第6章呼吸系统.ppt

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1、第六章 呼吸系统,Respiratory System,呼吸系统（Respiratory System）是执行机体和外界进行气体交换的器官的总称。呼吸系统的机能主要是与外界的进行气体交换，呼出二氧化碳，吸进新鲜氧气，完成气体吐故纳新，确保新陈代谢的正常进行。,第一节 呼吸系统的解剖结构,呼吸道,肺,上呼吸道,下呼吸道,:鼻、咽、喉,:气管和各级支气管,肺泡,肺内各级支气管,组成,一、鼻（一）外 鼻（二）鼻 腔 鼻腔分为鼻前庭和固有鼻腔 鼻孔、鼻后孔 1、鼻前庭 2、固有鼻腔 内侧壁：鼻中隔 外侧壁：上、中、下鼻甲 嗅区：上鼻甲及其所对的鼻中隔部分，苍白色 呼吸区：其余部分粘膜,（三）鼻旁窦 1

2、、上颌窦：开口中鼻道 2、额窦 开口于中鼻道 3、蝶窦 开口蝶筛隐窝 4、筛窦 前、中群 开口中鼻道 后群 开口上鼻道,（一）喉的位置与毗邻 颈前部正中，上与舌骨相连、通咽，下续气管。,5,6,三、喉,左板,右板,喉结,上切迹,上角,下角,（1）甲状软骨,（二）喉的结构 包括甲状软骨、环状软骨、会厌软骨和杓状软骨。,（2）会厌软骨,上部：宽阔 下端：窄而狭 前面:稍突 后面：略凹,（3）环状软骨,关节面,（4）杓状软骨,肌突,声带突,底,环状软骨板,环状软骨弓,环状软骨弓、环状软骨板,声带突、肌突,喉腔分三部,喉前庭,喉中间腔,声门下腔,声襞,声门裂,声带,位于喉腔中部，由声带肌、声带韧带和粘

3、膜三部分组成，左右对称。,四、气管与支气管,（一）气管,气管位于食管前方，上接环状软骨，经颈部正中，下行入胸腔。,气管由1620个“C”形的软骨环以及连接各环之间的结缔组织和平滑肌构成，气管内面衬以粘膜。,1、位置,2、组成,气管于胸骨角平面分为左、右主支气管，分叉处称气管杈。内面的纵嵴称气管隆嵴,左主支气管,右主支气管,气管隆嵴,支气管（bronchi）乃指由气管分出的各级分枝，由气管分出的一级支气管，即左、右主支气管。右支气管较短而粗，长约2.5cm，直径约1.42.3cm。分为三支进入各相应的肺叶，即上叶、中叶和下叶支气管 左支气管较细而长，长约5cm，直径约1.01.5cm，分为上、下

4、叶支气管。支气管和气管还有以区别就是，气管是以“C”型的气管软骨为支架，而支气管不是,支气管,位于胸腔之内，膈之上，左右各一。肺是进行气体交换的器官。,二、肺,肺的 外形,肺尖,肺底（膈面）,斜裂、副裂,上叶、下叶、中叶,肺尖,肺底,肋面,斜裂,右肺副裂,斜裂,上 叶,下叶,上 叶,中叶,下 叶,组成：肺的导管部和肺的呼吸部。,肺的导管部,是以支气管反复分支形成的支气管树为基础构成的。左、右支气管在肺门分成第二级支气管，第二级支气管及其分支所辖的范围构成一个肺叶，每支第二级支气管又分出第三级支气管，每支第三级支气管及其分支所辖的范围构成一个肺段，支气管在肺内反复分支可达23级，最后形成肺泡。从

5、开始到16级为肺的导管部，为气体交换的管道。,肺的呼吸部,支气管树从17-23级为肺的呼吸部。肺呼吸部包括呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊和肺泡。具有呼吸功能。,肺泡,弹性纤维,毛细血管,肺泡管,动脉,静脉,肺泡壁、毛细血管壁都是由一层上皮细胞构成,三 胸膜,胸膜,脏胸膜,壁胸膜,胸膜腔,脏胸膜与壁胸膜之间的封闭的浆膜囊腔隙,肺的表面,胸壁内面膈上面和纵隔表面,肋胸膜,膈胸膜,纵隔胸膜,胸膜顶,脏胸膜,壁胸膜,胸膜腔,膈胸膜,纵隔胸膜,胸膜顶,第二节 肺通气,Pulmonary Ventilation,呼吸 机体-外界环境,外呼吸 肺通气：外界空气-肺 肺换气：肺泡-肺毛细血管 气体运输 气体在

