2020生理学基础系列课件之五-呼吸

第五章呼吸春季高考考试大纲1.掌握呼吸的全过程、肺容量、肺通气；2.掌握气体交换和运输；3.理解胸膜腔负压的形成和生理意义；任务清单TASK1:呼吸全过程及肺通气原理TASK2：呼吸运动TASK3:肺内压与胸膜腔内压TASK4:肺通气阻力TASK5:肺容量与肺通气量—下次课任务第一节肺通气呼吸的全过程呼吸:是指人体与环境之间的气体交换过程，包括：A外呼吸（肺通气和肺换气）B气体在血液中的运输C内呼吸（即组织换气）第一节肺通气一、肺通气的原理动力阻力直接动力：肺内压与大气压之间的差值原动力：呼吸运动肺内压高于大气压，肺泡内气体流出到外界，即为呼气肺内压低于大气压时，空气流入肺泡，即为吸气肺通气是指肺泡气与外界空气之间经呼吸道进行气体交换的过程。第一节肺通气第一节肺通气（一）呼吸运动定义：是指呼吸肌收缩和舒张引起胸廓节律性扩大和缩小的过程。呼吸肌吸气肌：膈肌和肋间外肌，及辅助吸气肌呼气肌：肋间内肌和腹肌第一节肺通气第一节肺通气（一）呼吸运动呼吸形式（1）平静呼吸用力呼吸吸气运动：膈肌和肋间外肌收缩，主动呼气运动：膈肌和肋间外肌舒张，被动吸气运动：膈肌和肋间外肌，辅助吸气肌收缩，主动呼气运动：肋间内肌腹肌（呼气肌）收缩，主动第一节肺通气第一节肺通气（一）呼吸运动呼吸形式（2）腹式呼吸胸式呼吸膈肌舒缩为主，表现为腹壁明显的起伏（单一出现如胸膜炎时）肋间外肌舒缩为主，表现为胸廓的扩大和缩小。（单一出现如孕妇、腹水）同时存在第一节肺通气第一节肺通气（二）肺内压定义：是指肺泡内的压力。吸气初，肺容积扩大，肺内压下降，低于大气压1mmHg～2mmHg，外界空气入肺；吸气末，肺内压等于大气压。呼气初，肺容积缩小，肺内压升高，高于大气压1mmHg～2mmHg，肺内气体出肺；呼气末，肺内压等于大气压。在呼吸运动过程中，由于肺内压的周期性的变化，形成大气压与肺内压之差，从而决定了气体流动的方向和气体进出肺的量。第一节肺通气第一节肺通气（三）胸膜腔负压为什么呼吸运动能使肺内压发生变化？1.胸膜腔：是由胸膜壁层和脏层围成的密闭潜在的腔隙。2.胸膜腔负压：胸膜腔内的压力，测量表明低于大气压，故称胸内负压。第一节肺通气第一节肺通气（三）胸膜腔负压为什么呼吸运动能使肺内压发生变化？1.胸膜腔：（1）定义：是由胸膜壁层和脏层围成的密闭潜在的腔隙。（2）腔内浆液的作用：使两层胸膜紧密相贴，且润滑不至摩擦产生疼痛第一节肺通气第一节肺通气（三）胸膜腔负压2.胸膜腔负压：（1）定义：密闭的胸膜腔内的压力，测量表明低于大气压，故称胸内负压。（2）胸内负压实际上是由肺回缩力所决定的。第一节肺通气第一节肺通气（三）胸膜腔负压（3）胸膜腔负压的意义①有利于维持肺的扩张状态，并使肺能随胸廓的运动而变化。如胸膜腔破裂，因胸膜腔负压消失，肺因其回缩力而萎缩，导致肺不张。②使胸膜腔内一些壁薄低压的管道（如腔静脉、胸导管等）扩张，从而有利于静脉血和淋巴液的回流。第一节肺通气第一节肺通气（四）肺通气的阻力弹性阻力：包括非弹性阻力肺的弹性阻力胸廓的弹性阻力气道阻力粘滞阻力惯性阻力70%30%第一节肺通气第一节肺通气（四）肺通气的阻力1.弹性阻力（1）肺的弹性阻力肺组织本身的弹性回缩力（1/3）肺泡表面液体层形成的表面张力(2/3)肺泡表面活性物质可以降低肺泡表面张力，从而减小肺的弹性阻力，利于肺的扩张第一节肺通气第一节肺通气（四）肺通气的阻力1.生成：由肺泡Ⅱ型细胞合成并释放，主要成分：二棕榈酰卵磷脂，作用：降低肺泡液-气界面的表面张力。2.生理意义：①有助于维持肺泡的稳定性；②减少肺组织液生成，防止肺水肿；③降低吸气阻力，有利于肺的扩张，减少吸气做功。肺泡表面活性物质第一节肺通气第一节肺通气（四）肺通气的阻力1.弹性阻力（2）胸廓弹性阻力来自胸廓的弹性组织（3）顺应性：总结：肺泡表面活性物质——肺泡表面张力——肺弹性阻力——肺回缩力——顺应性早产儿，肺泡表面活性物质少，肺发育不成熟，成活率低。