生理學(xué)呼吸電子教案

1、生理學(xué)呼吸機(jī)體與外環(huán)境之間的氣體交換過(guò)程。呼吸過(guò)程的三個(gè)環(huán)節(jié)：呼吸過(guò)程的三個(gè)環(huán)節(jié)：1.外呼吸（肺呼吸）肺換氣肺通氣2.氣體在血液中的運(yùn)輸3.內(nèi)呼吸（組織換氣）第五章第五章 呼吸呼吸呼呼 吸吸（respiration）血液循環(huán)組織細(xì)胞O2CO2O2CO2肺肺通氣肺通氣肺換氣肺換氣氣體運(yùn)輸氣體運(yùn)輸組織換氣組織換氣O2CO2CO2O2呼吸過(guò)程的三個(gè)環(huán)節(jié)示意圖呼吸過(guò)程的三個(gè)環(huán)節(jié)示意圖第五章第五章 呼吸呼吸指肺與外界環(huán)境之間的氣體交換。1.肺通氣的器官: 呼吸道：溝通肺泡與外界環(huán)境的氣體通道 肺泡：氣體交換的場(chǎng)所。呼吸膜六層結(jié)構(gòu) 胸廓：肺通氣的動(dòng)力第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣肺通氣肺通氣（ pulmona

2、ry ventilation ）2.肺通氣原理氣體進(jìn)出肺取決于兩方面因素的相互作用：一是推動(dòng)氣體流動(dòng)的動(dòng)力；二是阻止其流動(dòng)的阻力。前者必須克服后者，才能實(shí)現(xiàn)肺通氣。第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣 一、肺通氣的動(dòng)力一、肺通氣的動(dòng)力 原動(dòng)力原動(dòng)力： 呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸運(yùn)動(dòng)直接動(dòng)力直接動(dòng)力： 肺內(nèi)壓與大氣壓的壓力差肺內(nèi)壓與大氣壓的壓力差肺通氣肺通氣第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣（一）呼吸運(yùn)動(dòng)：呼吸肌的收縮和舒張引起的胸廓節(jié)律性擴(kuò)大和縮小,包括吸氣運(yùn)動(dòng)和呼氣運(yùn)動(dòng)。參與呼吸的肌肉u主要吸氣肌：膈肌和肋間外肌u主要呼氣?。豪唛g內(nèi)肌和腹肌u輔助吸氣?。盒苯羌?、胸鎖乳突肌等第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣1.1.吸氣運(yùn)動(dòng)：吸氣運(yùn)

3、動(dòng)：吸氣肌收縮胸廓擴(kuò)張肺擴(kuò)張肺容吸氣肌收縮胸廓擴(kuò)張肺擴(kuò)張肺容量增加肺內(nèi)壓暫時(shí)下降氣體進(jìn)入肺量增加肺內(nèi)壓暫時(shí)下降氣體進(jìn)入肺2.2.呼氣運(yùn)動(dòng)呼氣運(yùn)動(dòng)：膈肌和肋間外肌舒張肺回縮胸廓回膈肌和肋間外肌舒張肺回縮胸廓回縮肺內(nèi)壓升高氣體被呼出縮肺內(nèi)壓升高氣體被呼出3.3.呼吸的類(lèi)型呼吸的類(lèi)型v a.a.平靜呼吸和用力呼吸平靜呼吸和用力呼吸v b.b.腹式呼吸和胸式呼吸：一般男性以腹式呼吸為主，腹式呼吸和胸式呼吸：一般男性以腹式呼吸為主，女性以胸式呼吸為主。女性以胸式呼吸為主。第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣（二）呼吸時(shí)肺內(nèi)壓和胸膜腔內(nèi)壓的變化肺泡內(nèi)的壓力。吸氣初：肺內(nèi)壓 大氣壓 呼氣開(kāi)始呼氣末：肺內(nèi)壓 = 大氣壓

