生理學(xué)呼吸系統(tǒng)

生理學(xué)呼吸系統(tǒng)演示文稿當(dāng)前第1頁\共有141頁\編于星期四\4點優(yōu)選生理學(xué)呼吸系統(tǒng)當(dāng)前第2頁\共有141頁\編于星期四\4點

呼吸運動的調(diào)節(jié)

概述肺通氣氣體交換氣體在血液中的運輸主要內(nèi)容當(dāng)前第3頁\共有141頁\編于星期四\4點呼吸respiration機體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程，稱為呼吸。呼吸維持新陳代謝和其他功能活動所必需的基本過程之一。呼吸意義respiratorysignificance及時補充機體在新陳代謝過程中消耗的O2排除新陳代謝過程中生成的多余的CO2。呼吸的概念當(dāng)前第4頁\共有141頁\編于星期四\4點缺氧對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響當(dāng)前第5頁\共有141頁\編于星期四\4點

人體的呼吸過程是由三個相互銜接并同時進行的環(huán)節(jié)來完成：

（1）外呼吸：指外界環(huán)境與肺毛細血管之間的氣體交換過程,包括肺通氣（肺與外界空氣之間的氣體交換過程）和肺換氣（肺泡與肺毛細血管之間的氣體交換過程）。（2）氣體在血液中的運輸。（3）內(nèi)呼吸又稱組織換氣（血液與組織細胞之間的氣體交換過程）。

呼吸運動的基本環(huán)節(jié)當(dāng)前第6頁\共有141頁\編于星期四\4點呼吸過程：外呼吸（肺通氣和肺換氣）氣體運輸內(nèi)呼吸（組織換氣）當(dāng)前第7頁\共有141頁\編于星期四\4點

肺內(nèi)及組織中氣體交換示意圖當(dāng)前第8頁\共有141頁\編于星期四\4點第一節(jié)呼吸器官的結(jié)構(gòu)特點及其功能當(dāng)前第9頁\共有141頁\編于星期四\4點呼吸系統(tǒng)解剖圖當(dāng)前第10頁\共有141頁\編于星期四\4點呼吸道

為氣體進出肺的通道上呼吸道(鼻、咽、喉、氣管)下呼吸道(氣管至各級分支支氣管的整個通道)呼吸道功能氣流通道加溫、加濕吸入氣體清潔、保護呼吸道、排除異物呼吸道平滑肌神經(jīng)支配交感神經(jīng)作用：氣管系統(tǒng)平滑肌舒張,氣道阻力減小(β2腎上腺素 能受體作用)副交感神經(jīng)：平滑肌收縮及腺體分泌(M型膽堿能受體作用)

一.呼吸道當(dāng)前第11頁\共有141頁\編于星期四\4點隨著呼吸道的不斷分支，氣道數(shù)目愈來愈多，管徑愈來愈小，管壁愈來愈薄，總橫切面積愈來愈大。下呼吸道當(dāng)前第12頁\共有141頁\編于星期四\4點二.肺泡肺泡(alveoli)為氣管分支終末結(jié)構(gòu)，是氣體交換的場所。正常成人約有3億個大小不等的肺泡，總面積達70m2。肺泡上皮細胞：Ⅰ型細胞（扁平細胞）機械性支持Ⅱ型細胞（分泌細胞）分泌肺泡表面活性物質(zhì)當(dāng)前第13頁\共有141頁\編于星期四\4點當(dāng)前第14頁\共有141頁\編于星期四\4點三.胸廓胸廓(thorax)組成脊柱、肋骨、胸骨、肋間肌、膈肌等胸壁軟組織。胸廓具有彈性，呼吸肌舒縮時，可改變胸廓的前后、左右和上下徑，改變胸廓容量，同時在胸腔負壓的作用下帶動肺容量改變，產(chǎn)生吸氣和呼氣動作。當(dāng)前第15頁\共有141頁\編于星期四\4點第二節(jié)肺通氣當(dāng)前第16頁\共有141頁\編于星期四\4點

