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第五章呼吸肺臟與呼吸第五章呼吸肺臟與呼吸1呼吸:機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。氧氣的吸入二氧化碳的呼出功能保持體內(nèi)新陳代謝的正常進(jìn)行和內(nèi)環(huán)境的相對恒定呼吸:機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。氧氣的吸入功能2呼吸的全過程三環(huán)節(jié)第一環(huán)節(jié)第二環(huán)節(jié)第三環(huán)節(jié)呼吸第一環(huán)節(jié)第二環(huán)節(jié)第三環(huán)節(jié)3呼吸的3個(gè)環(huán)節(jié)1.外呼吸肺通氣肺與外界環(huán)境肺換氣肺泡氣與肺毛細(xì)血管血液2.氣體在血液中的運(yùn)輸即通過血液的運(yùn)行,將肺部攝取的氧氣運(yùn)至組織細(xì)胞,把組織細(xì)胞產(chǎn)生的二氧化碳運(yùn)至肺3.內(nèi)呼吸組織換氣體循環(huán)毛細(xì)血管血液與組織、細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)的生物氧化過程呼吸的3個(gè)環(huán)節(jié)1.外呼吸肺通氣肺與外界環(huán)境肺換4一、呼吸道功能1、呼吸道組成2、呼吸道功能二、肺通氣的原理1、肺通氣動力2、肺通氣阻力三、肺通氣功能的指標(biāo)1、肺容積和肺容量2、肺通氣量和肺泡通氣量(1)呼吸運(yùn)動的形式(3)胸內(nèi)壓(2)肺內(nèi)壓(2)非彈性阻力(1)彈性阻力第一節(jié)肺通氣綱要一、呼吸道功能1、呼吸道組成2、呼吸道功能二、肺通氣的原理15第一節(jié)肺通氣一、呼吸道的功能1.呼吸道組成肺臟與呼吸上呼吸道鼻、咽、喉下呼吸道氣管、支氣管、細(xì)支氣管、終末支氣管第一節(jié)肺通氣一、呼吸道的功能肺臟與呼吸上呼吸道下呼吸道6第一節(jié)肺通氣2.呼吸道功能保護(hù)功能:對吸入氣的凈化和溫濕化調(diào)節(jié)功能:參與肺通氣量的調(diào)節(jié)呼吸道粘膜的保護(hù)第一節(jié)肺通氣2.呼吸道功能保護(hù)功能:對吸入氣的凈化和溫7第一節(jié)肺通氣二、肺通氣原理(一)肺通氣動力
肺通氣的原動力就是呼吸運(yùn)動。
呼吸運(yùn)動:呼吸過程中,由呼吸肌的節(jié)律性舒縮引起胸廓產(chǎn)生擴(kuò)大、縮小相交替的運(yùn)動。
而推動氣體流動的直接動力是肺內(nèi)壓與大氣壓之間的壓力差。第一節(jié)肺通氣二、肺通氣原理8第一節(jié)肺通氣1.呼吸運(yùn)動形式1)平靜呼吸膈肌和肋間外肌收縮→胸腔上下、左右、前后徑增大→胸廓擴(kuò)大→肺擴(kuò)張→肺內(nèi)壓<大氣壓→平靜吸氣。平靜吸氣(主動)(緩和均勻)膈肌和肋間外肌舒張→膈肌、胸廓恢復(fù)原位→胸廓縮小→肺縮小→肺內(nèi)壓>大氣壓→平靜呼氣。平靜呼氣(被動)第一節(jié)肺通氣1.呼吸運(yùn)動形式1)平靜呼吸膈肌和肋間外肌收縮9第一節(jié)肺通氣2)用力呼吸(加深加快)用力吸氣(主動)膈肌、肋間外肌、輔助吸氣肌等吸氣肌收縮→胸廓進(jìn)一步擴(kuò)大→肺進(jìn)一步擴(kuò)張→用力吸氣吸氣肌舒張,→肺進(jìn)—步縮小→用力肋間內(nèi)肌和腹壁肌肉收縮葉胸廓進(jìn)—步縮小呼氣用力呼氣(主動)第一節(jié)肺通氣2)用力呼吸(加深加快)用力吸氣膈肌、肋間外肌10第一節(jié)肺通氣3)胸式呼吸和腹式呼吸:正常情況下,腹式呼吸和胸式呼吸常同時(shí)存在。胸式呼吸:由肋間肌舒縮使肋骨和胸骨運(yùn)動所產(chǎn)生的呼吸運(yùn)動。腹式呼吸:由膈肌舒縮引起腹壁起伏的呼吸運(yùn)動。第一節(jié)肺通氣3)胸式呼吸和腹式呼吸:正常情況下,腹式呼吸和11第一節(jié)肺通氣2.肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓即肺或肺泡內(nèi)的壓力吸氣前:肺內(nèi)壓<大氣壓吸氣末:肺內(nèi)壓=大氣壓呼氣前:肺內(nèi)壓>大氣壓呼氣末:肺內(nèi)壓=大氣壓一個(gè)呼吸周期內(nèi)肺內(nèi)壓的變化過程第一節(jié)肺通氣2.肺內(nèi)壓吸氣前:肺內(nèi)壓<大氣壓一個(gè)呼吸周期內(nèi)12第一節(jié)肺通氣3.胸內(nèi)壓(1)胸內(nèi)壓是指胸膜腔內(nèi)的壓力胸膜腔:臟層和壁層胸膜之間形成的一個(gè)潛在的、密閉的腔隙第一節(jié)肺通氣3.胸內(nèi)壓胸膜腔:臟層和壁層胸膜之間形成的一個(gè)13第一節(jié)肺通氣平靜呼吸時(shí),胸內(nèi)壓<大氣壓,為負(fù)值,稱為胸內(nèi)負(fù)壓吸氣時(shí),胸內(nèi)壓負(fù)值增大吸氣末,胸內(nèi)壓負(fù)值最大呼氣時(shí),胸內(nèi)壓負(fù)值減?。?)一個(gè)呼吸周期內(nèi)胸內(nèi)壓的變化過程第一節(jié)肺通氣平靜呼吸時(shí),(2)一個(gè)呼吸周期內(nèi)14第一節(jié)肺通氣第一節(jié)肺通氣15第一節(jié)肺通氣(3)胸內(nèi)負(fù)壓的形成機(jī)制形成胸內(nèi)負(fù)壓的條件是胸膜腔密閉和肺回縮力胸內(nèi)壓=肺內(nèi)壓-肺回縮力胸內(nèi)壓的測定第一節(jié)肺通氣(3)胸內(nèi)負(fù)壓的形成機(jī)制胸內(nèi)壓的測定16第一節(jié)肺通氣吸氣之初肺內(nèi)壓下降,肺回縮力增大,胸內(nèi)壓向負(fù)值增大的方向變化。吸氣末肺內(nèi)壓=大氣壓,胸內(nèi)壓=—肺回縮力。由于吸氣末肺回縮力最大,因而胸內(nèi)壓最負(fù)。呼氣之初肺內(nèi)壓升高,肺回縮力減小,胸內(nèi)壓向負(fù)值減小的方向變化。呼氣末肺內(nèi)壓=大氣壓,胸內(nèi)壓=—肺回縮力。由于呼氣末肺回縮力最小,因而胸內(nèi)壓最高。第一節(jié)肺通氣吸氣之初肺內(nèi)壓下降,肺回縮力增大,胸內(nèi)壓向負(fù)值17第一節(jié)肺通氣Payattention!特例
胎兒出生后,由于胸廓生長的速度比肺快,而兩層胸膜由于液體分子的內(nèi)聚力而不能分開,故在胸廓的發(fā)育過程中,肺只能被動地隨之?dāng)U張,從而使肺的容積大于其自然容積,而胸廓的容積也因肺的牽拉而小于其自然容積。所以,即使在呼氣末,肺也是被擴(kuò)張著的,即也具肺回縮力,以致胸內(nèi)壓總是表現(xiàn)為負(fù)壓。第一節(jié)肺通氣Payattention!特例所以,即使在18第一節(jié)肺通氣①維持肺泡的擴(kuò)張:胸內(nèi)負(fù)壓使肺泡不會因肺回縮力而萎縮。②有利于靜脈血和淋巴液的回流:由于胸部的腔靜脈和大淋巴管管壁很薄,易受胸內(nèi)負(fù)壓的牽引而致其容積增大,管內(nèi)壓力降低,促進(jìn)靜脈血及淋巴液的回流。(4)肺通氣意義肺泡第一節(jié)肺通氣①維持肺泡的擴(kuò)張:胸內(nèi)負(fù)壓使肺泡不會因肺回縮力19第一節(jié)肺通氣(二)肺通氣的阻力1、彈性阻力(1)概念
彈性阻力:彈性組織在外力作用下變形時(shí)產(chǎn)生的具有對抗變形的回位力。
順應(yīng)性:彈性組織在外力作用下的可擴(kuò)張性。C=ΔV/ΔP(L/cmH2O)單位:L/cmH2O順應(yīng)性(C)是度量彈性組織彈性阻力(R)大小的指標(biāo)。第一節(jié)肺通氣(二)肺通氣的阻力20第一節(jié)肺通氣(2)肺的彈性阻力和順應(yīng)性
1)肺靜態(tài)與順應(yīng)性曲線肺順應(yīng)性(C1)=肺容積變化(△V)/跨肺壓的變化(△P)肺內(nèi)壓與胸膜腔內(nèi)壓之差健康成年人C1約為0.2L/cmH2O測定方法:分步吸氣或呼氣,每步吸氣或呼氣后屏氣,測定肺容積和胸膜腔內(nèi)壓,即可繪制出壓力-容積曲線。意義:肺靜態(tài)順應(yīng)性的斜率反應(yīng)不同肺容量下順應(yīng)性或彈性阻力的大小。第一節(jié)肺通氣(2)肺的彈性阻力和順應(yīng)性肺內(nèi)壓與胸膜腔內(nèi)壓之21第一節(jié)肺通氣肺壓力-容量曲線第一節(jié)肺通氣肺壓力-容量曲線22第一節(jié)肺通氣離體的肺在充生理鹽水和空氣時(shí)各自的順應(yīng)性曲線第一節(jié)肺通氣離體的肺在充生理鹽水和空氣時(shí)各自的順應(yīng)性曲線23第一節(jié)肺通氣
2)比順應(yīng)性單位肺容量下的順應(yīng)性,稱為比順應(yīng)性。比順應(yīng)性=測得的肺順應(yīng)性(L/cmH2O)/功能性殘氣量(L)。由于不同個(gè)體間肺總量存在著差別,在比較其順應(yīng)性時(shí)必須排除肺總量的影響,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化第一節(jié)肺通氣2)比順應(yīng)性由于不同個(gè)體間肺總量存在著差24第一節(jié)肺通氣3)彈性阻力的來源1.肺組織本身的彈性彈力膠原纖維2.表面張力由液-氣界面的液體分子相互吸引所造成的使肺泡趨向于縮小的力第一節(jié)肺通氣3)彈性阻力的來源1.肺組織本身的彈性彈力膠25第一節(jié)肺通氣
4)肺表面活性物質(zhì)(pulmonarysurfactant)
由肺泡型Ⅱ細(xì)胞分泌的一種能降低肺泡表面張力的脂蛋白,主要成分為二棕櫚酰卵酯(DPL或DPPC)。第一節(jié)肺通氣4)肺表面活性物質(zhì)(pulmonarys26第一節(jié)肺通氣肺表面活性物質(zhì)生理意義a.維持大小肺泡容積的穩(wěn)定。b.防止液體在肺泡內(nèi)聚集。c.降低吸氣阻力,增加飛的順應(yīng)性,減少吸氣做功。第一節(jié)肺通氣肺表面活性物質(zhì)生理意義27第一節(jié)肺通氣(3)胸廓的彈性阻力和順應(yīng)性
