第四單元 呼吸功能課件

第五章呼吸第四單元呼吸功能第五章呼吸*掌握掌握呼吸的基本過程；胸內(nèi)負(fù)壓的形成及其生理意義；肺活量和肺泡通氣量的概念；肺換氣、組織換氣；動脈血液中PO2、PCO2和H+濃度的變化對呼吸運(yùn)動影響。*熟悉肺通氣的動力及過程；肺容量和肺通氣量；O2和CO2在血液中的運(yùn)輸方式；呼吸基本中樞。*了解肺通氣的阻力；影響肺換氣的主要因素；呼吸運(yùn)動的其他調(diào)節(jié)方式學(xué)習(xí)目標(biāo)第五章呼吸本章目錄概述第一節(jié)肺通氣第二節(jié)氣體交換第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谒墓?jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)第五章呼吸概述*功能：攝取O2，排出CO2；調(diào)節(jié)酸堿平衡

*過程：肺通氣；肺換氣；氣體在血液中的運(yùn)輸；組織換氣（圖5-1）*呼吸：人體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程第五章呼吸第一節(jié)肺通氣概述一、肺通氣的動力

二、肺通氣的阻力三、肺通氣功能的評價(jià)第五章呼吸*肺通氣的結(jié)構(gòu):1.呼吸道：對吸入氣體加溫加濕過濾和清潔防止感染維持粘膜的完整性

2.肺泡：氣體交換的場所

3.胸廓：通過呼吸運(yùn)動實(shí)現(xiàn)肺通氣的動力*肺通氣(pulmonaryventilation)概念

肺與外界環(huán)境之間的氣體交換過程概述第五章呼吸

*原動力：呼吸運(yùn)動是肺通氣的原動力*直接動力：肺內(nèi)壓與外界大氣壓間的壓力差一、肺通氣的動力第五章呼吸

（一）呼吸運(yùn)動（respiratorymovement）*呼吸運(yùn)動的概念呼吸肌吸氣肌：膈肌和肋間外肌呼氣?。豪唛g內(nèi)肌和腹肌*輔助呼吸肌：斜角肌、胸鎖乳突肌、背部肌

1.吸氣運(yùn)動和呼氣運(yùn)動（圖5-2）第五章呼吸2.呼吸形式（1）按呼吸深度分：平靜呼吸和用力呼吸（2）按動作部位分：胸式呼吸和腹式呼吸胸式呼吸：嚴(yán)重腹水、腹腔有巨大腫塊者腹式呼吸：嬰兒、胸膜炎及胸腔積液患者

混合呼吸：正常成人（3）頻率：成人12～18

次/分;嬰兒60～70次/分吸氣肌收縮引起吸氣吸氣肌舒張引起呼氣特點(diǎn):吸氣是主動的，呼氣是被動的吸氣肌和呼氣肌都參與胸鎖乳突肌、斜角肌及前鋸肌也參與特點(diǎn):吸氣是主動的，呼氣也是主動的第五章呼吸

（二）肺內(nèi)壓與胸內(nèi)壓

1.肺內(nèi)壓：肺內(nèi)氣道和肺泡內(nèi)氣體的壓力

*平靜吸氣初：肺內(nèi)壓<大氣壓（1~2mmHg）→氣入肺

*平靜吸氣末：肺內(nèi)壓=大氣壓→氣流停

*平靜呼氣初：肺內(nèi)壓>大氣壓（1~2mmHg）→氣出肺

*平靜呼氣末：肺內(nèi)壓=大氣壓→氣流停*用力呼吸時(shí)：肺內(nèi)壓的升降變化有所增加第五章呼吸

（1）概念：胸膜腔內(nèi)的壓力（2）測定方法

*間接法：氣囊測定食管內(nèi)壓以間接反映胸內(nèi)壓

*直接法：將檢壓計(jì)的注射針頭刺入胸膜腔內(nèi)（圖5-3）（3）形成：胸膜腔內(nèi)壓=肺內(nèi)壓－肺回縮力

（圖5-4）

2.胸內(nèi)壓（intrapleuralpressure）第五章呼吸*前提條件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

④壁層胸膜緊貼于胸廓內(nèi)壁,大氣壓對其影響極小

（4）壓力平靜吸氣末：胸內(nèi)壓-5～-10mmHg

平靜呼氣末：胸內(nèi)壓-3～-5mmHg

（大氣壓為0mmHg）第五章呼吸*特點(diǎn)

