生理学课件呼吸施.ppt

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1、第五章第五章 呼呼 吸吸呼吸呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。：机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸的三个环节：呼吸的三个环节：外呼吸、血液的气体运输、内呼吸外呼吸、血液的气体运输、内呼吸 第一节第一节 肺肺 通通 气气 一、呼吸道的结构特征和功能一、呼吸道的结构特征和功能 1.1.呼吸道粘膜的作用呼吸道粘膜的作用 加温、加湿、净化加温、加湿、净化 2.2.呼吸道平滑肌活动的调节：呼吸道平滑肌活动的调节： 迷走神经迷走神经 Ach + MAch + M受体受体 气管平滑肌收缩气管平滑肌收缩 (1)(1)神经神经 交感神经交感神经 NE + NE + 2 2受体受体气管平滑肌舒张气管平滑

2、肌舒张 (2)(2)体液体液 组织胺、组织胺、5 5羟色胺和缓激肽等，可以引起气羟色胺和缓激肽等，可以引起气 管平滑肌的强烈收缩，支气管口径缩小。管平滑肌的强烈收缩，支气管口径缩小。二、肺泡的结构和功能二、肺泡的结构和功能 （一）肺泡的结构（一）肺泡的结构 I I型细胞（型细胞（95%95%） 型细胞（型细胞（5%5%） （二）呼吸膜（二）呼吸膜 厚度厚度 0.20.20.6 0.6 m 面积面积 7 70 m0 m2 2 1. 1.含肺泡表面活性物质层的液体层含肺泡表面活性物质层的液体层 4.4.间质层间质层 2.2.肺泡上皮层肺泡上皮层 5.5.毛细血管基膜层毛细血管基膜层 3.3.上皮基

3、底膜层上皮基底膜层 6.6.毛细血管内皮层毛细血管内皮层 呼吸膜结构呼吸膜结构 （三）（三）肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质 由肺泡由肺泡型型细胞分泌，主要成分细胞分泌，主要成分二棕榈酰卵磷脂二棕榈酰卵磷脂。 作用：作用：降低肺泡表面张力。降低肺泡表面张力。 生理意义：生理意义：(1)(1)维持肺泡容积的相对稳定维持肺泡容积的相对稳定; ; (2) (2)防止液体在肺泡积聚；防止液体在肺泡积聚； (3)(3)降低吸气阻力，减少吸气做功。降低吸气阻力，减少吸气做功。 三、肺通气动力三、肺通气动力（一）呼吸运动（一）呼吸运动 1.1.膈肌与腹式呼吸膈肌与腹式呼吸: : 膈肌的舒缩引起腹壁起伏变化产

4、生的呼吸运动。膈肌的舒缩引起腹壁起伏变化产生的呼吸运动。 婴儿、胸膜炎、胸腔积液以腹式呼吸为主。婴儿、胸膜炎、胸腔积液以腹式呼吸为主。 2.2.肋间外肌与胸式呼吸肋间外肌与胸式呼吸: : 肋间外肌舒缩引起肋骨和胸骨移位产生的呼吸运动。肋间外肌舒缩引起肋骨和胸骨移位产生的呼吸运动。 严重腹水、腹腔有占位、妊娠时以胸式呼吸为主。严重腹水、腹腔有占位、妊娠时以胸式呼吸为主。 3.3.平静呼吸平静呼吸 (1)(1)频率频率 12121818次次/ /分分 (2)(2)特点特点 A BA B 4.4.用力呼吸用力呼吸 A BA B（二）肺内压（二）肺内压 1.吸气过程吸气过程: 膈肌、肋间外肌收缩膈肌、

5、肋间外肌收缩 胸腔扩大胸腔扩大 肺泡被动扩大肺泡被动扩大 肺内压下降肺内压下降 当低于大气压时，气体借压力差入肺。当低于大气压时，气体借压力差入肺。 2.呼气过程呼气过程: 膈肌、肋间外肌舒张膈肌、肋间外肌舒张 胸腔缩小胸腔缩小 肺泡被动缩小肺泡被动缩小 肺内压升高肺内压升高 当超过大气压时，气体借压力差出肺。当超过大气压时，气体借压力差出肺。（三）胸膜腔内压（三）胸膜腔内压 平静吸气末平静吸气末: - 1.3 : - 1.3 - 0.7 kPa- 0.7 kPa正常值正常值 平静呼气末平静呼气末: - 0.7 : - 0.7 - 0.4 kPa- 0.4 kPa2.2.胸内负压的成因胸内负压

