大學(xué)本科生物學(xué)教學(xué)課件中醫(yī)學(xué)呼吸

1、第五章 呼 吸第1頁(yè)，共72頁(yè)。 呼吸: 機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。 第2頁(yè)，共72頁(yè)。呼吸的三個(gè)基本環(huán)節(jié)組織呼肺呼吸 (1)、外呼吸（肺呼吸） (2)、 氣體運(yùn)輸 (3)、內(nèi)呼吸（細(xì)胞呼吸）第3頁(yè)，共72頁(yè)。第4頁(yè)，共72頁(yè)。 第一節(jié) 肺通氣 肺通氣(pulmonary ventilation)： 指肺與外界環(huán)境間的氣體交換過程。第5頁(yè)，共72頁(yè)。第6頁(yè)，共72頁(yè)。 一、肺通氣的原理 （一）、肺泡的結(jié)構(gòu)和功能 第7頁(yè)，共72頁(yè)。型型肺泡上皮細(xì)胞占多數(shù)分泌表面活性物質(zhì)1、肺 泡第8頁(yè)，共72頁(yè)。第9頁(yè)，共72頁(yè)。呼吸膜肺泡上皮毛細(xì)血管基膜毛細(xì)血管內(nèi)皮上皮基底膜組織間隙2、呼吸膜含表面活

2、性物質(zhì)的液體第10頁(yè)，共72頁(yè)。第11頁(yè)，共72頁(yè)。肺泡表面活性物質(zhì)：是由肺泡型細(xì)胞分泌的一種復(fù)雜的脂蛋白，主要成分為二棕櫚酰卵磷脂，以單分子層分布在肺泡的液體層表面。3、肺泡表面活性物質(zhì)第12頁(yè)，共72頁(yè)。 肺泡表面活性物質(zhì)的作用是降低肺泡表面張力，因而： （1）減少肺的彈性阻力； （2）防止肺水腫的發(fā)生； （3）維持肺泡的穩(wěn)定性。第13頁(yè)，共72頁(yè)。（二）、肺通氣的動(dòng)力 直接動(dòng)力：肺泡氣與大氣之間壓力差； 原動(dòng)力： 呼吸運(yùn)動(dòng)。第14頁(yè)，共72頁(yè)。 1、 呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸運(yùn)動(dòng)(respiratory movement)： 呼吸肌收縮、舒張所造成的胸廓 擴(kuò)大和縮小。第15頁(yè)，共72頁(yè)。第16頁(yè)，共

3、72頁(yè)。第17頁(yè)，共72頁(yè)。第18頁(yè)，共72頁(yè)。第19頁(yè)，共72頁(yè)。第20頁(yè)，共72頁(yè)。平靜呼吸主要由膈肌和（或）肋間外肌的收縮和舒張來完成。吸氣主動(dòng)，呼氣被動(dòng)呼吸加深、加快；吸氣和呼氣都是主動(dòng)過程。以肋間外肌收縮、舒張為主的呼吸；以膈肌收縮、舒張為主的呼吸。用力呼吸胸式呼吸腹式呼吸第21頁(yè)，共72頁(yè)。 肺內(nèi)壓（intrapulmonary pressure)： 是指肺泡內(nèi)的壓力。 吸氣初，肺容積 肺內(nèi)壓 低于大氣壓時(shí)空氣入肺泡 肺內(nèi)壓漸 吸氣末時(shí)，肺內(nèi)壓等于大氣壓，氣流停止。2、肺內(nèi)壓第22頁(yè)，共72頁(yè)。 呼氣初，肺容積 肺內(nèi)壓高于大 氣壓時(shí)，肺內(nèi)氣體出肺 肺內(nèi)壓漸 呼氣末時(shí)，肺內(nèi)壓等于大氣

