中职护理专业生理学呼吸.ppt

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1、第五章 呼 吸,呼吸：机体与外界环境之间 的气体交换过程。,呼吸的过程：包括三个环节,1 外呼吸（肺通气+肺换气）,1,2,3,2 气体在血液中的运输,3 内呼吸（组织换气）,第一节 肺通气,定义:肺泡与外界环境之间的气体交换过程。呼吸道:通气、加温、加湿、过滤、清洁、保护。呼吸道平滑肌的舒缩改变气道口径，调节出入气量。肺泡：气体交换的场所。胸廓节律性扩大和缩小提供动力。胸膜腔:耦联作用。,以环状软骨下缘为界，分为：上呼吸道：下呼吸道：机能:通气、湿润、加温 清洁、保护,呼吸道的结构特征和机能,呼吸道口径的调节：迷走神经（Ach）+M受体 平滑肌收缩 气道阻力 交感神经（NE）+2受体 平滑肌

2、舒张 气道阻力 体液因素:如组织胺、5-羟色胺、缓激肽等，可引起呼吸道平滑肌的强烈收缩。,二、肺泡的结构和机能 肺泡是肺的基本结构和功能单位。肺泡上皮细胞分为：型细胞（扁平细胞）95%型细胞（分泌上皮细胞）5%肺泡隔：使肺泡具有一定的弹性，维持肺 泡的稳定开放具有重要意义。,呼吸膜：肺泡气体与肺毛细血管之间进行 气体交换所通过的组织结构。,在电镜下自肺泡表面向外依次为：肺泡表面活性物质层肺泡上皮细胞层肺泡上皮基底膜 间隙毛细血管基膜毛细血管内皮层,肺泡表面活性物质 由肺泡型细胞分 泌的一种脂蛋白混 合物 主要成分是二棕榈酰卵磷脂（DPL）或称二软脂酰卵磷脂（DPPC）具有降低肺泡表面张 力的作

3、用,肺泡表面活性物质降低肺泡表面张力的作用,肺泡表面积,吸气,DPPC密度,降低表面张力作用,肺泡回缩力,避免肺泡胀破,避免肺泡塌陷,呼气,肺泡表面积,DPPC密度,降低表面张力作用,肺泡回缩力,结果,其降低肺泡表面张力的生理意义在于：（1）维持肺泡容积的相对稳定；（2）防止液体在肺泡积聚；（3）降低吸气阻力，减少吸气作功。肺泡表面活性物质缺乏将出现：肺泡的表面张力增加，大肺泡破裂小肺泡萎缩，新生儿呼吸窘迫综合征等病变。,一、肺通气的动力 直接动力：肺泡内压力与大气压力之差 肺通气原动力：呼吸肌舒缩引起的呼吸运动（一）呼吸运动：定义：呼吸肌舒缩引起胸廓节律性扩大和缩小 的活动。吸气肌：膈肌:上

4、、下径 肋间外肌:前、后，左、右径 呼气肌：肋间内肌、腹肌 吸气辅助肌：斜角肌和胸锁乳突肌,1.平静呼吸,肺内压大气压，气体经呼吸道入肺,胸廓容积扩大，肺在胸膜腔负压作用下被动扩张,膈肌收缩使膈顶下移，增大胸廓的上下径；肋间外肌收缩使肋骨上提,扩大胸廓前后径和左右径,吸 气,膈肌和肋间外肌舒张，肋骨和膈肌弹性回位，缩小胸廓上下径、前后径和左右径,胸廓容积缩小,肺被动缩小,肺内压大气压，气体经呼吸道出肺,呼 气,呼吸运动：类别 吸气过程的变化 呼气过程的变化 平静呼吸 膈肌和肋间外肌收缩 膈肌和肋间外肌舒张 胸廓和肺的容积扩大 胸廓和肺的容积缩小 肺内气压低于大气压 肺内气压高于大气压 空气进入

