生理學課件-呼吸

1、呼 吸呼 吸生理學課件_呼吸概 述1.概念2.環(huán)節(jié)3.意義概 述1.概念呼吸：人體與外界環(huán)境間O2和CO2的交換過程呼吸：呼 吸 全 過 程組織換氣細胞內氧化代謝肺換氣氣體運輸肺通氣O2CO2氣體在血液中的運輸外呼吸內呼吸呼 吸 全 過 程組細胞內肺氣體運輸肺O2CO2氣體概 述概 述第一節(jié) 肺通氣一.呼吸道的結構特征和功能二.肺泡的結構特征和功能三.肺通氣的動力四.肺通氣的阻力五.肺容積和肺容量六.肺通氣量第一節(jié) 肺通氣一.呼吸道的結構特征和功能生理學課件_呼吸生理學課件_呼吸一.呼吸道的結構特征和功能 神經(jīng) 體液交感神經(jīng) 迷走神經(jīng) 組織胺 異丙腎上腺素 NE+2 Ach+M 呼吸道平滑肌

2、呼吸道平滑肌 舒張 收縮 收縮 舒張一.呼吸道的結構特征和功能 神經(jīng) 生理學課件_呼吸二.肺泡的結構特征和功能1.肺泡的結構2.呼吸膜3.肺泡表面活性物質二.肺泡的結構特征和功能1.肺泡的結構生理學課件_呼吸生理學課件_呼吸生理學課件_呼吸三.肺通氣的動力（一）呼吸運動（二）肺內壓（三）胸內壓三.肺通氣的動力（一）呼吸運動（一）呼吸運動1.概念2.過程3.狀態(tài)4.型式（一）呼吸運動1.概念生理學課件_呼吸生理學課件_呼吸生理學課件_呼吸肺內壓降低大氣壓 呼氣 吸氣肌 收縮（呼氣肌） 舒張 胸廓 擴大 縮小肺 擴大 縮小?肺內壓降低大氣壓 呼氣 吸氣生理學課件_呼吸（二）肺內壓（二）肺內壓生理學

3、課件_呼吸（三）胸內壓（三）胸內壓胸膜腔: 密閉的、潛在的腔隙，內無氣體，有少量漿液漿液作用：潤滑，產(chǎn)生內聚力胸膜腔內壓胸膜腔內的壓力胸膜腔: 漿液作用：潤滑，產(chǎn)生內聚力胸膜腔內壓胸膜腔內的壓力平靜吸氣末約為-5 -10mmHg，呼氣末約為-3-5mmHg用力吸氣可降到-90mmHg,用力呼氣可升高到110mmHg平靜吸氣末約為-5 -10mmHg，呼氣末約為-3-5m 胸內壓=肺內壓肺回縮力 胸廓生長速度肺, 擴張肺產(chǎn)生向內的彈性回縮力使肺泡擴張的肺內壓作用于胸膜腔的力：吸氣末或呼氣末，胸內壓肺的回縮力胸內壓形成原理 胸內壓=肺內壓肺回縮力 胸廓生長速度肺, 有利于肺擴張開放性氣胸胸內壓的生

4、理意義：肺塌陷，呼吸循環(huán)障礙有利于肺擴張開放性氣胸胸內壓的生理意義：肺塌陷，呼吸循環(huán)障生理學課件_呼吸生理學課件_呼吸(2)有利于靜脈血淋巴液的回流(2)有利于靜脈血淋巴液的回流生理學課件_呼吸肺內壓降低大氣壓 呼氣 吸氣肌 收縮（呼氣?。?舒張 胸廓 擴大 縮小肺 擴大 縮小胸內負壓漿液內聚力肺內壓降低大氣壓 呼氣 吸氣四.肺通氣的阻力（一）彈性阻力（二）非彈性阻力四.肺通氣的阻力（一）彈性阻力通氣阻力非彈性阻力（30%）肺組織本身回縮力 (1/3)肺泡表面張力(2/3)肺彈性阻力胸廓彈性阻力通氣阻力非彈性阻力（30%）肺組織本身回縮力肺泡表面張力肺彈順應性順應性1.肺順應性(lung co