①平靜呼吸時(shí)胸內(nèi)壓始終為負(fù)壓（圖5-5）吸氣時(shí)，胸內(nèi)負(fù)壓增大呼氣時(shí)，胸內(nèi)負(fù)壓減小

②用力呼吸時(shí)負(fù)壓變動更大

（5）生理意義：維持肺處于擴(kuò)張狀態(tài)（氣胸圖5-6）促進(jìn)血液和淋巴液的回流第五章呼吸二、肺通氣的阻力彈性阻力非彈性阻力肺通氣阻力胸廓彈性阻力：與胸廓所處的位置有關(guān)肺彈性阻力氣道阻力：與氣體流動形式+氣道半徑有關(guān)粘滯阻力慣性阻力肺彈性回縮力：1/3肺泡表面張力：2/3常態(tài)下可忽略不計(jì)其大小用順應(yīng)性（compliance）表示順應(yīng)性:指在外力作用下彈性組織可擴(kuò)張性順應(yīng)性大=易擴(kuò)張=彈性阻力小順應(yīng)性小=不易擴(kuò)張=彈性阻力大自然位置:肺容量占肺總?cè)萘?7%時(shí)，無彈性回縮力大于67%時(shí)，回縮力向內(nèi)，吸氣阻力小于67%時(shí)，回縮力向外，吸氣動力（圖5-7）第五章呼吸*肺泡表面張力（alveolarsurfacetension）

1.

作用

（1）肺泡回縮→肺通氣（吸氣）阻力（2）促肺泡內(nèi)液生成→產(chǎn)生肺水腫（3）不能維持大小肺泡穩(wěn)定性（圖5-8）第五章呼吸2.肺泡表面活性物質(zhì)：肺泡Ⅱ型細(xì)胞分泌，主要成分二棕櫚酰卵磷脂（1）作用*維持肺泡內(nèi)壓的穩(wěn)定性→防肺泡破裂或萎縮

*減少肺泡內(nèi)液的生成→防肺水腫的發(fā)生*降低肺表面張力→降低吸氣阻力，有利于肺擴(kuò)張（2）臨床*成人肺炎、肺血栓等→表面活性物質(zhì)↓→肺不張*6～7個(gè)月胎兒才開始分泌表面活性物質(zhì)，故早產(chǎn)兒可因缺乏表面活性物質(zhì)而發(fā)生肺不張和新生兒肺透明膜病→呼吸窘迫綜合征第五章呼吸*氣道阻力特點(diǎn)①只在呼吸運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生；流速快→阻力大②與氣體流動形式有關(guān)層流→阻力小湍流→阻力大③與氣道半徑的4次方成反比：（R∝1／r4）第五章呼吸三、肺通氣功能的評價(jià)1.潮氣量（TV）：平靜呼吸時(shí)每次吸入或呼出的氣量。約500ml2.補(bǔ)吸氣量（IRV）和深吸氣量（IC）

IRV：平靜吸氣末再盡力吸氣所增加的吸入氣量。約1500～2000mlIC：IRV和TV之和3.補(bǔ)呼氣量（ERV）：平靜呼氣末，再盡力呼氣所能呼出的氣量。約900～1200ml，表示呼氣貯備能力

（一）肺容量（圖5-9）第五章呼吸4.余氣量（RV）和功能余氣量（FRC）

RV：用力呼氣末肺內(nèi)剩余氣量，約1000～1500mlFRC：平靜呼氣末肺內(nèi)剩余的氣量5.肺活量（VC）*概念：盡力吸氣后，從肺內(nèi)所能呼出的最大氣量。等于潮氣量、補(bǔ)吸氣量及補(bǔ)呼氣量之和（圖5-10）*正常值：男性平均VC約為3.5L

女性平均VC約為2.5L第五章呼吸6.肺總量（TLC）：肺所能容納的最大氣量*用力肺活量（FVC）：盡力吸氣后盡力盡快呼氣的最大氣量*用力呼氣量（FEV）：用FEVt/FVC%來表示正常值：第1、2、3秒末分別為83%、96%、