6、的成因 胸内压胸内压 = = 肺内压肺内压 - - 肺弹性回缩力肺弹性回缩力 3.3.胸内负压的生理意义胸内负压的生理意义 维持肺泡和小气道处于扩张状态维持肺泡和小气道处于扩张状态; ; 促进血液和淋巴的回流。促进血液和淋巴的回流。 四、四、肺通气的阻力肺通气的阻力 肺泡表面张力占肺泡表面张力占2/32/3 肺弹性阻力肺弹性阻力肺肺 弹性阻力弹性阻力 肺弹性纤维回缩力占肺弹性纤维回缩力占1/31/3通通 气气 胸廓弹性阻力：与胸廓所处位置有关胸廓弹性阻力：与胸廓所处位置有关阻阻力力 摩擦阻力摩擦阻力: :与呼吸速度、气管口径有关与呼吸速度、气管口径有关 非弹性阻力非弹性阻力 惯性阻力惯性阻力:

7、 :与呼吸深度有关与呼吸深度有关 粘性阻力：粘性阻力： 顺应性顺应性: :在外力作用下在外力作用下, ,弹性组织的可扩张性。弹性组织的可扩张性。呼吸功呼吸功: :在呼吸运动中，呼吸肌为克服弹性阻力和非弹在呼吸运动中，呼吸肌为克服弹性阻力和非弹 性阻力实现肺通气所作的功。性阻力实现肺通气所作的功。五、肺容积和肺容量五、肺容积和肺容量 1.1.潮气量潮气量 正常值正常值 400 400 600 ml600 ml 2. 2.补吸气量补吸气量 正常值正常值 1500 1500 2000 2000 mlml 3. 3.补呼气量补呼气量 正常值正常值 900 900 1200 ml1200 ml 4. 4

8、.残气量残气量( (余气量余气量) ) 正常值正常值 男性男性 1500ml 1500ml 女性女性 1000ml1000ml 5. 5.功能残功能残( (余余) )气量气量 6. 6.肺活量肺活量 正常值正常值 男性男性 3500ml 3500ml 女性女性 2500ml2500ml（反映一次呼吸的最大通气量（反映一次呼吸的最大通气量, ,是健康检查常用指标。）是健康检查常用指标。） 7.7.时间肺活量时间肺活量 第一秒末第一秒末 83%83% 正常值正常值 第一秒末第一秒末 96%96% 第一秒末第一秒末 99%99% （是评价肺通气功能的良好指标）（是评价肺通气功能的良好指标） 8.8.

9、肺总容量肺总容量 正常值正常值 男性男性 5000ml5000ml 女性女性 3500ml3500ml 六、肺通气量六、肺通气量 ( (一一) )每分通气量每分通气量 每分通气量每分通气量 潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率 6 68 L8 L 最大通气量最大通气量 7070120 L 120 L ( (二二) )无效腔和肺泡通气量无效腔和肺泡通气量 肺泡通气量肺泡通气量( (潮气量潮气量- -无效腔气量无效腔气量) )呼吸频率呼吸频率 无效腔气量为无效腔气量为150ml150ml 呼吸频率呼吸频率（次（次/ /分）分） 潮气量潮气量 （mLmL） 每分通气量每分通气量（L/minL/min） 肺泡

10、通气量肺泡通气量（L/minL/min）6 61212 24 24 10001000500500250 250 6.06.06.0 6.0 6.0 6.0 5.15.14.24.22.42.4深而慢的呼吸，有利于气体交换。深而慢的呼吸，有利于气体交换。 第二节呼吸气体的交换第二节呼吸气体的交换一、气体交换的原理一、气体交换的原理 ( (一一) )气体的扩散气体的扩散 ( (二二) )气体扩散速率及影响因素气体扩散速率及影响因素 1.1.气体气体分压差分压差 2.2.气体的分子量和溶解度气体的分子量和溶解度 3.3.扩散面积和距离扩散面积和距离 4.4.温度温度 分压差分压差温度温度气体溶解度气

11、体溶解度扩散面积扩散面积 扩散速率扩散速率 = = 扩散距离扩散距离分子量分子量 O O2 2、COCO2 2扩散速率的比较扩散速率的比较 分子量分子量 血浆溶解度血浆溶解度 肺泡气肺泡气 v v血血 D D O O2 2 32 21.4 13.8 5.3 132 21.4 13.8 5.3 1COCO2 2 44 515.0 5.3 6.1 2 44 515.0 5.3 6.1 2 COCO2 2的扩散速率为的扩散速率为O O2 2的的2 2倍。倍。 二、肺泡气体交换和组织气体交换二、肺泡气体交换和组织气体交换 ( (一一) )肺泡气、血液及组织中的肺泡气、血液及组织中的P Po o2 2和