5、肺泡 气体流出肺泡（主动）（被动）用力呼吸 除同上外，吸气辅助肌如 除同上外，腹壁肌、胸锁乳突肌、斜角肌等参 肋间内肌也参与收缩。与收缩。（主动）（主动）,2.胸式呼吸和腹式呼吸 胸式呼吸：以肋间肌舒缩为主伴有胸壁起伏 明显的呼吸运动。腹式呼吸：以膈肌舒缩为主伴有腹壁起伏明 显的呼吸运动。正常成年人的呼吸一般都是胸式和腹式共存的混合式呼吸。,(二)肺内压 肺内压：通常是指肺泡内的压力。肺泡与大气之间存在的压力差，使气体能进出肺泡吸气初：肺内压 大气压 呼气开始（12mmHg）呼气末：肺内压=大气压 呼气停止,（三）胸膜腔内压1.概念及正常值：指胸膜腔内的压力。测定方法 间接法:气囊测定食管内压

6、以间接反映胸内压 直接法:水检压计法,2.负压形成机制,以胸膜腔密闭且含浆液为条件胸廓生长肺生长胸廓容积肺容积 胸廓将肺拉大肺回缩 胸内负压,肺回缩,肺内压,胸膜腔内压=肺内压-肺回缩力=大气压-肺回缩力=-肺回缩力呼气末：-3-5（mmHg）吸气末：-5-10（mmHg）用力吸气：-30-80（mmHg）用力呼气：110 mmHg,3.负压的生理意义：,维持肺的扩张状态，有利于肺通气和肺换气。降低中心静脉压，利于静脉血及淋巴回流。,二、肺通气的阻力,弹性阻力,非弹性阻力,肺通气阻力,胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关,肺弹性阻力,气道阻力：与气体流动形式及气道半径有关,粘滞阻力,惯性阻力,肺

7、弹性回缩力:占1/3,肺泡表面张力：占2/3,常态下可忽略不计,二、肺泡的结构和机能 肺泡是肺的基本结构和功能单位。肺泡上皮细胞分为：型细胞（扁平细胞）95%型细胞（分泌上皮细胞）5%肺泡隔：使肺泡具有一定的弹性，维持肺 泡的稳定开放具有重要意义。,呼吸膜：肺泡气体与肺毛细血管之间进行 气体交换所通过的组织结构。,在电镜下自肺泡表面向外依次为：肺泡表面活性物质层肺泡上皮细胞层肺泡上皮基底膜 间隙毛细血管基膜毛细血管内皮层,肺泡表面活性物质 由型肺泡上皮细胞分泌的一种脂蛋白混合物 主要成分是二棕榈酰卵磷脂（DPL）具有降低肺泡表面张 力的作用,其降低肺泡表面张力的生理意义在于：（1）降低吸气阻力

8、，有利于肺的扩张。（2）减少肺间质和肺泡内组织液的生成，防止肺水肿（液体在肺泡积聚）。（3）维持大小肺泡的稳定性。肺泡表面活性物质缺乏将出现：肺泡的表面张力增加，大肺泡破裂小肺泡萎缩，新生儿呼吸窘迫综合征等病变。,肺泡表面活性物质降低肺泡表面张力的作用,肺泡表面积,吸气,DPPC密度,降低表面张力作用,肺泡回缩力,避免肺泡胀破,避免肺泡塌陷,呼气,肺泡表面积,DPPC密度,降低表面张力作用,肺泡回缩力,结果,二、肺通气的阻力,弹性阻力,非弹性阻力,肺通气阻力,胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关,肺弹性阻力,气道阻力：与气体流动形式及气道半径有关,粘滞阻力,惯性阻力,肺弹性回缩力:占1/3,肺泡

9、表面张力：占2/3,常态下可忽略不计,3.顺应性：指在外力作用下，弹性组织扩张 的难易度。表示弹性阻力的大小。容易扩张，顺应性大，弹性阻力小。不易扩张，顺应性小，弹性阻力大。顺应性与弹性阻力成反变关系。,二、肺通气的阻力,弹性阻力,非弹性阻力,肺通气阻力,胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关,肺弹性阻力,气道阻力：与气体流动形式及气道半径有关,粘滞阻力,惯性阻力,肺弹性回缩力:占1/3,肺泡表面张力：占2/3,常态下可忽略不计,呼吸道口径的调节：迷走神经（Ach）+M受体 平滑肌收缩 气道阻力 交感神经（NE）+2受体 平滑肌舒张 气道阻力 体液因素:如组织胺、5-羟色胺、缓激肽等，可引起呼吸道

