呼吸-课件

呼吸_课件（1）肺通气肺与外界的气体交换↓（2）肺换气肺泡与血液间的气体交换↓（3）气体的血液运输↓（4）组织换气血液与细胞间的气体交换↓细胞内有氧呼吸外呼吸内呼吸包括4个环节：第二节肺通气Pulmonaryventilation与肺通气有关的结构包括：呼吸道、肺泡、胸廓、胸膜腔、呼吸肌等一、呼吸器官及其功能（一）呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管和小支气管上呼吸道下呼吸道呼吸道功能：1.分泌粘液和浆液--加温加湿；2.鼻腔毛和纤毛--净化；3.气道内的淋巴细胞--防御；4.呼吸道平滑肌的舒缩--调节肺通气量（二）肺肺是一对富含弹性组织的气囊，由呼吸道和许多呼吸单位所组成。呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊和肺泡等四部分构成一个呼吸单位，具有气体交换功能。呼吸区1.呼吸膜电子显微镜下，呼吸膜包括六层结构(1μm)：含肺表面活性物质的液体层、肺泡上皮细胞、肺泡上皮基膜、间质、毛细血管基膜、毛细血管内皮细胞。2.肺泡表面张力与肺表面活性物质(1)肺泡表面张力在液体与气体的交界面上，由于液体分子间的引力而产生表面张力，使液体表面有收缩的倾向。肺泡回缩力=肺泡弹性回缩力+肺泡表面张力Laplace定律:肺泡回缩压＝2×表面张力/肺泡半径根据公式，肺泡回缩压与表面张力成正比；与肺泡半径(r)成反比。表面张力的作用a.肺泡回缩→肺通气（吸气）阻力b.肺泡内压不稳定→肺泡破裂或萎缩c.促肺泡内液生成→产生肺水肿（2）肺表面活性物质来源：肺泡Ⅱ型细胞分泌成分：二软脂酰卵磷脂(DPPC)作用：a.降低肺泡表面张力→降低吸气阻力b.维持肺泡内压的稳定性→防肺泡破裂或萎缩c.减少肺泡内液的生成→防肺水肿的发生（三）呼吸肌---引起呼吸运动的肌肉，包括吸气肌群和呼气肌群吸气肌—肋间外肌和膈肌；呼气肌—肋间内肌和腹肌二、肺通气---指肺与外界环境之间的气体交换过程气体进出肺取决于两方面因素的作用：1、推动气体流动的动力（大气压与肺内压的压力差）2、阻止气体流动的阻力（弹性阻力和非弹性阻力），只有前者克服后者方能实现肺通气1.肺内压(intrapulmonarypressure)---肺泡内的压力当肺内压＜大气压时吸气＞大气压时呼气临床意义：人工呼吸（呼吸停止，心跳还在）；人工呼吸机（一）肺通气的动力吸气初肺内压大气压→气入肺吸气末肺内压=大气压→气流停呼气初肺内压大气压→气出肺呼气末肺内压=大气压→气流停用力呼吸时:肺内压的升降变化有所增加。推动气体实现肺通气的直接动力——肺泡与大气压间的压力差实现肺通气的原动力——呼吸肌的舒缩运动(即呼吸运动)原动力通过胸膜腔的传递，改变肺容积大小，从而转化为实现肺通气的直接动力（1）平静时的呼吸运动肺内压＞大气压，气体经呼吸道出肺胸廓容积缩小,肺被动缩小肋间外(膈)肌舒张，肋骨下移,膈上移,胸廓上下、前后、左右径↓肺内压＜大气压，气体经呼吸道入肺肋间外肌收缩，肋骨上移，胸廓前后径↑;膈肌收缩,膈下移，胸廓上下径↑吸气呼气2.呼吸运动—呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小，包括吸气和呼气胸廓容积扩大，肺被动扩张(3)特点平静呼吸:由吸气肌的舒缩完成，吸气主动，呼气被动。用力呼吸:吸气肌和呼气肌均涉及，吸气和呼气均主动。(2)其它情况的呼吸--用力呼吸(forcedbreathing)用力呼吸时，呼气肌参与呼吸,胸廓容积进一步缩小。(4)呼吸形式按动作部位:胸式呼吸、腹式呼吸和胸腹式呼吸①胸式呼吸（thoracicbreathing）：--一种病理性呼吸方式特征：呼吸时以肋间外肌舒缩为主，胸部起伏明显；腹部运动极轻微表明：腹壁和腹腔器官患有疾病常见：急性腹膜炎、急性胃扩张、肠膨气等②腹式呼吸（abdominalbreathing）：--一种病理性呼吸方式特征：呼吸时以膈肌舒缩为主，腹壁起伏明显；胸壁运动极轻微表明：肺脏、胸膜和胸壁有疾病常见：急性胸膜炎、胸膜肺炎、胸腔大量积液等③胸腹式呼吸（combinedbreathing）：--健康动物机体的呼吸方式特征：呼吸时肋间外肌和膈肌都参与，胸壁和腹壁运动都较明显；强度大致相当(2)频率--动物每分钟的呼吸次数各种动物的呼吸频率，可因种别、年龄、外界环境变化、机体状态而有所差异。