呼吸(人體解剖生理學)

第五節(jié)

呼吸系統(tǒng)的結構與功能

呼吸—肺通氣

大致解剖上呼吸道鼻、咽、喉下呼吸道

氣管支氣管終末細支氣管呼吸

肺通氣呼吸氣體的交換氣體在血液中的運輸呼吸運動的調(diào)節(jié)呼吸

呼吸的概念

呼吸的意義：機體與環(huán)境之間所進行的氣體交換過程

維持內(nèi)環(huán)境02和CO2含量的相對穩(wěn)定，保證機體新陳代謝的正常進行

呼吸

呼吸過程

外呼吸氣體在血液中的運輸

內(nèi)呼吸(組織換氣)肺通氣

肺換氣呼吸—肺通氣肺通氣pulmonaryventilation肺與外環(huán)境之間的氣體交換肺通氣的動力直接動力肺內(nèi)壓與大氣壓之間的壓力

原動力呼吸運動呼吸—肺通氣呼吸運動

Respiratorymovement呼吸肌的收縮和舒張引起胸廓的擴大和縮小

呼吸肌

呼吸肌膈肌肋間肌

一些胸部、肩部、腹部的輔助呼吸肌

呼吸

—肺通氣呼吸—肺通氣平靜呼吸膈肌和肋間外肌收縮--------吸氣膈肌和肋間外肌舒張--------呼氣

吸氣主動，呼氣被動呼吸—肺通氣用力呼吸

吸氣時，除膈肌、肋間外肌加強收縮外，還有胸鎖乳突肌、斜角肌等輔助吸氣肌也參加收縮

呼氣時，除膈肌和肋間外肌舒張外，還有呼氣肌(如腹壁肌、肋間內(nèi)肌等)參加收縮

吸氣、呼氣均主動呼吸—肺通氣肺通氣的阻力

彈性阻力

非彈性阻力

呼吸—肺通氣彈性阻力Elasticresistance定義：彈性組織在外力作用下變形時產(chǎn)生對抗變形和回縮的力組成胸廓的彈性阻力

肺的彈性阻力

呼吸—肺通氣順應性compliance定義：彈性組織在外力作用下的可擴展性順應性與彈性阻力的關系：C=1/R呼吸—肺通氣

肺的彈性阻力肺彈力纖維回縮力：1/3肺泡表面張力：2/3呼吸肺泡回縮力=表面張力/肺泡半徑呼吸—肺通氣肺泡表面活性物質(zhì)Surfactant來源：II型細胞分泌的一種復雜的脂蛋白主要成分：二軟脂酰卵磷脂生理作用：降低表面張力維持大小肺泡的容積相對穩(wěn)定調(diào)整肺泡回縮力的作用避免肺水腫呼吸—肺通氣非彈性阻力

氣道阻力組織粘滯阻力

較小，一般可忽略不計

呼吸—肺通氣

氣道阻力受氣道口徑和氣流速度的影響

氣道口徑是主要因素，阻力與氣道的半徑四次方成反比迷走神經(jīng)興奮，引起平滑肌收縮，使氣道口徑減小，氣道阻力增大交感神經(jīng)興奮，引起平滑肌舒張，使氣道口徑增大，氣道阻力減小

呼吸—肺通氣肺內(nèi)壓

是指肺泡內(nèi)的壓力

肺內(nèi)壓<大氣壓，外界氣體流人肺泡肺內(nèi)壓>大氣壓,肺內(nèi)氣體流出肺呼吸—肺通氣胸內(nèi)負壓Intrapleuralpressure指胸膜腔內(nèi)的壓力。平靜呼吸過程中，胸內(nèi)壓總是低于大氣壓，所以又稱胸內(nèi)負壓

生理意義

維持肺泡處于擴張狀態(tài)，有利于肺通氣和肺換氣

有利于腔靜脈和胸導管的擴張，促進靜脈血液和淋巴液的回流

呼吸—肺通氣胸內(nèi)負壓形成

胸膜腔是一個密閉潛在的腔隙，二層胸膜之間只有少量漿液，沒有氣體

人出生后胸廓增長速度大于肺的增長速度，肺始終處于被胸廓牽拉而擴張的狀態(tài)