10、平滑肌的强烈收缩。,三、肺容积和肺容量（一）肺容积,潮气量：平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量，约400600毫升左右。补吸气量：平静吸气后再尽力吸入的气量，约15002000毫升。补呼气量：平静呼气后再尽力呼入的气量，约9001200毫升。余气量：最大呼气末存留在肺内不能再呼出 的气量，约10001500毫升。,肺容量是肺容积中两项或两项以上的联合气量,5.功能余气量：平静呼气末存留在肺内的气量，等于余气量和补呼气量之和，约2500毫升。6.深吸气量：从平静呼气末再尽力吸气时所能吸 入的气量，等于补吸气量加潮气量之和。7.肺活量：用力吸气后再用力呼气所能呼出的气 量。它是补吸气量、潮气量和补呼

11、气 量三者之和。意义：反映肺一次通气的最大能力8.肺总量：肺容纳的最大气体量，等于余气量和肺活量之和。,肺容量的组成及其关系,最大吸气,最大呼气,补吸气量,补呼气量,7.用力呼气量（时间肺活量）：是指一次最大吸气后，再尽快呼气，第1.2.3秒末呼出的气量占肺活量的百分数。正常成年人头3秒分别为83%、96%、99%。它不仅反映一次呼吸的最大通气量（肺活量），而且能反映呼吸时所遇阻力的变化，是评价肺通气功能的较好指标。,时间肺活量,（二）肺通气量和肺泡通气量,1.肺通气量和每分最大通气量（1）肺通气量：是指每分钟吸入或呼出肺 的气体总量。肺通气量潮气量呼吸频率正常成人安静时，呼吸频率为1218次

12、/分，每分通气量约为69升。（2）每分最大通气量：尽力尽快呼吸时，每分钟吸入或呼出的气量。可达150L。,2.无效腔和肺泡通气量 生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔,肺泡通气量:定义：每分钟进入肺泡或由 肺泡呼出的气量。,=（潮气量-无效腔气量）呼吸频率,肺通气量和肺泡通气量,呼吸频率 潮气量 肺通气量 肺泡通气量（次/min）（L）（L/min）（L/min）16 0.5 8.0 5.6 8 1.0 8.0 6.8 32 0.25 8.0 3.2深而慢的呼吸利于气体交换,第二节气体的交换与运输一、气体交换 原理：物理扩散。（一）气体扩散动力：气体的分压差。肺泡气、血液和组织中O2与CO2分压（单

13、位：mmHg）项目 肺泡气 动脉血 静脉血 组织 PO2 104 100 40 30 PCO2 40 40 46 50,换气动力：分压差 换气方向：分压高分压,肺泡气、静脉血、动脉血及组织的分压,（二）气体交换过程,血液与组织细胞之间的气体交换过程。,PCO2=50mmHg,PCO2=40mmHg,PO2=30mmHg,PO2=100mmHg,肺 组织（毛细血管）（毛细血管）血 血 血 血,换气结果：,(三)影响肺换气的因素,1.气体扩散的速率 单位时间内气体扩散的容积。（1）气体分压差：动力，分压差越大，扩散速度越快；从分压高处向分压低处扩散。（2）气体溶解度和相对分子质量：气体扩散速率与溶

14、解度成正比，与其相对分子质量的平方根成反比。（3）温度：扩散速率与温度成正比。,2.呼吸膜的面积:(60-100m2)成正比 安静状态时仅有40m2参与气体交换 呼吸膜面积气体交换病变：肺气肿、肺不张、肺叶切除呼吸膜的厚度：（1m）成反比膜厚度通透性气体交换 病变：肺纤维化、尘肺、肺水肿,在电镜下自肺泡表面向外依次为：肺泡表面活性物质层肺泡上皮细胞层肺泡上皮基底膜 间隙毛细血管基膜毛细血管内皮层,3.通气/血流比值 通气/血流比值肺泡通气量（VA）/肺血流量（Q）4.2L/min/5.0L/min 0.84 VA/Q肺通气增大功能性A-V短路换气 效率（如哮喘、肺气肿、支气管栓塞）VA/Q肺血

15、流增大生理无效腔换气效(如心衰、肺动脉栓塞),通气血流比值,正常,V/Q减小,V/Q增大,V/Q减小,整个肺脏的VA/Q=0.84,是衡量肺换气功能的指标；但因肺脏各局部的肺泡通气量和血流量的不均性，故临床上更应测肺脏各局部的VA/Q：,人体直立时肺局部的VA/Q 肺上区 肺下区 VA（L/min）0.24 0.82 Q（L/min）0.07 1.29 VA/Q 3.4 0.64,（三）影响组织换气的因素,组织细胞代谢水平及血液供应：代谢活动增强，血流量增多，气体交换增多。组织细胞与毛细血管之间的距离：组织水肿时，气体交换减少。,二、气体在血液中的运输 物理溶解:气体直接溶解于血浆中(1.5%

