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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,七章 呼吸系统,益阳医学高等专科学校生理学教研室,黄伏连,Physiology,April 2013,呼吸,机体与外界环境之间的气体交换过程,外呼吸,内呼吸,第三节 肺通气,第四节 气体的交换和运输,第五节 呼吸运动的调节,第三节 肺 通 气,肺与外界环境之间的气体交换过程。,一、肺通气的原理,(一)肺通气的动力,(,二,),肺通气的阻力,二、肺容量和肺通气量,一、肺通气的原理,(一)肺通气的动力,吸 气 肌:,膈肌、肋间外肌,呼 气 肌:,肋间内肌、腹壁肌,辅助吸气肌:,斜角肌、胸锁乳突肌,膈肌收缩:,增大胸腔上下径,(,占,4/5),肋间外肌收缩:,增大胸腔前后、左右径,形式,:,按呼吸深度分,:,平静呼吸和用力呼吸,;,按动作部位分,:,胸式呼吸、腹式呼吸,和混合式呼吸,。,呼吸的类型,(,1,)平静呼吸和用力呼吸,平静呼吸:,人体在安静时平和而均匀的呼吸。,频 率:,成人,12,18,次,/,分,吸气运动:,隔肌收缩、肋间外肌收缩,呼气运动:,吸气肌舒张,特 点:,吸气是主动过程,呼气是被动过程。,用力呼吸:,人体在劳动或运动时,用力,而加深的呼吸。,用力呼吸(主动过程),:,吸气肌收缩、呼气肌收缩,特 点:,吸气和呼气都是主动的过程。,(,2,)胸式呼吸和腹式呼吸,胸式呼吸:,以肋间肌舒缩为主的呼吸运动,(严重腹水、腹腔有巨大肿块),腹式呼吸:,以膈肌舒缩为主的呼吸运动,(婴儿、胸膜炎、胸腔积液),混合式呼吸,2,、胸膜腔内压,胸膜腔内压:即胸膜腔内的压力,平静吸气时:,10,5,mmHg,呼气时,:,5,3,mmHg,特 点:,平静呼吸时胸内压始终为负压,(,1,)胸膜腔负压的形成:,两,种方向相反作用力的代数和,胸内压肺内压肺回缩力,胸内压0肺回缩力,迫使脏层胸膜回位,迫使脏层胸膜外移使肺扩张,(肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力),肺 回 缩 力,(大 气 压),肺 内 压,(,2,),胸膜腔负压的生理意义:,1、维持肺扩张状态。,2、利于静脉血和淋巴液回流。,气 胸:,胸膜腔破裂,胸膜腔与大气相通,,空气将立即进入胸膜腔内,形成开,放性气胸。,抢救措施:,堵塞破口、抽气恢复胸内负压。,呼吸运动(原动力),胸内压变化(间接动力),肺内压与大气压差变化(直接动力),肺通气,(二)肺通气的阻力,肺泡表面张力:2/3,非弹性阻力(30%),呼吸道阻力(为主),惯性阻力,粘滞阻力,弹性阻力(70%),胸廓的弹性阻力,肺的弹性阻力,肺弹性回缩力:1/3,1,、弹性阻力:,弹性,物体对抗外力作用所引起的变形的力。,肺弹性阻力,肺弹性回缩力,(占,1/3,),肺泡表面张力,(占,2/3,),肺泡表面张力:指肺泡表面气,-,液界面上液体分,子之间相互吸引使肺回缩的力。,作用,:,肺泡表面张力方向指向肺泡中心,可使肺泡回缩,构成了肺的回缩力。,表面张力:,促使液体表面收缩的力。,表面张力,肺泡表面活性物质:,来源及分布:,肺泡型细胞,化学成分:,二棕榈酰卵磷脂,生理意义:,降低肺泡表面张力降低吸气阻力。,早产儿的呼吸窘迫,顺 应 性,:,弹性组织在外力作用下的,可扩展性。,顺应性与弹性阻力成反变关系,肺和胸廓的顺应性,肺充血、肺不张、肺纤维化,肺顺应性,表面活性物质减少 肺顺应性,肺气肿 肺顺应性,2,、非弹性阻力:,气道阻力,气体流经呼吸道时,气体分子,之间、气体分子与气道之间的,摩擦(80,90%)。