1)胸廓的彈性阻力肺容量=67%肺總量胸廓處于自然位置(指毫無形變的位置),此時(shí)胸廓無彈性回縮力肺容量<67%肺總量胸廓被牽引向內(nèi)而縮小,胸廓的彈性回縮力向外,是吸氣的動力,呼氣的彈性阻力肺容量>67%肺總量胸廓被牽引向外而擴(kuò)大,其彈性回縮力向內(nèi),成為吸氣的彈性阻力,呼氣的動力第一節(jié)肺通氣(3)胸廓的彈性阻力和順應(yīng)性肺容量=67%肺總28第一節(jié)肺通氣第一節(jié)肺通氣29第一節(jié)肺通氣
2)胸廓的順應(yīng)性胸廓的順應(yīng)性(Cchw)=胸腔容積的變化(△V)/跨壁壓的變化(△P)正常人胸廓順應(yīng)性為0.2L/cmH20第一節(jié)肺通氣2)胸廓的順應(yīng)性正常人胸廓順應(yīng)性30第一節(jié)肺通氣2、非彈性阻力(1)來源氣道阻力黏滯阻力慣性阻力影響因素氣流流速、氣流形式、管徑大小管徑大小的影響因素1.氣道內(nèi)外壓力差2.自主神經(jīng)調(diào)節(jié)器官平滑肌的舒縮3.體液中化學(xué)物質(zhì)影響氣管平滑肌的舒縮第一節(jié)肺通氣2、非彈性阻力氣道阻力黏滯阻力慣性阻力影響因素31第一節(jié)肺通氣三、肺通氣的指標(biāo)(一)肺容積和肺容量1、肺容積(4個(gè)量之和)肺容積潮氣量補(bǔ)吸氣量補(bǔ)呼氣量余氣量第一節(jié)肺通氣三、肺通氣的指標(biāo)肺容積潮氣量補(bǔ)吸氣量補(bǔ)呼氣量余32第一節(jié)肺通氣(1)潮氣量:每次呼吸時(shí)吸入或呼出的氣量為潮氣量(TV),平靜呼吸時(shí),潮氣量為400-600ml。(2)補(bǔ)吸氣量:平靜吸氣末,再盡力吸氣所能吸入的氣量為補(bǔ)吸氣量或吸氣貯備量(IRV)。(3)補(bǔ)呼氣量:平靜呼氣末,再盡力呼氣所能呼出的氣量為補(bǔ)呼氣量或呼氣貯備量(ERV)。(4)殘氣量:最大呼氣末尚存留于肺中不能再呼出的氣量為殘氣量(RV)。山常成人約為1000-1500ml。第一節(jié)肺通氣(1)潮氣量:每次呼吸時(shí)吸入或呼出的氣量為潮氣33第一節(jié)肺通氣2、肺容量基本肺容積中兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上的聯(lián)合氣量。深吸氣量功能余氣量肺活量肺總量肺容量第一節(jié)肺通氣2、肺容量深吸氣量功能余氣量肺活量肺總量肺容量34第一節(jié)肺通氣(1)深吸氣量
從平靜呼氣末做最大吸氣時(shí)所能吸人的氣量為深吸氣量,是衡量最大通氣潛力的一個(gè)重要指標(biāo)第一節(jié)肺通氣(1)深吸氣量35第一節(jié)肺通氣(2)功能殘氣量
平靜呼氣末尚存留于肺內(nèi)的氣量為功能殘氣量(FRC)。功能殘氣量=殘氣量+補(bǔ)呼氣量。正常成年人約為2500ml。生理意義:緩沖呼吸過程中肺泡氧氣和二氧化碳分壓的過度變化,使肺泡氣和動脈血液的氧分壓(PO2)和二氧化碳分壓(PCO2)不會隨呼吸而發(fā)生大幅度的波動,以利于氣體交換。第一節(jié)肺通氣(2)功能殘氣量36第一節(jié)肺通氣(3)肺活量
盡力吸氣后,從肺內(nèi)所能呼出的最大氣量稱作肺活量(VC)。肺活量=深吸氣量+補(bǔ)呼氣量=肺總量—?dú)垰饬?潮氣量+補(bǔ)吸氣量+補(bǔ)呼氣量。成年男性平均約為3500ml,女性為2500ml。④意義:反映肺一次通氣的最大能力。但由于測定肺活量時(shí)不限制呼氣的時(shí)間,所以不能充分反映肺組織的彈性狀態(tài)和氣道的通暢程度,即通氣功能的好壞。第一節(jié)肺通氣(3)肺活量37第一節(jié)肺通氣(4)肺總量:
肺所能容納的最大氣量稱為肺總量(TLC)。肺總量=肺活量+殘氣量。第一節(jié)肺通氣(4)肺總量:38第一節(jié)肺通氣第一節(jié)肺通氣39第一節(jié)肺通氣(二)肺通氣量和肺泡通氣量1.肺通氣量(1)肺通氣量:每分鐘進(jìn)肺或出肺的氣體總量稱為肺通氣量,又稱每分鐘通氣量。肺通氣量=呼吸頻率x潮氣量第一節(jié)肺通氣(二)肺通氣量和肺泡通氣量40第一節(jié)肺通氣2.無效腔和肺泡通氣量(1)生理無效腔:解剖無效腔與肺泡無效腔合稱為生理無效腔。1)解剖無效腔:從上呼吸道至呼吸性細(xì)支氣管以前的氣道容量稱為解剖無效腔。進(jìn)入解剖無效腔的氣體不參與肺換氣,解剖無效腔的容積約為150ml。2)肺泡無效腔:未發(fā)生氣體交換的肺泡容量稱為肺泡無效腔。健康人平臥時(shí),肺泡無效腔接近于零。第一節(jié)肺通氣2.無效腔和肺泡通氣量41第一節(jié)肺通氣(2)肺泡通氣量:1)概念:每分鐘吸入肺泡的新鮮空氣量稱為肺泡通氣量。2)公式:肺泡通氣量=(潮氣量—無效腔氣量)x呼吸頻率。3)意義:肺泡通氣量是反映肺通氣效率高低的指標(biāo)。第一節(jié)肺通氣(2)肺泡通氣量:42第一節(jié)肺通氣第一節(jié)肺通氣43第一節(jié)肺通氣3、肺通氣量的測定了解肺通氣來那個(gè)的簡單方法是用肺量計(jì)幾率進(jìn)出肺的氣量。如圖所示第一節(jié)肺通氣3、肺通氣量的測定44第一節(jié)肺通氣呼吸時(shí)肺容量變化曲線第一節(jié)肺通氣呼吸時(shí)肺容量變化曲線45一、肺換氣和組織換氣的原理1、氣體的擴(kuò)散2、血液氣體和組織氣體的分壓二、肺換氣1、肺換氣過程2、肺換氣影響因素三、組織換氣第二節(jié)肺換氣
和組織換氣綱要一、肺換氣和組織換氣的原理1、氣體的擴(kuò)散2、血液氣體和組織氣46第二節(jié)肺換氣和組織換氣一、肺換氣和組織換氣的原理呼吸氣體的交換包括肺換氣和組織換氣。氣體分壓是交換的動力。血液循環(huán)對氣體的運(yùn)輸是聯(lián)系肺泡氣體交換和組織氣體交換的紐帶第二節(jié)肺換氣和組織換氣一、肺換氣和組織換氣的原理47第二節(jié)肺換氣和組織換氣(一)氣體的擴(kuò)散
指氣體分子從分壓高處向分壓低處發(fā)生凈轉(zhuǎn)移,是氣體交換的方式。第二節(jié)肺換氣和組織換氣(一)氣體的擴(kuò)散48第二節(jié)肺換氣和組織換氣氣體擴(kuò)散速率
單位時(shí)間內(nèi)氣體擴(kuò)散的容積稱為氣體擴(kuò)散速率。影響因素1)氣體的分壓差。2)氣體的分子量和溶解度。3)擴(kuò)散面積和距離。4)溫度:氣體擴(kuò)散速率與溫度成正比。第二節(jié)肺換氣和組織換氣氣體擴(kuò)散速率49第二節(jié)肺換氣和組織換氣(二)血液氣體和組織氣體的分壓(張力)
液體中的氣體分壓稱為氣體的張力,其數(shù)值與分壓相同。肺泡氣動脈血血?dú)饣旌响o脈血血?dú)饨M織氣低高肺泡氣動脈血血?dú)饣旌响o脈血血?dú)饨M織氣高低Po2Pco2第二節(jié)肺換氣和組織換氣(二)血液氣體和組織氣體的分壓(張力50第二節(jié)肺換氣和組織換氣二、肺換氣(一)肺換氣過程
混合靜脈血流經(jīng)肺毛細(xì)血管時(shí),肺泡氣中的O2,依靠分壓差向血液擴(kuò)散,CO2則從血液向肺泡擴(kuò)散。第二節(jié)肺換氣和組織換氣二、肺換氣混合靜脈血流經(jīng)51第二節(jié)肺換氣和組織換氣(二)影響肺換氣的因素1.呼吸膜的厚度和面積2.通氣/血流比值3.換氣肺泡數(shù)量第二節(jié)肺換氣和組織換氣(二)影響肺換氣的因素52第二節(jié)肺換氣和組織換氣1.呼吸膜第二節(jié)肺換氣和組織換氣1.呼吸膜53第二節(jié)肺換氣和組織換氣呼吸膜厚度即擴(kuò)散距離,氣體擴(kuò)散速率與呼吸膜厚度成反比關(guān)系。呼吸膜面積即擴(kuò)散面積,氣體擴(kuò)散速率與呼吸膜面積成正比關(guān)系。第二節(jié)肺換氣和組織換氣呼吸膜厚度即擴(kuò)散距離,氣體擴(kuò)散速率與54第二節(jié)肺換氣和組織換氣2、通氣/血流比值(1)概念:每分鐘肺泡通氣量和每分鐘肺血流量之間的比值稱為通氣/血流比值。
第二節(jié)肺換氣和組織換氣2、通氣/血流比值55第二節(jié)肺換氣和組織換氣(2)意義:通氣/血流比值是一個(gè)反映肺換氣效率高低的指標(biāo)。比值=0.84此時(shí),肺泡通氣量與血流量的匹配最合適,氣體交換的效率也最高。比值>0.84如通氣過多或血流不足時(shí),部分肺泡氣未能與血液氣進(jìn)行充分地交換,導(dǎo)致肺泡無效腔增大。比值<0.84表明肺通氣不足或血流過多,使混合靜脈血中的氣體未得到充分的更新,發(fā)生功能性動-靜脈短路。第二節(jié)肺換氣和組織換氣(2)意義:通氣/血流比值是一個(gè)反映56第二節(jié)肺換氣和組織換氣(3)通氣/血流比值增大或減小主要導(dǎo)致血流缺O(jiān)2的機(jī)制:1)動、靜脈血液之間O2分壓差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于CO2的分壓差,所以動-靜脈短路時(shí),動脈血PO2下降的程度大于PCO2升高的程度。2)CO2的擴(kuò)散系數(shù)是O2的20倍,所以CO2的擴(kuò)散較O2快,不易潴留。3)動脈血PO2下降和PCO2升高,可以刺激呼吸,增加肺泡通氣量,有助于CO2的排出,卻幾乎無助于O2的攝取,這是由氧氣解離曲線和CO2解離曲線的特點(diǎn)所決定的。4)其他
氣體的分壓差、氣體的分子量、溶解度和溫度。第二節(jié)肺換氣和組織換氣(3)通氣/血流比值增大或減小主要導(dǎo)57第二節(jié)肺換氣和組織換氣3、換氣肺泡數(shù)量平靜呼吸時(shí),參與換氣活動的肺泡約占總肺泡量的55%。劇烈運(yùn)動時(shí),更多儲備狀態(tài)的肺泡參與換氣活動。第二節(jié)肺換氣和組織換氣3、換氣肺泡數(shù)量58第二節(jié)肺換氣和組織換氣三、組織換氣
