正常人體功能05呼吸feng-PPT課件

1、第五章 呼 吸第一節(jié) 肺 通 氣第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谒墓?jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)第二節(jié) 肺換氣和組織換氣概 述呼吸：呼吸全過程：機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。呼吸過程:肺通氣肺與外界環(huán)境之間的氣體交換。肺換氣肺泡與肺毛細(xì)血管血液之間的氣體交換。氣體在血液中的運(yùn)輸組織換氣組織毛細(xì)血管血液與組織細(xì)胞之間的氣體交換。第一節(jié) 肺 通 氣一、肺通氣的原理（一）肺通氣的動(dòng)力呼吸肌收縮舒張(原動(dòng)力)胸廓擴(kuò)大縮小肺擴(kuò)大縮小肺內(nèi)壓變化肺泡與外界環(huán)境之間的壓力差(直接動(dòng)力)1.呼吸運(yùn)動(dòng) 型式: 按呼吸深度分:平靜呼吸和用力呼吸； 按動(dòng)作部位分: 混合呼吸:正常成人。 腹式呼吸:嬰兒、胸膜炎、胸腔積液。 胸式呼

2、吸:嚴(yán)重腹水、腹腔有巨大腫塊、頻率: 成人:1218次/分 嬰兒:6070次/分呼吸肌收縮和舒張引起的胸廓有節(jié)律地?cái)U(kuò)大與縮小。包括吸氣運(yùn)動(dòng)和呼氣運(yùn)動(dòng)。吸氣?。弘跫『屠唛g外肌，使胸廓擴(kuò)大，產(chǎn)生吸氣運(yùn)動(dòng)。呼氣肌：肋間內(nèi)肌和腹肌，使胸廓縮小，產(chǎn)生呼氣運(yùn)動(dòng)。輔助吸氣?。盒劓i乳突肌和斜角肌。呼吸運(yùn)動(dòng)過程平靜呼吸：膈肌收縮使膈頂下移，增大胸廓的上下徑；肋間外肌收縮使肋骨上提,擴(kuò)大胸廓前后、左右徑胸廓容積擴(kuò)大，肺在胸膜腔內(nèi)壓作用下被動(dòng)擴(kuò)張肺內(nèi)壓大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道入肺 吸 氣膈肌肋間外肌舒張，肋骨和膈肌回位，縮小胸廓上下、前后、左右徑胸廓容積縮小,肺被動(dòng)縮小肺內(nèi)壓大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道出肺 呼 氣呼 氣肺內(nèi)壓

3、大氣壓縮 小肺 臟吸 氣肺內(nèi)壓大氣壓胸 廓呼 吸 肌縮 小收 縮舒 張擴(kuò) 張擴(kuò) 張?jiān)瓌?dòng)力:呼吸運(yùn)動(dòng)是肺通氣的原動(dòng)力。直接動(dòng)力:肺內(nèi)壓與外界大氣壓間的壓力差。用力呼吸時(shí)： 區(qū)別： 用力吸氣時(shí)，輔助吸氣肌也參加。用力呼氣時(shí)，除吸氣肌舒張外，呼氣?。ɡ唛g內(nèi)肌+腹壁?。┮彩湛s。平靜呼吸時(shí)，吸氣是主動(dòng)的，呼氣是被動(dòng)的。用力呼吸時(shí)，吸氣和呼氣都是主動(dòng)的。 2.肺內(nèi)壓人工呼吸基本原理:使肺內(nèi)與外界大氣壓間產(chǎn)生壓力差，方法有多種。3.胸膜腔內(nèi)壓測(cè)定方法: 間接法:氣囊測(cè)定食管內(nèi)壓以間接反映胸內(nèi)壓 直接法:胸膜腔內(nèi)壓成因: 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0肺回縮力迫使臟層胸膜回位迫使臟層胸