一般与代谢强度相关，代谢活动强，呼吸频率快(3)呼吸音--呼吸时，气体通过呼吸道及出入肺泡时，因摩擦产生的声音。常于胸廓表面或颈部气管附近听取呼气肺内压＞大气压缩小肺脏吸气肺内压＜大气压胸廓吸气肌缩小收缩舒张扩张原动力:呼吸运动直接动力:肺内压与大气压间的压力差。扩张原动力直接动力Summary:3.胸内压(intrapleuralpressure)---即胸膜腔内压，指胸膜腔内的压力。(1)胸膜腔—胸膜有两层，即紧贴于肺表面的脏层和紧贴于胸廓内壁的壁层，两层胸膜形成一个密闭的潜在的腔隙腔隙间没有气体，只有少量浆液：①润滑作用，两层胸膜可相互滑动②使两层胸膜贴附在一起，肺可随胸阔运动而运动（2）测定方法直接法:用减压计针头刺入胸膜腔内直接测定间接法:用气囊测定胸腔段食管内压以间接反映胸内压（3）形成原因两个反方向的力代数和胸内压＝大气压－肺回缩力胸内压＝0－肺回缩力迫使脏层胸膜回位脏层胸膜外移使肺扩张(肺弹性组织回缩力+肺泡表面张力)肺回缩力(大气压)肺内压（4）呼吸时胸内压变化平静吸气时:胸内压大气压=-0.7~-1.3kPa平静呼气时:胸内压大气压=-0.4~-0.7kPa特点:①平静呼吸时胸内压始终为负压；②用力呼吸时负压变动更大；③有时为正压（紧闭声门用力呼气时）(5)生理意义①使肺在呼气和吸气时均处在扩张状态，确保气体交换顺利进行；②促进血液和淋巴液回流。结论胸膜腔内负压是肺回缩力引起的（二）肺通气的阻力肺通气阻力弹性阻力胸廓弹性阻力:与胸廓所处位置有关肺弹性阻力肺弹性回缩力：1/3肺泡表面张力：2/3非弹性阻力气道阻力:与气体流动形式+气道半径有关粘滞阻力惯性阻力常态下可忽略不计1.非弹性阻力——气道阻力①与气道半径成反比（R∝1／r4）②与气流流速成正比流速快→阻力大③与气体流动形式有关层流→层流阻力小湍流→湍流阻力大2.弹性阻力(1)肺的弹性阻力①度量方法：顺应性(compliance)=1/弹性阻力--外力作用下弹性体变形的难易程度。顺应性大=易扩张=弹性阻力小顺应性小=不易扩张=弹性阻力大肺容积变化(△V)肺顺应性(CL)=────────跨肺压变化(△P)‖（肺内压与胸内压之差）②来源肺的弹性阻力肺弹性纤维：1/3肺泡表面张力：2/3(回缩力)（2）胸廓的弹性阻力①胸廓处于自然位置时(肺容量≈67％)，不表现有弹性回缩力②缩小时(肺容量＜67％)，胸廓的弹性回缩力向外=吸气动力，呼气阻力；③扩大时(肺容量＞67％)，胸廓的弹性回缩力向内=吸气阻力，呼气动力。肺容量变化(△P)胸廓顺应性＝────────跨壁压(△P)（三）肺通气功能的评价--肺容量和肺通气量1.肺容积：肺内容纳的气体量，通过测定不同幅度的呼吸动作所引起的容量改变获得，协助评价肺功能.（1）潮气量(TV)：平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量。运动时，潮气量增加；（2）补吸气量(IRV)：平静吸气末，在尽力吸气所能吸入的气量；（3）补呼气量(ERV)：平静呼气末，在尽力呼气所能吸入的气量；（4）余气量(RV)：最大呼气末留于肺中不能再呼出的气量深吸气量＝潮气量＋补吸气量功能余气量＝余气量＋补呼气量肺活量＝补吸气量＋潮气量＋补呼气量是衡量健康动物肺通气功好坏的指标肺总容量＝肺活量＋余气量2.肺容量：上述肺容积的基本量中两项或两项以上的联合气量3.肺通气量(ventilationvolume)⒈每分(肺)通气量(minuteventilation)—每分钟进或出肺的气体总量＝潮气量×呼吸频率(次/分)＝500ml×12次/min=6L/min2.