第五章 呼吸課件

2013呼吸第五章呼吸第一節(jié)肺通氣第三節(jié)氣體在血液中的運輸?shù)谒墓?jié)呼吸運動的調節(jié)第二節(jié)肺換氣和組織換氣

概述2013呼吸呼吸過程：呼吸(respiration)機體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。2013呼吸呼吸的三個環(huán)節(jié)外呼吸內(nèi)呼吸（組織換氣）氣體在血液中的運輸肺通氣肺換氣2013呼吸第一節(jié)肺通氣(pulmonaryventilation)概念：肺與外界環(huán)境之間進行氣體交換的過程。（一）肺通氣的動力2013呼吸呼氣肺內(nèi)壓＞大氣壓縮小肺臟吸氣肺內(nèi)壓＜大氣壓胸廓呼吸肌縮小收縮舒張擴張原動力:呼吸運動

擴張直接動力:肺內(nèi)壓與大氣壓的壓力差。2013呼吸1.呼吸運動(respiratorymovement)

呼吸肌收縮和舒張引起的胸廓節(jié)律性擴大和縮小。呼吸肌吸氣肌：膈肌、肋間外肌呼氣肌：肋間內(nèi)肌、腹肌2013呼吸

膈肌肋間外肌肋間內(nèi)肌2013呼吸(1)過程：

肺內(nèi)壓＞大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道出肺胸廓容積縮小,肺被動縮小膈肌和肋間外肌舒張，肋骨和膈肌彈性回位，→胸廓上下、前后、左右徑縮小肺內(nèi)壓＜大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道入肺胸廓容積擴大，肺被動擴張膈肌收縮→胸廓上下徑增大肋間外肌收縮→胸廓前后、左右徑擴大

吸氣

呼氣2013呼吸①胸式呼吸、腹式呼吸(2)型式:②平靜呼吸(eupnea)和用力呼吸；腹式呼吸(abdominalbreathing)胸式呼吸（thoracicbreathing）(4)特點：①平靜呼吸時，吸氣是主動的，呼氣是被動的。②用力呼吸時，吸氣和呼氣都是主動的。③平靜呼吸時，肋間外肌所起的作用＜膈肌。(3)頻率成人:12～18次/分嬰兒:60～70次/分2013呼吸

2.肺內(nèi)壓(intrapulmonarypressure)

●呼吸暫停、聲帶開放、呼吸道通暢時，肺內(nèi)壓與大氣壓相等●呼吸運動過程中，肺內(nèi)壓呈周期性交替升降

●肺內(nèi)壓變化的程度與呼吸運動的緩急、深淺和呼吸道是否通暢有關指肺泡內(nèi)氣體的壓力。2013呼吸人工呼吸原理:使肺內(nèi)與外界大氣壓間產(chǎn)生壓力差方法:負壓吸氣式(壓胸法)

正壓吸氣式口對口呼吸法，呼吸機2013呼吸3.胸膜腔內(nèi)壓(Intrapleuralpressure)（1）概念:指胸膜腔內(nèi)的壓力，簡稱胸內(nèi)壓。（2）測定方法:直接法，間接法一個呼吸周期的胸內(nèi)壓與肺內(nèi)壓2013呼吸（3）壓力:平靜吸氣時:胸內(nèi)壓<大氣壓呼氣時:胸內(nèi)壓<大氣壓特點:①平靜呼吸時胸內(nèi)壓始終為負壓；②用力呼吸時負壓變動更大；③有時可為正壓(如緊閉聲門用力呼氣)。2013呼吸①有少量漿液的密閉腔；②肺和胸廓是彈性組織；③胸廓自然容積>肺容積；

胸內(nèi)壓＝肺內(nèi)壓－肺回縮力＝0－肺回縮力使肺回縮使肺擴張

肺回縮力

肺內(nèi)壓

形成因素:（4）成因:2013呼吸(6)胸內(nèi)負壓的生理意義:

①潤滑作用

②漿液分子的內(nèi)聚力使兩層胸膜貼附在一起

(5)漿液的作用①紐帶作用；②維持肺處于擴張狀態(tài)；③促進血液和淋巴液的回流。2013呼吸（二）肺通氣的阻力Resistancestoventilation