動脈血流經(jīng)組織毛細(xì)血管時(shí),O2依靠分壓差向組織液和細(xì)胞擴(kuò)散,CO2則由組織液和細(xì)胞向血液擴(kuò)散,使動脈血變成靜脈血。影響因素1.與肺換氣影響因素相同2.受組織細(xì)胞代謝水平和組織血流量的影響第二節(jié)肺換氣和組織換氣三、組織換氣59一、氧和二氧化碳在血液中的存在形式二、氧的運(yùn)輸1、O2的運(yùn)輸形式2、Hb與O2結(jié)合的特征3、氧解離曲線三、二氧化碳的運(yùn)輸1、CO2的運(yùn)輸形式2、CO2解離曲線3、何爾登效應(yīng)第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸綱要一、氧和二氧化碳在血液中的存在形式二、氧的運(yùn)輸1、O2的運(yùn)輸60第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸一、氧和二氧化碳在血液中存在的形式1、物理溶解2、化學(xué)結(jié)合注意:氧氣與二氧化碳的溶解結(jié)合與分壓的增加和降低有關(guān)。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸一、氧和二氧化碳在血液中存在的形式61第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸二、氧的運(yùn)輸形式(一)血液中氧的運(yùn)輸形式物理溶解1.5%化合98.5%結(jié)學(xué)第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸二、氧的運(yùn)輸形式物理溶解1.5%化62第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(二)Hb與O2結(jié)合的特征1、Hb與O2結(jié)合的特征(1)反應(yīng)快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影響。(2)Fe2+與O2結(jié)合后仍是二價(jià)鐵,所以該反應(yīng)是氧合,不是氧化。(3)1分子Hb可以結(jié)合4分子O2。(4)Hb與O2結(jié)合或解離曲線呈S形,與Hb的變構(gòu)效應(yīng)有關(guān)。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(二)Hb與O2結(jié)合的特征63第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(5)HbO2呈鮮紅色,而去氧Hb呈暗紅色;當(dāng)血液中去氧Hb含量達(dá)50g/L以上時(shí),皮膚、黏膜呈淺藍(lán)色,這種現(xiàn)象稱為發(fā)紺(cynosls)第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(5)HbO2呈鮮紅色,而去氧Hb64第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)示意圖血紅蛋白的三維結(jié)構(gòu)圖第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)示意圖血紅蛋白的65第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2、幾個(gè)概念(1)血氧容量:指100ml血液中Hb所能結(jié)合的最大O2量,其值受Hb濃度的影響。(2)血氧含量:指100ml血液中Hb實(shí)際結(jié)合的O2量,其值可受PO2的影響。(3)血氧飽和度:血氧含量占血氧容量的百分?jǐn)?shù)。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2、幾個(gè)概念66第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(三)氧解離曲線1.概念(1)氧解離曲線:反映血氧分壓與Hb氧飽和度關(guān)系的曲線稱力氧解離曲線。(2)P50:使Hb氧飽和度達(dá)50%時(shí)的PO2。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(三)氧解離曲線67第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谌?jié)氣體在血液中的運(yùn)輸68第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2、氧離曲線的特點(diǎn)和生理意義(1)特點(diǎn)Hb結(jié)合氧的能力隨氧分壓的上升而增加,血氧飽和度也隨之增大。由于Hb的變構(gòu)效應(yīng),兩者之間呈“S”型曲線。去氧Hb為緊密型(T型)Hb兩種構(gòu)型氧合Hb為疏松型(R型)第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2、氧離曲線的特點(diǎn)和生理意義69第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2,3-DPG:2,3-二磷酸甘油酸R型對氧的親和力為T型的數(shù)百倍,這種變構(gòu)效應(yīng)對結(jié)合和釋放氧有重要意義。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2,3-DPG:2,3-二磷酸甘70第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(2)生理意義1)氧離曲線上段:此段范圍內(nèi)氧分壓變化對氧飽和度影響不大。2)氧離曲線中段:曲線走勢較陡,能滿足安靜狀態(tài)下組織的氧需要。3)氧離曲線下段:曲線中最陡的部分,可釋放出更多氧氣供組織利用。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(2)生理意義71第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸3、影響氧解離曲線的因素(1)pH與Pco2pH降低或Pco2升高→Hb分子構(gòu)型變?yōu)門型→Hb對O2的親和力降低P50增大→曲線右移→促進(jìn)HbO2的解離,向組織釋放O2pH升高或PCO2降低→Hb變?yōu)镽型→Hb對O2的親和力增加P50降低→曲線左移→使血液流經(jīng)肺時(shí),血液結(jié)合的氧量增加第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸3、影響氧解離曲線的因素72第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸波爾效應(yīng)pH和Pco2對Hb與氧親和力的這種影響稱為波爾效應(yīng)。(1)機(jī)制:與pH改變時(shí)Hb構(gòu)型變化有關(guān)。當(dāng)酸度增加時(shí),H+與Hb多肽鏈某些氨基酸殘基的基團(tuán)結(jié)合,促進(jìn)鹽鍵形成,促使Hb分子構(gòu)型變?yōu)門型,從而降低了對O2的親和力,曲線右移;酸度降低時(shí),則促使鹽鍵斷裂放出H+,Hb變?yōu)镽型,對O2的親和力增加,曲線左移。(2)生理意義:波爾效應(yīng)既可促進(jìn)肺毛細(xì)血管的氧合,又有利于組織毛細(xì)血管血液釋放O2。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸波爾效應(yīng)73第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(2)溫度溫度升高→H+活度增加→降低了Hb對O2的親和力→氧解離曲線右移→促使O2釋放溫度降低→H+活度降低→增強(qiáng)了Hb對O2的親和力→曲線左移→不利于O2的釋放第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(2)溫度74第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(3)2,3-二磷酸甘油酸(2,3-diphospoglycericacid,2,3-DPG)紅細(xì)胞中2,3—DPG濃度升高→促使Hb變成T型→Hb對O2親和力降低→氧解離曲線右移紅細(xì)胞中2,3—DPG濃度降低→Hb對O2親和力增加→氧解離曲線左移(4)其他因素
如CO含量等第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(3)2,3-二磷酸甘油酸(2,375第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谌?jié)氣體在血液中的運(yùn)輸76第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸三、二氧化碳的運(yùn)輸(一)二氧化碳在血液中的運(yùn)輸形式物理溶解5%化合95%結(jié)學(xué)第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸三、二氧化碳的運(yùn)輸物理溶解5%化合77第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谌?jié)氣體在血液中的運(yùn)輸78第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(二)CO2解離曲線CO2解離曲線是表示血液中VO2與PCO2關(guān)系的曲線。
血液CO2含量隨PCO2上升而增加,幾乎成線性關(guān)系而不是S形,而且沒有飽和點(diǎn)。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(二)CO2解離曲線79第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谌?jié)氣體在血液中的運(yùn)輸80第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(三)何爾登效應(yīng)1.概念O2與Hb結(jié)合將促使CO2釋放(肺)和O2與Hb解離形成的去氧血紅蛋白易與CO2結(jié)合(組織),這一效應(yīng)稱作何爾登效應(yīng)。2.機(jī)制
