動(dòng)物生理學(xué)呼吸生理ppt課件

1、一呼吸道一呼吸道上呼吸道：鼻、咽、喉上呼吸道：鼻、咽、喉下呼吸道：氣管、支氣管、下呼吸道：氣管、支氣管、 終末細(xì)支氣管終末細(xì)支氣管v呼吸道功能：沒有氣體交換功能；其黏呼吸道功能：沒有氣體交換功能；其黏膜具有加溫、潮濕、清潔、過濾空氣；其膜具有加溫、潮濕、清潔、過濾空氣；其平滑肌具有調(diào)理呼吸道阻力的作用。平滑肌具有調(diào)理呼吸道阻力的作用。 呼吸道平滑肌受迷走神經(jīng)和交感神經(jīng)支配。迷走神經(jīng)興奮，呼吸道平滑肌受迷走神經(jīng)和交感神經(jīng)支配。迷走神經(jīng)興奮，其末梢釋放乙酰膽堿，與氣管平滑肌細(xì)胞膜上的其末梢釋放乙酰膽堿，與氣管平滑肌細(xì)胞膜上的M M受體結(jié)合，引起受體結(jié)合，引起平滑肌收縮。交感神經(jīng)興奮，其末梢釋放去甲

2、腎上腺素，與平滑肌收縮。交感神經(jīng)興奮，其末梢釋放去甲腎上腺素，與22受受體結(jié)合，引起平滑肌舒張。體液中的組胺、體結(jié)合，引起平滑肌舒張。體液中的組胺、5-5-羥色胺和緩激肽均羥色胺和緩激肽均可引起呼吸道平滑肌收縮?？梢鸷粑榔交∈湛s。 為什么咳嗽病人晚上比白天重為什么咳嗽病人晚上比白天重? ?二肺泡二肺泡呼吸膜呼吸膜 指隔在肺泡氣與肺毛細(xì)血管血液之間的極薄的膜性構(gòu)造，構(gòu)成了指隔在肺泡氣與肺毛細(xì)血管血液之間的極薄的膜性構(gòu)造，構(gòu)成了肺泡氣與血液之間進(jìn)展氣體交換的氣肺泡氣與血液之間進(jìn)展氣體交換的氣- -血屏障。血屏障。 外表張力外表張力 Laplace 定律定律: P=2T/r肺泡肺泡型細(xì)胞分泌，

3、主要型細(xì)胞分泌，主要成分是二棕櫚酰卵磷脂。成分是二棕櫚酰卵磷脂。作用：作用： 降低肺泡的外表張力降低肺泡的外表張力 維持肺泡內(nèi)壓的相對(duì)穩(wěn)定維持肺泡內(nèi)壓的相對(duì)穩(wěn)定 阻止肺泡積液阻止肺泡積液 直接動(dòng)力直接動(dòng)力: :肺內(nèi)壓與外界大肺內(nèi)壓與外界大氣壓間的壓力差。氣壓間的壓力差。 原動(dòng)力原動(dòng)力: :呼吸運(yùn)動(dòng)是肺通氣呼吸運(yùn)動(dòng)是肺通氣的原動(dòng)力。的原動(dòng)力。 二、肺通氣原理二、肺通氣原理一肺通氣的動(dòng)力一肺通氣的動(dòng)力吸氣?。豪唛g外肌、膈肌吸氣肌：肋間外肌、膈肌呼氣肌：肋間內(nèi)肌、腹肌呼氣肌：肋間內(nèi)肌、腹肌輔助吸氣?。盒苯羌?、胸鎖乳突肌輔助吸氣?。盒苯羌　⑿劓i乳突肌 呼呼吸吸肌肌 呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸肌收縮和舒張引起