99%（圖5-9）FEV1在臨床最為常用，如低于65%，提示有一定程度的氣道阻塞。第五章呼吸

（二）肺通氣量*最大隨意通氣量:盡力做深快呼吸時(shí)，每分鐘所能吸入或呼出的最大氣量稱~。只測10s或15s（時(shí)間太長——呼吸性堿中毒）1.每分通氣量與最大隨意通氣量

*每分通氣量：每分鐘吸入或呼出氣體總量每分通氣量=潮氣量×呼吸頻率第五章呼吸2.每分肺泡通氣量（alveolarventilationvolume）

每分鐘吸入肺泡與血液進(jìn)行氣體交換的新鮮空氣量，=（潮氣量－無效腔）×呼吸頻率*生理無效腔包括解剖無效腔和肺泡無效腔（圖5-11）解剖無效腔受體重、體位、下頜位置、吸氣、麻藥正壓通氣等因素影響，其容積為150ml。正常人肺泡無效腔接近于零*肺換氣效率：深慢呼吸較淺快呼吸效率高（表5-1）第五章呼吸第二節(jié)氣體交換一、氣體交換的原理二、氣體交換過程三、影響肺換氣的因素第五章呼吸

1.

原理：擴(kuò)散

2.

動力：膜兩側(cè)的氣體分壓差

4.

氣體擴(kuò)散速率在同等條件下，CO2的擴(kuò)散速率是O2的20倍；呼吸膜增厚的疾病（急性呼吸窘迫綜合征等），會影響氣體的交換，由于CO2的擴(kuò)散速率更大，故呼吸膜的增厚對O2的影響更大。一、氣體交換的原理第五章呼吸二、氣體交換過程1.換氣動力：分壓差2.換氣方向：分壓高→分壓低3.

肺換氣與組織換氣的過程（圖5-12）4.換氣結(jié)果：肺Ｖ血組織Ａ血↓↓Ａ血Ｖ血第五章呼吸

（一）呼吸膜的厚度和擴(kuò)散面積

1.正常呼吸膜非常?。ㄆ骄坏?μm），通透性與面積極大（70～80m2）（圖5-13）三、影響肺換氣的因素2.正常情況下，呼吸膜的厚度對呼吸不會產(chǎn)生不利影響。呼吸膜增厚的疾?。毙院粑狡染C合征等），會影響氣體的交換，由于CO2的擴(kuò)散速率更大，故呼吸膜的增厚對O2的影響更大。第五章呼吸呼吸膜的面積正常情況下，呼吸膜面積大還是小更有利于氣體交換？肺不張、肺氣腫等疾病呼吸膜面積減小不利于氣體交換（呼吸困難）第五章呼吸肺泡通氣量(4.2L/min)肺血流量(5L/min)V/Q（圖5-14）..0.84

（二）通氣/血流比值（V/Q比值）概念V/Q比值增大肺泡無效腔增大V/Q比值減小功能性動靜脈短路第五章呼吸第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸概述一、O2的運(yùn)輸二、CO2的運(yùn)輸?shù)谖逭潞粑?O2、CO2氣體在血液中的存在形式

物理溶解：與分壓和溶解度成正比，與溫度成反比

化學(xué)結(jié)合：非常有效的運(yùn)輸形式物理溶解運(yùn)輸?shù)臍怏w量盡管很少，但卻是實(shí)現(xiàn)化學(xué)結(jié)合所必需的中間環(huán)節(jié)。

肺泡

血液

組織

O2

溶解化學(xué)結(jié)合溶解

O2

CO2溶解化學(xué)結(jié)合溶解CO2概述第五章呼吸一、O2的運(yùn)輸

（一）物理溶解：1.5%

（二）化學(xué)結(jié)合：98.5%（圖5-15）Hb+O2HbO2

Po2

高Po2

低

*血液中去氧Hb含量達(dá)50g/L以上，表淺毛細(xì)血管床呈藍(lán)紫色稱發(fā)紺（一般是缺O(jiān)2的標(biāo)志）鮮紅色暗紅色第五章呼吸第五章呼吸二、CO2的運(yùn)輸形式1.物理溶解：5%2.碳酸氫鹽：88%CO2+H2OH2CO3

