呼吸醫(yī)學生理學課件

（優(yōu)選）呼吸醫(yī)學生理學課件目前一頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點第五章呼吸(Respiration)概述(Introduction)第一節(jié)肺通氣(PulmonaryVentilation)第二節(jié)呼吸氣體的交換(RespiratoryGasesExchange)第三節(jié)氣體在血液中的運輸(GasTransportintheBlood)第四節(jié)呼吸運動的調(diào)節(jié)(RespiratoryRegulation目前二頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點第一節(jié)肺通氣（pulmonaryventilation）肺通氣的器官包括呼吸道、肺泡和胸廓等呼吸道：具有加溫濕潤、過濾清潔等保護功能肺泡：氣體與血液氣體進行交換的場所胸廓：呼吸肌的運動是肺通氣的動力（一）肺通氣原理（直接動力取決于肺內(nèi)壓與大氣壓之間壓力變化）1.肺通氣的動力（原動力）目前三頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點呼吸運動（胸廓運動）吸氣?。ǜ艏　⒗唛g外?。┖魵饧。ɡ唛g內(nèi)肌、腹肌及輔助肌）呼吸方式、特點及過程平靜呼吸（eupnea)（吸氣主動；呼氣被動）用力呼吸（forcedbreathing）（吸氣主動；呼氣主動）呼吸類型腹式呼吸（abdominalbreathing）胸式呼吸（thoracicbreathing）目前四頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點平靜呼吸基本過程：吸氣肌收縮肺容積增大胸廓容積增大肺內(nèi)壓下降外界氣體流入吸氣肌舒張胸廓容積縮小肺容積縮小肺內(nèi)壓上升肺內(nèi)氣體流出目前五頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點用力呼吸基本過程：吸氣肌收縮加強肺容積明顯增大胸廓容積明顯增大肺內(nèi)壓明顯下降外界氣體流入增加呼氣肌主動收縮胸廓容積進一步縮小肺容積進一步縮小肺內(nèi)壓明顯上升肺內(nèi)氣體流出加大目前六頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點呼吸運動（胸廓運動）吸氣肌（隔肌、肋間外?。┖魵饧。ɡ唛g內(nèi)肌、腹肌及輔助?。┖粑绞?、特點及過程平靜呼吸（eupnea)（吸氣主動；呼氣被動）用力呼吸（forcedbreathing）（吸氣主動；呼氣主動）呼吸類型及臨床意義腹式呼吸（abdominalbreathing）胸式呼吸（thoracicbreathing）目前七頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點2.肺內(nèi)壓在呼吸過程中周期性變化平靜吸氣開始（肺內(nèi)壓低于大氣壓1-2mmHg，外界氣體進入肺內(nèi)），當外界氣體進入肺泡內(nèi)達平衡時，吸氣終止，即吸氣末=大氣壓）；呼氣則相反。因此，氣體進出肺泡的動力來自肺泡與大氣壓之間的壓力差。圖示人工呼吸的原理：口對口；節(jié)律性舉臂壓背或擠壓胸廓目前八頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前九頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點2.肺內(nèi)壓在呼吸過程中周期性變化平靜吸氣開始（肺內(nèi)壓低于大氣壓1-2mmHg，外界氣體進入肺內(nèi)），當外界氣體進入肺泡內(nèi)達平衡時，吸氣終止，即吸氣末=大氣壓）；呼氣則相反。因此，氣體進出肺泡的動力來自肺泡與大氣壓之間的壓力差。圖示人工呼吸（artificialrespiration）的原理：口對口；節(jié)律性舉臂壓背或擠壓胸廓目前十頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點平靜呼吸基本過程：吸氣肌收縮肺容積增大胸廓容積增大肺內(nèi)壓下降外界氣體流入吸氣肌舒張胸廓容積縮小肺容積縮小肺內(nèi)壓上升肺內(nèi)氣體流出目前十一頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點3.胸膜腔和胸膜腔內(nèi)壓胸膜腔結(jié)構(gòu)（密閉潛在的腔隙，內(nèi)有少量漿液）胸膜腔內(nèi)壓（intrapleuralpressure）測量方法：直接法；間接法通常胸膜腔內(nèi)壓為負壓平靜吸氣末（-1.33~-0.665kPa,-10~-5mmHg）平靜呼氣末（-0.665~-0.399kPa,-5~-3mmHg）形成原因：作用于胸膜腔存在兩種力（肺內(nèi)壓，使肺泡擴張；肺的回縮力，使肺泡縮小）胸膜腔內(nèi)壓=肺內(nèi)壓-肺回縮力目前十二頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點吸氣末或呼氣末，肺內(nèi)壓=大氣壓，若以大氣壓=0，則：