4、膜外移使肺擴(kuò)張(肺彈性組織回縮力和肺泡表面張力) 肺 回 縮 力 (大 氣 壓) 肺 內(nèi) 壓 胸膜腔內(nèi)壓作用：使肺總是處于擴(kuò)張狀態(tài)而不至于萎縮，肺可以隨胸廓的擴(kuò)大而擴(kuò)張。作用于胸腔內(nèi)其他器官，如腔靜脈和胸導(dǎo)管等，有利于靜脈血和淋巴液的回流。（二）肺通氣的阻力非彈性阻力彈性阻力肺通氣阻力胸廓彈性阻力：與胸廓所處的位置有關(guān)肺彈性阻力氣道阻力：與氣體流動(dòng)形式+氣道半徑有關(guān)粘滯阻力慣性阻力肺彈性回縮力: 1/3肺泡表面張力：2/3常態(tài)下可忽略不計(jì) 1.彈性阻力和順應(yīng)性: 彈性阻力(R):彈性組織在外力作用下變形時(shí)，具有對(duì)抗變形的反作用力。 順應(yīng)性(C):在外力作用下，彈性組織的可變形性。同等大小外力作

5、用下，彈性阻力的大時(shí)，順應(yīng)性小，變形程度就??；彈性阻力小時(shí)，順應(yīng)性大，變形程度就大。順應(yīng)性=(1/彈性阻力)順應(yīng)性=容積變化（V）壓力變化（P）L/cmH2O3)肺彈性阻力的來源： 肺的彈性阻力.肺泡表面張力 肺泡內(nèi)的液-氣界面，因界面層的液體分子受力不均勻，表現(xiàn)的內(nèi)聚力（表面張力）方向是向中心的使肺泡縮小。肺彈性組織回縮力:1/3肺泡表面張力:2/3根據(jù)Laplace定律，P（壓力）=2T（表面張力）/r.表面活性物質(zhì) ( DPL或DPPC )肺泡型細(xì)胞分泌作用： a.降低肺泡表面張力降低吸氣阻力； b.減少肺泡內(nèi)液的生成防肺水腫的發(fā)生 c.維持肺泡內(nèi)壓的穩(wěn)定性防肺泡破裂或萎縮 臨床： 成人

6、肺炎、肺血栓等表面活性物質(zhì)肺不張。 67個(gè)月胎兒才開始分泌表面活性物質(zhì)，故早產(chǎn)兒可因缺乏表面活性物質(zhì)而發(fā)生肺不張和新生兒肺透明膜病呼吸窘迫綜合征。吸 氣肺泡表面積DPL分散降表面張力的作用肺泡表面張力肺泡回縮防肺泡破裂 (呼氣)()(密集)()()(擴(kuò)張)(萎陷)（2）胸廓的彈性阻力和順應(yīng)性胸廓的彈性阻力：胸廓是一個(gè)雙向彈性體，其彈性回位力的方向視胸廓所處的位置而改變。非彈性阻力慣性阻力：氣流因發(fā)動(dòng)、變速、換向時(shí)，因氣流慣性所遇到的阻力。粘滯阻力：呼吸時(shí)胸廓、肺等組織移位發(fā)生摩擦形成的阻力。10%20% 呼吸道阻力：氣體通過呼吸道時(shí)，氣體分子間及氣體分子與氣道管壁之間的摩擦力。80%90%2.

7、非彈性阻力氣道阻力 氣道阻力特點(diǎn): 只在呼吸運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生； 流速快阻力大 與氣體流動(dòng)形式有關(guān)： 層流阻力小 湍流阻力大 與氣道半徑的4次方成反比： （R1r4） 二、肺通氣功能的指標(biāo) (一)肺容積和肺容量1.肺容積 潮氣量（TV）： 呼吸時(shí)，每次吸入或呼出的氣體量。 補(bǔ)吸氣量（IRV）： 平靜吸氣末再盡力吸氣，所能增加的吸入氣體量。 補(bǔ)呼氣量（ERV）：平靜呼氣末再盡力呼氣， 所能增加的呼出氣體量。 殘氣量（RV）： 最大呼氣后，肺內(nèi)仍殘留不能呼出的氣體量。2.肺容量:肺容積兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上聯(lián)合氣體量。 （1）深吸氣量（IC）：從平靜呼氣末作最大吸氣時(shí)所能吸入的氣體量。 （2）功能殘氣量（FRC）