4、 呼氣停止肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓（ intrapulmonary pressure）在呼吸運(yùn)動(dòng)中，肺內(nèi)壓隨胸腔容積的變化而發(fā)生周期性變化。第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣 胸膜腔：位于兩層胸膜之間的潛在、密閉的腔隙，其內(nèi)僅少量漿液。第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣胸膜腔內(nèi)的壓力。胸膜腔內(nèi)壓胸膜腔內(nèi)壓（ Intrapleural pressure）胸膜腔負(fù)壓的產(chǎn)生原理:胸膜腔內(nèi)壓=肺內(nèi)壓肺回縮壓l 在吸氣末或呼氣末,肺內(nèi)壓=大氣壓： 胸膜腔內(nèi)壓=大氣壓肺回縮壓l若將大氣壓視為零，則：胸膜腔內(nèi)壓= 肺回縮壓第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣胸膜腔負(fù)壓的生理意義胸膜腔負(fù)壓的生理意義l 維持肺的擴(kuò)張狀態(tài)維持肺的擴(kuò)張狀態(tài), ,并使肺

5、隨胸廓運(yùn)動(dòng)而被動(dòng)運(yùn)動(dòng)并使肺隨胸廓運(yùn)動(dòng)而被動(dòng)運(yùn)動(dòng); ;l 促進(jìn)靜脈血和淋巴液的回流促進(jìn)靜脈血和淋巴液的回流. . 氣胸的危害氣胸的危害第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣二、肺通氣的阻力二、肺通氣的阻力彈性阻力彈性阻力非彈性阻力非彈性阻力肺通氣阻力肺通氣阻力胸廓彈性阻力胸廓彈性阻力：與胸廓所處的位置有關(guān)與胸廓所處的位置有關(guān)肺彈性阻力肺彈性阻力（回位力）（回位力）氣道阻力氣道阻力：與氣體流動(dòng)形式和氣道半徑有關(guān)：與氣體流動(dòng)形式和氣道半徑有關(guān)粘滯阻力粘滯阻力慣性阻力慣性阻力肺彈性回縮力肺彈性回縮力: 1/3肺泡表面張力肺泡表面張力：2/3常態(tài)下可忽略不計(jì)常態(tài)下可忽略不計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣肺泡表面張力與肺

6、泡表面活性物質(zhì)肺泡表面張力與肺泡表面活性物質(zhì) 肺泡壁內(nèi)表面覆蓋著一薄層液體，與肺泡直接形成液-氣界面，產(chǎn)生了表面張力，稱(chēng)為肺泡表面張力。 液層表面張力沿曲面的切線分向拉緊液面，指向肺泡中心，使肺泡趨于縮小，構(gòu)成肺的回縮力，約占總回縮力的2/3。第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣肺泡表面張力造成的負(fù)面影響：肺泡表面張力造成的負(fù)面影響：（1）阻礙肺泡的擴(kuò)張，增加吸氣阻力（2）使相通的大小肺泡內(nèi)壓不穩(wěn)定（3）促近肺部組織液生成，易產(chǎn)生肺水腫第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣肺表面活性物質(zhì)（肺表面活性物質(zhì)（pulmonary surfactant)pulmonary surfactant)由肺泡型細(xì)胞分泌, 主要成分

7、為二棕櫚酰卵磷脂。作用：降低肺泡表面張力第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣生理意義：生理意義：（1）降低吸氣阻力，有利于肺的擴(kuò)張，使吸氣省力。（2）維持大小肺泡容積的穩(wěn)定性。（3）減少肺間質(zhì)和肺泡內(nèi)組織液的生成，防止肺水腫。第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣氣道阻力氣道阻力 氣體通過(guò)呼吸道時(shí)氣體分子之間及氣體分子與氣道壁之間的摩擦力。約占非彈性阻力80-90%。 影響氣道阻力的因素影響氣道阻力的因素: : （1）呼吸道口徑大小 （2）氣流速度 （3）氣流形式第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣 三、肺通氣功能的評(píng)價(jià)三、肺通氣功能的評(píng)價(jià)（一）肺容積1.潮氣量(TV)：每次吸入或呼出的氣量。平靜，500mL。2.補(bǔ)吸氣量（