胸膜腔內(nèi)壓=-肺回縮力胸膜腔內(nèi)壓意義:1.牽引肺擴張2.促進腔靜脈和胸導管內(nèi)靜脈與淋巴液的回流氣胸(pneumothorax)臨床意義小結(jié)，呼吸過程中肺內(nèi)壓與胸內(nèi)壓的變化規(guī)律（圖示）目前十三頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前十四頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點（二）肺通氣的阻力包括彈性阻力（肺與胸廓的彈性阻力，占70%）和非彈性阻力（主要是氣道阻力，占30%）彈性阻力與順應性(compliace)的概念及關系C=1/R=（V

/P）L/cmH2O1.肺的彈性阻力和順應性：

肺順應性（CL）肺容積的變化（V）跨肺壓的變化（P）跨肺壓=肺內(nèi)壓-胸膜腔內(nèi)壓L/cmH2O=目前十五頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點肺靜態(tài)順應性曲線（圖示）及意義比順應性（specificcompliance）概念受肺總量的影響

=測得的肺順應性（L/cmH2O）/肺總量（L）肺彈性阻力的來源（肺組織的彈性回縮力，占1/3；表面張力，占2/3）Laplace定律，P=2T/r肺泡表面活性物質(zhì)作用及臨床意義有助于維持肺泡的穩(wěn)定性減少肺間質(zhì)和肺泡內(nèi)組織液生成，防止肺水腫目前十六頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前十七頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點肺靜態(tài)順應性曲線（圖示）及意義比順應性（specificcompliance）概念受肺總量的影響（肺總量大，其順應性亦大）

=測得的肺順應性（L/cmH2O）/肺總量（L）肺彈性阻力的來源（肺組織的彈性回縮力，占1/3；表面張力，占2/3）Laplace定律，P=2T/r肺泡表面活性物質(zhì)作用及臨床意義有助于維持肺泡的穩(wěn)定性減少肺間質(zhì)和肺泡內(nèi)組織液生成，防止肺水腫目前十八頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前十九頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前二十頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點降低吸氣阻力，減少吸氣作功