,气道管壁平滑肌舒缩活动:,迷走,NAch+M,受体收缩气道阻力,交感,NNE+,2,受体舒张气道阻力,影响气道阻力的主要因素:,呼吸道的口径,化学因素的影响:,儿茶酚胺气道平滑肌舒张。,组胺、,5-HT,、缓激肽气道平滑肌收缩。,1,、,潮气量,每次呼吸时吸入或呼出的气量。,2,、补吸气量,平静吸气末,再尽力吸气所能吸入的气体量,二、肺通气功能的指标,(一)肺容量,3,、,补呼气量,平静呼气末,再尽力呼气所能呼出的气体量,4,、残,气量,最大呼气末尚存留于肺内不能再呼出的气量,功能残气量,平静呼气末尚存留于肺内的气量,等于残气量与补呼气量之和,有缓冲作用。,5,、肺活量,尽力吸气后,从肺内所能呼出的最大气 量,是潮气量、补吸气量和补呼气量之和。,6,、时间肺活量,尽力吸气后再尽力尽快地呼气,在一定时间内所能呼出的气量,.,1,秒末,2,秒末,3,秒末,83%96%99%,7,、肺总量,肺所能容纳的最大气量,等于肺活量与残气量之和。,(二)肺通气量,1,、,每分通气量,:,每分钟进出肺的气体总量,.,=,潮气量,(TV),呼吸频率,(R),解剖无效腔,:,鼻,-,终末细支气管内,不参与交换的气体量,.,肺泡通气量,:,每分钟吸入肺泡的新鲜空气量,.,=(,潮气量,-,无效腔气量,),呼吸频率,2,、,肺泡通气量,深慢呼吸比浅快呼吸的肺通气效率高,第二节 气体的交换和运输,一、气体的交换,二、气体在血液中的运输,一、气体的交换,(一)气体交换的动力,气体交换的动力:,气体分压(张力)差,气体扩散的方向:,从分压高处向分压低处进行,(二)气体交换的过程,肺泡:,氧气由肺泡向静脉中扩散,二氧化碳由静脉向肺泡扩散,组织:,氧气由动脉向组织中扩散,二氧化碳由组织向动脉扩散,(三)影响肺换气的因素,1.,呼吸膜厚度和面积,与呼吸膜厚度呈反变关系,如:,肺纤维化、肺水肿 呼吸膜增厚,与呼吸膜面积呈正变关系,运动时 面积增大,肺不张、肺实变,面积减小,每分肺泡通气量和每分肺血流量的比值。,安静时,每分钟肺泡通气量为,4.2L,,肺血流量为,5.0L,2.,通气,/,血流比值,(,ventilation/perfusion ratio,V/Q,),气多或,血少,气少,或血多,V/Q,V/Q,肺泡无效腔,A-V,短路,换气效率低,通气,/,血流比值,(,V/Q=0.84,),三、气体在血液中的运输,形式:,物理溶解、化学结合,物理溶解,:,(1.5%),化学结合,:(98.5%),氧与,Hb,的结合,:,PO,2,(,氧合,),PO,2,(,氧离,),HbO,2,鲜红色,暗红色,Hb+O,2,(一)氧的运输,发绀,(cyanosis),:,当,Hb,50g/L,毛细血管丰富的皮肤、,粘膜呈青紫色。常为缺氧的表现。,缺氧,不一定,出现发绀,出现发绀,不一定,缺氧,1,反应迅速、可逆,不需酶的催化,受,PO,2,的影响,(,结合和解离都迅速,),;,2 Fe,2+,与,O,2,结合后仍是二价铁,属氧合反应;,氧与,Hb,的结合特点,(二)二氧化碳的运输,物理溶解,5%,化学结合的占,95%,碳酸氢盐(,88%,),氨基甲酸血红蛋白(,7%,),(,1,)碳酸氢盐形式,:,88%,反应特征,:,反应速极快且可逆,反应方向取决,PCO,2,;,RBC,膜上有,Cl-,和,HCO,3,-,特异转运载体,,Cl,-,转移维持电平衡,促进,CO,2,化学结合;,需酶催化,:,碳酸酐酶加速反应,0.5,万倍,双向作用;,在,RBC,内反应,在血浆内运输。