彈性阻力非彈性阻力肺通氣阻力胸廓彈性阻力

肺彈性阻力氣道阻力粘滯阻力慣性阻力2013呼吸1.彈性阻力和順應性肺容積變化(△V)肺順應性(CL)=───────=0.2L/cmH2O跨肺壓變化(△P)測得的肺順應性（L/cmH2O）比順應性=————————————————————

肺總量（L）順應性：指在外力作用下彈性組織的可擴張性。=(1/彈性阻力)(1)肺的彈性阻力和順應性彈性阻力：物體對抗外力作用引起變形的力。2013呼吸來源：Ⅰ.肺泡表面張力

肺泡內(nèi)的液-氣界面的液體分子表現(xiàn)的內(nèi)聚力彈性回縮力:1/3肺泡表面張力:2/3離體肺在充氣和充水時，可見充氣所需的壓力＞充水。2013呼吸肺的靜態(tài)順應性（壓力-容積曲線）2013呼吸根據(jù)Laplace定律:

P(N/cm)＝————————

2T(N/cm)r(cm)肺泡內(nèi)壓力(P):與表面張力(T)成正比,與肺泡半徑(r)成反比。相連通的大小不同的肺泡內(nèi)壓及氣體流動方向示意圖問：會不會小肺泡越來越小，大肺泡越來越大？2013呼吸Ⅱ.表面活性物質(pulmonarysurfactant)來源：肺泡Ⅱ型細胞成分:二棕櫚酰卵磷脂(DPL或DPPC)。作用：降低表面張力生理意義：

a.維持肺泡的穩(wěn)定c.降低吸氣阻力，減少吸氣做功b.防止肺水腫;2013呼吸吸氣肺泡表面積↑DPL分散降T的作用↓表面張力↑肺泡回縮防肺泡破裂

(呼氣)(↓)(密集)(↑)(↓)(擴張)(防萎陷)2013呼吸臨床：●成人肺炎、肺血栓等→表面活性物質↓→肺不張。

●6～7個月胎兒才開始分泌表面活性物質，故早產(chǎn)兒可因缺乏表面活性物質而發(fā)生肺不張和新生兒肺透明膜病→呼吸窘迫綜合征。2013呼吸

（2）胸廓的彈性阻力①胸廓處于自然位置時(肺容量≈67％)②胸廓縮小時(肺容量＜67％)，彈性阻力向外；③胸廓擴大時(肺容量＞67％)，彈性阻力向內(nèi)2013呼吸

（3）影響彈性阻力的因素

①肺充血、肺不張、表面活性物質減少、肺纖維化和感染等原因→肺彈性阻力↑(肺順應性↓)→吸氣困難②③肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹內(nèi)占位病變等原因→彈性阻力↑(順應性↓)2013呼吸

（3）影響彈性阻力的因素

①肺充血、肺不張、表面活性物質減少、肺纖維化和感染等原因→肺彈性阻力↑(肺順應性↓)→吸氣困難②肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹內(nèi)占位病變等原因→彈性阻力↑(順應性↓)③肺氣腫時→肺彈性成分破壞→肺回縮力↓→肺彈性阻力↓(肺順應性↑)→呼氣困難

故肺順應性加大并不一定表示肺通氣功能好

2013呼吸

⑴氣道阻力特點:①只在呼吸運動時產(chǎn)生；②與氣體流動形式有關：③與氣道半徑的4次方成反比：（R∝1／r4）2.非彈性阻力——氣道阻力2013呼吸

⑵影響氣道阻力的因素：①跨壁壓：②肺實質對氣道壁的外向牽引作用：③氣道管壁平滑肌舒縮活動：④化學因素：2013呼吸二、肺通氣功能的指標

潮氣量補吸氣量補呼氣量肺總量殘氣量功能殘氣量肺活量(一)肺容積和肺容量深吸氣量2013呼吸肺活量(vitalcapacity,VC)

：盡力吸氣后，從肺內(nèi)所能呼出的最大氣體量。用力肺活量(forcedvitalcapacity,FVC)

：指一次最大吸氣后，盡力盡快呼氣所能呼出的最大氣體量。2013呼吸

正常值：FEV1=80％，F(xiàn)EV2=96％,FEV3=99％。用力呼氣量(forcedexpiratoryvolume,FEV)一次最大吸氣后再盡力盡快呼氣是，在一定時間內(nèi)所能呼出的氣體量。通常以它所占用力肺活量的百分數(shù)表示。意義：是評價肺通氣功能較好指標。2013呼吸(二)肺通氣量(Ventilationvolume)