8、：平靜呼氣末尚存留于肺內(nèi)的氣體量。2500ml肺活量(VC)：盡力吸氣后，從肺內(nèi)所能呼出的最大氣體量。男性：3500ml 女性：2500ml用力肺活量(FVC) ：一次最大吸氣后，盡力盡快呼氣所能呼出的最大氣體量。 用力呼氣量(FEV) ：用力吸氣后再用力并快速呼出的氣體量占肺活量的百分?jǐn)?shù)。 (3) 肺活量、用力肺活量和用力呼氣量(4) 肺總量：肺活量殘氣量 男性：5000ml 女性：3500ml吸呼(二) 肺通氣量和肺泡通氣量：肺通氣量潮氣量呼吸頻率(次/分) 6-9L 最大隨意通氣量=最大限度潮氣量最快呼吸頻率(次/分) 150L 通氣貯量百分比= 93%最大通氣量最大通氣量-每分通氣量1

9、00%2.肺泡通氣量：生理無效腔: 有通氣但不進(jìn)行氣體交換的區(qū)域。解剖無效腔： 從鼻到終末細(xì)支氣管是氣體進(jìn)出肺的通道，氣體在此處不能與血液進(jìn)行氣體交換。 0.15L肺泡無效腔： 未發(fā)生氣體交換的肺泡容積。每分鐘吸入肺泡的新鮮空氣量，(潮氣量-無效腔量)呼吸頻率。不同呼吸頻率和潮氣量時(shí)的肺通氣量和肺泡通氣量呼吸頻率（次/m）潮氣量(ml)肺通氣量(ml/m)肺泡通氣量(ml/m)165008800056001000800068003200800025032 第二節(jié)肺換氣和組織換氣(一）氣體的擴(kuò)散 擴(kuò)散擴(kuò)散速率動(dòng)力：膜兩側(cè)的氣體分壓差。擴(kuò)散距離分子量分壓差溫度溶解度擴(kuò)散面積一、基本原理 擴(kuò)散系數(shù)(

10、二）呼吸氣體和人體不同部位氣體的分壓1.呼吸氣和肺泡氣的成分和分壓2.血液氣體和組織氣體的分壓 kPa(mmHg)分壓靜脈血?jiǎng)用}血組織PO25.3213.34.0(40)(100)(30)PCO26.125.326.7(46)(40)(50)二、肺換氣換氣動(dòng)力：分壓差換氣方向： 分壓高分壓低換氣結(jié)果： 肺血 組織血 血 血(一）肺換氣過程肺換氣組織換氣（二）影響肺換氣的主要因素1.呼吸膜的厚度2.呼吸膜的面積 6層1m厚：呼吸膜厚度氣體交換呼吸膜面積氣體交換。3.通氣/血流比值 V/Q=4.2/5.0=0.84功能性動(dòng)-靜脈短路肺泡無效腔增大幾點(diǎn)說明： VA/Qor換氣效率缺O(jiān)2和CO2潴留的

11、癥狀;但以缺O(jiān)2為主，原因： A-V血間PO2PCO2 功能性A-V短路時(shí)，A血PO2的程度V血PCO2； CO2 的擴(kuò)散系數(shù)是O2的20倍，CO2的擴(kuò)散速O2，不易出現(xiàn)CO2潴留的癥狀； A血PO2和PCO2時(shí)，可刺激呼吸，增加肺泡通氣量，有助于CO2的排出，而幾乎無助于O2的攝?。∣2和CO2解離曲線的特點(diǎn)所決定的）。 整個(gè)肺臟的VA/Q=0.84,是衡量肺換氣功能的指標(biāo)；但因肺臟各局部的肺泡通氣量和血流量的不均性，故臨床上更應(yīng)測(cè)肺臟各局部的VA/Q： 人體直立時(shí)肺局部的VA/Q 肺上區(qū) 肺下區(qū)VA（L/min）0.24 0.82 Q（L/min）0.07 1.29VA/Q 3.4 0.6