臨床意義：胸廓的彈性阻力和順應性自然位置（相當于肺總量的67%，胸廓不表現(xiàn)為彈性回縮力）小于自然位置（胸廓回縮力表現(xiàn)為向外，有利于吸氣，不利于呼氣）大于自然位置（胸廓回縮力表現(xiàn)為向內(nèi)，有利于呼氣，不利于吸氣）胸廓的順應性（Cchw）=胸腔容積的變化（V）/跨胸壁壓的變化（P）（L/cmH2O）目前二十一頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點2、非彈性阻力主要來自：氣道阻力（airwayresistance）；位于鼻、聲門、氣管及支氣管等部位，僅10%發(fā)生于口徑<2mm的細支氣管。正常平靜呼吸總氣道阻力為1-3cmH2O/L/s)。影響因素及臨床意義受氣流速度、形式（層流和湍流）和管徑大?。?/r4）的影響；其中氣道管徑又受：跨壁壓（管內(nèi)壓-管外壓）肺實質(zhì)對氣道壁的外向放射狀牽引（多種纖維牽引使沒有軟骨支持細支氣管暢通）目前二十二頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點神經(jīng)調(diào)節(jié)（交感神經(jīng)興奮使之平滑肌舒張；副交感神經(jīng)興奮使之平滑肌收縮；以及其它共存的遞質(zhì)的調(diào)制）體液因素調(diào)節(jié)使支氣管平滑肌收縮的因素（前列腺素F2、組胺、白三烯、內(nèi)皮素以及等吸入氣中CO2增加反射引起等）使支氣管平滑肌舒張的因素（兒茶酚胺、前列腺素E2等）呼吸功：呼吸過程中，呼吸肌克服阻力（彈性阻力和非彈性阻力）實現(xiàn)肺通氣所作的功。平靜呼吸為0.3~0.6kg·m/分鐘；運動時可增至10kg·m/分鐘；占總耗能的3%。目前二十三頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點二.肺容積和肺容量（圖示）潮氣量tidalvolume500ml補吸氣量（吸氣儲備量）1500-2000ml補呼氣量（呼氣儲備量）900-1200ml殘氣量residualvolume1000-1500ml深吸氣量(inspiratorycapacity)潮氣量+補吸氣量功能殘氣量(functionalresidualcapacity)補呼氣量+殘氣量其意義：緩沖肺泡內(nèi)PO2和PCO2的過度變化，以利于氣體交換。目前二十四頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點肺活量（vitalcapacity）：用力肺活量（forcedvitalcapacity）用力呼氣量（forcedexpiratoryvolume）三者間的區(qū)別、正常值及應用意義（圖示）肺總量totallungcapacity成人女：3500ml男：5000ml三、肺通氣量每分通氣量minuteventilationvolume

=潮氣量呼吸頻率/分（測定條件及應用單位）最大（隨意）通氣量（maximalvoluntaryventilation）目前二十五頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前二十六頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前二十七頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點通氣貯量百分比（正常值93%）無效腔肺泡通氣量=（潮氣量--無效腔氣量）呼吸頻率為什么淺而快的呼吸對肺換氣不利？

最大通氣量最大通氣量--每分平靜通氣量=100%生理無效腔解剖無效腔肺泡無效腔=或接近正常人生理無效腔目前二十八頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點不同呼吸頻率和潮氣量時的肺通氣量和肺泡通氣量呼吸頻率潮氣量肺通氣量肺泡通氣量（次/分）（ml）（ml/min）（ml/min）

165008000560081000800068003225080003200目前二十九頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點第二節(jié)肺換氣和組織換氣一．氣體交換的原理氣體的擴散（取決于分壓差）氣體擴散速率（單位時間時間內(nèi)氣體擴散的容積），它受以下因素影響：分壓差；分子量和溶解度（擴散系數(shù)）；擴散面積和距離；溫度等擴散系數(shù)CO2>O220倍呼吸氣體和人體不同部位的氣體的分壓呼吸氣和肺泡的成分和分壓（圖表）血液氣體和組織氣體的分壓（張力）圖表目前三十頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前三十一頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前三十二頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點二．肺換氣（靜脈血變?yōu)閯用}血）交換過程（圖示）0.3秒達平衡；血液流經(jīng)1/3毛細血管長度可基本完成。（圖示）影響因素：與呼吸膜厚度呈反比（膜結(jié)構(gòu)圖示）與擴散面積呈正比（總擴散面積達70m2;安靜為40m2）通氣/血流比值：=0.84；>0.84(意味著肺泡無效腔增大）；<0.84(意味著動靜脈短路）比值異常易造成血液缺O(jiān)2和CO2潴留發(fā)生，尤其缺O(jiān)2更明顯，其原因：1、2、3目前三十三頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前三十四頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前三十五頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前三十六頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點通氣/血流比值分布并不均勻肺擴散容量（pulmonarydiffusioncapacity)靜息正常值平均為20ml/min0.133kPaDL=V/（PA-PC）是衡量呼吸氣體通過膜的能力的一種指標三．組織換氣（動脈血變成靜脈血）目前三十七頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前三十八頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點第三節(jié)氣體在血液中的運輸一、Ｏ2和ＣＯ2在血液中存在的形式物理溶解：量雖少，但是進行化學結(jié)合必需的中間步驟?；瘜W結(jié)合：運輸?shù)闹饕问?，量多，效率高體內(nèi)血液Ｏ２和ＣＯ２的含量（見表）目前三十九頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前四十頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點表5-4血液O2和CO2的含量(ml/100ml)