8、IRV）：平靜吸氣末，盡力吸氣所能吸入的氣量。1500-2000mL3.補(bǔ)呼氣量（ERV）：平靜呼氣末，盡力呼氣所能呼出的氣量。 900-1200mL4.余氣量（RV） ：最大呼氣末存留于肺內(nèi)不能再呼出的氣量。 1000-1500mL第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣潮氣量潮氣量400600ml補(bǔ)吸氣量補(bǔ)吸氣量(吸氣儲(chǔ)備量吸氣儲(chǔ)備量) 15002000ml補(bǔ)呼氣量補(bǔ)呼氣量(呼氣儲(chǔ)備量呼氣儲(chǔ)備量) 9001200ml余氣量余氣量10001500ml深吸氣量深吸氣量功能余氣量功能余氣量肺活量肺活量肺總量肺總量第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣(二二) 肺通氣量肺通氣量1.1.每分通氣量每分通氣量: : 指每分鐘吸

9、入或呼出的氣體總量。指每分鐘吸入或呼出的氣體總量。 肺通氣量肺通氣量 = = 潮氣量潮氣量呼吸頻率呼吸頻率 平靜呼吸時(shí)平靜呼吸時(shí), , 正常成人約為正常成人約為: : 500ml 500ml(1218)(1218)次次/ /分分 69L/min 69L/min 第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣2. 無(wú)效腔與肺泡通氣量無(wú)效腔與肺泡通氣量無(wú)效腔無(wú)效腔-從鼻到肺泡從鼻到肺泡, 凡沒(méi)有參與肺泡與血液間的氣體交換凡沒(méi)有參與肺泡與血液間的氣體交換的容積的容積.解剖無(wú)效腔解剖無(wú)效腔:從鼻到終末細(xì)支氣管的呼吸道容積從鼻到終末細(xì)支氣管的呼吸道容積, 正常成人正常成人約約150ml。第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣肺泡通氣量

10、肺泡通氣量-每分鐘在肺泡中進(jìn)行氣體交換的有效通氣量。每分鐘在肺泡中進(jìn)行氣體交換的有效通氣量。肺泡通氣量肺泡通氣量(潮氣量無(wú)效腔氣量潮氣量無(wú)效腔氣量)呼吸頻率呼吸頻率不同呼吸頻率和幅度的每分肺通氣量和肺泡通氣量呼吸形式呼吸形式呼吸頻率呼吸頻率 (次次/min)潮氣量潮氣量 (ml)肺通氣量肺通氣量(ml/min)肺泡通氣量肺泡通氣量(ml/min)平靜呼吸平靜呼吸 12 500 6000 4200淺快呼吸淺快呼吸 24 250 6000 2400深慢呼吸深慢呼吸 6 1000 6000 5100表明表明:1. 在一定范圍內(nèi)深而慢的呼吸更有效。在一定范圍內(nèi)深而慢的呼吸更有效。 2. 肺泡通氣量比每

11、分通氣量更能反應(yīng)肺通氣的真實(shí)效能。肺泡通氣量比每分通氣量更能反應(yīng)肺通氣的真實(shí)效能。第一節(jié)第一節(jié) 肺通氣肺通氣一、氣體交換的原理一、氣體交換的原理 氣體分子不停的進(jìn)行著無(wú)定向的運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果是氣體分子從分壓高處向分壓低處移動(dòng)，這一過(guò)程稱(chēng)為氣體擴(kuò)散。 肺換氣和組織換氣就是物理性的擴(kuò)散過(guò)程。 第二節(jié)第二節(jié) 呼吸氣體的交換呼吸氣體的交換肺肺泡泡氣氣 動(dòng)動(dòng)脈脈血血混混合合靜靜脈脈血血組組織織PO213.6 13.3(102) (100)5.3(40)4.0(30)PCO25.3 5.3(40) (40)6.1(46)6.6(50)在肺部在肺部O2的分壓差為的分壓差為62mmHg，CO2分壓差為分壓差為6m