4、的胸廓節(jié)律性擴(kuò)展和減少呼吸肌收縮和舒張引起的胸廓節(jié)律性擴(kuò)展和減少 吸氣過程吸氣過程 (安靜安靜)吸氣時(shí)，膈肌、肋間外肌收縮吸氣時(shí)，膈肌、肋間外肌收縮胸廓擴(kuò)胸廓擴(kuò)展展肺容積擴(kuò)展肺容積擴(kuò)展肺內(nèi)壓降低大氣壓肺內(nèi)壓降低大氣壓氣氣體進(jìn)入肺體進(jìn)入肺完成吸氣。完成吸氣。 用力吸氣時(shí)，輔助吸氣肌也參與收縮。用力吸氣時(shí)，輔助吸氣肌也參與收縮。呼氣過程呼氣過程 (安靜安靜)呼氣時(shí)，膈肌、肋間外肌舒張呼氣時(shí)，膈肌、肋間外肌舒張胸廓減胸廓減少少肺容積減小肺容積減小肺內(nèi)壓添加大氣壓肺內(nèi)壓添加大氣壓氣氣體排出肺體排出肺完成呼氣。完成呼氣。 用力呼氣時(shí)，呼氣肌才發(fā)生收縮用力呼氣時(shí)，呼氣肌才發(fā)生收縮胸廓進(jìn)一步胸廓進(jìn)一步減少減

5、少肺內(nèi)壓進(jìn)一步添加肺內(nèi)壓進(jìn)一步添加更多氣體排出肺。更多氣體排出肺。 呼吸運(yùn)動(dòng)的方式：呼吸運(yùn)動(dòng)的方式：胸膜腔胸膜腔測(cè)定方法測(cè)定方法: : 直接法直接法 間接法間接法胸內(nèi)壓胸內(nèi)壓胸膜腔內(nèi)的壓力，稱為胸膜腔內(nèi)壓胸膜腔內(nèi)的壓力，稱為胸膜腔內(nèi)壓成因成因: : 兩種方向相反作用力的代數(shù)和兩種方向相反作用力的代數(shù)和胸內(nèi)壓大氣壓肺回縮力胸內(nèi)壓大氣壓肺回縮力胸內(nèi)壓胸內(nèi)壓0 0肺回縮力肺回縮力迫使臟層胸膜回位迫使臟層胸膜回位迫使臟層胸膜外移使肺擴(kuò)張迫使臟層胸膜外移使肺擴(kuò)張( (肺彈性組織回縮力和肺泡外表張力肺彈性組織回縮力和肺泡外表張力) ) 肺肺 回回 縮縮 力力 ( (大大 氣氣 壓壓) ) 肺肺 內(nèi)內(nèi) 壓壓

6、 肺的彈性阻力肺的彈性阻力胸廓的彈性阻力胸廓的彈性阻力氣道阻力氣道阻力慣性阻力慣性阻力組織粘滯阻力組織粘滯阻力彈性阻力彈性阻力7070非彈性阻力非彈性阻力3030靜態(tài)阻力動(dòng)態(tài)阻力二肺通氣的阻力二肺通氣的阻力彈性阻力彈性阻力肺的彈性阻力肺的彈性阻力肺彈性組織回縮力肺彈性組織回縮力:1/3:1/3肺泡內(nèi)氣肺泡內(nèi)氣- -液界面的外表液界面的外表力力 :2/3 :2/3胸廓的彈性阻力胸廓的彈性阻力胸廓的彈性阻力那么是由胸廓的彈性組織所構(gòu)成胸廓的彈性阻力那么是由胸廓的彈性組織所構(gòu)成在安靜呼氣或深呼氣時(shí)，胸廓減少時(shí)在安靜呼氣或深呼氣時(shí)，胸廓減少時(shí)( (肺容量肺容量6767),),胸廓的彈性回縮力向外胸廓的

7、彈性回縮力向外= =吸氣的動(dòng)力，呼氣的阻力；吸氣的動(dòng)力，呼氣的阻力；在安靜吸氣或深吸氣時(shí)，胸廓擴(kuò)展時(shí)在安靜吸氣或深吸氣時(shí)，胸廓擴(kuò)展時(shí)( (肺容量肺容量6767),),胸廓的彈性回縮力向內(nèi)胸廓的彈性回縮力向內(nèi)= =吸氣的阻力，呼氣的動(dòng)力。吸氣的阻力，呼氣的動(dòng)力。在安靜吸氣末，胸廓處于自然位置時(shí)在安靜吸氣末，胸廓處于自然位置時(shí)( (肺容量肺容量6767) )，胸廓無變形，不表現(xiàn)有彈性回縮力；胸廓無變形，不表現(xiàn)有彈性回縮力；非彈性阻力非彈性阻力 ( (一一) )肺容積和肺容量是反映進(jìn)出肺氣體量的目的肺容積和肺容量是反映進(jìn)出肺氣體量的目的 ( (二二) ) 肺通氣量和肺泡通氣量分別反映肺通氣的程度和效