物理溶解動脈血化學結(jié)合合計O20.3120.020.31CO22.5346.448.93物理溶解靜脈血化學結(jié)合合計O20.1115.2015.31CO22.9150.052.91目前四十一頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點二、氧的運輸（物理溶解占1.5%；化學結(jié)合占98.5%)Hb與O2結(jié)合特征1、（反應快、可逆、不需酶催化、受PO2的影響）2、Fe2+與O2結(jié)合呈氧合反應(oxygenation)3、Hb氧飽和度（oxygensaturation）=Hb氧含量（oxygencontent）/Hb氧容量（oxygencapacity）的百分比發(fā)紺（cyanosis）目前四十二頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點4、“S”形解離或結(jié)合曲線氧離曲線(oxygendissociationcurve)含義及特點（圖示）上段（>60mmHg；曲線平坦，提示氧分壓變化對氧飽和度影響不大，具有緩沖能力）中段（40~60mmHg，相當于體內(nèi)靜脈血的PO2環(huán)境；曲線較陡，提示氧分壓變化對氧飽和度影響較大，以滿足組織供養(yǎng)需要。O2的利用系數(shù)的概念）下段（15~40mmHg；曲線更陡，提示氧分壓進一步下降時，Hb釋放O2的能力進一步增強；O2的利用系數(shù)可提高安靜時的3倍）目前四十三頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前四十四頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點影響氧解離曲線的因素P50的概念（正常為26.5mmHg；P50增大，提示Hb與O2的親和力下降，曲線右移，反之則相反）圖示pH和PCO2的影響（波爾效應機制及意義）溫度2，3-DPG（2,3-diphosphoglycerate）其它因素Hb自身性質(zhì)（氧化時、胎兒Hb及異常Hb）CO與Hb的結(jié)合的危害性目前四十五頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點三．二氧化碳的運輸運輸形式（物理溶解占5%；化學結(jié)合占95%，其中以碳酸氫鈉形式占88%，而氨基甲酸血紅蛋白形式占7%）化學結(jié)合機制碳酸氫鈉形式（圖示）氨基甲酸血紅蛋白形式(carbaminohemoglobin)HbNH2O2+H2+CO2bNHCOOH+O2調(diào)節(jié)這一反應的主要因素是氧合作用在組織在肺目前四十六頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點二氧化碳解離曲線（carbondioxidedissociationcurve）接近線性關系（圖示）氧與Ｈb結(jié)合對二氧化碳運輸?shù)挠绊懞螤柕切℉aldaneeffect）O2和CO2的運輸不是孤立進行的，而是相互影響的。CO2通過波爾效應影響O2的結(jié)合和釋放；O2又通過何爾登效應影響CO2的結(jié)合和釋放。目前四十七頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前四十八頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前四十九頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前五十頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前五十一頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點第四節(jié)呼吸運動的調(diào)節(jié)一．呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成呼吸中樞（對產(chǎn)生呼吸節(jié)律的影響）圖示脊髓低位腦干（呼吸節(jié)律產(chǎn)生部位）延髓（背側(cè)呼吸組；腹側(cè)呼吸組）腦橋上部高位腦呼吸節(jié)律形成的假說（圖示）目前五十二頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前五十三頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點目前五十四頁\總數(shù)六十三頁\編于十四點二．呼吸的反射性調(diào)節(jié)肺牽張反射（肺擴張反射、肺萎陷反射）化學感受性呼吸反射化學感