容易扩张即顺应性大，不易扩张则顺应性小。顺应性与弹性阻力呈反比关系。第一节肺通气第一节肺通气二、肺通气功能的评价指标1.肺容量定义：肺容量是指肺内所容纳气体的容积。。第一节肺通气第一节肺通气二、肺通气功能的评价指标（1）潮气量：每次呼吸时，吸入或呼出的气量称为潮气量（TV）。正常成人平静呼吸时潮气量为0.4L～0.6L，平均为0.5L。（2）补吸气量和深吸气量：平静吸气末再尽力吸气，增加的吸入气量，称为补吸气量正常成人补吸气量为1.5L～2.0L。补吸气量与潮气量之和称为深吸气量。第一节肺通气第一节肺通气二、肺通气功能的评价指标（3）补呼气量：平静呼气末再尽力呼气，所能增加的呼出气量.（4）余气量和功能余气量：用力呼气末，肺内所余留的气量，称余气量。平静呼气末，肺内所余留的气量，称功能余气量。它能缓冲呼吸过程中肺泡内O2和CO2分压的急剧变化，不会随呼吸运动而出现大幅度的波动。第一节肺通气第一节肺通气二、肺通气功能的评价指标（3）补呼气量：平静呼气末再尽力呼气，所能增加的呼出气量.（4）余气量和功能余气量：用力呼气末，肺内所余留的气量，称余气量。平静呼气末，肺内所余留的气量，称功能余气量。它能缓冲呼吸过程中肺泡内O2和CO2分压的急剧变化，不会随呼吸运动而出现大幅度的波动。第一节肺通气第一节肺通气二、肺通气功能的评价指标（5）肺活量（VC）和用力呼气量肺活量是潮气量、补吸气量和补呼气量三者之和。评价肺通气功能的指标。用力肺活量（FEV），也是时间肺活量，指的是尽力吸气后再尽力尽快呼气，在一定时间内所能呼出的气量，通常以它占用力肺活量的百分数表示。第一秒末的用力呼气量（FEV1）在临床最为常用，如低于60%，提示有一定程度的气道阻塞，见于肺弹性降低或阻塞性肺疾患。用力肺活量略小于在没有时间限制条件下测得的肺活量，是评价肺通气功能的较好指标。第一节肺通气第一节肺通气二、肺通气功能的评价指标2.肺通气量2-1每分通气量与最大随意通气量：（1）每分通气量：定义：每分钟吸入或呼出的气体量计算：每分通气量=潮气量X呼吸频率意义：它是肺通气功能的重要指标。（2）最大随意通气量：略第一节肺通气第一节肺通气二、肺通气功能的评价指标2.肺通气量2-2每分肺泡通气量（1）定义：是指每分钟吸入肺泡与血液进行气体交换的新鲜气体量。（不包含在无效腔内的气体量）（2）计算：肺泡通气量=（潮气量-生理无效腔气量）呼吸频率（3）在一定范围内，深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更有效。解剖无效腔肺泡无效腔二、肺通气功能的评价指标在一定范围内，深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更有效。放慢脚步，深呼吸。。。第一节气体交换与运输气体交换包括肺换气和组织换气。一、气体交换（一）原理气体扩散的动力主要来自于：气体的分压差气体交换（CO2.O2）以单纯扩散的方式进行，一、气体交换1.气体的分压差及（二）气体交换的过程气体扩散的动力主要来自于：气体的分压差.VA肺泡气组织AV一、气体交换2.气体扩散速率分子量扩散距离扩散面积温度溶解度分压差气体扩散速率了解：理解：气体扩散速率受到受到气体的分压差、溶解度、分子量及气体的扩散面积、扩散距离等因素的影响。掌握；气体分压差极大影响气体交换速率；相同分压差时，CO2的扩散速率是O2的20倍。一、气体交换（二）气体交换过程（见第5页）一、气体交换（三）影响气体交换的因素（1）扩散距离（即呼吸膜的厚度）（2）扩散面积（即呼吸膜的面积）（3）通气/血流比值（V/Q比值）。（1）扩散距离（即呼吸膜的厚度）膜的6层结构肺纤维化、肺水肿等，使呼吸膜增厚，而降低了扩散速率，影响气体交换，出现呼吸困难的症状。一、气体交换（三）影响气体交换的因素（2）扩散面积（即呼吸膜的面积）因此，例如肺不张、肺气肿等疾病因扩散面积减少出现呼吸功能低下。