肺和胸廓都具有彈性，肺組織由于被牽拉擴張而產(chǎn)生了回縮力

呼吸—肺通氣胸內(nèi)壓=肺內(nèi)壓—肺回縮力

在吸氣末和呼氣末，肺內(nèi)壓等于大氣壓，則：胸內(nèi)壓=大氣壓—肺回縮力

將大氣壓作為0，則胸內(nèi)壓=-肺回縮力呼吸—肺通氣呼吸—肺通氣肺容量pulmonarycapacity1指肺容納的氣體量1.潮氣量Tidalvolume（TV）

是指平靜呼吸時，每次吸人或呼出的氣量正常值約400—500mL

2.補吸氣量Inspiratoryreservevolume（IRV）是指平靜吸氣末，再盡力吸氣所能吸人的最大氣量正常值約1500-1800mL3.補呼氣量

Expiratoryreservevolume(ERV)是指平靜呼氣末，再盡力呼氣所能呼出的最大氣量正常值約900—1200mL呼吸—肺通氣肺容量24.殘氣量residualvolume

是指最大呼氣末仍殘存在肺內(nèi)的氣量

正常值男性約1500mL，女性約1000mL5.功能殘氣量Functionalresidualcapacity

是指平靜呼氣末殘存在肺內(nèi)的氣量正常值男性約5000mL，女性約3500mL呼吸—肺通氣肺容量27.肺活量Vitalcapacity是指在做最大吸氣之后再盡力呼氣所能呼出的氣量肺活量=潮氣量+補吸氣量+補呼氣量正常成人男性約3500mL，女性約2500mL反映肺一次通氣的最大能力呼吸—肺通氣肺容量38.時間肺活量Timedvitalcapacity是指盡力吸氣后，再用力并以最快的速度呼出，分別測量第1秒末、第2秒末、第3秒末呼出的氣量占肺活量的百分數(shù)正常成人第1秒末呼出的氣量約占肺活量的83％，第2秒末約占96％，第3秒末約占99％

呼吸—肺通氣肺容量殘氣量補呼氣量潮氣量補吸氣量無效腔氣量肺總容量指肺所容納的最大氣量，相當于是肺活量和余氣量之和呼吸—肺通氣示意圖呼吸—肺通氣肺活量=潮氣量+補吸氣量+補呼氣量深吸氣量=潮氣量+補吸氣量深呼氣量=潮氣量+補呼氣量功能殘氣量=殘氣量+補呼氣量呼吸—肺通氣肺通氣量Ventilation

每分通氣量Minuteventilation

每分通氣量是指每分鐘進或出肺的氣體總量平靜呼吸時，每分通氣量=潮氣量×呼吸頻率

肺泡通氣量Alveolarventilation每分鐘吸人肺泡的新鮮空氣量每分肺泡通氣量=(潮氣量—解剖無效腔氣量)×呼吸頻率呼吸—肺通氣解剖無效腔從上呼吸道至呼吸性細支氣管以前的呼吸道

其腔內(nèi)的氣體不參與氣體交換

容量約為150ml呼吸—肺通氣肺泡無效腔進入肺泡的氣體因血液在肺內(nèi)分布不均勻而未能進行氣體交換正常人肺泡無效腔接近于零

生理無效腔肺泡無效腔加上解剖無效腔

呼吸—氣體的交換氣體交換

Exchangofrespiratorygas肺換氣

組織換氣

呼吸—氣體的交換氣體交換的動力是膜兩側各氣體的分壓差

02和C02的交換都是通過生物膜以單純擴散方式來完成

呼吸—氣體的交換呼吸膜呼吸—氣體的交換肺泡氣、血液和組織內(nèi)O2和CO2的分壓KPa(mmHg)