最大通氣量最大通氣量-每分通氣量×100%≥93%(反映通氣貯備能力)=6～8L/min=70～120L/min⒈每分通氣量(pulmonaryventilation)

每分鐘吸入或呼出的氣體總量＝潮氣量×呼吸頻率(次/分)最大通氣量=最大限度潮氣量×最快呼吸頻率(次/分)通氣貯量百分比=——————————————————2013呼吸2.肺泡通氣量(alveolarventilation)

每分鐘吸入肺泡的新鮮空氣量解剖無效腔肺泡無效腔生理無效腔＝(潮氣量-無效腔量)×呼吸頻率2013呼吸

淺而快的呼吸與深而慢的呼吸，哪一種呼吸效率高？2013呼吸復習思考題1.胸膜腔內(nèi)負壓是如何形成的？有什么生理意義？2.什么叫肺泡表面張力？肺泡表面活性物質有什么生理意義？3.為什么用生理鹽水擴張肺阻力較小？4.無效腔對肺泡通氣量有何影響？5.為什么說時間肺活量更能反映肺通氣功能？2013呼吸

第二節(jié)肺換氣和組織換氣一、氣體交換的原理

原理：擴散。動力：膜兩側的氣體分壓差。速率：=擴散速率（D）:單位時間氣體擴散的容積分壓差×溫度×氣體溶解度×擴散面積擴散距離×√分子量擴散系數(shù)=氣體溶解度√分子量2013呼吸二、肺換氣與組織換氣

動力：分壓差方向：分壓高→分壓低CO2O2換氣結果肺Ｖ血組織Ａ血↓↓Ａ血Ｖ血2013呼吸6層＜1μm厚三、影響肺換氣的因素CO2O2(二)呼吸膜面積(一)呼吸膜厚度厚度↑→通透性↓→氣體交換↓面積↓→氣體交換↓。2013呼吸(三)通氣/血流比值（Ventilationperfusionratio

VA/Q）

每分肺泡通氣量（VA）/每分肺血流量（Q）(5L/min)＝0.84(4.2L/min)1.VA/Q↑→增大生理無效腔2.VA/Q↓→增大功能性A-V短路→換氣效率↓無氣體交換無血流通過2013呼吸幾點說明：●VA/Q↑or↓→換氣效率↓→缺O(jiān)2和CO2潴留的癥狀;但以缺O(jiān)2為主，原因：①A-V血間PO2＞PCO2,功能性A-V短路時，A血PO2↓的程度＞V血PCO2↑；②CO2的擴散系數(shù)是O2的20倍，CO2的擴散速＞O2，不易出現(xiàn)CO2潴留的癥狀；③∵A血PO2↓和PCO2↑時，可刺激呼吸，有助于CO2的排出，而無助于O2的攝?。∣2和CO2解離曲線的特點所決定的）。2013呼吸

●整個肺臟的VA/Q=0.84,是衡量肺換氣功能的指標。

人體直立時肺局部的VA/Q肺上區(qū)肺下區(qū)VA/Q0.240.82VA/Q0.071.29VA/Q3.40.642013呼吸（四）肺擴散容量

（diffusingcapacityoflung,DL）

概念：指氣體在單位分壓差作用下，每分鐘通過呼吸膜擴散的體積。意義：測定氣體通過呼吸膜能力的一種指標。正常值：O2=20mL·min-1·mmHg-1CO2=400～450mL·min-1·mmHg-1劇烈運動時O2的DL可增加到60mL·min-1·mmHg-1。2013呼吸復習思考題1.影響肺氣體擴散的因素有哪些？2.通氣/血流比值偏離正常范圍對肺氣體交換有何不良影響？3.為什么CO2擴散速度高于O2？4.呼吸膜由哪些結構組成？5.比較空氣、吸入氣、肺泡氣、呼出氣的CO2、O2分壓有何不同，解釋其原因。2013呼吸

第三節(jié)氣體運輸一、運輸形式:（一）物理溶解:（二）化學結合:主要運輸形式。

物理溶解化學結合動態(tài)平衡1atm：O2溶解量=0.3ml％3atm：O2溶解量=6.3ml％（即↑20倍，是高壓氧治療的理論基礎)2013呼吸二、氧的運輸(一)物理溶解：(1.5%)(二)化學結合:(98.5%)

當表淺毛細血管床血液中去氧Hb達5g/100ml以上，呈藍紫色稱紫紺（一般是缺O(jiān)2的標志）。PO2↑(氧合)PO2↓(氧離)HbO2鮮紅色紫藍色Hb+O22013呼吸

臨床常見缺氧及紫紺

分析：紫紺與缺氧的關系2013呼吸③1分子Hb可與4分子O2可逆結合

Hb+O2結合的最大量——氧容量(oxygencapacity)100ml血Hb+O2結合的實際量——氧含量(oxygencontent)氧含量?氧容量的——氧飽和度(oxygensaturation)

2.