6、血液中的运输 内呼吸 组织换气：血液-组织细胞 细胞内氧化代谢,生理意义：保证机体新陈代谢的进行，使机体内环境中氧和二氧化碳浓度保持相对稳定。,肺通气的原理,肺通气是指肺与外环境之间的气体交换过程。取决于两方面的因素：推动气体流动的动力推动气体流动的阻力,（一）肺通气的动力,1.呼吸运动 直接动力：肺内压与大气压之差 间接动力：呼吸运动 呼吸肌 呼吸类型2.肺 内 压3.胸膜腔内压,呼吸运动,呼吸肌 吸气肌-膈肌、肋间外肌 呼气肌-肋间内肌、腹壁肌,吸气时：膈肌收缩 膈顶下移 上、下径扩大 胸廓扩大 肺随之扩张 肺内压大气压 气体入肺。,膈肌运动,肋间外肌运动,吸气时：肋间外肌收缩 肋骨、胸骨

7、上举 胸廓前后、左右径扩大 胸廓扩大 肺随之 扩张 肺内压大气压 气体入肺。,3)呼吸运动的形式平静呼吸（eupnea）:人体在安静时，平稳而均匀的自然呼吸。特点：吸气主动,呼气被动;用力呼吸（forced breathing）:人在劳动或运动时，用力而加深、加快的呼吸。特点：吸气、呼气均为主动;,胸式呼吸（thoracic breathing）以肋间肌舒缩为主引起胸壁明显起伏的呼吸运动。腹式呼吸（abdominal breathing）以膈肌舒缩为主引起腹壁明显起伏的呼吸运动。胸腹式呼吸 就是胸式呼吸和腹式呼吸相结合,人工呼吸,人工呼吸，用于自主呼吸停止时的一种急救方法。通过徒手或机械装置使

8、空气有节律地进入肺内，然后利用胸廓和肺组织的弹性回缩力使进入肺内的气体呼出。如此周而复始以代替自主呼吸。,呼吸频率：每分钟呼吸运动的次数安静状态下，正常成年人呼吸频率为12-18次/min,肺泡内的压力 呼吸过程中肺内压变化 吸气初：肺内压 大气压 呼气末：肺内压=大气压,2.肺内压,3.胸膜腔内压,形成：胸膜腔内压=肺内压-肺回缩力=大气压-肺回缩力=-肺回缩力 意义：维持肺泡的扩张 促进静脉和淋巴回流,（二）肺通气的阻力,阻力：气体在进出肺的过程中，阻止其流动的力 弹 性 阻 力 肺的弹性阻力 70%胸廓的弹性阻力 非弹性阻力 气道阻力(80-90%)惯性阻力 粘滞阻力,肺弹性阻力,主要方

9、面：2/3 肺泡表面液体层形成的表面张力。（对抗物质：肺泡表面活性物质）次要方面：1/3 肺弹性纤维的弹性回缩力。,肺表面活性物质（pulmonary surfactant，PS）,来源：肺II型上皮细胞 主要成分：二棕榈酰卵磷脂（DPPC）作用特点：其密度随肺泡的张缩而改变 作 用：降低肺泡表面张力减小阻力 维持大小肺泡稳定 维持肺泡相对干燥，防止肺水肿,（2）胸廓弹性阻力：方向具有双向性，随胸廓所处的位置不同而改变，当胸廓处于自然位置，胸廓弹性回缩力等于零，当胸廓大于自然位置时，弹性回缩力向内，成为吸气的阻力，当胸廓小于自然位置时，弹性回缩力成为吸气的动力。,顺应性,顺应性:指外力作用下弹

10、性物体的可扩展 性(即顺应外力引起变形的难易程度)。阻力小者易变形，顺应性大,故:C=1/R*顺应性以单位跨壁压(跨肺压、跨胸壁 压)所引起的容积变化来表示：C=V/P,2.非弹性阻力non-elastic resistance(1)惯性阻力:气流在发动、变速、换向时，因气流和组织的惯性所产生的阻力.(2)粘滞阻力:来自呼吸时组织相对位移所发 生的摩擦;(3)气道阻力:来自气体流经呼吸道时气体分 子之间和气体分子与气道壁之间的摩擦;占 非弹性阻力的80%90%。,(4)影响气道阻力的因素:气流速度 气流形式 层流阻力小，涡流阻力大 气道管径 阻力与半径4次方成反比:,肺容积和肺容量图解,肺总量

