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1、呼吸,呼吸,一、概述1.概念（respiration）呼吸：机体与外界环境之间进行气体交换的过程。2.作用摄O2，排CO2，保证气体代谢平衡；参与体内酸碱平衡的调节。,3.基本环节（图）外呼吸（肺通气，肺换气）；气体的运输；内呼吸,呼吸,外呼吸,内呼吸,气体的运输,二、肺通气肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程。肺通气的器官：呼吸道 肺泡 胸廓,呼吸,（一）肺通气的动力1、概述肺通气的过程（图）直接动力：外界气压与肺内压间的压差。原始动力：呼吸运动呼吸运动：呼吸肌收缩与舒张所引起的胸廓扩大和缩小。,呼吸,思考：人工呼吸的原理2、胸内压（1）概念胸膜腔：脏壁二层胸膜之间的一个密闭的潜在的腔隙。
2、（图）胸内压：胸膜腔内的压力。正常情况下呈负压。,呼吸,呼吸,（2）形成机制 胸膜腔是一个仅含少量浆液的密闭的腔隙（图）,呼吸,、扩张的肺组织具有回缩力（图）肺内始终有气体存在，就始终有弹性回缩力。发育时，胸廓的生长速度大于肺，故肺永远处于被牵张状态，而具有回缩趋势。,胸内压的组成及胸内负压（图）胸内压肺内压肺回缩力呼、吸气末 胸内压大气压肺回缩力 0肺回缩力 肺回缩力吸气，胸内负压更大呼气，胸内负压减小,呼吸,（3）正常值平静呼吸：吸气末105mmHg；呼气末53mmHg用力呼吸（关闭声门）：吸气90mmHg；呼气110mmHg,呼吸,（4）生理意义 使肺泡维持扩张状态，保证正常的肺通气和肺
3、换气。促进静脉血和淋巴的回流。胸膜腔破裂，气体进入，则形成气胸。（图）,呼吸,呼吸,弹性阻力 70%非弹性阻力 30%,（二）肺通气的阻力,弹性阻力,1.弹性阻力及顺应性弹性阻力：弹性组织在外力作用下变形时，所具有的对抗变形和回位的能力。顺应性：外力作用下弹性组织的可扩张性。弹性阻力与顺应性成反比,呼吸,呼吸,1/3肺组织的弹性回缩力2/3肺泡内液气界面的表面张力肺表面活性物质合成与释放：肺泡型细胞 成分：二棕榈酰卵磷脂（DPL）（图）,作用：(1)增大肺顺应性(2)维持大、小肺泡的稳定性（图）(3)防止肺水肿的发生 新生儿呼吸窘迫综合征,呼吸,（2）胸廓的弹性阻力,呼吸,2.非弹性阻力,惯性
4、阻力,气道阻力,粘滞阻力,气道阻力（占8090）与管径，流速和湍流有关惯性阻力：气流在发动、变速、换向时，气流和组织惯性产生的阻止气体运动的力。大气道阻力小气道,呼吸,粘滞阻力：呼吸时，组织相对位移产生的摩擦,呼吸,呼吸,（三）肺通气功能指标（图）潮气量：每次呼吸，吸入或者呼出的气体量（500ml)肺活量：潮气量+补吸+补呼肺通气量（pulmonary ventilation)：每分钟进或出肺的气体总量=潮气量呼吸频率(6-9L)无效腔:150ml,呼吸,肺泡通气量（alveolar ventilation）：每分钟吸入肺泡的新鲜空气量肺泡通气量（潮气量无效腔）呼吸频率,不同呼吸频率和潮气量时
5、的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 16 500 8000 5600 8 1000 8000 6800 32 250 8000 3200浅快呼吸：肺泡通气量，对肺换气不利。深慢呼吸：肺泡通气量，提高肺通气效能。,三、气体的交换（一）气体交换的原理1.气体的扩散（1）概念气体扩散：气体分子从分压高处向分压低处发生净转移的过程,呼吸,气体扩散速率(D)：单位时间内气体扩散的容积。,呼吸,（2）影响因素 主要是分压差,呼吸,（二）气体交换的过程（图）,呼吸,1.肺部气体交换 O2 肺泡 血液 102 40 CO2 血液 肺泡 46 40 V血 A血,100,40,呼吸,2.