16、)。特征:量小,起桥梁作用；溶解量与分压呈正比 化学结合:气体与血红蛋白等物质进行化学 结合(98.5%)。特征:量大,主要运输形式。动态平衡 物理溶解 化学结合,（3）HbO2呈鲜红色，Hb呈紫蓝色。当表浅毛细血管床血液中去氧Hb达50g/L以上，呈蓝紫色称发绀（一般是缺O2的标志）。当一氧化碳（CO）+Hb HbCO 呈樱桃红，严重缺氧而不出现紫绀。,HbO2,（鲜红色）,Hb+O2,（1）结合是可逆的，反应快，无需酶催化。,紫蓝色,PO2(氧离 组织),PO2(氧合 肺),（一）氧的运输 1.物理溶解 成人100mL动脉血液约溶解0.3mLO2，仅占血氧总量的1.5%。2.化学结合 指O

17、2与红细胞内Hb 的结合。重要特征：,（2）结合不伴有铁离子价改变，是氧合，不是氧化。,（二）CO2的运输 1.物理溶解：5 2.化学结合：95（1）HCO3-的形式：88,碳酸酐酶,H2CO3,HCO3-H+,CO2H2O,反应过程：,（肺）,（组织）,（2）氨基甲酸血红蛋白的形式：7(1)反应过程：(2)反应特征:,HbNHCOO-H+,反应迅速且可逆，无需酶催化；CO2与Hb的结合较为松散；虽不是主要运输形式,却是高效率运 输形式，因肺部排出的CO2有17.5是 此释放的。带满O2的Hb仍可带CO2。,HbNH2+CO2,组织,肺,第三节 呼吸运动的调节 正常呼吸运动是在各级中枢相互配合

18、共同调节下进行的，当受到各种因素影响时，可反射性地引起呼吸频率和深度的变化，改变肺的通气量以适应机体代谢的需要。,一、呼吸中枢呼吸中枢:指中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。分布在大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和脊髓等部位。,（一）脊髓：第35颈段（支配膈肌）和胸段（支配肋间肌和腹肌）脊髓前角运动神经元。只是初级中枢（二）延髓：调节呼吸运动的基本中枢，可产生基本的呼吸节律。1.背侧呼吸组：孤束核腹外侧，大部分为吸气神经元，轴突交叉到对侧，下行至脊髓颈段，支配膈肌运动的神经元。2.腹侧呼吸组：疑核、后疑核和面神经核附近，有吸气神经元和呼气神经元。（三）脑桥：脑桥呼吸N元的作用为限制吸气，促

19、使吸气向呼气转换。呼吸调整中枢。,（四）高级中枢：大脑皮层 呼吸运动在一定范围内可随意进行，并能按自身主观意志，在一定限度内停止呼吸或用力加快呼吸，都是在大脑皮层严密控制和协调下完成的。随意调节呼吸运动,（二）呼吸节律的形成：目前有起步细胞学说和神经元网络学说两种。1起步细胞学说认为：延髓内有与窦房结起 搏细胞相类似的具有起搏样活动的呼吸神 经元，产生呼吸节律。2神经元网络学说认为：延髓有一呼吸发生 器作用的神经元，引起吸气神经元呈渐增 性放电，产生吸气，延髓中还有一些起着 吸气切断机制作用的神经元，当其活动增 强达到一定阈值时，使吸气活动终止（切 断吸气）转为呼气。这两种学说中，何种为主导作

20、用尚无定论。,二、呼吸运动的反射性调节(一)肺牵张反射(黑-白反射)定义：指肺扩张或肺缩小萎陷引起的吸气抑 制或兴奋的反射。包括肺扩张、肺萎陷反射。,2肺萎缩反射 肺缩小支气管、细支气管牵张感受器兴奋迷走神经传入冲动解除呼吸中枢的抑制(兴奋吸气)传出神经由呼气转入吸气,1肺扩张反射 肺扩张支气管、细支气管牵张感受器兴奋 迷走神经传入冲动 抑制呼吸中枢（吸气切断）传出神经吸气停止转为呼气。意义：阻止吸气过长，加速吸气和呼气交替,（三）防御性呼吸反射 1.咳嗽反射 咳嗽反射的感受器存在于喉、气管和支气管粘膜中。大支气管以上部位对机械刺激比较敏感，二级支气管以下部位对化学刺激比较敏感。传入纤维在迷走