呼吸膜广大的面积，保证了肺泡与血液间能迅速地进行气体交换。正常成人，两肺约有3亿个肺泡，总扩散面积达100m2。（3）通气/血流比值（V/Q比值）定义：V/Q比值是指每分钟肺泡通气量（V）与肺血流量（Q）之间的比值。正常值：0.84临床意义：V/Q比值正常表示由右心射出的静脉血通过肺毛细血管时能够进行充分的气体交换，全部成为动脉血，满足全身组织代谢对气体更新的需要。V/Q比值增大——肺通气过度或肺血流量不足V/Q比值减小——肺通气不足或肺血流量过多一、气体交换二、气体在血液中的运输O2和CO2在血液运输有物理溶解和化学结合两种形式，其中以化学结合为主要运输形式。物理溶解化学结合（主要）O2（少）氧合血红蛋白（HbO2）CO2（少）碳酸氢盐形式氨基甲酸血红蛋白形式二、气体在血液中的运输（一）O2的运输1.物理溶解2.化学结合98.5%当O2进入红细胞，与红细胞内的血红蛋白（Hb）结合，形成氧合血红蛋白（HbO2），是可逆性结合，氧合的多少取决于血液中PO2的高低二、气体在血液中的运输（1）O2与Hb结合的特征：该反应是氧合而不是氧化A血氧饱和度：Hb氧含量占Hb氧容量的百分比氧合血红蛋白呈鲜红色，去氧血红蛋白呈暗红色。B发绀：当血液中去氧血红蛋白含量达到50g/L以上时，称为发绀。表现：如口唇、甲床等处可出现青紫色，意义：发绀是人体缺氧的标志。二、气体在血液中的运输（2）氧解离曲线：主要特点和意义：①曲线上段：，PO2为60mmHg～100mmHg之间对血氧饱和度的影响不大。②曲线中段：PO2为40mmHg～60mmHg之间，反映HbO2释放O2，血氧饱和度较明显下降。③曲线下段：PO2为15mmHg～40mmHg之间，最陡，也是HbO2释放O2的部分定义：是指表示血液PO2与Hb氧饱和度关系的曲线，呈S形二、气体在血液中的运输（2）氧解离曲线：影响因素：血液PCO2、pH和温度等如：A:血液中PCO2增高、pH降低和温度升高，氧解离曲线右移，即Hb和O2的亲和力降低，O2的释放增多；B:反之，则使曲线左移二、气体在血液中的运输（二）CO2的运输1.物理溶解少2.化学结合为主（1）碳酸氢盐形式（为主）（2）氨基甲酸血红蛋白形式1.CO2在血液中运输的主要形式是（）物理溶解碳酸氢盐碳酸氢盐氨基甲酸血红蛋白ABCD提交单选题1分2.O2在血液中运输的主要形式是（物理溶解氧合血红蛋白氨基甲酸血红蛋白碳酸氢盐ABCD提交单选题1分3.人体内CO2分压最高部位是（）动脉血静脉血肺泡气组织细胞ABCD提交单选题1分4.关于O2的运输，错误的是（）O2运输的主要形式是化学结合PO2高时氧合血红蛋白形成PO2低时氧合血红蛋白解离O2可与血红蛋白中的Fe3+结合ABCD提交单选题1分胡文茜第五章呼吸第三节呼吸运动的调节一、呼吸中枢一、呼吸中枢呼吸中枢作用脊髓联系脑和呼吸肌的中转站延髓产生节律性呼吸运动的基本中枢，但节律不规则脑桥呼吸调整中枢，作用是限制吸气，促使吸气向呼气转换大脑皮质能够有意识地控制呼吸运动的深度与频率二、呼吸运动的反射性调节二、呼吸运动的反射性调节（一）化学感受性呼吸反射血液中PCO2、PO2和H+浓度的变化化学感受器呼吸中枢呼吸运动传入神经传出神经负反馈解说：血液中化学成分的改变，特别是PCO2、PO2和H+浓度的变化，可通过刺激化学感受器，改变呼吸中枢的功能状态，从而调节呼吸运动。人体通过呼吸运动又能调节血液中O2、CO2和H+的水平，以维持内环境中这些因素的相对稳定。二、呼吸运动的反射性调节（一）化学感受性呼吸反射1、化学感受器感受器分类位置有效刺激反射弧外周化学感受器颈动脉体和主动脉体动脉血中PO2降低、PCO2升高或H+浓度升高经窦神经、主动脉神经传入延髓，兴奋呼吸中枢中枢化学感受器延髓腹外侧浅表部位脑脊液和局部细胞外液中的H+浓度，（其来自于外周血中CO2，而非H+）直接兴奋呼吸中枢二、呼吸运动的反射性调节（1）CO2对呼吸的影响：（最重要）2.CO2、H+和O2对呼吸的影响机