空氣肺泡氣動脈血靜脈血組織O2

21.2(159)13.9(104)13.3(100)5.3(40)4.0(30)C02

0.04(0.3)5.3(40)5.3(40)6.1(46)6.7(50)呼吸—氣體的交換肺換氣肺泡氣的02分壓>靜脈血的02分壓

肺泡氣的C02分壓<靜脈血的C02分壓

呼吸—氣體的交換影響肺換氣的因素

呼吸膜面積和厚度

通氣／血流比值（V/Q）呼吸—氣體的交換通氣／血流比值（V/Q）每分肺泡通氣量與肺血流量之間的比值V/Q維持0.84是適宜狀態(tài)，氣體交換效率高呼吸—氣體的交換通氣／血流比值（V/Q）V/Q增大：肺通氣過度或肺血流量不足V/Q減?。悍瓮獠蛔慊蚍窝髁窟^多呼吸—氣體的交換組織換氣血液與細胞之間02和C02的交換過程組織內(nèi)的02分壓<動脈血的O2分壓組織內(nèi)的C02分壓>動脈血的C02分壓02由血液向組織細胞擴散，C02則由組織細胞向血液內(nèi)擴散

呼吸—氣體的交換影響組織換氣的因素組織細胞代謝與血液供應情況組織細胞與有血流的毛細血管間距離呼吸—氣體的運輸02和C02在血液中的運輸形式

物理溶解化學結合

化學結合是氣體的主要運輸形式

呼吸—氣體的運輸O2的運輸

物理溶解

化學結合02+Hb

HbO2

PO2高PO2低呼吸—氣體的運輸HbO2呈鮮紅色，Hb呈紫藍色紫紺：血液含還原Hb>5g％，皮膚、甲床或粘膜出現(xiàn)淺藍色，為缺氧的表現(xiàn)呼吸—氣體的運輸CO中毒CO與血紅蛋白的親和力是02的210倍血紅蛋白中的Fe2＋被氧化成Fe3＋，失去與O2結合的能力櫻桃紅色呼吸—氣體的運輸C02的運輸物理溶解5％化學結合碳酸氫鹽88％氨基甲酸血紅蛋白7％呼吸—氣體的運輸呼吸—氣體的運輸氨基甲酸血紅蛋白形式C02與血紅蛋白的氨基(NH2)結合成氨基甲酸血紅蛋白反應無需酶的參加，而且是可逆的

呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)呼吸的調(diào)節(jié)

神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)呼吸中樞Respiratorycenters

分布于大腦皮層、間腦、腦橋、延髓和脊髓等部位

呼吸節(jié)律基本上起源于延髓

腦橋中存在著能完善呼吸節(jié)律的呼吸調(diào)整中樞

呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)延髓有一個中樞吸氣活動發(fā)生器

，可引起吸氣神經(jīng)

興奮，產(chǎn)生吸氣

延髓內(nèi)還有一個吸氣切斷機制，興奮后可切斷吸氣而發(fā)生呼氣

呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)C02、H+和其它傳人沖動作用下，吸氣中樞的吸氣神經(jīng)元興奮

傳至脊髓吸氣肌運動神經(jīng)元，引起吸氣

傳至吸氣切斷機制，使之興奮

傳至腦橋呼吸調(diào)整中樞，使之興奮

呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)肺牽張反射PulmonarystretchreflexorHering-BreuerReflex

(黑—伯反射)指肺擴張或肺縮小引起的吸氣抑制或興奮的反射

感受器位于氣管和支氣管的平滑肌內(nèi)

吸氣時肺擴張，牽拉呼吸道使之擴張，感受器興奮

沖動經(jīng)迷走神經(jīng)傳人延髓，切斷和終止吸氣，轉(zhuǎn)入呼氣

呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)化學感受器反射中樞化學感受器位于延髓腹外側淺表部位

對局部的H+和C02濃度變化敏感，尤其是H+濃度

外周化學感受器位于頸動脈體和主動脈體感受血液中PC02、PO2和H+濃度的變化

呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)C02對呼吸運動的影響

C02是調(diào)節(jié)呼吸最重要的生理性體液因子

C02濃度升高引起呼吸運動加深加快作用途經(jīng)刺