5、mpliance, CL ) 在外力作用下，彈性組織的可擴張性 CL 1R肺順應性：單位壓力變化引起的肺容量變化CL=肺容量的變化 / 跨膜壓的變化 (L/cmH2O)（一）肺彈性阻力1.肺順應性(lung compliance, CL ) 正常及幾種異常情況下順應性曲線正常肺氣腫（emphysema）肺纖維化(fibrosis)肺容積(升)正常及幾種異常情況下順應性曲線正常肺氣腫（emphysema生理學課件_呼吸比順應性(specific compliance)： 肺順應性/肺容積肺順應性的影響因素(1) 肺容積肺順應性(L/cmH2O)成人 新生兒肺容積(L)2.50.08比順應性0.0

6、80.075比較不同個體肺的彈性阻力0.2 (1/5)0.006比順應性(specific compliance)：肺順應性肺彈性阻力肺組織本身回縮力 (1/3)肺泡表面張力 (2/3)2.肺彈性阻力的構成肺彈性阻力肺組織本身回縮力肺泡表面張力2.肺彈性阻力的構成表面張力表面張力生理學課件_呼吸r2r1P1P2TT注P:泡內壓 r:半徑T: 表面張力拉普拉斯 定律 P2T/rr2r1P1P2TT注拉普拉斯 定律 P2T/r3.肺表面活性物質（Pulmonary surfactant，PS）成分脂質PS結合蛋白質 親水性蛋白 SP-A，SP-D 疏水性蛋白 SP-B， SP-C 80%-90%磷

7、脂10%磷脂酰膽堿（PG）二棕櫚酰卵磷脂（DPPC）3.肺表面活性物質成分脂質PS結合蛋白質80%-90%磷脂1生理學課件_呼吸肺表面活性物質的作用(1)降低肺泡表面張力,降低吸氣阻力,增加肺順應性(2)穩(wěn)定大小肺泡的容量 r PS 降低T T P P =2T/r小 密 大 小 不變大 (3)防止肺不張(4)保持肺內“干燥”，防止肺水腫大 稀 小 大 不變小肺表面活性物質的作用(1)降低肺泡表面張力,降低吸氣阻力,增不同胎齡出生的新生兒NRDS發(fā)病率不同胎齡出生的新生兒NRDS發(fā)病率 氣道阻力(80%90%) 慣性阻力 粘滯阻力（二）非彈性阻力 (non-elastic resistance)

8、 （二）非彈性阻力分布鼻 50% , 聲門 25%,氣管和支氣管15，10 在直徑 2mm的細支氣管影響因素氣流速度氣流形式氣道口徑大小(R1/r4)跨壁壓肺實質的牽引自主神經(jīng)化學因素 氣道阻力(airway resistance)分布鼻 50% , 聲門 25%,氣管和支氣管15三、肺通氣功能的評價三、肺通氣功能的評價基本肺容積和肺容量肺總容量肺活量深吸氣量功能余氣量補吸氣量補呼氣量余氣量潮氣量一、肺容積 與肺通氣量余氣量基本肺容積和肺容量肺肺深功補吸補呼余氣量潮氣量一、肺容積 與五.肺容積和肺容量五.肺容積和肺容量 每分鐘吸入或呼出的氣體量 潮氣量 呼吸頻率舉例 500 12 6000ml

