和度仍能保持在90%之上。（二）氧解離曲線及影響因素第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2.氧解離曲線的形態(tài)特征（2）中段:PO240～60mmHg，坡度較陡。特點(diǎn)：PO2降低能促進(jìn)大量氧離，血氧飽和度下降顯著。意義:血液流經(jīng)組織時(shí)，可釋放適量的O2

，以保證安靜狀態(tài)下組織代謝的需氧量。（二）氧解離曲線及影響因素第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2.氧解離曲線的形態(tài)特征（3）下段:15～40mmHg，坡度最陡。特點(diǎn)：PO2稍有下降,血氧飽和度就急劇下降。意義：保證組織活動(dòng)增強(qiáng)時(shí)，有足夠的O2供應(yīng)。（二）氧解離曲線及影響因素第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸3.影響氧解離曲線的因素P50：使血氧飽和度達(dá)50%時(shí)的PO2

（正常:26.5mmHg）P50

曲線右移

Hb與O2的親和力

促進(jìn)O2的釋放P50

曲線左移

Hb與O2的親和力

抑制O2的釋放（二）氧解離曲線及影響因素第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸影響因素1.PH和PCO2

pH

或Pco2

：P50

曲線右移

促進(jìn)O2的釋放。2.溫度（T）溫度

：P50

曲線右移

釋放更多的O2供組織利用。3.2,3-二磷酸甘油酸（DPG）缺氧→紅細(xì)胞無(wú)氧代謝產(chǎn)物DPG

P50

曲線右移

促進(jìn)O2的釋放，改善組織的缺氧狀態(tài)。（二）氧解離曲線及影響因素1.碳酸氫鹽(88%)

CO2+H2OH2CO3

碳酸酐酶H++HCO3-2.氨基甲酰血紅蛋白(7%)HbNH2O2＋H+＋CO2HHbNHCOOH＋O2二、二氧化碳的運(yùn)輸?shù)谌?jié)氣體在血液中的運(yùn)輸（一）物理溶解:5%（二）化學(xué)結(jié)合:95%組織肺部（氨基甲酰血紅蛋白）CO2在血液中的運(yùn)輸?shù)谌?jié)氣體在血液中的運(yùn)輸呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)第四節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)一

呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成二

呼吸的反射性調(diào)節(jié)呼吸中樞:CNS內(nèi)產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì)胞群一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成第四節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)（一）呼吸中樞

１.基本節(jié)律中樞：延髓

２.呼吸調(diào)整中樞：腦橋上部

３.呼吸隨意控制：高位腦第四節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)(二)呼吸節(jié)律形成的機(jī)理1.起步細(xì)胞學(xué)說(shuō)延髓內(nèi)具有起步樣節(jié)律興奮的神經(jīng)元2.神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)延髓神經(jīng)元之間的相互聯(lián)系和相互作用延髓脊髓腦橋呼吸調(diào)整中樞二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)第四節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)（一）化學(xué)感受性反射1.化學(xué)感受器

(1)外周：頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體適宜刺激：血液中PO2、PCO2、H+

(2)中樞：延髓腹外側(cè)淺表部適宜刺激：腦脊液或局部細(xì)胞外液中的H+

二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)第四節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)（一）化學(xué)感受性反射2.CO2、H+和低O2對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響

(1)CO2（生理刺激物）隨血中CO2

中樞化學(xué)感受器80%外周化學(xué)感受器20%呼吸中樞興奮

呼吸加深加快①一定范圍內(nèi)：第四節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)外周途徑：PCO2

頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體（+）延髓呼吸中樞（+）呼吸加深加快竇神經(jīng)（+）主動(dòng)脈N（+）呼吸肌運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元傳出沖動(dòng)呼吸肌活動(dòng)增強(qiáng)第四節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)中樞途徑：原因1：PCO2

CO2易透過(guò)血腦屏障進(jìn)入腦脊液原因2：CO2+H2OH2CO3HCO3-H+呼吸加深加快延髓呼吸中樞(+)延髓腹外側(cè)第四節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)

過(guò)低(如通氣過(guò)度)：中樞興奮性↓→