8、肺通氣量和肺泡通氣量分別反映肺通氣的程度和效率率 肺每分通氣量潮氣量肺每分通氣量潮氣量呼吸頻率呼吸頻率 生理無效腔解剖無效腔肺泡無效腔生理無效腔解剖無效腔肺泡無效腔肺泡通氣量肺泡通氣量( (潮氣量潮氣量- -無效腔氣量無效腔氣量) )呼吸頻率呼吸頻率安靜呼吸安靜呼吸 肺每分通氣量肺每分通氣量 500ml 500ml16168L8L肺泡通氣量肺泡通氣量 (500ml (500ml150ml)150ml)16165.6L5.6L淺而快的呼吸淺而快的呼吸 肺每分通氣量肺每分通氣量 250ml 250ml32328L8L肺泡通氣量肺泡通氣量 (250ml (250ml150ml)150ml)32323

9、.2L3.2L深而慢的呼吸深而慢的呼吸 肺每分通氣量肺每分通氣量 1000ml 1000ml8 88L8L肺泡通氣量肺泡通氣量 (1000ml (1000ml150ml)150ml)8 86.8L6.8L成因成因: : 兩種方向相反作用力的代數(shù)和兩種方向相反作用力的代數(shù)和胸內(nèi)壓大氣壓肺回縮力胸內(nèi)壓大氣壓肺回縮力胸內(nèi)壓胸內(nèi)壓0 0肺回縮力肺回縮力迫使臟層胸膜回位迫使臟層胸膜回位迫使臟層胸膜外移使肺擴(kuò)張迫使臟層胸膜外移使肺擴(kuò)張( (肺彈性組織回縮力和肺泡外表張力肺彈性組織回縮力和肺泡外表張力) ) 肺肺 回回 縮縮 力力 ( (大大 氣氣 壓壓) ) 肺肺 內(nèi)內(nèi) 壓壓 動(dòng)力：膜兩側(cè)的氣體分壓差。動(dòng)

10、力：膜兩側(cè)的氣體分壓差。 速率：速率：= = 分散速率分散速率D DD P T A Sd MW氣體的分散氣體的分散氣體分子總是不停地進(jìn)展無定向的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)不同區(qū)域氣體分子總是不停地進(jìn)展無定向的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)不同區(qū)域存在分壓差時(shí)，氣體分子將從分壓高處向分壓低處發(fā)存在分壓差時(shí)，氣體分子將從分壓高處向分壓低處發(fā)生凈轉(zhuǎn)移，這一過程稱為生凈轉(zhuǎn)移，這一過程稱為 影響肺換氣的要素影響肺換氣的要素 呼吸膜的厚度呼吸膜的厚度 反比反比 呼吸膜的面積呼吸膜的面積 正比正比 通氣通氣/ /血流比值血流比值(VA/Q(VA/Q比值比值) )概念概念: :每分鐘肺泡通氣量每分鐘肺泡通氣量(VA)(VA)和每分鐘肺血流量和每分鐘

11、肺血流量(Q)(Q)之間的比值。正常情況下，之間的比值。正常情況下， VA/Q = 4.2/5 = 0.84 VA/Q = 4.2/5 = 0.84幾點(diǎn)闡明：幾點(diǎn)闡明：VA/QorVA/Qor換氣效率換氣效率缺缺O(jiān)2O2和和CO2CO2潴留的病癥潴留的病癥; ;但以缺但以缺O(jiān)2O2為主，緣由：為主，緣由： A-VA-V血間血間PO2PO2PCO2 PCO2 功能性功能性A-VA-V短路時(shí)，短路時(shí)，A A血血PO2PO2的程度的程度V V血血PCO2PCO2； CO2CO2的分散系數(shù)是的分散系數(shù)是O2O2的的2020倍，倍，CO2CO2的分散速的分散速O2O2，不易出現(xiàn)不易出現(xiàn)CO2CO2潴留的