9、/min二、肺通氣量和肺泡通氣量1.每分通氣量 每分鐘吸入或呼出的氣體量舉例二、肺通氣量和肺泡1502500解剖無效腔吸氣呼氣末1502500150350500呼氣吸氣末1502500呼氣末1503501502500解剖無效腔吸氣呼氣末150150350500呼 =（潮氣量無效腔氣量）機能余氣量 （潮氣量無效腔氣量） 呼吸頻率2.肺泡通氣量每分鐘吸入肺泡的新鮮空氣量肺泡氣更新率舉例（500150） 12 = 4200ml/min肺泡通氣量是反映肺通氣效率的最好指標 =（潮氣量無效腔氣量）機能余氣量 （潮氣量無效腔呼吸形式肺泡通氣量(ml/min)呼吸頻率(次/min)肺通氣量(ml/min)潮

10、氣量 (ml)正常安靜1680005005600不同呼吸頻率、潮氣量對肺通氣量及肺泡通氣量的影響在一定的呼吸頻率范圍內，深而慢的呼吸比淺而快的呼吸更為有效深慢呼吸1000 880006800淺快呼吸2503280003200呼吸形式肺泡通氣量呼吸頻率肺通氣量潮氣量正常安靜168000第二節(jié) 呼吸氣體的交換一.氣體交換的原理二.肺泡氣體交換和組織氣體交換第二節(jié) 呼吸氣體的交換一.氣體交換的原理生理學課件_呼吸大氣組織肺泡氣靜脈血動脈血PO2PCO215940401021040.3465030大氣、肺泡氣、血液、組織中的PO2 和 PCO2 (mmHg)9710040大氣組織肺泡氣靜脈血動脈血PO

11、2PCO21594040102生理學課件_呼吸生理學課件_呼吸呼吸膜示意圖呼吸膜示意圖生理學課件_呼吸影響肺部氣體交換的因素 (1) 氣體的分壓差( P )(3) 呼吸膜（肺泡膜）的厚度(d) (4) 呼吸膜的面積(A) (2) 氣體擴散速度:溶解度(S)、分子量(MW) 氣體擴散速率 PTAS dMW 影響肺部氣體交換的因素 (1) 氣體的分壓差( P )(3肺泡通氣量(4.2L/min)每分肺血流量 (5L/min)0.840.84dead space肺泡無效腔0.84dead space生理學課件_呼吸生理學課件_呼吸第三節(jié) 氣體在血液中的運輸一.氣體在血液中的存在形式二.氧的運輸三.二

12、氧化碳的運輸?shù)谌?jié) 氣體在血液中的運輸一.氣體在血液中的存在形式氧的運輸氧的運輸氧含量氧容量2. 血氧飽和度 物理溶解(1.5%) HbO2（98.5%) （1分子Hb 結合4分子的O2）氧含量氧容量2. 血氧飽和度 物理溶解(1.5%)生理學課件_呼吸生理學課件_呼吸生理學課件_呼吸上段:Po2 mmHg( 10060），氧飽和度 97.4%-90%.(Po2變化大而O2飽和度變化小輕度缺氧不影響氧的運輸）高壓氧時增加的是：物理溶解的氧，為運氧的主要方式中段:Po2 mmHg(6040）(Po2輕度變化可使O2飽和度發(fā)生很大變化，細胞Po2低可釋放氧供給組織細胞下段 : Po2 mmHg(1

13、540） 供氧上段:Po2 mmHg( 10060），氧飽和度 97.紅細胞內2,3-DPG （二磷酸甘油酸）溫度 ，曲線右移H+ PCO2波爾效應（Bohr effect)PCO2和 H+，Hb由疏松型(R)轉向緊密型（T)，降低Hb對O2的親和力,利于HbO2釋放 O2（組織）,曲線右移。PCO2和 H+ （肺部） 使Hb結合O2 ，曲線左移。紅細胞內2,3-DPG H+波爾效應PCO2和 H+生理學課件_呼吸影響Hb 運輸O2的因素Hb的量與質氰化物中毒形成大量的高鐵Hb (Fe 3+不能結合O2)CO與Hb的親和力O2與Hb的親和力 200300倍Hb減少（貧血）,結合O2少影響Hb