11、,肺活量,功能残气量,残气量,补吸气量,深吸气量,补呼气量,潮气量,吸,呼,呼,吸,潮气量：每次吸入或呼出的气体量。补吸气量：平静吸气末再尽力吸气，所能吸入的气体量。深吸气量：潮气量+补吸气量,补呼气量：平静呼气末再尽力呼吸，所能呼出的气体量。残气量：最大呼气后肺内残留的气体量。功能残气量：平静呼吸末，肺内所残留的气体量。（补呼气量+残气量）肺活量：最大吸气后再尽力呼气所能呼出的最大气体量。（潮气量+补呼气量+补吸气量）,(二)肺通气量和肺泡通气量,1.每分肺通气量 minute ventilation volume 定义:每分钟吸入或呼出的气体总量(基础状态下测定)。每分通气量=潮气量呼吸频

12、率=500ml12次/min=6L/min 2.最大通气量maximal voluntary ventilation 定义:尽力作深、快呼吸时，每分钟吸入或呼出的最大气体量。,解剖无效腔：鼻终末细支 气管,肺泡无效腔：血流在肺分布不均引起,3.生理无效腔Physiological dead space,4.肺泡通气量 Alveolar ventilation 定义:每分钟吸入肺泡的新鲜气量，是与血液 进行真正有效气体交换的气量。=(潮气量无效腔气量)呼吸频率=(500-150)12=350 12=4.2 L/min 浅而快呼吸:(250-150)24=100 24=2.4 L/min 深而慢呼

13、吸:(1000-150)6=850 6=5.1 L/min,第三节 气体交换,Gas exchange,气体交换的原理,气体交换以扩散方式进行，气体交换的动力是气体分压差。气体分子在分压差的推动下总是从分压高的一侧向分压低的一侧扩散。,(一)动力:,1.气体的分压(partial pressure):混合气体的总压力中,某种气体所占有的压力.某种气体分压=总压力该气体的容积百分比 大气中O2分压=760mmHg20.84%=159.0mmHg2.气体的张力:溶解的气体分子从液体中逸出的力,即液体中的气体分压,肺换气,肺泡内的气体交换发生在肺泡与血液之间。当空气进入肺泡后，由于肺泡中氧的含量高于

14、血液中氧的含量，血液中二氧化碳的含量高于肺泡中二氧化碳的含量，所以肺泡中的氧扩散进入血液，血液中的二氧化碳扩散进入肺泡。肺泡内的气体交换使血液中的氧的含量增多，二氧化碳含量减少。这种含氧丰富的血经血液循环到达身体各处。,组织换气,组织里的气体交换发生在血液与组织细胞之间。由于组织细胞不停地消耗氧并产生二氧化碳，因而组织处氧的含量低于血液中氧的含量，二氧化碳的含量高于血液中二氧化碳的含量，氧就由血液扩散进入组织细胞，而组织细胞内的二氧化碳扩散进入血液。这样，组织细胞所需要的样就源源不断地得到补充，产生的二氧化碳则被及时运走。,过程：,肺换气：V血 A血单位:mmHg 组织换气：A血V血,肺换气特

15、点,扩散迅速，仅需0.3秒达到平衡，血液流经肺毛细血管的时间为0.7秒，血液流经肺毛细血管的 1/3时，已完成肺换气过程。,(二)影响肺换气的因素1、气体扩散速率单位时间内气体分子扩散的量。,2.呼吸膜厚度和面积肺水肿、肺纤维化 呼吸膜厚度气体交换 运动肺毛细血管开放数量 呼吸膜面积 气体交换 肺不张、肺气肿呼吸膜面积气体交换,3.通气/血流比值（Ventilation/perfusion ratio）每分钟肺泡通气量(VA)和每分钟肺血流量(Q)之间的比值。4.2/5=0.84 不论比值增大还是减小，都表示肺泡内气体交换效率降低。,第四节 气体在血液中的运输,(一)物理溶解（占1.5%）气体