12、4肺換氣組織換氣三、組織換氣 第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸一、運(yùn)輸形式:（一）物理溶解:氣體直接溶解于血漿中。 特征:量??； 溶解量與分壓呈正比： （二）化學(xué)結(jié)合:氣體與某些物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)結(jié)合。 特征:量大,主要運(yùn)輸形式。 化學(xué)結(jié)合動(dòng)態(tài)平衡物理溶解二、氧的運(yùn)輸物理溶解：(1.5%)化學(xué)結(jié)合:(98.5%) (一)Hb的分子結(jié)構(gòu) PO2(氧合)PO2(氧離)HbO2鮮紅色暗紅色(二)Hb與O2結(jié)合的特征 1.反應(yīng)快、可逆、受PO2的影響、不需酶的催化；2.是氧合，非氧化3.1分子Hb可與4分子O2可逆結(jié)合 Hb+O2結(jié)合的最大量氧容量 100ml血 Hb+O2結(jié)合的實(shí)際量氧含量 氧含量氧容量的%氧飽和

13、度Hb的氧容量約為20.1ml/100ml動(dòng)脈血中氧含量約為19.4ml/100ml靜脈血中氧含量約為14.4ml/100mlPO2 (氧合)PO2 (氧離)當(dāng)血液中去氧Hb含量達(dá)5g/100ml以，皮膚、粘膜呈藍(lán)紫色稱紫紺（一般是缺O(jiān)2的標(biāo)志）。4. Hb+O2的結(jié)合或解離曲線呈S形 機(jī)制：與Hb 的變構(gòu)有關(guān)： 氧合Hb 為疏松型（R型） 去氧Hb 為緊密型（T型）R型的親O2力為T型的數(shù)百倍 即當(dāng)Hb某亞基與O2結(jié)合或解離后Hb變構(gòu)其他亞基的親O2力orHb4個(gè)亞基的協(xié)同效應(yīng)便呈現(xiàn)S形的氧離曲線特征。（三）氧離曲線 表示氧分壓與血氧飽和度關(guān)系的曲線。1.上段:坡度較平坦。 表明此時(shí)PO2變

14、化大時(shí)， 血氧飽和度變化小。意義:保證低氧分壓時(shí)的高載氧能力。 2.中段: 坡度較陡。PO2降低能促進(jìn)大量氧離意義:維持正常時(shí)組織氧供。 3.下段: 坡度更陡。 PO2稍有下降,血氧飽和度就急劇下降。 意義:維持活動(dòng)時(shí)組織氧供。 P50：Hb氧飽和度達(dá)到50%的PO2。 （四）影響氧離曲線的因素 1. Pco2 PHPco2PH氧離曲線右移Pco2PH氧離曲線左移 這種酸度對(duì)Hb與o2親和力的影響，稱為波爾效應(yīng)。意義：在肺臟促進(jìn)氧合在組織促進(jìn)氧離。 2.溫度 (1) TH+的活度 Hb與o2親和力Hb釋放o2 氧離曲線右移氧離易 如：組織代謝局部 T+CO2H+曲線右移氧離易 (2)TH+的活

15、度Hb與o2親和力Hb結(jié)合o2 氧離曲線左移氧離難 如：低溫麻醉時(shí)，應(yīng)防組織缺o2 冬天，末梢循環(huán)+氧離難局部紅、易凍傷3. 2,3-DpG (1)高原缺氧 RBC無氧代謝 DpG氧離曲線右移氧離易注：這一效應(yīng)是機(jī)體對(duì)低o2適應(yīng)的重要機(jī)制； 但此時(shí)肺泡Po2，RBC無氧代謝產(chǎn)生過多的DpG， 也防礙了在肺部的氧合，故是否對(duì)機(jī)體有利尚無定論。 (2)大量輸入冷凍血DpG氧離曲線左移氧離難 （冷凍血3周后，RBC無氧代謝停止，DpG） 故：應(yīng)注意缺氧。4. Pco Pco曲線左移氧離難 co與Hb親和力 o2與Hb親和力 250 倍； co與Hb的結(jié)合位點(diǎn)與o2相同； co與Hb的某亞基結(jié)合后，將