肺泡通气量(alveolarventilation)--每分钟吸入肺泡的新鲜空气量＝(潮气量-无效腔量)×呼吸频率＝(500-150)ml×12=4.2L/min(250-150)ml×24=2.4L/min解剖无效腔从鼻腔-终末细支气管+肺泡无效腔不能进行气体交换的肺泡腔生理无效腔解剖无效腔＋肺泡无效腔＝肺泡通气量是反映肺通气效率的最好指标思考题1.呼吸活动的三个基本环节是什么？2.胸膜腔内负压是如何形成的？有什么生理意义？3.什么叫肺泡表面张力？表面活性物质的生理意义？4.无效腔对肺泡通气量有何影响？5.为什么说时间肺活量更能反映肺通气功能？第三节气体交换与运输气体交换气体运输气体交换CO2O2CO2O2肺血液循环组织细胞一、气体交换（一）气体交换的原理原理：扩散动力：膜两侧的气体分压差速率：扩散速率（D）气体的溶解度/分子量为扩散系数。扩散距离×√分子量分压差×温度×气体溶解度×扩散面积=√1、分压：混合气体中，某一气体成分构成的压力。在混合气体总压力中所占的百分比，相当于该气体在总混合气体中所占的容积百分比。2、溶解度：一定量液体中所能溶解的某种气体的容量即为溶解度。一般以101.3kPa、38℃时100ml液体中溶解气体的毫升数来表示。在37℃血浆中，同一浓度的二氧化碳溶解度比氧大24倍。(二)气体交换过程--包括肺换气与组织换气换气动力：分压差换气方向：高分压→低分压换气结果：肺Ｖ血组织Ａ血↓↓Ａ血Ｖ血O2CO2（三）影响肺换气的因素O2、CO2扩散速率（D）的比较——————————————————————————————————————分子量血浆溶解度肺泡气A血V血D——————————————————————————————————————O23221.413.913.35.31CO244515.05.35.36.12———————————————————————————————————————∵CO2的扩散系数是O2的20倍,同等条件下，CO2的扩散速率是O2的20倍；但在肺中，由于肺泡气和V血间分压差的不同，CO2的扩散速率实际约为O2的2倍。∴肺功能衰竭往往缺O2显著，CO2潴留不明显(ml/L)(KPa)(KPa)(KPa)1.气体溶解度和相对分子量（1）厚度肺纤维化、尘肺、肺水肿→呼吸膜厚度↑→通透性↓→气体交换↓6层＜1μm厚2.呼吸膜厚度和面积---呼吸膜非常薄，通透性大；换气肺泡数量多，换气面积大(70-80m2)。CO2O2（2）面积肺气肿、肺不张、肺叶切除→呼吸膜面积↓→气体交换↓3.通气/血流比值--衡量肺换气功能的指标每分肺泡通气量（VA）/每分心血流量（Q）（1）比值↑≈肺通气↑或肺血流↓→增大生理无效腔→换气效率↓(如心衰、肺动脉栓塞)（2）比值↓≈肺通气↓→增大功能性A-V短路→换气效率↓（如支哮、肺气肿、支气管栓塞）(5L/min)＝0.84(4.2L/min)（四）影响组织换气的因素组织细胞代谢情况；血液供应情况复习思考题1.影响肺气体扩散的因素有哪些？2.通气/血流比值偏离正常范围对肺气体交换有何不良影响？3.为什么CO2扩散速度高于O2？4.呼吸膜由哪些结构组成？5.比较空气、吸入气、肺泡气、呼出气的CO2、O2分压有何不同，解释其原因。二、气体在血液中的运输（一）运输形式1.物理溶解(O2:1.5%;CO2:5%):气体直接溶解于血浆中2.化学结合(O2:98.5%;CO2:95%):气体与某些物质化学结合物理溶解化学结合动态平衡(二)氧的运输3.特征:(1)反应快、可逆、受PO2的影响、不需酶的催化(2)是氧合，非氧化(3)氧合Hb为鲜红色，去氧Hb为暗红色2.过程:PO2↑(氧合)PO2↓(氧离)HbO2鲜红色暗红色Hb+O21.血红蛋白的分子结构(1)(2)(3)(4)紫绀:当表浅毛细血管床血液中还原Hb5g/100ml，皮肤呈蓝紫色（一般是缺O2的标志）临床常见缺氧及紫绀临床链接（1）1分子Hb可与4分子O2可逆结合(4个亚基各结合1个O2)Hb+O2结合的最大量——血氧容量100ml血Hb+O2结合的实际量——血氧含量(氧含量/氧容量)%——血氧饱和度4.Hb-O2的生成与