HCO3-+H+3.氨基甲酸血紅蛋白：7%

HbNH2O2+H++CO2HHbNHCOOH+O2組織：O2與Hb的分離促進(jìn)CO2與Hb的結(jié)合肺：O2與Hb的結(jié)合促進(jìn)CO2與Hb的分離第五章呼吸第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成二、呼吸運(yùn)動的反射性調(diào)節(jié)三、運(yùn)動時(shí)呼吸的變化及調(diào)節(jié)第五章呼吸

（一）呼吸中樞

1.脊髓：聯(lián)系腦和呼吸肌的中繼站

2.低位腦干腦橋：呼吸調(diào)整中樞延髓：呼吸節(jié)律起源，產(chǎn)生呼吸節(jié)律

3.高位腦：大腦皮層、邊緣系統(tǒng)、下丘腦可控制隨意呼吸（二）呼吸節(jié)律的形成（圖5-17）一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成第五章呼吸二、呼吸運(yùn)動的反射性調(diào)節(jié)

（一）化學(xué)感受性呼吸反射

1.化學(xué)感受器（1）外周化學(xué)感受器：感受動脈血PO2、PCO2、

H+刺激*適宜刺激：對PO2↓、PCO2↑、[H+]↑高度敏感且三者的刺激有相互增強(qiáng)的現(xiàn)象第五章呼吸

（2）中樞化學(xué)感受器：延髓腹外側(cè)淺表部位*適宜刺激：對腦脊液和局部細(xì)胞外液中的H+高度敏感，不感受缺O(jiān)2的刺激。因血液中H+不易透過血-腦屏障，而CO2通過易透過血-腦屏障進(jìn)入腦脊液，CO2＋H2O→H2CO3→H+＋HCO3-發(fā)揮作用

第五章呼吸2.CO2、H+和O2對呼吸的影響（1）CO2對呼吸的影響*CO2是調(diào)節(jié)呼吸的最重要的生理性體液因子

PCO2

呼吸加深、加快（圖5-18）

PCO2↓→呼吸減慢（過度通氣后可發(fā)生呼吸暫停）*作用途徑：中樞化學(xué)感受器——主要外周化學(xué)感受器——次要第五章呼吸*機(jī)制呼吸加深加快延髓呼吸中樞外周化學(xué)感受器+中樞化學(xué)感受器CO2透過血腦屏障進(jìn)入腦脊液

CO2＋H2O→H2CO3→H+＋HCO3-ＰCO2↑第五章呼吸*特點(diǎn)

①CO2興奮呼吸以中樞途徑為主；但潛伏期較長②中樞途徑通過H+的間接作用

③外周途徑在某些情況下，起著重要作用

④血液中低濃度的CO2以興奮呼吸中樞為主，而高濃度的CO2主要是抑制呼吸中樞（CO2麻醉）。

⑤長時(shí)間的CO2的潴留能使中樞化學(xué)感受器對CO2的刺激發(fā)生適應(yīng)。第五章呼吸

（2）[H+]對呼吸的影響：[H+]↑→呼吸加強(qiáng)

[H+]↓→呼吸抑制

特點(diǎn)：主要通過刺激外周化學(xué)感受器而引起的第五章呼吸

（3）PO2對呼吸的影響①PO2下降

呼吸加深、加快，肺通氣量增加②作用途徑：外周化學(xué)感受器——惟一途徑

③低氧對呼吸中樞的直接作用是抑制性的。第五章呼吸*說明缺氧直接抑制呼吸中樞，并與缺氧程度呈正相關(guān)

輕度缺氧：興奮作用>抑制作用→呼吸增強(qiáng)嚴(yán)重缺氧：興奮作用≤<抑制作用→呼吸減弱、停止*特點(diǎn):CO2發(fā)生適應(yīng)時(shí)，低O2刺激驅(qū)動呼吸為主第五章呼吸在嚴(yán)重肺氣腫、肺心病患者，由于肺換氣功能障礙，導(dǎo)致低O2和CO2潴留，這時(shí)能不能給病人吸100%的O2？第五章呼吸

（二）肺牽張反射定義：肺擴(kuò)張或縮小而引起呼吸的反射性變化，稱~。肺擴(kuò)張吸氣抑制肺縮小吸氣興奮意義：阻止吸氣過深過長，促使吸氣轉(zhuǎn)為呼氣。第五章呼吸