12、mHg 第二節(jié)第二節(jié) 呼吸氣體的交換呼吸氣體的交換氣體的分子量與溶解度氣體的分子量與溶解度 分壓差*溶解度 D 分子量分子量氣體的擴(kuò)散速率與溶解度成正比氣體的擴(kuò)散速率與溶解度成正比氣體的擴(kuò)散速率與分子量的平方根成反比氣體的擴(kuò)散速率與分子量的平方根成反比 第二節(jié)第二節(jié) 呼吸氣體的交換呼吸氣體的交換 肺換氣與組織換氣肺換氣與組織換氣 換氣動(dòng)力換氣動(dòng)力: :分壓差分壓差換氣方向換氣方向: :分壓高分壓高分分壓低壓低換氣結(jié)果換氣結(jié)果: : 肺血肺血 組織血組織血 血血 血血CO2組織細(xì)胞二、氣體交換的過(guò)程二、氣體交換的過(guò)程O(píng) O2 2（3030）COCO2 2（5050） 第二節(jié)第二節(jié) 呼吸氣體的交換

13、呼吸氣體的交換O2肺泡(二二)影響肺換氣的因素：影響肺換氣的因素：1.呼吸膜的厚度: 反比； (0.21m)2.呼吸膜的面積: 正比; (70,安靜時(shí)僅用40 )3.通氣/血流比值(VAQ)6 6層層1m1m厚厚 第二節(jié)第二節(jié) 呼吸氣體的交換呼吸氣體的交換通氣通氣/血流比值：血流比值：每分鐘肺泡每分鐘肺泡通氣量與肺血流量的比值通氣量與肺血流量的比值正常時(shí)：正常時(shí)：V/Q = 0.84,V/Q = 0.84,表明表明此時(shí)氣體交換的效率最高。此時(shí)氣體交換的效率最高。 第二節(jié)第二節(jié) 呼吸氣體的交換呼吸氣體的交換V/QV/Q比值比值0.840.84肺血管栓塞肺血管栓塞通氣過(guò)度，血流不足通氣過(guò)度，血流不

14、足肺泡無(wú)效腔增大肺泡無(wú)效腔增大 第二節(jié)第二節(jié) 呼吸氣體的交換呼吸氣體的交換V/QV/Q比值比值0.840.84支氣管痙攣支氣管痙攣通氣不足，血流過(guò)多通氣不足，血流過(guò)多功能性功能性A-VA-V短路短路 第二節(jié)第二節(jié) 呼吸氣體的交換呼吸氣體的交換一、氧的運(yùn)輸一、氧的運(yùn)輸 運(yùn)輸形式: (1) 物理溶解：占1.5%； (2) 化學(xué)結(jié)合：占98.5%,與紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白(Hb)結(jié)合成氧合血紅蛋白(HbO2).第三節(jié)第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸氣體在血液中的運(yùn)輸 O2和CO2在血液中運(yùn)輸?shù)男问? 物理溶解和化學(xué)結(jié)合(主要)(一) Hb與O2結(jié)合的特征1.反應(yīng)快、可逆、不需酶的催化,受PO2的影響 (PO2

15、高時(shí)結(jié)合, PO2低時(shí)解離)2. 是氧合,而不是氧化: Hb的Fe2+與O2結(jié)合后仍是二價(jià)鐵。第三節(jié)第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸氣體在血液中的運(yùn)輸3. 1分子Hb可結(jié)合4分子O2Hb的氧容量(血氧容量)每升血液中Hb所能結(jié)合的最大O2量。Hb的氧含量(血氧含量)每升血液中Hb實(shí)際結(jié)合的O2量。Hb的氧飽和度(血氧飽和度)Hb氧含量占Hb氧容量的百分比. 第三節(jié)第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸氣體在血液中的運(yùn)輸二、二、CO2的運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸 (一) CO2的運(yùn)輸形式 (1)物理溶解(5%)； (2)化學(xué)結(jié)合(95%) : 碳酸氫鹽(87%); 氨基甲酸血紅蛋白(7%). 第三節(jié)第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸氣體