,H,2,CO,3,HCO,3,-,H,+,CO,2,H,2,O,碳酸酐酶,反应过程:,(1),反应过程,反应迅速且可逆,无需酶催化。,(,2,)氨基甲酸血红蛋白的形式:,7,在组织,在肺脏,HbNHCOOH,O,2,HbNH,2,O,2,+,CO,2,(2),反应特征,:,第四节 呼吸运动的调节,呼吸的基本中枢,化学感受性反射,肺牵张反射,防御呼吸性反射,呼吸的中枢调控,呼吸的反射性调节,一、,呼吸中枢,呼吸中枢,:,CNS,内产生和调节呼吸运动节律,的神经细胞群。,包括,:,脊髓、延髓、脑桥、间脑、大脑皮层,。,延 髓,:,呼吸基本节律中枢,脑桥上部,:,呼吸调整中枢,(,抑制吸气,),脑桥中下部,:,长吸中枢,高位脑,:,高级中枢。,呼吸运动的随意控制,呼吸运动的条件反射的建立,呼吸中枢的分布及功能,(一)化学感受性呼吸反射,化学感受器,CO,2,对呼吸的影响,低,O,2,对呼吸的影响,H,+,对呼吸的影响,二、呼吸的反射性调节,感 受 器:,颈动脉体和主动脉体,有效刺激:,直接感受动脉血液中,PO,2,、,PCO,2,和,H,+,变化,传入神经:,窦神经、迷走神经,1,)外周化学感受器,颈,A,体(主要调节呼吸),主,A,体(主要调节循环),适宜刺激,:,血,P,O2,P,CO2,H,+,作用:,使呼吸加深加快。,2,)中枢化学感受器,部 位:,延髓腹外侧浅表部位,适宜刺激:,脑脊液及局部细胞外,液,H,+,增加。,2 CO,2,对呼吸的影响,1,时呼吸开始加深;,4,时呼吸加深加快,肺通气量,1,倍以上,;,6,时肺通气量可增大,6-7,倍,;,7,以上呼吸减弱,=CO,2,麻醉。,CO2,呼吸减慢(过度通气后可发生呼吸暂停),CO2,CO,2,是呼吸的生理性刺激物,作用途径:,刺激中枢化学感受器(,80%,),敏感程度高,但有潜伏期,刺激外周化学感受器,敏感程度低,重要性表现在:,PCO,2,突然时,引起早期快速效应,中枢感受器受抑制时,起决定作用,3,、低,O,2,对呼吸的影响,吸入气,PO,2,呼吸加深加快,对正常呼吸调节作用不大:,当动脉血,PO,2,80mmHg,时出现,当动脉血,PO,2,60mmHg,时明显,作用途径:,完全,由外周化学感受器引起,(,低氧对呼吸中枢,的直接作用,是抑制,),思考:,严重肺气肿、肺心病患者能否吸纯,O,2,?,肺气肿、肺心病时,肺换气障碍,使,P,O,2,P,CO,2,,,而长时间,P,CO,2,,,使中枢化学感受器对,CO,2,的刺激作用发生适应,此时缺,O,2,就成了加强呼吸的主要刺激,当吸纯,O,2,时,因削弱了对呼吸中枢的兴奋作用,反而加重了,CO,2,潴留,加重病情。,严重肺气肿、肺心病患者能否吸纯,O,2,?,4 H,+,对呼吸的影响,作用,:,H,+,pH,:呼吸加深加快,H,+,pH,:呼吸减弱,作用途径:,外周化学感受器作用为主,(,H,+,难以通过血脑屏障),迷走,N,牵张感受器,(,气管,-,细支气管,平滑肌中,),延 髓,(,兴奋吸气切断机制,),呼吸运动,N,呼吸肌,(,呼吸频率,),意义,:,阻止吸气过深过长,促使吸气转为呼气。,与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度。,(,二,),肺气牵张反射,(,Hering-Breuer reflex),特征,:,敏感性有种属差异;,正常成人平静呼吸时这种反射不明显,深呼吸时可能起作用;,病理情况下,(,肺充血、肺水肿等,),肺顺应性降低时起重要作用。,
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