12、病癥；潴留的病癥； AA血血PO2PO2和和PCO2PCO2時(shí)，可刺激呼吸，添加肺泡通時(shí)，可刺激呼吸，添加肺泡通氣量，有助于氣量，有助于CO2CO2的排出，而幾乎無助于的排出，而幾乎無助于O2O2的攝取的攝取O2O2和和CO2CO2解離曲線的特點(diǎn)所決議的。解離曲線的特點(diǎn)所決議的。 血液運(yùn)輸氣體有兩種方式：一種是物理溶解方式，另一種血液運(yùn)輸氣體有兩種方式：一種是物理溶解方式，另一種是化學(xué)結(jié)合方式。以物理溶解方式運(yùn)輸氧和二氧化碳的量。雖是化學(xué)結(jié)合方式。以物理溶解方式運(yùn)輸氧和二氧化碳的量。雖然很少，但很重要。然很少，但很重要。肺泡肺泡O2 溶解溶解O2 化學(xué)結(jié)合化學(xué)結(jié)合O2 溶解溶解O2 O2 CO

13、2 溶解溶解CO2 化學(xué)結(jié)合化學(xué)結(jié)合CO2 溶解溶解CO2 CO2 組織組織u物理溶解方式的運(yùn)輸：僅占物理溶解方式的運(yùn)輸：僅占1.5%1.5%u化學(xué)結(jié)合方式的運(yùn)輸：占化學(xué)結(jié)合方式的運(yùn)輸：占98.5%98.5%，方式為，方式為HbO2HbO2Fe2+PO2(PO2(氧合氧合) )PO2(PO2(氧離氧離) )HbO2HbO2鮮紅色鮮紅色暗紫色暗紫色氧解離曲線的上段氧解離曲線的上段 反反映血紅蛋白與氧的結(jié)合映血紅蛋白與氧的結(jié)合的部分。的部分。 氧解離曲線的中段氧解離曲線的中段 反反映映HbO2HbO2釋放氧的部分。釋放氧的部分。 氧解離曲線的下段氧解離曲線的下段 反反映的是血紅蛋白與氧的映的是血紅

14、蛋白與氧的解離。解離。 血液血液PCO2PCO2和和pHpH：血液：血液PCO2PCO2上升或上升或pHpH下降時(shí)，氧飽和下降時(shí)，氧飽和度下降，度下降，P50P50增大，曲線右移；反之，氧離曲線左移。增大，曲線右移；反之，氧離曲線左移。血液血液PCO2PCO2和和pHpH改動(dòng)對(duì)氧離曲線的影響改動(dòng)對(duì)氧離曲線的影響 稱為波爾效應(yīng)稱為波爾效應(yīng) 溫度：溫度升高，氧飽和度下降，曲線右移；反之溫度：溫度升高，氧飽和度下降，曲線右移；反之，氧離曲線左移。，氧離曲線左移。 2,3 2,3二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2,3DPG2,3DPG：當(dāng)血液中含量：當(dāng)血液中含量添加時(shí)，氧離曲線右移。添加時(shí)，氧離曲線右移。 一

15、氧化碳一氧化碳 Hb Hb本身性質(zhì)本身性質(zhì)u物理溶解方式的運(yùn)輸：占物理溶解方式的運(yùn)輸：占5%5%u化學(xué)結(jié)合方式的運(yùn)輸：碳酸氫鹽占化學(xué)結(jié)合方式的運(yùn)輸：碳酸氫鹽占88%88%，氨基甲，氨基甲酰血紅蛋白占酰血紅蛋白占7%7%在血漿中在血漿中CO2CO2主要以碳酸氫鈉的方式運(yùn)輸主要以碳酸氫鈉的方式運(yùn)輸 CO2+H2O H2CO3 HCO3-+H+CO2+H2O H2CO3 HCO3-+H+碳酸氫鉀方式的運(yùn)輸碳酸氫鉀方式的運(yùn)輸 CO2+H2O H2CO3 HCO3-+H+CO2+H2O H2CO3 HCO3-+H+碳酸酐酶碳酸酐酶在組織二氧化碳運(yùn)輸方式在組織二氧化碳運(yùn)輸方式HbNH2O2+H+CO2 H