12、和P Pcoco2 2肺泡气肺泡气kPakPa静脉血静脉血kPakPa动脉血动脉血kPakPa组织组织kPakPaPo2Pco213.813.85.35.35.35.36.16.113.313.35.35.34.04.06.76.7（二）肺换气过程（二）肺换气过程肺泡肺泡PoPo2 213.813.8 kPakPa o o2 2静脉静脉PoPo2 25.35.3 kPakPa静脉静脉Pco2 6.1kPa 6.1kPa co2肺泡肺泡Pco2 5.3kPa 5.3kPaO O2 2的运输的运输COCO2 2的运输的运输（三）影响肺泡气体交换的因素（三）影响肺泡气体交换的因素 1.1.呼吸膜的面

13、积呼吸膜的面积 气体交换气体交换(肺炎、肺气肿）肺炎、肺气肿） 2.2.呼吸膜的厚度呼吸膜的厚度 气体交换气体交换(肺纤维化肺纤维化) ) 3. 3.通气通气/ /血流比值血流比值 肺泡通气量肺泡通气量/ /肺血流量肺血流量4.2/5.04.2/5.00.840.84 V V 每分钟通过呼吸膜的气体容量每分钟通过呼吸膜的气体容量D DL L= =P PA A P PC C肺毛细血管内某气体的平均分压肺毛细血管内某气体的平均分压肺泡气中某气体的分压差肺泡气中某气体的分压差某气体的肺扩散容量（是测定呼吸气体通过呼吸膜能力的指标）某气体的肺扩散容量（是测定呼吸气体通过呼吸膜能力的指标）( (四四)

14、)肺扩散容量肺扩散容量在在1mmHg1mmHg分压差作用下分压差作用下, ,每分钟通过呼吸膜扩散的每分钟通过呼吸膜扩散的某气体总量。某气体总量。(五五) 组织换气过程组织换气过程组织组织PoPo2 24.04.0 kPakPa o o2 2动脉动脉PoPo2 213.313.3 kPakPa动脉动脉Pco25.3kPa5.3kPa co2组织组织Pco26.7kPa6.7kPa 第三节气体在血液中的运输第三节气体在血液中的运输 一、氧和二氧化碳在血液中的存在形式一、氧和二氧化碳在血液中的存在形式 物理溶解占物理溶解占1.5% 1.5% 二、氧的运输二、氧的运输 化学结合占化学结合占98.5%9

15、8.5% （一）血红蛋白与（一）血红蛋白与O O2 2的可逆结合的可逆结合 HbHb + O + O2 2HbOHbO2 2PoPo2 2PoPo2 2（二）氧解离曲线（二）氧解离曲线 表达血红蛋白氧饱和度与氧分压之间关系的曲线。表达血红蛋白氧饱和度与氧分压之间关系的曲线。 氧容量氧容量 100ml100ml血中，血中，HbHb结合结合2 2的的最大量最大量。 氧含量氧含量 100ml100ml血中，血中，HbHb结合结合2 2的的实际量实际量。 氧饱和度氧饱和度 氧含量氧含量占占氧容量氧容量的百分比。的百分比。 动脉血中动脉血中, , 氧饱和度为氧饱和度为100100。（。（2 20ml/2

16、0ml0ml/20ml） 静脉血中静脉血中, , 氧饱和度为氧饱和度为75%75%。 （15ml/20ml15ml/20ml） 氧离曲线的意义氧离曲线的意义 1.1.曲线上段曲线上段 平坦，意味着高平坦，意味着高 原等氧分压不低原等氧分压不低 于于6.06.0kPa,kPa,氧饱和氧饱和 度达度达90%;90%;当氧分当氧分 压超过压超过13.3kPa13.3kPa, , 氧饱和度的增加氧饱和度的增加 极为有限，血氧极为有限，血氧 含量增加很少。含量增加很少。 下下中中上上 2.2.曲线中段曲线中段 坡度较陡。坡度较陡。 意义意义: :维持维持 正常时组织正常时组织 的供氧。的供氧。 3. 3.曲线下段曲线下段 坡度更陡。坡度更陡。 意义意义: :维持维持 活动时组织活动时组织 的供氧。的供氧。 上上中中下下 （三）（三）影响氧离曲线的因素影响氧离曲线的因素 PcoPco2 2 pH pH 引起引起氧离曲线氧离曲线右移，右移， 温度温度 有利于氧气的释放。有利于氧气的释放。 2,3-2,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 三、二氧化碳的运输三、二氧化碳的运输 物理溶解占物理溶解占5 5 CO