4、壓，氣流停止。第23頁(yè)，共72頁(yè)。 胸膜腔：由胸膜的臟層和壁層所構(gòu)成的 密閉的、潛在的腔隙。 胸膜腔內(nèi)壓（intrapleural pressure)： 指胸膜腔內(nèi)的壓力。 3、胸膜腔內(nèi)壓第24頁(yè)，共72頁(yè)。第25頁(yè)，共72頁(yè)。第26頁(yè)，共72頁(yè)。 胸膜腔內(nèi)壓隨呼吸周期而變化。 平靜吸氣末約為-1.33-0.67kPa(-10 -5mmHg)； 平靜呼氣末約為-0.67-0.4kPa（-5 -3mmHg）。第27頁(yè)，共72頁(yè)。第28頁(yè)，共72頁(yè)。 由此可見，胸膜腔內(nèi)負(fù)壓是肺泡回縮力所造成。第29頁(yè)，共72頁(yè)。 胸膜腔內(nèi)負(fù)壓的形成： 胸膜腔內(nèi)壓=肺內(nèi)壓（肺回縮壓） 在吸氣末和呼氣末 肺內(nèi)壓=大氣

5、壓 若以大氣壓值為零，則： 胸膜腔內(nèi)壓 = 肺回縮壓第30頁(yè)，共72頁(yè)。第31頁(yè)，共72頁(yè)。胸膜腔內(nèi)負(fù)壓的生理意義有利于肺擴(kuò)張促進(jìn)血液和淋巴液回流第32頁(yè)，共72頁(yè)。（三）、肺通氣的阻力第33頁(yè)，共72頁(yè)。 1、彈性阻力和順應(yīng)性 彈性阻力：指物體對(duì)抗外力作用所引起的變 形的力。 肺的彈性阻力：來自肺的彈性纖維和肺泡內(nèi) 層液體的表面張力。第34頁(yè)，共72頁(yè)。 胸廓彈性阻力 肺和胸廓的順應(yīng)性： 指肺和胸廓擴(kuò)張的難易程度。 順應(yīng)性=彈性阻力1第35頁(yè)，共72頁(yè)。 2、非彈性阻力 主要是指氣道阻力，它受氣道口徑和氣流速度的影響甚大。 第36頁(yè)，共72頁(yè)。（一）、肺容積和肺容量 1、肺容積 潮氣量(ti

6、dal volume,TV)： 每次吸入或呼出的氣量。平 靜呼吸時(shí)約400 600ml。補(bǔ)吸氣量(inspiratory reserve volume,IRV)： 是指平靜吸氣末，再盡力吸入的氣體量。正常成人 約15002000ml。二、肺通氣功能的評(píng)價(jià)第37頁(yè)，共72頁(yè)。 補(bǔ)呼氣量(expiratory reserve volume,ERV)： 是指平靜呼氣末，再盡力呼出的氣體量。 正常成人約9001200ml。 余氣量(residual volume,RV)： 是指用全力呼氣后，肺內(nèi)所留的氣體量。 正常成人約10001500ml。第38頁(yè)，共72頁(yè)。第39頁(yè)，共72頁(yè)。（二）、肺容量 深吸

7、氣量(inspiratory capacity,IC)： 從平靜呼氣末作最大吸氣時(shí)所能吸入的氣體量。 深吸氣量 = 潮氣量 + 補(bǔ)吸氣量 功能余氣量(functional residual capacity,FRC)： 平靜呼氣末，肺內(nèi)存留的氣體量。 功能余氣量= 補(bǔ)呼氣量 + 余氣量第40頁(yè)，共72頁(yè)。 肺活量(vital capacity,VC)： 最大吸氣后，從肺內(nèi)所能呼出的最大氣量。 肺活量補(bǔ)吸氣量+潮氣量+補(bǔ)呼氣量 正常成年男：約3.5L 正常成年女：約2.5L第41頁(yè)，共72頁(yè)。 用力肺活量：最大吸氣后，盡力盡快從肺內(nèi)所能呼出 的最大氣體量。 用力呼氣量：指在一次深吸氣后，用力盡快