21、神经中上行进入延髓。作用是清理气道。2.喷嚏反射 喷嚏反射是鼻粘膜受刺激引起的防御性反射。传入神经为三叉神经，反射动作与咳嗽类似，气体主要从鼻腔急速喷出，以清除鼻腔中的刺激物。,1.化学感受器（1）外周化学感受器 颈动脉体、主动脉体适宜刺激：（血液中）PO2、Pco2、H+高度敏感（对O2含量不敏感)。反射性引起呼吸加深加快,（四）化学感受性呼吸反射,（2）中枢化学感受器 位于延髓腹外侧表面适宜刺激：1）对脑脊液中的H+高度敏感，2）不感受缺O2的刺激。3）血液中的CO2易透过 血-脑屏障进入脑脊 液，与H2O结合生成 H2CO3，解离出H+而发 挥刺激作用。血液中H+则不易透过血-脑屏 障。

22、,CO2透过血-脑屏障,2.CO2、O2及H+对呼吸的影响（1）CO2对呼吸的影响：CO2是呼吸中最重要的生理性刺激因素。如进行过度通气，使动脉血中CO2分压降低，使呼吸中枢的兴奋减弱，会出现呼吸运动减弱或暂停。当吸入气中CO2稍有增加，即可刺激呼吸，使呼吸加强。吸入气中CO2浓度超过7%，通气量不能再相应增加，这时高浓度的CO2可引起头昏、头痛、甚至昏迷等症状。如CO2高达15%以上时，就会丧失意识，出现肌肉强直和震颤，称为CO2麻醉。,PCO2调节呼吸的两条途径：,（主要途径）,（次要途径）,（0.4KPa）,（1.33KPa）,（2）低O2对呼吸的影响：,缺O2 颈动脉体、主动脉体 延髓

23、呼吸中枢 轻度缺O2时，外周化学感受器兴奋，传入冲动增加，促使呼吸中枢兴奋而 加强呼吸。严重缺O2时，外周化学感受器的传入冲动不足以对抗缺O2对呼吸中枢的 直接抑制状态，导致呼吸减弱，停止。,直接作用,间接作用,（3）H+对呼吸的影响：,（主要途径）,(次要途径),不易,四、周期性呼吸 周期性呼吸(periodic breathing)是异常的呼吸形式，表现为呼吸加强与减弱减慢交替出现。(一)陈-施呼吸(Cheyne-Stokes breathing),临床：在缺氧、睡眠、脑干损伤等情况下可出现。,特点：呼吸渐增强增快又渐减弱减慢，与呼吸暂停交替出现，每个周期约45s3min。,(二)比奥呼吸

24、(Biot breathing)特点：一次或多次强呼吸后，继以较长时间的呼 吸暂停，之后又再次出现这样的呼吸。,临床：出现于脑损伤、脑脊液压力升高、脑膜炎等疾病。常是死亡前出现的危急症状。,第六章 消化和吸收1.消化道平滑肌有哪些一般生理特性？2.简述胃肠道的神经支配。3.胃液中有哪些主要成分？它们有何生理作用？4.试述消化期胃液分泌的分期及其特点。5.引起胃液分泌的内源性物质有哪些？6.抑制胃液分泌的主要因素有哪些？7.简述胃的运动形式及其调节。8.试述胃排空及其机制。9.胰液和胆汁的主要成分和主要作用如何？10.胰液和胆汁的分泌是如何调节的？11.小肠有哪些主要运动形式？12.何谓吸收？试述吸收的主要部位。13.糖、蛋白质、脂肪在小肠内是如何吸收的？,第七章体 温1.何谓体温？其正常值如何？影响体温的因素有哪些？2.影响能量代谢的主要因素有哪些？3.何谓基础代谢、基础代谢率？4.机体的主要产热器官是哪些？产热的调节反应如何？5.简述机体的散热方式及散热的调节反应。6.试述温度感受器的分布，及体温调节中枢。7.何谓行为性体温调节、自主性体温调节？,