去氧Hb酸性較弱,易與CO2結(jié)合生成HbNHCOOH(HbCO2),也易于和H+結(jié)合,使H2CO3解離過程中產(chǎn)生的H+被及時(shí)移去,有助于反應(yīng)向右進(jìn)行,提高了血液運(yùn)輸CO2的量。3.生理意義
在組織,何爾登效應(yīng)可促使血液攝取并結(jié)合CO2;在肺,則促使CO2釋放。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(三)何爾登效應(yīng)81一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成1、呼吸中樞2、呼吸節(jié)律的假說二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)1、化學(xué)感受性呼吸反射2、肺牽張反射第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)綱要一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成1、呼吸中樞2、呼吸節(jié)律的假說二82第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成(一)呼吸中樞
指中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動的神經(jīng)細(xì)胞群。呼吸中樞分布在大腦皮質(zhì)、間腦、腦橋、延髓和脊髓等部位第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成83第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)1、
延髓(是產(chǎn)生基本呼吸節(jié)律之處)
呼吸神經(jīng)元是指在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)節(jié)律性放電和呼吸周期相關(guān)的神經(jīng)元。吸氣神經(jīng)元在吸氣相放電呼氣神經(jīng)元在呼氣相放電呼氣-吸氣神經(jīng)元在呼氣相放電并延續(xù)至吸氣相吸氣-呼氣神經(jīng)元在吸氣相放電并延續(xù)至呼氣相第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)1、延髓(是產(chǎn)生基本呼吸節(jié)律之處84第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(1)背側(cè)呼吸組
呼吸神經(jīng)元內(nèi)主要集中在孤束核的腹外側(cè)部,大部分為吸氣神經(jīng)元。這些呼吸神經(jīng)元軸突主要交叉到對側(cè),下行至脊髓頸段,支配膈運(yùn)動神經(jīng)元。(2)腹側(cè)呼吸組
主要集中在疑核、后疑核、包氏復(fù)合體第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(1)背側(cè)呼吸組呼吸神經(jīng)元內(nèi)主85第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)疑核:有吸氣神經(jīng)元和呼氣神經(jīng)元兩類,其軸突有同側(cè)有舌咽神經(jīng)和迷走神經(jīng)傳出,支配咽喉部呼吸輔助肌。其功能是發(fā)動和完成呼吸輔助肌的反射活動。后疑核:呼氣神經(jīng)元集中在前部,而呼氣神經(jīng)元集中在后部,其軸突下行,支配脊髓肋間內(nèi)、外肌和腹肌的運(yùn)動神經(jīng)元,部分支配膈肌的運(yùn)動神經(jīng)元。包氏復(fù)合體:主要含呼氣神經(jīng)元,它們的軸突主要與背側(cè)呼吸組的吸氣神經(jīng)元形成抑制性聯(lián)系,此外,也有軸突支配脊髓的膈運(yùn)動神經(jīng)元。第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)疑核:有吸氣神經(jīng)元和呼氣神經(jīng)元兩類,其86第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)2、腦橋上部的呼吸調(diào)整中樞
在腦橋上部,呼吸神經(jīng)元相對集中于臂旁內(nèi)側(cè)核和相鄰的K-F核,合稱PBKF核群,即過去所謂的呼吸調(diào)整中樞。
呼吸調(diào)整中樞的作用為限制吸氣,促使吸氣向呼氣轉(zhuǎn)換。第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)2、腦橋上部的呼吸調(diào)整中樞87第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)3、高腦位
呼吸還受腦橋以上部位的影響,如大腦皮層、邊緣系統(tǒng)、下丘腦等。
大腦皮質(zhì)可以隨意控制呼吸,發(fā)動說、唱等動作,在一定限度內(nèi)可以隨意屏氣或加強(qiáng)加快呼吸。
大腦皮質(zhì)對呼吸的調(diào)節(jié)系統(tǒng)是隨意呼吸調(diào)節(jié)系統(tǒng)。第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)3、高腦位88第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(二)呼吸節(jié)律形成的假說影響最大的是局部神經(jīng)元回路反饋控制假說。在延髓有—個(gè)中樞吸氣活動發(fā)生器,引發(fā)吸氣神經(jīng)元呈斜坡樣漸增性放電,產(chǎn)生吸氣;還有一個(gè)吸氣切斷機(jī)制,使吸氣切斷而發(fā)生呼氣。2.神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)學(xué)說節(jié)律性呼吸是由延髓內(nèi)具有起步樣神經(jīng)元的節(jié)律性興奮所引起的但目前尚未得到證實(shí)。1.起步細(xì)胞學(xué)說第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(二)呼吸節(jié)律形成的假說影響最大的是局89第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)
動脈血或腦脊液中的O2、CO2和H+水平的變化通過化學(xué)感受器調(diào)節(jié)呼吸,維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定。第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)90動物生理學(xué)第五章呼吸課件91第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)1.化學(xué)感受器(1)概念:化學(xué)感受器是指適宜刺激是化學(xué)物質(zhì)的感受器。(2)類型:1)外周化學(xué)感受器:頸動脈體和主動脈體是調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動的重要的外周化學(xué)感受器。
動脈血PO2降低、或H+濃度升高→頸動脈體和主動脈體(+)→沖動分別經(jīng)竇神經(jīng)和迷走神經(jīng)傳人延髓→反射性地引起呼吸加深加快。第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)1.化學(xué)感受器92第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)93第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)2)中樞化學(xué)感受器:延髓腹外側(cè)淺表部位存在調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動的中樞化學(xué)感受器。
腦脊液和局部細(xì)胞外液的H+濃度升高→中樞化學(xué)感受器(+)→呼吸中樞(+)→呼吸加深加快。第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)2)中樞化學(xué)感受器:延髓腹外側(cè)淺表部位94第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)95第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)2.CO2、H+和O2對呼吸的調(diào)節(jié)第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)2.CO2、H+和O2對呼吸的調(diào)節(jié)96第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(1)CO2對呼吸的凋節(jié)