6、组织处气体交换（图）O2 血液 组织 100 40 CO2 组织 血液 46 40 A血 V血,40,46,（三）影响肺换气的因素1.呼吸膜的面积和厚度呼吸膜：肺泡腔与肺毛细血管之间的膜。由六层结构组成。平静呼吸时，供气体交换的呼吸膜面积约40m2用力呼吸时，供气体交换的呼吸膜面积约70m2,呼吸,肺毛细血管关闭，肺气肿，肺不张，肺泡破裂时，呼吸膜扩散面积。总厚度不到1m,部分不到0.2m肺纤维化，肺水肿，炎性渗出时，呼吸膜扩散距离。(图),呼吸,2.通气/血流比值(ventilation perfusion ratio VA/Q)每分钟肺泡通气量和每分钟肺血流量之间的比值，正常成人安静时约为
7、0.84。(图),呼吸,VA/Q变大：(图)通气过多或血流不足，使部分肺泡气未能与血液气充分交换，致无效腔增大。如：肺血管栓塞。,呼吸,VA/Q变小（图2）通气不足或血流过多，部分血液流经通气不良的肺泡，使V血中的气体未得到充分更新，致功能性A-V短路。如支气管痉挛。VA/Q增大或减小均可影响肺换气，造成缺O2或C O2潴留，但以缺O2为主。,呼吸,四、气体的运输（一）基本情况O2和C O2的运输形式：化学结合为主物理溶解为次但后者是前者的前提。,呼吸,呼吸,（二）氧的运输1、运输形式和运输量物理溶解：1.5；化学结合：HbO2 98.5Hb与O2结合的特征 Hb+O2 HbO2,PO2高,P
8、O2低,几个概念：Hb氧容量(oxygen capacity)：1L血液中，Hb所能结合的最大O2量Hb氧含量(oxygen content)：1L血液中，Hb实际结合的O2量。Hb氧饱和度(oxygen saturation)：氧含量和氧容量的百分比。血氧容量 血氧含量 血氧饱和度,呼吸,紫绀：血液中去氧Hb含量达5g/100ml以上时，皮肤、粘膜呈浅蓝色。CO中毒 樱桃红2、氧解离曲线（1）概念氧解离曲线：反映氧分压与血氧饱和度关系的曲线。（图）,呼吸,（2）意义 上段：Po2:60100mmHg（图）平坦氧分压的变化对氧饱和度影响不大，为人类适应不同气压环境提供了内在的保护机制（但对轻度
9、呼吸系统疾病患者的病情有掩盖作用）。,呼吸,中段：Po2:4060mmHg（图）较陡峭 在组织Po2下，Hb与O2的亲和力降低，随着Po2的下降，Hb释放的O2量不断增加，以利于向组织供氧。,呼吸,下段：15-40mmHg（图）非常陡峭随着Po2的下降，Hb释放的O2量不断增加，以适应各组织的不同代谢水平。,呼吸,呼吸,（3）影响因素（图）pH Pco2 2,3DPG 温度 曲线右移 Hb与氧亲和力 血氧饱和度 反之,曲线左移 Hb氧亲和力 血氧饱和度 人工低温,（三）C O2的运输1.运输的形式和运输量物理溶解：5；化学结合：95（碳酸氢盐88；氨基甲酸血红蛋白7）2.化学结合过程（1）碳酸