O2與Hb結合的特征:

PO2↑(氧合)PO2↓(氧離)②是氧合，非氧化:①反應快、可逆、受PO2的影響、不需酶的催化；2013呼吸④

Hb+O2的結合或解離曲線呈S形

機制：與Hb的變構有關：

氧合Hb為疏松型（R型）去氧Hb為緊密型（T型）當Hb某亞基與O2結合或解離后→Hb變構→其他亞基的親O2力↑or↓→Hb4個亞基的協(xié)同效應便呈現(xiàn)S形的氧離曲線特征?！弋擮2與Hb的Fe2+結合后↓Hb4個亞基間的鹽鍵逐步斷裂↓Hb分子由T型→R型（即對O2的親和力逐步↑）R型的親O2力為T型的數(shù)百倍2013呼吸（三）氧離曲線特征及生理意義意義:保證低氧分壓時的高載氧能力。1.上段:

PO28.0～13.3kPa（60～100mmHg）坡度較平坦。表示血液PO2與Hb氧飽和度關系的曲線(1)高原(2.0KM的低氣壓),PO2↓明顯而Hb結合O2量變化不大；(2)輕度呼衰病人肺泡氣PO2↓明顯而Hb結合O2量變化不大。2013呼吸2.中段:PO28.0～5.3kPa(40～60mmHg)坡度較陡。表明：PO2降低能促進大量氧離，血氧飽和度下降顯著。意義:維持正常時組織的氧供。因正常時組織的氧供，PO2在中段范圍變化2013呼吸意義:維持活動時組織的氧供。3.下段:PO25.3～2.0kPa(15～40mmHg)坡度更陡。表明：PO2稍有下降,血氧飽和度就急劇下降。因下段釋放O2量為正常時的3倍(=O2儲備段)。2013呼吸

P50：指Hb氧飽和度達到50%時的Po2。

●P50↑表明Hb對o2的親和力↓，即曲線右移

（下移）（四）影響氧離曲線的因素表示Hb對o2的親和力●P50↓表明Hb對o2的親和力↑,即曲線左移

（上移）2013呼吸

1.

Pco2↑PH↓波爾效應(Bohreffect)酸度對Hb與o2親和力的影響，意義：①在肺臟促進氧合②在組織促進氧離。Pco2↑PH↓→氧離曲線右移Pco2↓PH↑→氧離曲線左移2013呼吸T↑→H+活度↑→Hb與O2親和力↓→Hb釋放O2

→Hb變?yōu)镽型→右移→

氧離易→氧離曲線右移

T↓→氧離曲線左移2.溫度如：冬天，末梢循環(huán)↓+氧離難→局部紅、易凍傷2013呼吸2013呼吸3.2,3-DpG

2,3-DpG↑→氧離曲線右移

2,3-DpG↓→氧離曲線左移機制①能與Hb結合形成鹽鍵②使[H+]↑→波爾效應(1)高原缺氧→RBC無氧代謝↑→DPG↑→曲線右移→氧離易(2)大量輸入冷凍血→DPG↓→曲線左移→

氧離難

（冷凍血3周后，RBC無氧代謝停止→DPG↓）2013呼吸4.Pco↑Pco↑→曲線左移→氧離難

CO與Hb親和力>o2與Hb親和力250倍；Hb的Fe2+→Fe3+失去結合o2的能力（如亞硝酸鹽）

異常Hb：Hb的運o2能力↓（如地中海貧血）

胎兒Hb：Hb的4條肽鏈為α2γ2(成人為α2β2)，親和力＞成人。5.Hb本身的性質COCOCO2013呼吸三、CO2的運輸(一)物理溶解：5％(二)化學結合：95％