8、呼氣，計(jì)算 前3秒呼出氣量占用力肺活量的百分?jǐn)?shù)。 正常人在第1、2、3秒應(yīng)分別呼出其用力 肺活量的80%，96%和99%。第42頁(yè)，共72頁(yè)。 肺總量：肺所能容納的最大氣體量。 肺總量 = 肺活量 + 余氣量 正常成年男：約5.0L 正常成年女：約3.5L第43頁(yè)，共72頁(yè)。（二）、肺通氣量和肺泡通氣量 肺通氣量：指每分鐘進(jìn)肺或出肺的氣體總量。正常成人： 69L。 肺通氣量潮氣量呼吸頻率 肺泡通氣量： 每分肺泡通氣量=（潮氣量 - 無效腔氣量） 呼吸頻率第44頁(yè)，共72頁(yè)。第二節(jié) 肺換氣和組織換氣第45頁(yè)，共72頁(yè)。肺換氣： 肺泡與肺毛細(xì)血管之間的氣體交換過程。 組織換氣：組織細(xì)胞與組織毛細(xì)血

9、管之間的氣體交 換過程。第46頁(yè)，共72頁(yè)。第47頁(yè)，共72頁(yè)。CO2O2第48頁(yè)，共72頁(yè)。 氣體擴(kuò)散速率：氣體擴(kuò)散速率與其溶解度成 正比，與其分子量的平方根成反比。 氣體的分壓差 呼吸膜：呼吸膜的通透性、厚度和面積均影 響氣體交換的效率。影響肺泡氣體交換的因素第49頁(yè)，共72頁(yè)。 通氣/血流比值 （VA/Q）每分肺泡通氣量（VA）=每分肺血流量（Q） 正常成人安靜時(shí)，VA/Q = 4.2/5 = 0.84， 此比值表示肺換氣效率最高。 VA/Q 肺泡無效腔 VA/Q 功能性動(dòng)一靜脈短路。 以上兩者均使肺換氣效率降低。第50頁(yè)，共72頁(yè)。第51頁(yè)，共72頁(yè)。第52頁(yè)，共72頁(yè)。第53頁(yè)，共7

10、2頁(yè)。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)?4頁(yè)，共72頁(yè)?；瘜W(xué)結(jié)合動(dòng)態(tài)平衡物理溶解 化學(xué)結(jié)合:氣體與某些物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)結(jié)合 特征:量大 主要運(yùn)輸形式。一、氧和二氧化碳的運(yùn)輸形式 物理溶解：氣體直接溶解于血漿中 特征：量小；溶解量與分壓呈正比第55頁(yè)，共72頁(yè)。 O2的運(yùn)輸 PO2高（肺） Hb+O2 HbO2 PO2低（組織）二、氧的運(yùn)輸物理溶解：約占1.5%化學(xué)結(jié)合：約占98.5%PO2(氧合)PO2(氧離)鮮紅色暗紅色第56頁(yè)，共72頁(yè)。（二）Hb與O2結(jié)合的特征反應(yīng)快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影響結(jié)合是氧合（oxygenation），不是氧化（oxidation）。 1分子的Hb可以結(jié)合4分

11、子的O2。 Hb與O2的結(jié)合或解離曲線呈S型，與Hb的變構(gòu)效應(yīng)有關(guān)。 Hb結(jié)合的最大O2量氧容量100ml血 Hb實(shí)際結(jié)合的O2量氧含量 氧含量氧容量的%氧飽和度第57頁(yè)，共72頁(yè)。（三）氧解離曲線 概念： 氧解離曲線或稱氧合血紅蛋白解離曲線是 表示Po2與Hb氧結(jié)合量或Hb氧飽和度關(guān) 系的曲線。 第58頁(yè)，共72頁(yè)。 上段:60-100mmHg， 坡度較平。中段:4060mmHg， 坡度較陡。下段:1540mmHg， 坡度更陡。 通氣/血流比值不匹配時(shí)，肺泡通氣量增加幾乎無助于氧的攝取。氧解離曲線的特征及生理意義表明:PO2變化大時(shí)， 血氧飽和度變化小 9098。意義:保證低氧分壓 時(shí)的高載