一定水平的PCO2對維持呼吸中樞的興奮性是必要的,CO2是調(diào)節(jié)呼吸的最重要的生理性體液因子。如動脈血液PCO2過低,可導(dǎo)致呼吸暫停增加吸人氣中CO2的含量→動脈血PCO2升高→化學(xué)感受性反射→呼吸加深加快→增加CO2的清除→肺泡氣和動脈血PCO2可維持于接近正常水平當(dāng)吸入氣CO2含量超過7%時(shí)→CO2在體內(nèi)堆積→壓抑中樞神經(jīng)系統(tǒng)的活動→產(chǎn)生呼吸困難、頭痛、頭昏、甚至昏迷等CO2麻醉癥狀。第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(1)CO2對呼吸的凋節(jié)97第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)CO2刺激呼吸的機(jī)制第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)CO2刺激呼吸的機(jī)制98第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(2)H+對呼吸的凋節(jié)H+濃度降低,呼吸受抑,反之,加快加深雖然中樞化學(xué)感受器對H+的敏感性約為外周化學(xué)感受器的25倍,但是,H+通過血液屏障的速度慢,限制了它對中樞化學(xué)感受器的作用。第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(2)H+對呼吸的凋節(jié)99第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(3)低O2對呼吸的調(diào)節(jié)低O2時(shí),呼吸加快加深。嚴(yán)重肺氣腫、肺心病患者,肺換氣受到障礙,導(dǎo)致低O2和CO2潴留。長時(shí)間CO2潴留使中樞化學(xué)感受器對CO2的刺激作用發(fā)生適應(yīng),而外周化學(xué)感受器對低O2刺激適應(yīng)很慢,這時(shí)低O2對外周化學(xué)感受器的刺激成為驅(qū)動呼吸的主要刺激。此時(shí)如吸人純O2,由于解除了外周化學(xué)感受器的低O2刺激,會引起呼吸暫停,臨床上給O2治療時(shí)應(yīng)予以注意。第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(3)低O2對呼吸的調(diào)節(jié)100第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)3.CO2、H+和O2在呼吸調(diào)節(jié)中的相互作用第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)3.CO2、H+和O2在呼吸調(diào)節(jié)中的相101第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(1)保持其他兩個(gè)因素不變而只改變其中一個(gè)因素時(shí)的單因素通氣效應(yīng)PO2下降對呼吸的影響較慢、較弱,在—般動脈血PO2變化范圍內(nèi)作用不大,要在PO2低于10.64kPa(80mmHg)后,通氣量才逐漸增大。PCO2和H+與低O2不同,只要略有升高,通氣就明顯增大,PCO2的作用尤為突出。第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(1)保持其他兩個(gè)因素不變而只改變其中102第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(2)一種因素改變,另兩種因素不加控制時(shí)的情況PCO2升高→[H+]也隨之升高→肺通氣較單獨(dú)PCO2升高時(shí)為大。[H]增加→肺通氣增大→使CO2排出↑→PCO2下降、[H+]降低→使肺通氣的增加較單獨(dú)[H+]升高時(shí)為小。PO2下降→肺通氣量增加→CO2呼出↑→PCO2和[H+]下降→減弱了低O2的刺激作用。第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(2)一種因素改變,另兩種因素不加控制103第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(二)肺牽張反射
由肺擴(kuò)張或肺萎陷引起的吸氣抑制或興奮的反射稱為肺牽張反射,又稱為黑-伯反射。第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(二)肺牽張反射104第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)1、肺擴(kuò)張反射是指肺充氣或擴(kuò)張時(shí)引起抑制吸氣的反射。過程肺擴(kuò)張→氣管到細(xì)支氣管平滑肌中的牽張感受器(+)→沖動經(jīng)迷走神經(jīng)粗纖維傳人延髓→切斷吸氣,促使其向呼氣轉(zhuǎn)換第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)1、肺擴(kuò)張反射105第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)2、肺萎陷反射
是指肺萎陷時(shí)引起吸氣的反射。肺萎陷反射在較強(qiáng)的縮肺時(shí)才出現(xiàn),它在平靜呼吸調(diào)節(jié)中意義不大,但對阻止呼氣過深和肺不張等可能起一定作用。第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)2、肺萎陷反射106Theend!Theend!107第五章呼吸肺臟與呼吸第五章呼吸肺臟與呼吸108呼吸:機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。氧氣的吸入二氧化碳的呼出功能保持體內(nèi)新陳代謝的正常進(jìn)行和內(nèi)環(huán)境的相對恒定呼吸:機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。氧氣的吸入功能109呼吸的全過程三環(huán)節(jié)第一環(huán)節(jié)第二環(huán)節(jié)第三環(huán)節(jié)呼吸第一環(huán)節(jié)第二環(huán)節(jié)第三環(huán)節(jié)110呼吸的3個(gè)環(huán)節(jié)1.外呼吸肺通氣肺與外界環(huán)境肺換氣肺泡氣與肺毛細(xì)血管血液2.氣體在血液中的運(yùn)輸即通過血液的運(yùn)行,將肺部攝取的氧氣運(yùn)至組織細(xì)胞,把組織細(xì)胞產(chǎn)生的二氧化碳運(yùn)至肺3.內(nèi)呼吸組織換氣體循環(huán)毛細(xì)血管血液與組織、細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)的生物氧化過程呼吸的3個(gè)環(huán)節(jié)1.外呼吸肺通氣肺與外界環(huán)境肺換111一、呼吸道功能1、呼吸道組成2、呼吸道功能二、肺通氣的原理1、肺通氣動力2、肺通氣阻力三、肺通氣功能的指標(biāo)1、肺容積和肺容量2、肺通氣量和肺泡通氣量(1)呼吸運(yùn)動的形式(3)胸內(nèi)壓(2)肺內(nèi)壓(2)非彈性阻力(1)彈性阻力第一節(jié)肺通氣綱要一、呼吸道功能1、呼吸道組成2、呼吸道功能二、肺通氣的原理1112第一節(jié)肺通氣一、呼吸道的功能1.呼吸道組成肺臟與呼吸上呼吸道鼻、咽、喉下呼吸道氣管、支氣管、細(xì)支氣管、終末支氣管第一節(jié)肺通氣一、呼吸道的功能肺臟與呼吸上呼吸道下呼吸道113第一節(jié)肺通氣2.呼吸道功能保護(hù)功能:對吸入氣的凈化和溫濕化調(diào)節(jié)功能:參與肺通氣量的調(diào)節(jié)呼吸道粘膜的保護(hù)第一節(jié)肺通氣2.呼吸道功能保護(hù)功能:對吸入氣的凈化和溫114第一節(jié)肺通氣二、肺通氣原理(一)肺通氣動力
肺通氣的原動力就是呼吸運(yùn)動。
呼吸運(yùn)動:呼吸過程中,由呼吸肌的節(jié)律性舒縮引起胸廓產(chǎn)生擴(kuò)大、縮小相交替的運(yùn)動。
而推動氣體流動的直接動力是肺內(nèi)壓與大氣壓之間的壓力差。第一節(jié)肺通氣二、肺通氣原理115第一節(jié)肺通氣1.呼吸運(yùn)動形式1)平靜呼吸膈肌和肋間外肌收縮→胸腔上下、左右、前后徑增大→胸廓擴(kuò)大→肺擴(kuò)張→肺內(nèi)壓<大氣壓→平靜吸氣。平靜吸氣(主動)(緩和均勻)膈肌和肋間外肌舒張→膈肌、胸廓恢復(fù)原位→胸廓縮小→肺縮小→肺內(nèi)壓>大氣壓→平靜呼氣。平靜呼氣(被動)第一節(jié)肺通氣1.呼吸運(yùn)動形式1)平靜呼吸膈肌和肋間外肌收縮116第一節(jié)肺通氣2)用力呼吸(加深加快)用力吸氣(主動)膈肌、肋間外肌、輔助吸氣肌等吸氣肌收縮→胸廓進(jìn)一步擴(kuò)大→肺進(jìn)一步擴(kuò)張→用力吸氣吸氣肌舒張,→肺進(jìn)—步縮小→用力肋間內(nèi)肌和腹壁肌肉收縮葉胸廓進(jìn)—步縮小呼氣用力呼氣(主動)第一節(jié)肺通氣2)用力呼吸(加深加快)用力吸氣膈肌、肋間外肌117第一節(jié)肺通氣3)胸式呼吸和腹式呼吸:正常情況下,腹式呼吸和胸式呼吸常同時(shí)存在。胸式呼吸:由肋間肌舒縮使肋骨和胸骨運(yùn)動所產(chǎn)生的呼吸運(yùn)動。腹式呼吸:由膈肌舒縮引起腹壁起伏的呼吸運(yùn)動。第一節(jié)肺通氣3)胸式呼吸和腹式呼吸:正常情況下,腹式呼吸和118第一節(jié)肺通氣2.肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓即肺或肺泡內(nèi)的壓力吸氣前:肺內(nèi)壓<大氣壓吸氣末:肺內(nèi)壓=大氣壓呼氣前:肺內(nèi)壓>大氣壓呼氣末:肺內(nèi)壓=大氣壓一個(gè)呼吸周期內(nèi)肺內(nèi)壓的變化過程第一節(jié)肺通氣2.肺內(nèi)壓吸氣前:肺內(nèi)壓<大氣壓一個(gè)呼吸周期內(nèi)119第一節(jié)肺通氣3.胸內(nèi)壓(1)胸內(nèi)壓是指胸膜腔內(nèi)的壓力胸膜腔:臟層和壁層胸膜之間形成的一個(gè)潛在的、密閉的腔隙第一節(jié)肺通氣3.