10、氢盐形式,呼吸,（2）氨基甲酸血红蛋白（7）C O2与Hb上的氨基结合，生成氨基甲酸血红蛋白。肺部释放量占17.5%,呼吸,五、呼吸运动的调节（一）呼吸中枢及呼吸节律的形成1.呼吸中枢,呼吸,（1）延髓基本呼吸节律的产生部位背侧呼吸组：吸气N元腹侧呼吸组：呼气N元（2）脑桥上部臂旁内侧核和KF核，合称PBKF核群，参与呼吸节律的调控。,呼吸,（二）反射性调节1.肺牵张反射（1）概念肺牵张反射(pulmonary stretch reflex)：由肺扩张或肺萎陷引起吸气抑制或吸气兴奋的反射。,呼吸,肺扩张反射 肺萎陷反射（2）过程（图）（3）作用 防止肺过度扩张和缩小,呼吸,2.化学感受性呼吸反
11、射（1）化学感受器及其传入N 外周化学感受器（图）颈A体，由窦N传入；主A体，由迷走N传入。均可感受pH和Po2的降低和 Pco2的升高，。,呼吸,呼吸,中枢化学感受器（图）延髓腹外侧浅表区 主要感受脑脊液中H+浓度的变化,（2）C O2、H+、O2对呼吸的调节 C O2,呼吸,一定范围内吸入气中CO2 增加将引起呼吸加深加快使呼吸运动加强的机制（图）吸入气CO2含量超过7%时，引起呼吸困难甚至昏迷，出现CO2 麻醉,H+血中H+主要通过刺激外周化学感受器来兴奋呼吸中枢，从而使呼吸运动增强。H+不易透过血脑屏障。,呼吸,O2P o2降低一方面可刺激外周化学R来兴奋呼吸中枢，另P o2降低又可直
12、接抑制呼吸中枢，故P o2降低对呼吸的影响取决于缺氧的程度。,呼吸,返回,PO2,呼吸中枢,膈N 肋间N,呼吸肌,呼吸运动,脑脊液,血脑屏障,轻、中度缺氧对呼吸中枢的兴奋作用强于抑制作用，可使呼吸运动增强；重度缺氧时，则相反，表现为呼吸抑制。C O2、H+和 O2 在影响呼吸中的相互作用效应：C O2 H+O2,呼吸,呼吸,思考题：试述胸内负压的形成机制，和生理意义。某人吸入大量CO2 气，呼吸有何变化，试述其机制？剪断颈迷走神经后，呼吸有何变化？,呼吸,本章要求：,1.了解呼吸的意义及呼吸的基本过程。2.掌握肺通气的原理，熟悉肺通气功能指标。3.掌握肺换气的原理和过程，熟悉组织换气的过程。4
13、.掌握氧和二氧化碳在血液中的运输。5.掌握呼吸运动的调节。,呼吸,本章重点：1.肺通气的动力：直接和间接动力各是什么；呼吸运动、胸内负压的形成及意义。2.肺通气的阻力：弹性阻力、肺泡表面活性物质及生理作用。3.肺泡通气量 4.气体的交换：气体的交换原理、影响气体交换的因素、通气/血流比值。,呼吸,5.气体在血液中的运输：血氧容量、血氧含量与血氧饱合度、氧离曲线及其影响因素。6.呼吸运动的调节：呼吸中枢,化学感受性反射和肺牵张反射的过程和意义。,返回1,呼吸,返回2,返回3,返回,返回,返回,呼吸,返回,呼吸,返回,呼吸,返回,呼吸,肺泡、血液和组织中气体的分压(mmHg)肺泡气 动脉血 静脉血 组织PO2 102 100 40 40PCO2 40 40 46 46,返回1,呼吸,肺泡、血液和组织中气体的分压(mmHg)肺泡气 动脉血 静脉血 组织PO2 102 100 40 40PCO2 40 40 46 46,返回2,返回,跳转,呼吸,返回,呼吸,返回1,返回2,呼吸,返回,2,3,呼吸,返回,呼吸,2,主动脉体,颈动脉体,迷走神经,窦神经,外周化学感受器,返回,PCO2,呼吸中枢,膈N 肋间N,呼吸肌,呼吸运动,脑脊液,血脑屏障,中枢化学感受器,外周化学感受器,H+,呼吸中枢,膈N 肋间N,呼吸肌,呼吸运动,脑脊液,血脑屏障,中枢化学感受器,2,