16、直接溶解与血浆中。量小。(二)化学结合（占98.5%）O2和血红蛋白(Hemoglobin,Hb)结合的形式运输 以氧合血红蛋白（HbO2）的形式,一、O2 的运输 Transport of oxygen,1、O2和Hb结合的特征 1)反应快，可逆，不需酶的催化，受氧分压影响 紫绀：血液含去氧Hb50g/1L以上，皮 肤、粘膜出现浅蓝色，称发绀，为缺氧表现 CO中毒：樱桃红色CO与血红蛋白的亲和力远远大于O2（250倍）CO与HB结合形成一氧化炭Hb,血液呈樱桃红色,2)Fe2+与O2的结合是氧合，不是氧化 3)1分子Hb可结合4分子O2，1克Hb结合 1.34-1.39ml O2,二 CO2

17、 的运输 Transport of carbon dioxide,(一)物理溶解（占5）(二)化学结合（占95%）碳酸氢盐的形式运输：88 氨基甲酸血红蛋白形式运输：7（Carbaminohemoglobin）*参与pH调节,碳酸酐酶,-,一,CO2碳酸氢盐的运输方式,血浆,组织细胞,氯转移,HbO2+H+CO2,Hb+O2,CO2,H+,组织,肺泡,Bohr效应,Haldane效应,HbNH2O2+CO2+H+HHbNHCOOH+O2,氨基甲酰血红蛋白形式运输（7%）,注意：虽然以氨基甲酰血红蛋白形式运输的CO2 仅约占总输出量的7%，但在肺排出的CO2 中有 17.5%是从氨基甲酰Hb中释

18、放出来的,Bohr效应,Haldane效应,呼吸运动的调节,中枢神经系统对呼吸运动的调节：1.自动节律性控制随意性呼吸2.随意控制不随意呼吸,一、呼吸的反射性调节,1.肺牵张反射肺扩张 呼吸活动肺回缩 呼吸活动切除迷走神经，以上反应消失平和吸气时，肺牵张反射不起作用，深吸气时，肺扩张程度增大，肺牵张反射才能起作用。,2、化学因素对呼吸的调节,1.化学感受器PO2 感受器兴奋性 呼吸中枢兴奋性 呼吸快、深 CO2 H+呼吸,2、CO2、H+、O2 对呼吸运动的调节CO2的影响 在麻醉动物或人，动脉血液PCO2降得很低时可发生呼吸暂停。CO2刺激呼吸是通过两条途径实现的，一是通过刺激中枢化学感受器

19、再兴奋呼吸中枢：二是刺激外周化学感受器。,2.H+的影响 动脉血H+增加，呼吸加深加快，肺通气增加；H+降低，呼吸受到抑制。H+对呼吸的调节也是通过外周化学感受器和中枢化学感受器实现的。3.低O2对呼吸的刺激作用完全是通过外周化学感受器实现的。,3、防御性呼吸反射,1.咳嗽反射 咳嗽时，先是短促或深吸气，接着声门紧闭，呼气肌强烈收缩，肺内压和胸膜腔内压急速上升，然后声门突然打开，由于气压差极大，气体更以极高的速度从肺内冲出，将呼吸道内异物或分泌物排出。剧烈咳嗽时，因胸膜腔内压显著升高，可阻碍静脉回流，使静脉压和脑脊液压升高。,2.喷嚏反射 是和咳嗽类似的反射，不同的是：刺激作用于鼻粘膜感受器，

20、传入神经是三叉神经，反射效应是腭垂下降，舌压向软腭，而不是声门关闭，呼出气主要从鼻腔喷出，以清除鼻腔中的刺激物。,二、运动时呼吸的变化及调节,运动时机体代谢增高，血液循环和呼吸系统都将发生一系列变化以适应增高了的机体代谢的需要。这时，呼吸加深加快，肺通气量增大，其增加的程度随运动量而异。潮气量可从安静时的500ml升到2000ml，呼吸频率可从 12-18次/min升至50次/min，每分通气量可升达100L以上，O2的摄入量和CO2排出量也都相应增加。,运动时肺通气量的增加有一个过程。运动之始，通气量骤升，继之以缓慢的升高，随后达一稳态水平。运动停止时，也是通气量先骤降，继以缓慢下降，然后恢复到运动前的水平。运动停止后，通气未立即恢复到安静水平。这是因为运动时，O2供小于O2耗，欠下了“O2债”。所以运动停止后，一段时间内，O2耗仍大于安静时的，以偿还O2债，待偿还后，通气才恢复。这时维持通气增强的刺激主要是H+.,思考题,名词解释平静呼吸、胸式呼吸、弹性阻力、顺应性、肺活量、肺泡通气量、通气/血流比值简答1、呼吸系统组成2、呼吸类型3、肺通气的动力和阻力4、气体交换的过程5、气体在血液中的运输,