16、在血液中的運(yùn)輸H2CO3 H2O+CO2碳酸酐酶碳酸酐酶CO2CO2HCO3-+H+HCO3-+Na+ NaHCO3ClCl血漿血漿紅細(xì)胞紅細(xì)胞組織組織+HbHb-CO2第三節(jié)第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸氣體在血液中的運(yùn)輸1. 碳酸氫鹽碳酸氫鹽在肺臟氧與二氧化碳運(yùn)輸形式在肺臟氧與二氧化碳運(yùn)輸形式2.氨基甲酸血紅蛋白氨基甲酸血紅蛋白(HHbNHCOOH) 在組織HbNH2O2+H+CO2 HHbNHCOOH+O2 在肺 特點(diǎn):(1)無(wú)需酶的催化, 反應(yīng)迅速可逆;(2)主要受氧合作用的調(diào)節(jié).第三節(jié)第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸氣體在血液中的運(yùn)輸一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成(

17、(一一) ) 呼吸中樞呼吸中樞 中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì)胞群廣泛分布在脊髓、延髓、腦橋、間腦、大腦皮層。第四節(jié)第四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)第四節(jié)第四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)動(dòng)物腦干橫切實(shí)驗(yàn) 延髓是呼吸基本中樞延髓是呼吸基本中樞, ,腦橋是呼吸調(diào)整中樞。腦橋是呼吸調(diào)整中樞。第四節(jié)第四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)( (一一) ) 機(jī)械感受性調(diào)節(jié)機(jī)械感受性調(diào)節(jié)肺牽張反射：肺擴(kuò)張或縮小而引起的呼吸的反射性變化。（平靜呼吸時(shí)不參與調(diào)節(jié)）切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)，呼吸有何變化？切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)，呼吸有何變化？第四節(jié)第四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)呼

18、吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)1）機(jī)制：）機(jī)制：肺擴(kuò)張肺牽感器興奮迷走N延髓 吸氣N元抑制吸氣轉(zhuǎn)為呼氣 2）作用：）作用：使吸氣不至于過(guò)長(zhǎng)過(guò)深，防止肺通氣過(guò)度吸氣切斷機(jī)制呼吸變得深而慢呼吸變得深而慢（二）化學(xué)感受性反射（二）化學(xué)感受性反射 1. 1.化學(xué)感受器化學(xué)感受器(1) (1) 外周化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器頸動(dòng)脈體頸動(dòng)脈體主動(dòng)脈體主動(dòng)脈體POPO2 2HH PCOPCO2 2 （+ +）竇竇 N N迷走迷走 N N延髓延髓呼吸加深加快呼吸加深加快第四節(jié)第四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)(2)(2)中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器延髓腹外側(cè)淺表區(qū)延髓腹外側(cè)淺表區(qū)腦脊液和局部組織外液腦脊液和局部組織外液中的中的H H+ +有效刺激有效刺激 ：第四節(jié)第四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)2. CO2 、H+ 、O2對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)CO2 ：是調(diào)節(jié)呼吸的最重要的體液因素是調(diào)節(jié)呼吸的最重要的體液因素 PCOPCO2 2 在一定范圍內(nèi)升高，可加強(qiáng)對(duì)呼吸的刺激；超過(guò)在一定范圍內(nèi)升高，可加強(qiáng)對(duì)呼吸的刺激；超過(guò) 一定限度，抑制呼吸，起麻醉效應(yīng)一定限度，抑制呼吸，起麻醉效應(yīng) 中樞化學(xué)感受器途徑是主要的，比外周敏感（中樞化學(xué)感受器途徑是主要的，比外周敏感（80%80%） 外周化學(xué)感受器在快速反應(yīng)中起作用（外周化學(xué)感受器在快速反應(yīng)中起作用（20%20%）第四節(jié)第四