16、HbNHCOOH+O2HbNH2O2+H+CO2 HHbNHCOOH+O2肺肺組織組織霍爾登效應(yīng)：氧與霍爾登效應(yīng)：氧與HbHb結(jié)合可促使結(jié)合可促使CO2CO2釋放，而去氧釋放，而去氧HbHb那么容易與那么容易與CO2CO2結(jié)合的景象稱為結(jié)合的景象稱為呼吸中樞：指中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生和調(diào)理呼吸運(yùn)動(dòng)的呼吸中樞：指中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生和調(diào)理呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì)胞群。它們分布在大腦皮質(zhì)、間腦、腦橋、延神經(jīng)細(xì)胞群。它們分布在大腦皮質(zhì)、間腦、腦橋、延髓和脊髓等部位。髓和脊髓等部位。橫切，呼吸節(jié)律無明顯變化橫切，呼吸節(jié)律無明顯變化橫切，呼吸變深變慢橫切，呼吸變深變慢橫切，喘吸橫切，喘吸橫切，呼吸運(yùn)動(dòng)停頓橫切，呼吸運(yùn)

17、動(dòng)停頓切斷，長(zhǎng)吸式呼吸切斷，長(zhǎng)吸式呼吸經(jīng)過皮層腦干束和皮層脊髓束在一定程度上隨意控制經(jīng)過皮層腦干束和皮層脊髓束在一定程度上隨意控制低位腦干和脊髓呼吸神經(jīng)元的活動(dòng)，以保證其他與呼低位腦干和脊髓呼吸神經(jīng)元的活動(dòng)，以保證其他與呼吸相關(guān)的重要活動(dòng)的完成如說話、吞咽、咳嗽等，還吸相關(guān)的重要活動(dòng)的完成如說話、吞咽、咳嗽等，還能在一定限制內(nèi)隨意屏氣或加深加快呼吸。能在一定限制內(nèi)隨意屏氣或加深加快呼吸。 肺通氣肺通氣 添加腦脊液添加腦脊液中二氧化碳和氫中二氧化碳和氫離子濃度離子濃度 摘除外周化學(xué)感摘除外周化學(xué)感受器或切斷傳入神經(jīng)受器或切斷傳入神經(jīng)后，吸入二氧化碳后，吸入二氧化碳肺通氣肺通氣 添加腦脊液添加腦脊

18、液中二氧化碳和氫中二氧化碳和氫離子濃度離子濃度 堅(jiān)持人工腦脊液的堅(jiān)持人工腦脊液的pHpH不不變，用含高濃度二氧化碳的變，用含高濃度二氧化碳的人工腦脊液灌流腦室人工腦脊液灌流腦室 摘除外周化學(xué)感摘除外周化學(xué)感受器或切斷傳入神經(jīng)受器或切斷傳入神經(jīng)后，吸入二氧化碳后，吸入二氧化碳自動(dòng)脈體Aortic bodies頸動(dòng)脈體頸動(dòng)脈體Carotid bodies外周化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器Peripheral Chemoreceptor化學(xué)感受器化學(xué)感受器Chemoreceptor中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器central Chemoreceptor迷迷走走神神經(jīng)經(jīng)竇竇神神經(jīng)經(jīng)呼吸中樞呼吸中樞u H+ 對(duì)

19、呼吸運(yùn)動(dòng)的影響：對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響：u CO2 對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響：對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響：血液血液H+H+腦脊液腦脊液H+H+中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器肺通氣肺通氣血腦屏障血腦屏障中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器血液血液CO2CO2腦脊液腦脊液CO2CO2血腦屏障血腦屏障腦脊液腦脊液H+H+吸入吸入CO2呼吸中樞呼吸中樞7%肺通氣肺通氣u 缺缺O(jiān)2 對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響：對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響：血液血液PO2PO2外周化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器缺缺O(jiān)2O2 中中 樞樞肺通氣肺通氣 1868年奧地利醫(yī)生年奧地利醫(yī)生Josef Breuer與德國(guó)生理學(xué)家與德國(guó)生理學(xué)家Ewald Hering實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在麻醉動(dòng)物，肺擴(kuò)張或向肺內(nèi)充氣可引實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在麻醉動(dòng)物，肺擴(kuò)張或向肺內(nèi)充氣可引起吸氣活動(dòng)的抑制，而肺萎陷或由肺內(nèi)抽氣那么可引起吸氣起吸氣活動(dòng)的抑制，而肺萎陷或由肺內(nèi)抽氣