12、氧能力。中段:4060mmHg；坡度較陡。表明：PO2降低能促進(jìn) 大量氧離，血氧飽和 度下降顯著。7590 釋放氧5ml/100ml。意義:維持正常時(shí)組織 的氧供。O2利用系數(shù)：血液流經(jīng)組織時(shí)釋放出的O2容 積占動(dòng)脈血O2含量的百分?jǐn)?shù)。安靜時(shí)約25%。下段:1540mmHg，坡度更陡。表明：PO2稍有下降, 血氧飽和度就急劇下 降。2275釋放 氧15ml/100ml。意義:維持活動(dòng)時(shí)組 織的氧供。 因下段釋放O2量為正常 時(shí)的3倍=O2儲(chǔ)備段，代表氧貯備。 表示血液PO2與Hb氧飽和度關(guān)系的曲線。上中下第59頁(yè)，共72頁(yè)。三、二氧化碳的運(yùn)輸 CO2的運(yùn)輸： 物理溶解：約占5%； 化學(xué)結(jié)合：

13、（1）碳酸氫鹽形式：約占88%； （2）氨基甲酰血紅蛋白形式：約占7%。HBNH2+CO2PCO2高（組織）PCO2低（肺）HbNHCOOHHbNHCOO-+H+第60頁(yè)，共72頁(yè)。細(xì)胞肺泡H2CO3 CO2H2O CO2 CO2 CO2CA第61頁(yè)，共72頁(yè)。第四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)第62頁(yè)，共72頁(yè)。（一）呼吸中樞1、脊髓:初級(jí)中樞。2、延髓:是產(chǎn)生呼吸節(jié)律的基本中樞。3、腦橋:腦橋上部有抑制吸氣的中樞，稱呼吸調(diào)整中樞；腦橋中下部有長(zhǎng)吸中樞。4、高位腦:（二）節(jié)律呼吸的形成 一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成第63頁(yè)，共72頁(yè)。 二、呼吸運(yùn)動(dòng)的反射性調(diào)節(jié)（一）化學(xué)感受性呼吸反射 動(dòng)脈血或腦脊液中P

14、O2、PCO2和H+的改 變，能反射性地調(diào)節(jié)呼吸稱化學(xué)性調(diào)節(jié)。 外周化學(xué)感受器：頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體； 中樞化學(xué)感受器：位于延髓腹外側(cè)淺表部 位。第64頁(yè)，共72頁(yè)。 CO2是維持呼吸中樞正常興奮性和促進(jìn)呼吸的一種最重要的體液因素。在一定范圍內(nèi)，吸入氣中CO2含量增加，呼吸運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)。但吸入氣中CO2含量增加到15%以上時(shí)，則會(huì)喪失意識(shí)，出現(xiàn)肌肉強(qiáng)直和震顫，稱之為CO2麻醉。第65頁(yè)，共72頁(yè)。 CO2對(duì)呼吸的作用是通過中樞化學(xué)感受器和外周化學(xué)感受器兩條途徑，反射性地使呼吸加深、加快；其中以中樞化學(xué)感受器途徑為主。第66頁(yè)，共72頁(yè)。 血中H+增加，呼吸運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)。它主要 是通過外周化學(xué)感受器而反射性地影響 呼吸；腦脊液中H+才是中樞化學(xué)感受器 的最有效刺激。第67頁(yè)，共72頁(yè)。 輕、中度缺O(jiān)2時(shí)，通過刺激外周化學(xué)感受 器反射性使呼吸運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)。嚴(yán)重缺O(jiān)2時(shí)，呼 吸減弱，甚至停止。 低O2對(duì)呼吸的刺激作用完全是通過外周化 學(xué)感受器實(shí)現(xiàn)的。低O2對(duì)呼吸中樞的直接作 用是抑制作用。第68頁(yè)，共72頁(yè)。 （二）肺牽張反射 由肺擴(kuò)張或縮小所引起的反射性呼吸變化，稱肺牽張反射。 （三）呼吸肌本體感受性反射 （四）防御性呼吸反射第69頁(yè)，共72頁(yè)。 一、名詞解釋： 肺通氣、肺內(nèi)壓、胸內(nèi)壓、潮氣量、肺活量、用力肺活