（三）防御性呼吸反射

1.咳嗽反射：咳嗽時(shí)可將呼吸道內(nèi)異物或分泌物排出

2.噴嚏反射：噴嚏時(shí)清除鼻腔內(nèi)的刺激物第五章呼吸1.變化：運(yùn)動量↑，呼吸運(yùn)動加深加快，肺通氣量增大（>100L，圖5-19）

2.機(jī)制：①條件反射，運(yùn)動鍛煉過程中形成，與經(jīng)驗(yàn)、精神狀態(tài)、實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)②運(yùn)動肌肉、關(guān)節(jié)內(nèi)的本體感受器的傳入沖動反射性刺激呼吸

③血PH值、PCO2、PO2的變化→化學(xué)感受器刺激呼吸*“氧債”：運(yùn)動時(shí)供O2量＜耗O2量。故運(yùn)動停止后，通氣量仍大于運(yùn)動前的水平，償還氧債三、運(yùn)動時(shí)呼吸的變化及調(diào)節(jié)第五章呼吸本章測驗(yàn)1.平靜吸氣時(shí)，起主要作用的肌肉是

A.

膈肌和肋間外肌B.

肋間外肌和肋間內(nèi)肌

C.

肋間內(nèi)肌D.

腹肌E.

胸鎖乳突肌2.肺的回縮力主要來自

A.

肺的彈力纖維B.

肺泡表面張力

C.

肺泡表面活性物質(zhì)D.

呼吸肌的收縮力

E.

胸廓的彈性回縮力3.CO2使呼吸加快的主要途徑是通過

A.

外周化學(xué)感受器B.

中樞化學(xué)感受器C.肺牽張反射

D.

刺激呼吸中樞E.

直接作用于肺泡第五章呼吸4.影響氣道阻力的主要因素是

A.

氣道長度B.

氣流速度C.

肺的彈性阻力

D.

氣道粘滯性E.

氣道口徑5.肺泡與肺毛細(xì)血管之間的氣體交換過程，稱為

A.

肺通氣B.

肺換氣C.

氣體的運(yùn)輸D.

內(nèi)呼吸

E.

外呼吸6.正常成人潮氣量為450ml，呼吸頻率為14次/分，則其肺泡通氣量為

A.3000mlB.3500mlC.4200mlD.4000mlE.6300ml7.呼吸的基本中樞在

A.

脊髓B.

延髓C.

腦橋D.

下丘腦E.

大腦皮層第五章呼吸8.缺氧或H+濃度升高，引起呼吸運(yùn)動加強(qiáng)的主要是通過

A.

外周化學(xué)感受器B.

中樞化學(xué)感受器

C.

刺激呼吸中樞D.

肺牽張反射E.

以上都不是9.CO2在血液中運(yùn)輸?shù)闹饕问绞?/p>

A.

物理溶解B.

碳酸氫鹽C.

氧合血紅蛋白

D.

氨基甲酸血紅蛋白E.

以上都不是10.呼吸中樞的正常興奮性依賴于

A.

一定濃度的CO2

B.

缺氧C.H+濃度

D.

肺牽張感受器傳入沖動E.

一定濃度的O2分壓本章測驗(yàn)答案1.A2.B3.B4.E5.B6.C7.B8.A9.B10.A

你的回答正確嗎圖5-1呼吸基本過程呼氣肺內(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(kuò)張擴(kuò)張圖5-2吸氣運(yùn)動和呼氣運(yùn)動圖5-3胸內(nèi)壓的直接測量

兩種方向相反作用力的代數(shù)和胸內(nèi)壓＝大氣壓－肺回縮力胸內(nèi)壓＝0－肺回縮力迫使臟層胸膜回位迫使臟層胸膜外移使肺擴(kuò)張(肺彈性組織回縮力和肺泡表面張力)

肺回縮力

(大氣壓)

肺內(nèi)壓

圖5-4胸內(nèi)壓的形成圖5-5胸內(nèi)壓圖5-6氣胸氣胸圖5-6胸廓的彈性阻力R2R1拉普拉斯定律P=2T/RP肺內(nèi)壓T表面張力R半徑R2=2R1肺泡的回縮力與肺泡半徑成反比。圖5-8互相連通的大小肺泡圖5-9肺容量圖5-10肺活量空氣水吸氣呼氣1502500呼氣末1502500150350500吸氣末1502500呼氣末150350吸氣呼氣圖5-11無效腔功能余氣量無效腔潮氣量呼吸形式呼吸頻率