胸內(nèi)壓胸膜腔:臟層和壁層胸膜之間形成的一個(gè)120第一節(jié)肺通氣平靜呼吸時(shí),胸內(nèi)壓<大氣壓,為負(fù)值,稱為胸內(nèi)負(fù)壓吸氣時(shí),胸內(nèi)壓負(fù)值增大吸氣末,胸內(nèi)壓負(fù)值最大呼氣時(shí),胸內(nèi)壓負(fù)值減?。?)一個(gè)呼吸周期內(nèi)胸內(nèi)壓的變化過程第一節(jié)肺通氣平靜呼吸時(shí),(2)一個(gè)呼吸周期內(nèi)121第一節(jié)肺通氣第一節(jié)肺通氣122第一節(jié)肺通氣(3)胸內(nèi)負(fù)壓的形成機(jī)制形成胸內(nèi)負(fù)壓的條件是胸膜腔密閉和肺回縮力胸內(nèi)壓=肺內(nèi)壓-肺回縮力胸內(nèi)壓的測定第一節(jié)肺通氣(3)胸內(nèi)負(fù)壓的形成機(jī)制胸內(nèi)壓的測定123第一節(jié)肺通氣吸氣之初肺內(nèi)壓下降,肺回縮力增大,胸內(nèi)壓向負(fù)值增大的方向變化。吸氣末肺內(nèi)壓=大氣壓,胸內(nèi)壓=—肺回縮力。由于吸氣末肺回縮力最大,因而胸內(nèi)壓最負(fù)。呼氣之初肺內(nèi)壓升高,肺回縮力減小,胸內(nèi)壓向負(fù)值減小的方向變化。呼氣末肺內(nèi)壓=大氣壓,胸內(nèi)壓=—肺回縮力。由于呼氣末肺回縮力最小,因而胸內(nèi)壓最高。第一節(jié)肺通氣吸氣之初肺內(nèi)壓下降,肺回縮力增大,胸內(nèi)壓向負(fù)值124第一節(jié)肺通氣Payattention!特例
胎兒出生后,由于胸廓生長的速度比肺快,而兩層胸膜由于液體分子的內(nèi)聚力而不能分開,故在胸廓的發(fā)育過程中,肺只能被動地隨之?dāng)U張,從而使肺的容積大于其自然容積,而胸廓的容積也因肺的牽拉而小于其自然容積。所以,即使在呼氣末,肺也是被擴(kuò)張著的,即也具肺回縮力,以致胸內(nèi)壓總是表現(xiàn)為負(fù)壓。第一節(jié)肺通氣Payattention!特例所以,即使在125第一節(jié)肺通氣①維持肺泡的擴(kuò)張:胸內(nèi)負(fù)壓使肺泡不會因肺回縮力而萎縮。②有利于靜脈血和淋巴液的回流:由于胸部的腔靜脈和大淋巴管管壁很薄,易受胸內(nèi)負(fù)壓的牽引而致其容積增大,管內(nèi)壓力降低,促進(jìn)靜脈血及淋巴液的回流。(4)肺通氣意義肺泡第一節(jié)肺通氣①維持肺泡的擴(kuò)張:胸內(nèi)負(fù)壓使肺泡不會因肺回縮力126第一節(jié)肺通氣(二)肺通氣的阻力1、彈性阻力(1)概念
彈性阻力:彈性組織在外力作用下變形時(shí)產(chǎn)生的具有對抗變形的回位力。
順應(yīng)性:彈性組織在外力作用下的可擴(kuò)張性。C=ΔV/ΔP(L/cmH2O)單位:L/cmH2O順應(yīng)性(C)是度量彈性組織彈性阻力(R)大小的指標(biāo)。第一節(jié)肺通氣(二)肺通氣的阻力127第一節(jié)肺通氣(2)肺的彈性阻力和順應(yīng)性
1)肺靜態(tài)與順應(yīng)性曲線肺順應(yīng)性(C1)=肺容積變化(△V)/跨肺壓的變化(△P)肺內(nèi)壓與胸膜腔內(nèi)壓之差健康成年人C1約為0.2L/cmH2O測定方法:分步吸氣或呼氣,每步吸氣或呼氣后屏氣,測定肺容積和胸膜腔內(nèi)壓,即可繪制出壓力-容積曲線。意義:肺靜態(tài)順應(yīng)性的斜率反應(yīng)不同肺容量下順應(yīng)性或彈性阻力的大小。第一節(jié)肺通氣(2)肺的彈性阻力和順應(yīng)性肺內(nèi)壓與胸膜腔內(nèi)壓之128第一節(jié)肺通氣肺壓力-容量曲線第一節(jié)肺通氣肺壓力-容量曲線129第一節(jié)肺通氣離體的肺在充生理鹽水和空氣時(shí)各自的順應(yīng)性曲線第一節(jié)肺通氣離體的肺在充生理鹽水和空氣時(shí)各自的順應(yīng)性曲線130第一節(jié)肺通氣
2)比順應(yīng)性單位肺容量下的順應(yīng)性,稱為比順應(yīng)性。比順應(yīng)性=測得的肺順應(yīng)性(L/cmH2O)/功能性殘氣量(L)。由于不同個(gè)體間肺總量存在著差別,在比較其順應(yīng)性時(shí)必須排除肺總量的影響,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化第一節(jié)肺通氣2)比順應(yīng)性由于不同個(gè)體間肺總量存在著差131第一節(jié)肺通氣3)彈性阻力的來源1.肺組織本身的彈性彈力膠原纖維2.表面張力由液-氣界面的液體分子相互吸引所造成的使肺泡趨向于縮小的力第一節(jié)肺通氣3)彈性阻力的來源1.肺組織本身的彈性彈力膠132第一節(jié)肺通氣
4)肺表面活性物質(zhì)(pulmonarysurfactant)
由肺泡型Ⅱ細(xì)胞分泌的一種能降低肺泡表面張力的脂蛋白,主要成分為二棕櫚酰卵酯(DPL或DPPC)。第一節(jié)肺通氣4)肺表面活性物質(zhì)(pulmonarys133第一節(jié)肺通氣肺表面活性物質(zhì)生理意義a.維持大小肺泡容積的穩(wěn)定。b.防止液體在肺泡內(nèi)聚集。c.降低吸氣阻力,增加飛的順應(yīng)性,減少吸氣做功。第一節(jié)肺通氣肺表面活性物質(zhì)生理意義134第一節(jié)肺通氣(3)胸廓的彈性阻力和順應(yīng)性
1)胸廓的彈性阻力肺容量=67%肺總量胸廓處于自然位置(指毫無形變的位置),此時(shí)胸廓無彈性回縮力肺容量<67%肺總量胸廓被牽引向內(nèi)而縮小,胸廓的彈性回縮力向外,是吸氣的動力,呼氣的彈性阻力肺容量>67%肺總量胸廓被牽引向外而擴(kuò)大,其彈性回縮力向內(nèi),成為吸氣的彈性阻力,呼氣的動力第一節(jié)肺通氣(3)胸廓的彈性阻力和順應(yīng)性肺容量=67%肺總135第一節(jié)肺通氣第一節(jié)肺通氣136第一節(jié)肺通氣
2)胸廓的順應(yīng)性胸廓的順應(yīng)性(Cchw)=胸腔容積的變化(△V)/跨壁壓的變化(△P)正常人胸廓順應(yīng)性為0.2L/cmH20第一節(jié)肺通氣2)胸廓的順應(yīng)性正常人胸廓順應(yīng)性137第一節(jié)肺通氣2、非彈性阻力(1)來源氣道阻力黏滯阻力慣性阻力影響因素氣流流速、氣流形式、管徑大小管徑大小的影響因素1.氣道內(nèi)外壓力差2.自主神經(jīng)調(diào)節(jié)器官平滑肌的舒縮3.體液中化學(xué)物質(zhì)影響氣管平滑肌的舒縮第一節(jié)肺通氣2、非彈性阻力氣道阻力黏滯阻力慣性阻力影響因素138第一節(jié)肺通氣三、肺通氣的指標(biāo)(一)肺容積和肺容量1、肺容積(4個(gè)量之和)肺容積潮氣量補(bǔ)吸氣量補(bǔ)呼氣量余氣量第一節(jié)肺通氣三、肺通氣的指標(biāo)肺容積潮氣量補(bǔ)吸氣量補(bǔ)呼氣量余139第一節(jié)肺通氣(1)潮氣量:每次呼吸時(shí)吸入或呼出的氣量為潮氣量(TV),平靜呼吸時(shí),潮氣量為400-600ml。(2)補(bǔ)吸氣量:平靜吸氣末,再盡力吸氣所能吸入的氣量為補(bǔ)吸氣量或吸氣貯備量(IRV)。(3)補(bǔ)呼氣量:平靜呼氣末,再盡力呼氣所能呼出的氣量為補(bǔ)呼氣量或呼氣貯備量(ERV)。(4)殘氣量:最大呼氣末尚存留于肺中不能再呼出的氣量為殘氣量(RV)。山常成人約為1000-1500ml。第一節(jié)肺通氣(1)潮氣量:每次呼吸時(shí)吸入或呼出的氣量為潮氣140第一節(jié)肺通氣2、肺容量基本肺容積中兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上的聯(lián)合氣量。深吸氣量功能余氣量肺活量肺總量肺容量第一節(jié)肺通氣2、肺容量深吸氣量功能余氣量肺活量肺總量肺容量141第一節(jié)肺通氣(1)深吸氣量
從平靜呼氣末做最大吸氣時(shí)所能吸人的氣量為深吸氣量,是衡量最大通氣潛力的一個(gè)重要指標(biāo)第一節(jié)肺通氣(1)深吸氣量142第一節(jié)肺通氣(2)功能殘氣量
平靜呼氣末尚存留于肺內(nèi)的氣量為功能殘氣量(FRC)。功能殘氣量=殘氣量+補(bǔ)呼氣量。正常成年人約為2500ml。生理意義:緩沖呼吸過程中肺泡氧氣和二氧化碳分壓的過度變化,使肺泡氣和動脈血液的氧分壓(PO2)和二氧化碳分壓(PCO2)不會隨呼吸而發(fā)生大幅度的波動,以利于氣體交換。第一節(jié)肺通氣(2)功能殘氣量143第一節(jié)肺通氣(3)肺活量
盡力吸氣后,從肺內(nèi)所能呼出的最大氣量稱作肺活量(VC)。肺活量=深吸氣量+補(bǔ)呼氣量=肺總量—?dú)垰饬?潮氣量+補(bǔ)吸氣量+補(bǔ)呼氣量。成年男性平均約為3500ml,女性為2500ml。④意義:反映肺一次通氣的最大能力。但由于測定肺活量時(shí)不限制呼氣的時(shí)間,所以不能充分反映肺組織的彈性狀態(tài)和氣道的通暢程度,即通氣功能的好壞。第一節(jié)肺通氣(3)肺活量144第一節(jié)肺通氣(4)肺總量:
肺所能容納的最大氣量稱為肺總量(TLC)。肺總量=肺活量+殘氣量。第一節(jié)肺通氣(4)肺總量:145第一節(jié)肺通氣第一節(jié)肺通氣146第一節(jié)肺通氣(二)肺通氣量和肺泡通氣量1.肺通氣量(1)肺通氣量:每分鐘進(jìn)肺或出肺的氣體總量稱為肺通氣量,又稱每分鐘通氣量。肺通氣量=呼吸頻率x潮氣量第一節(jié)肺通氣(二)肺通氣量和肺泡通氣量147第一節(jié)肺通氣2.無效腔和肺泡通氣量(1)生理無效腔:解剖無效腔與肺泡無效腔合稱為生理無效腔。1)解剖無效腔:從上呼吸道至呼吸性細(xì)支氣管以前的氣道容量稱為解剖無效腔。進(jìn)入解剖無效腔的氣體不參與肺換氣,解剖無效腔的容積約為150ml。2)肺泡無效腔:未發(fā)生氣體交換的肺泡容量稱為肺泡無效腔。健康人平臥時(shí),肺泡無效腔接近于零。第一節(jié)肺通氣2.無效腔和肺泡通氣量148第一節(jié)肺通氣(2)肺泡通氣量:1)概念:每分鐘吸入肺泡的新鮮空氣量稱為肺泡通氣量。2)公式:肺泡通氣量=(潮氣量—無效腔氣量)x呼吸頻率。3)意義:肺泡通氣量是反映肺通氣效率高低的指標(biāo)。第一節(jié)肺通氣(2)肺泡通氣量:149第一節(jié)肺通氣第一節(jié)肺通氣150第一節(jié)肺通氣3、肺通氣量的測定了解肺通氣來那個(gè)的簡單方法是用肺量計(jì)幾率進(jìn)出肺的氣量。如圖所示第一節(jié)肺通氣3、肺通氣量的測定151第一節(jié)肺通氣呼吸時(shí)肺容量變化曲線第一節(jié)肺通氣呼吸時(shí)肺容量變化曲線152一、肺換氣和組織換氣的原理1、氣體的擴(kuò)散2、血液氣體和組織氣體的分壓二、肺換氣1、肺換氣過程2、肺換氣影響因素三、組織換氣第二節(jié)肺換氣