⒈HCO3-的形式：88％(1)反應過程CO2＋H2O(2)反應特征碳酸酐酶H2CO3HCO3-＋H+①反應速極快且可逆，反應方向取決PCO2差②RBC膜上有Cl-和HCO3-特異轉運載體③需酶催化:碳酸酐酶加速反應0.5萬倍,雙向作用④在RBC內(nèi)反應,在血漿內(nèi)運輸2013呼吸CO2的運輸2013呼吸⒉氨基甲酰血紅蛋白的形式：7％在組織在肺臟HHbNHCOOH＋O2

①反應迅速且可逆，無需酶催化；②反應方向主要受氧合作用的調節(jié):

HbO2的酸性高,難與CO2結合,反應向左進行HHb的酸性低,易與CO2結合,反應向右進行

③雖不是主要運輸形式,卻是高效率運輸形式，因肺部排出的CO2有20％是此釋放的(2)特征:過程：HbNH2O2+H++CO22013呼吸(三)CO2解離曲線表示血液中CO2含量與PCO2間關系的曲線。(1)幾乎成線性關系(非S形曲線)，且無飽和點.(2)每100ml血液釋放出4mlCO2(3)血PO2↑時，CO2解離曲線下移2013呼吸★為什么血PO2↑，CO2解離曲線會下移？

何爾登效應（Haldaneeffect):

O2與Hb的結合促使CO2的釋放★為什么V血CO2的含量＞A血？

∵Hb酸性弱,易與CO2結合，生成HHbNHCOOH。2013呼吸(四)

O2與Hb結合對CO2運輸?shù)挠绊慔bNH2O2+H++CO2

在肺臟在組織HHbNHCOOH＋O2何爾登效應（Haldaneeffect):O2與Hb結合促使CO2釋放，而去氧Hb則易與CO2結合。CO2通過波爾效應影響O2的結合和釋放，O2通過何爾登效應影響CO2的結合和釋放。2013呼吸在肺臟氧與二氧化碳運輸形式2013呼吸在組織氧與二氧化碳運輸形式2013呼吸1.Hb氧解離曲線特征如何？其生理意義如何？2.影響氧解離曲線的因素有哪些？為什么？3.波爾效應有何生理意義？4.CO2運輸?shù)男问接心男?？各有何特征?.影響CO2運輸?shù)囊蛩赜心男?.何爾登效應有何生理意義？7.為什么血PO2↑，CO2解離曲線會下移？8.為什么V血CO2的含量＞A血？復習思考題2013呼吸第四節(jié)呼吸運動的調節(jié)基本呼吸中樞2013呼吸一、呼吸中樞

延髓是呼吸基本中樞,腦橋是呼吸調整中樞2013呼吸2013呼吸(二)呼吸節(jié)律的形成(1)起步細胞學說：節(jié)律性呼吸是由延髓內(nèi)具有起步樣活動的N元的節(jié)律性興奮引起的。

前包欽格復合體

(2)N元網(wǎng)絡學說：節(jié)律性呼吸依賴于延髓內(nèi)呼吸N元之間復雜的相互聯(lián)系和相互作用。在此基礎上提出了多種模型，如吸氣活動發(fā)生器和吸氣切斷機制模型。2013呼吸

吸氣活動發(fā)生器和吸氣切斷機制模型

2013呼吸二、呼吸運動的反射性調節(jié)(Reflexregulationofrespiration)(一)肺牽張反射(黑-伯反射)指肺擴張或萎陷引起的吸氣抑制或興奮的反射。1.肺萎陷反射(肺縮小反射)肺萎陷較明顯時引起吸氣的反射。在平靜呼吸調節(jié)中的意義不大，但對阻止呼氣過深和肺不張等可能起一定作用。2013呼吸

2.肺擴張反射：肺擴張時抑制吸氣活動得反射過程：肺擴張→肺牽感器興奮→迷走N→延髓→興奮吸氣切斷機制N元→吸氣轉化為呼氣意義:

加速吸氣向呼氣的轉換2013呼吸1.外周化學感受器(二)化學感受性呼吸反射PO2、PCO2、[H+]的變化頸動脈體和主動脈體適宜刺激2013呼吸2.中樞化學感受器

位于延髓腹外側淺表部位適宜刺激：腦脊液和局部細胞外液中的H+2013呼吸2013呼吸頸動脈體和主動脈體化學感受性反射PO2↓[H+]↑PCO2↑↓

頸動脈體和主動脈體外周化學感受器（+）竇、弓N孤束核心血管中樞興奮性改變呼吸中樞