14、運輸O2的因素Hb的量與質氰化物中毒形成大量的高鐵二氧化碳的運輸1.物理溶解 5 2. HCO3 88 3.氨基甲酰Hb 7二氧化碳的運輸1.物理溶解 5 2. HCO3 第四節(jié) 呼吸運動的調節(jié)一.呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成二.呼吸運動的反射性調節(jié)第四節(jié) 呼吸運動的調節(jié)一.呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內與呼吸有關的 神經(jīng)元集中的部位1.呼吸中樞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內與呼吸有關的1.呼吸中樞呼吸中樞呼吸中樞中腦延髓PBKF脊髓腦橋中延髓PBKF脊腦呼吸節(jié)律的形成呼吸節(jié)律的形成2.呼吸節(jié)律的形成 神經(jīng)元網(wǎng)絡學說 2.呼吸節(jié)律的形成 神經(jīng)元網(wǎng)絡學說 二、呼吸的反射性調節(jié)（一）肺牽張反射（pulmo

15、nary strech reflex， Hering-Breuer reflex，黑-伯反射 ） 肺擴張反射 肺縮小反射二、呼吸的反射性調節(jié)（一）肺牽張反射（pulmonary s肺擴張反射感受器：支氣管、細支氣管平滑肌中的牽張感受器適宜刺激：牽張（氣道壁擴張）傳入神經(jīng)：迷走神經(jīng)中樞機制：興奮吸氣切斷機制效應：促進 吸氣呼氣意義：防止吸氣過深， 調節(jié)呼吸頻率和深度 種屬差異： 肺擴張反射的閾值高 兔最明顯.對人作用較小肺擴張反射感受器：支氣管、細支氣管平滑肌中的牽張感受器適宜刺例：切斷動物雙側迷走神經(jīng)后, 呼吸的改變是A. 呼吸頻率加快 B. 呼吸幅度減小 C. 吸氣時相縮短 D.血液CO2分

16、壓暫時升高 E. 呼吸頻率減慢、幅度增大例：呼吸運動的化學反射性調節(jié)呼吸運動的化學反射性調節(jié)呼吸中樞潮氣量呼吸頻率效應器（呼吸?。﹦用}血PCO2PO2H+化學感受器呼潮氣量呼吸頻率效應器化學感受器頸主動脈體的解剖位置頸中樞化學感受器中樞化學感受器呼吸運動的反射性調節(jié)呼吸運動的反射性調節(jié)1.CO2的調節(jié)作用1.CO2的調節(jié)作用過度通氣PCO2過低對呼吸興奮作用解除 呼吸暫停CO2是維持呼吸中樞興奮性的生理性體液因子過度通氣PCO2過低對呼吸興奮作用解除 呼吸暫停CO1%1CO24%CO27%CO2呼吸明顯增強PCO21%1CO24%7%呼PCO2肺泡氣PCO2CO2肺泡毛細血管毛細血管（動脈血）

17、PCO2CO2肺泡氣PCO2CO2肺毛細毛細血管（動脈血）PCO2CO2 H+不變 PCO2H+PCO2人工腦脊液中樞化學感受器對PCO2的反應 H+不變H+PCO2人工中樞化學感受器對PCO2的反應H2O碳酸酐酶H2CO3中樞化學感受器H+HCO3動脈血中PCO2升高CO2血腦屏障H2O碳酸酐酶H2CO3中樞H+HCO3動脈血中PCO呼吸中樞PCO2CO210%PCO2過高直接抑制呼吸中樞呼吸中樞PCO2CO2PCO2CO2潴留中樞化學感受器發(fā)生適應呼吸中樞低氧化學感受器呼吸中樞2. 缺O(jiān)2對呼吸的調節(jié)CO2潴留中樞化學感受器呼吸中樞低氧化學感受器呼吸中樞2. 2. 缺O(jiān)2對呼吸的調節(jié)缺O(jiān)2: 直接抑制呼吸中樞 同時興奮頸動脈體和主動脈體, 間接興奮呼吸中樞