和組織換氣綱要一、肺換氣和組織換氣的原理1、氣體的擴(kuò)散2、血液氣體和組織氣153第二節(jié)肺換氣和組織換氣一、肺換氣和組織換氣的原理呼吸氣體的交換包括肺換氣和組織換氣。氣體分壓是交換的動力。血液循環(huán)對氣體的運(yùn)輸是聯(lián)系肺泡氣體交換和組織氣體交換的紐帶第二節(jié)肺換氣和組織換氣一、肺換氣和組織換氣的原理154第二節(jié)肺換氣和組織換氣(一)氣體的擴(kuò)散
指氣體分子從分壓高處向分壓低處發(fā)生凈轉(zhuǎn)移,是氣體交換的方式。第二節(jié)肺換氣和組織換氣(一)氣體的擴(kuò)散155第二節(jié)肺換氣和組織換氣氣體擴(kuò)散速率
單位時(shí)間內(nèi)氣體擴(kuò)散的容積稱為氣體擴(kuò)散速率。影響因素1)氣體的分壓差。2)氣體的分子量和溶解度。3)擴(kuò)散面積和距離。4)溫度:氣體擴(kuò)散速率與溫度成正比。第二節(jié)肺換氣和組織換氣氣體擴(kuò)散速率156第二節(jié)肺換氣和組織換氣(二)血液氣體和組織氣體的分壓(張力)
液體中的氣體分壓稱為氣體的張力,其數(shù)值與分壓相同。肺泡氣動脈血血?dú)饣旌响o脈血血?dú)饨M織氣低高肺泡氣動脈血血?dú)饣旌响o脈血血?dú)饨M織氣高低Po2Pco2第二節(jié)肺換氣和組織換氣(二)血液氣體和組織氣體的分壓(張力157第二節(jié)肺換氣和組織換氣二、肺換氣(一)肺換氣過程
混合靜脈血流經(jīng)肺毛細(xì)血管時(shí),肺泡氣中的O2,依靠分壓差向血液擴(kuò)散,CO2則從血液向肺泡擴(kuò)散。第二節(jié)肺換氣和組織換氣二、肺換氣混合靜脈血流經(jīng)158第二節(jié)肺換氣和組織換氣(二)影響肺換氣的因素1.呼吸膜的厚度和面積2.通氣/血流比值3.換氣肺泡數(shù)量第二節(jié)肺換氣和組織換氣(二)影響肺換氣的因素159第二節(jié)肺換氣和組織換氣1.呼吸膜第二節(jié)肺換氣和組織換氣1.呼吸膜160第二節(jié)肺換氣和組織換氣呼吸膜厚度即擴(kuò)散距離,氣體擴(kuò)散速率與呼吸膜厚度成反比關(guān)系。呼吸膜面積即擴(kuò)散面積,氣體擴(kuò)散速率與呼吸膜面積成正比關(guān)系。第二節(jié)肺換氣和組織換氣呼吸膜厚度即擴(kuò)散距離,氣體擴(kuò)散速率與161第二節(jié)肺換氣和組織換氣2、通氣/血流比值(1)概念:每分鐘肺泡通氣量和每分鐘肺血流量之間的比值稱為通氣/血流比值。
第二節(jié)肺換氣和組織換氣2、通氣/血流比值162第二節(jié)肺換氣和組織換氣(2)意義:通氣/血流比值是一個(gè)反映肺換氣效率高低的指標(biāo)。比值=0.84此時(shí),肺泡通氣量與血流量的匹配最合適,氣體交換的效率也最高。比值>0.84如通氣過多或血流不足時(shí),部分肺泡氣未能與血液氣進(jìn)行充分地交換,導(dǎo)致肺泡無效腔增大。比值<0.84表明肺通氣不足或血流過多,使混合靜脈血中的氣體未得到充分的更新,發(fā)生功能性動-靜脈短路。第二節(jié)肺換氣和組織換氣(2)意義:通氣/血流比值是一個(gè)反映163第二節(jié)肺換氣和組織換氣(3)通氣/血流比值增大或減小主要導(dǎo)致血流缺O(jiān)2的機(jī)制:1)動、靜脈血液之間O2分壓差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于CO2的分壓差,所以動-靜脈短路時(shí),動脈血PO2下降的程度大于PCO2升高的程度。2)CO2的擴(kuò)散系數(shù)是O2的20倍,所以CO2的擴(kuò)散較O2快,不易潴留。3)動脈血PO2下降和PCO2升高,可以刺激呼吸,增加肺泡通氣量,有助于CO2的排出,卻幾乎無助于O2的攝取,這是由氧氣解離曲線和CO2解離曲線的特點(diǎn)所決定的。4)其他
氣體的分壓差、氣體的分子量、溶解度和溫度。第二節(jié)肺換氣和組織換氣(3)通氣/血流比值增大或減小主要導(dǎo)164第二節(jié)肺換氣和組織換氣3、換氣肺泡數(shù)量平靜呼吸時(shí),參與換氣活動的肺泡約占總肺泡量的55%。劇烈運(yùn)動時(shí),更多儲備狀態(tài)的肺泡參與換氣活動。第二節(jié)肺換氣和組織換氣3、換氣肺泡數(shù)量165第二節(jié)肺換氣和組織換氣三、組織換氣
動脈血流經(jīng)組織毛細(xì)血管時(shí),O2依靠分壓差向組織液和細(xì)胞擴(kuò)散,CO2則由組織液和細(xì)胞向血液擴(kuò)散,使動脈血變成靜脈血。影響因素1.與肺換氣影響因素相同2.受組織細(xì)胞代謝水平和組織血流量的影響第二節(jié)肺換氣和組織換氣三、組織換氣166一、氧和二氧化碳在血液中的存在形式二、氧的運(yùn)輸1、O2的運(yùn)輸形式2、Hb與O2結(jié)合的特征3、氧解離曲線三、二氧化碳的運(yùn)輸1、CO2的運(yùn)輸形式2、CO2解離曲線3、何爾登效應(yīng)第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸綱要一、氧和二氧化碳在血液中的存在形式二、氧的運(yùn)輸1、O2的運(yùn)輸167第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸一、氧和二氧化碳在血液中存在的形式1、物理溶解2、化學(xué)結(jié)合注意:氧氣與二氧化碳的溶解結(jié)合與分壓的增加和降低有關(guān)。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸一、氧和二氧化碳在血液中存在的形式168第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸二、氧的運(yùn)輸形式(一)血液中氧的運(yùn)輸形式物理溶解1.5%化合98.5%結(jié)學(xué)第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸二、氧的運(yùn)輸形式物理溶解1.5%化169第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(二)Hb與O2結(jié)合的特征1、Hb與O2結(jié)合的特征(1)反應(yīng)快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影響。(2)Fe2+與O2結(jié)合后仍是二價(jià)鐵,所以該反應(yīng)是氧合,不是氧化。(3)1分子Hb可以結(jié)合4分子O2。(4)Hb與O2結(jié)合或解離曲線呈S形,與Hb的變構(gòu)效應(yīng)有關(guān)。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(二)Hb與O2結(jié)合的特征170第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(5)HbO2呈鮮紅色,而去氧Hb呈暗紅色;當(dāng)血液中去氧Hb含量達(dá)50g/L以上時(shí),皮膚、黏膜呈淺藍(lán)色,這種現(xiàn)象稱為發(fā)紺(cynosls)第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(5)HbO2呈鮮紅色,而去氧Hb171第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)示意圖血紅蛋白的三維結(jié)構(gòu)圖第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)示意圖血紅蛋白的172第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2、幾個(gè)概念(1)血氧容量:指100ml血液中Hb所能結(jié)合的最大O2量,其值受Hb濃度的影響。(2)血氧含量:指100ml血液中Hb實(shí)際結(jié)合的O2量,其值可受PO2的影響。(3)血氧飽和度:血氧含量占血氧容量的百分?jǐn)?shù)。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2、幾個(gè)概念173第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(三)氧解離曲線1.概念(1)氧解離曲線:反映血氧分壓與Hb氧飽和度關(guān)系的曲線稱力氧解離曲線。(2)P50:使Hb氧飽和度達(dá)50%時(shí)的PO2。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(三)氧解離曲線174第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谌?jié)氣體在血液中的運(yùn)輸175第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2、氧離曲線的特點(diǎn)和生理意義(1)特點(diǎn)Hb結(jié)合氧的能力隨氧分壓的上升而增加,血氧飽和度也隨之增大。