16、增加其余三個(gè)亞基對(duì)o2的親和力。5. Hb本身的性質(zhì) Hb的Fe2+ Fe3+ : Hb失去結(jié)合o2的能力（如亞硝酸鹽） 異常Hb：Hb的運(yùn)o2能力（如地中海貧血） 胎兒Hb：與o2親和力成人，這與胎兒所處的低氧環(huán)境是相適應(yīng)的。三、CO2的運(yùn)輸 物理溶解： 5 化學(xué)結(jié)合：95 碳酸氫鹽 88 碳酸酐酶H2CO3HCO3-H+CO2H2O碳酸氫鹽的形式碳酸酐酶H2CO3HCO3-H+CO2H2O 氨基甲酰血紅蛋白 7 HbO2與CO2結(jié)合形成氨基甲酰血紅蛋白的能力比去氧血紅蛋白小。當(dāng)動(dòng)脈血流經(jīng)組織時(shí)，HbO2釋放出O2，去氧血紅蛋白與CO2的結(jié)合能力強(qiáng)，結(jié)合CO2就多，可形成大量的氨基甲酰血紅蛋

17、白。HbNH2O2+H+CO2在肺臟在組織HHbNHCOOHO2第四節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié) 一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成 延髓是呼吸基本中樞,腦橋是呼吸調(diào)整中樞。 吸氣活動(dòng)發(fā)生器和吸氣切斷機(jī)制模型 H+ CO2二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)化學(xué)感受性呼吸反射中樞化學(xué)感受器延髓腹外側(cè)淺表外周化學(xué)感受器頸動(dòng)脈體、主動(dòng)脈體PO2 、PCO2、 H+H+竇神經(jīng)主動(dòng)脈神經(jīng)延髓呼吸中樞 CO2、H+和低O2對(duì)呼吸的調(diào)節(jié) （1）CO2對(duì)呼吸的調(diào)節(jié) CO2是調(diào)節(jié)呼吸的最重要的生理性化學(xué)因素。 1時(shí)呼吸開始加深；CO24時(shí)呼吸加深加快,肺通氣量1倍以上; 6時(shí)肺通氣量可增大6-7倍; 7以上呼吸減弱=CO2麻醉。 機(jī)制:呼吸加

18、深加快延髓呼吸中樞+外周化學(xué)感受器+中樞化學(xué)感受器+CO2透過血腦屏障進(jìn)入腦脊液: CO2H2OH2CO3H+HCO3-CO2（2）H+對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)H+呼吸加強(qiáng) H+呼吸抑制（3）低氧對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)缺氧對(duì)呼吸中樞的直接作用是抑制,并與缺氧程度呈正相關(guān)；低O2興奮呼吸的作用，完全是通過外周化學(xué)感受器實(shí)現(xiàn)的。輕度缺氧時(shí) 表現(xiàn)為呼吸增強(qiáng)。嚴(yán)重缺氧時(shí) 呼吸減弱，甚至停止。由圖中可見，當(dāng)只改變一個(gè)因素時(shí)（其他因素不變），三者引起的肺通氣反應(yīng)的程度基本接近。 然而，往往是一種因素的改變會(huì)引起其他一、兩種因素相繼改變或幾種因素的同時(shí)改變。3.CO2、H+和O2在呼吸調(diào)節(jié)中的相互作用 由圖可見，當(dāng)一種因素改變而另兩種因素不加控制時(shí)，作用強(qiáng)度PCO2H+PO2。 表明三者的作用是相互影響的。（二）肺牽張反射(黑-伯反射) 指肺擴(kuò)張或肺萎陷引起的吸氣抑制或吸氣興奮的反射。包括肺擴(kuò)張、肺萎陷反射。 肺萎陷反射 肺萎陷較明顯時(shí)引起吸氣的