由于Hb的變構(gòu)效應(yīng),兩者之間呈“S”型曲線。去氧Hb為緊密型(T型)Hb兩種構(gòu)型氧合Hb為疏松型(R型)第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2、氧離曲線的特點(diǎn)和生理意義176第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2,3-DPG:2,3-二磷酸甘油酸R型對氧的親和力為T型的數(shù)百倍,這種變構(gòu)效應(yīng)對結(jié)合和釋放氧有重要意義。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸2,3-DPG:2,3-二磷酸甘177第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(2)生理意義1)氧離曲線上段:此段范圍內(nèi)氧分壓變化對氧飽和度影響不大。2)氧離曲線中段:曲線走勢較陡,能滿足安靜狀態(tài)下組織的氧需要。3)氧離曲線下段:曲線中最陡的部分,可釋放出更多氧氣供組織利用。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(2)生理意義178第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸3、影響氧解離曲線的因素(1)pH與Pco2pH降低或Pco2升高→Hb分子構(gòu)型變?yōu)門型→Hb對O2的親和力降低P50增大→曲線右移→促進(jìn)HbO2的解離,向組織釋放O2pH升高或PCO2降低→Hb變?yōu)镽型→Hb對O2的親和力增加P50降低→曲線左移→使血液流經(jīng)肺時(shí),血液結(jié)合的氧量增加第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸3、影響氧解離曲線的因素179第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸波爾效應(yīng)pH和Pco2對Hb與氧親和力的這種影響稱為波爾效應(yīng)。(1)機(jī)制:與pH改變時(shí)Hb構(gòu)型變化有關(guān)。當(dāng)酸度增加時(shí),H+與Hb多肽鏈某些氨基酸殘基的基團(tuán)結(jié)合,促進(jìn)鹽鍵形成,促使Hb分子構(gòu)型變?yōu)門型,從而降低了對O2的親和力,曲線右移;酸度降低時(shí),則促使鹽鍵斷裂放出H+,Hb變?yōu)镽型,對O2的親和力增加,曲線左移。(2)生理意義:波爾效應(yīng)既可促進(jìn)肺毛細(xì)血管的氧合,又有利于組織毛細(xì)血管血液釋放O2。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸波爾效應(yīng)180第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(2)溫度溫度升高→H+活度增加→降低了Hb對O2的親和力→氧解離曲線右移→促使O2釋放溫度降低→H+活度降低→增強(qiáng)了Hb對O2的親和力→曲線左移→不利于O2的釋放第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(2)溫度181第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(3)2,3-二磷酸甘油酸(2,3-diphospoglycericacid,2,3-DPG)紅細(xì)胞中2,3—DPG濃度升高→促使Hb變成T型→Hb對O2親和力降低→氧解離曲線右移紅細(xì)胞中2,3—DPG濃度降低→Hb對O2親和力增加→氧解離曲線左移(4)其他因素
如CO含量等第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(3)2,3-二磷酸甘油酸(2,3182第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谌?jié)氣體在血液中的運(yùn)輸183第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸三、二氧化碳的運(yùn)輸(一)二氧化碳在血液中的運(yùn)輸形式物理溶解5%化合95%結(jié)學(xué)第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸三、二氧化碳的運(yùn)輸物理溶解5%化合184第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谌?jié)氣體在血液中的運(yùn)輸185第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(二)CO2解離曲線CO2解離曲線是表示血液中VO2與PCO2關(guān)系的曲線。
血液CO2含量隨PCO2上升而增加,幾乎成線性關(guān)系而不是S形,而且沒有飽和點(diǎn)。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(二)CO2解離曲線186第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸?shù)谌?jié)氣體在血液中的運(yùn)輸187第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(三)何爾登效應(yīng)1.概念O2與Hb結(jié)合將促使CO2釋放(肺)和O2與Hb解離形成的去氧血紅蛋白易與CO2結(jié)合(組織),這一效應(yīng)稱作何爾登效應(yīng)。2.機(jī)制
去氧Hb酸性較弱,易與CO2結(jié)合生成HbNHCOOH(HbCO2),也易于和H+結(jié)合,使H2CO3解離過程中產(chǎn)生的H+被及時(shí)移去,有助于反應(yīng)向右進(jìn)行,提高了血液運(yùn)輸CO2的量。3.生理意義
在組織,何爾登效應(yīng)可促使血液攝取并結(jié)合CO2;在肺,則促使CO2釋放。第三節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸(三)何爾登效應(yīng)188一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成1、呼吸中樞2、呼吸節(jié)律的假說二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)1、化學(xué)感受性呼吸反射2、肺牽張反射第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)綱要一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成1、呼吸中樞2、呼吸節(jié)律的假說二189第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成(一)呼吸中樞
指中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動的神經(jīng)細(xì)胞群。呼吸中樞分布在大腦皮質(zhì)、間腦、腦橋、延髓和脊髓等部位第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成190第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)1、
延髓(是產(chǎn)生基本呼吸節(jié)律之處)
呼吸神經(jīng)元是指在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)節(jié)律性放電和呼吸周期相關(guān)的神經(jīng)元。吸氣神經(jīng)元在吸氣相放電呼氣神經(jīng)元在呼氣相放電呼氣-吸氣神經(jīng)元在呼氣相放電并延續(xù)至吸氣相吸氣-呼氣神經(jīng)元在吸氣相放電并延續(xù)至呼氣相第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)1、延髓(是產(chǎn)生基本呼吸節(jié)律之處191第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(1)背側(cè)呼吸組
呼吸神經(jīng)元內(nèi)主要集中在孤束核的腹外側(cè)部,大部分為吸氣神經(jīng)元。這些呼吸神經(jīng)元軸突主要交叉到對側(cè),下行至脊髓頸段,支配膈運(yùn)動神經(jīng)元。(2)腹側(cè)呼吸組
主要集中在疑核、后疑核、包氏復(fù)合體第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)(1)背側(cè)呼吸組呼吸神經(jīng)元內(nèi)主192第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)疑核:有吸氣神經(jīng)元和呼氣神經(jīng)元兩類,其軸突有同側(cè)有舌咽神經(jīng)和迷走神經(jīng)傳出,支配咽喉部呼吸輔助肌。其功能是發(fā)動和完成呼吸輔助肌的反射活動。后疑核:呼氣神經(jīng)元集中在前部,而呼氣神經(jīng)元集中在后部,其軸突下行,支配脊髓肋間內(nèi)、外肌和腹肌的運(yùn)動神經(jīng)元,部分支配膈肌的運(yùn)動神經(jīng)元。包氏復(fù)合體:主要含呼氣神經(jīng)元,它們的軸突主要與背側(cè)呼吸組的吸氣神經(jīng)元形成抑制性
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