肺通氣是氣體進出肺的過程，取決于推動氣體流動的動力和阻力的相互作用，動力必須克服阻力才能實現(xiàn)肺通氣。

(一)肺通氣的動力 直接動力：是肺內(nèi)壓力與大氣壓力之差

原始動力：是呼吸運動肺通氣的原理當(dāng)前第17頁\共有141頁\編于星期四\4點呼吸運動呼吸運動是呼吸肌收縮和舒張引起的胸廓節(jié)律性擴大和縮小的運動。主要呼吸肌吸氣?。弘跫?、肋間外肌呼氣肌：肋間內(nèi)肌、腹壁肌輔助呼吸?。盒劓i乳突肌、斜角?。ú粎⑴c平靜呼吸）當(dāng)前第18頁\共有141頁\編于星期四\4點平靜呼吸時橫膈的移動范圍在1－2cm，深呼吸時可達7－10cm。因膈肌收縮和增加的胸腔容積相當(dāng)于肺通氣量的4/5,所以膈肌是最重要的吸氣肌。平靜吸氣時，吸氣運動主要由膈肌和肋間外肌主動收縮完成。膈肌和肋間外肌收縮共同使胸腔和肺容積增大，肺內(nèi)壓低于大氣壓，氣體入肺而完成吸氣。吸氣運動當(dāng)前第19頁\共有141頁\編于星期四\4點平靜呼吸時，呼氣運動并不是由呼氣肌收縮引起的，而是由膈肌和肋間外肌舒張實現(xiàn)的。膈肌和肋間外肌舒張時，胸廓和肺依其自身的回縮力而回位，使胸腔和肺容積減小，當(dāng)肺內(nèi)壓高于大氣壓時，完成呼氣。因此平靜呼吸時吸氣是主動過程，呼氣是被動過程。呼氣運動當(dāng)前第20頁\共有141頁\編于星期四\4點呼吸過程中胸廓容積的變化當(dāng)前第21頁\共有141頁\編于星期四\4點X-rayofchestinfullexpiration(left)andfullinspiration(right).Thedashedwhitelineontherightisanoutlineofthelungsinfullexpiration.Notethedifferenceinintrathoracicvolume.呼吸過程中胸廓容積的變化當(dāng)前第22頁\共有141頁\編于星期四\4點當(dāng)前第23頁\共有141頁\編于星期四\4點呼吸形式按呼吸運動的深度分：平靜呼吸：人體在安靜時，平穩(wěn)而自然的呼吸。12-18次/min.特點：吸氣是主動過程，呼氣是被動過程。用力呼吸或深呼吸:呼吸運動加深、加快。用力吸氣時，除膈肌和肋間外肌加強收縮外，輔助吸氣肌也參與收縮，使胸腔容積和肺容積進一步擴大，吸入更多氣體。特點：吸氣和呼氣都是主動過程。當(dāng)前第24頁\共有141頁\編于星期四\4點按參與呼吸運動的主要肌群分：腹式呼吸abdominalbreathing以膈肌節(jié)律性運動為主所致的的呼吸運動，因腹部起伏較明顯故名。膈肌活動對胸廓容量變化影響大(占70%)。見于嬰幼兒、胸膜炎和胸腔積液患者。胸式呼吸thoracicbreathing由肋間外肌等節(jié)律性運動為主引起的呼吸運動造成的胸壁起伏運動。見于妊娠婦女或腹膜炎、腹水或腹腔內(nèi)腫瘤患者。

通常為腹式和胸式呼吸的混合型呼吸當(dāng)前第25頁\共有141頁\編于星期四\4點肺內(nèi)壓intrapulmonarypressure

肺內(nèi)壓：肺泡內(nèi)的壓力。呼吸過程中，肺內(nèi)壓的周期性交替升降，造成肺內(nèi)壓與大氣壓之間的壓力差，為推動氣體進出肺的直接動力。當(dāng)前第26頁\共有141頁\編于星期四\4點正壓呼吸法負壓呼吸法人工呼吸原理：自然呼吸停止，用人為的方法改變肺內(nèi)壓，建立肺內(nèi)壓與大氣壓之間的壓力差，維持肺通氣。當(dāng)前第27頁\共有141頁\編于星期四\4點胸膜腔及胸膜腔內(nèi)壓胸膜腔是由臟層胸膜和壁層胸膜構(gòu)成；密閉的，里面只有少量漿液，沒有氣體。當(dāng)前第28頁\共有141頁\編于星期四\4點胸膜腔內(nèi)漿液的作用：①減小兩層胸膜之間的摩擦力；②能使兩層胸膜貼附在一起不易分開。當(dāng)前第29頁\共有141頁\編于星期四\4點胸膜腔內(nèi)壓胸膜腔內(nèi)壓＝肺內(nèi)壓–肺回縮力吸氣末或呼氣末，肺內(nèi)壓等于大氣壓胸膜腔內(nèi)壓＝大氣壓–肺回縮力若以大氣壓為零：胸膜腔內(nèi)壓＝–肺回縮壓(力)當(dāng)前第30頁\共有141頁\編于星期四\4點胸內(nèi)壓在呼吸過程中的變化

在某些特定情況下，胸內(nèi)壓也可成為正壓。當(dāng)前第31頁\共有141頁\編于星期四\4點

在某些特定情況下，胸內(nèi)壓也可成為正壓。例如：分娩或便秘時，可在用力吸氣后，緊閉聲門做強力呼氣，肺中氣體不能呼出，但肺受到胸廓強大壓力，肺內(nèi)壓可上升到+65mmHg左右，減去此時肺回縮力15mmHg，仍有+50mmHg左右胸內(nèi)壓向下壓迫膈肌，使腹內(nèi)壓也大大提高，以便于分娩或排便。

特殊胸內(nèi)壓變化當(dāng)前第32頁\共有141頁\編于星期四\4點肺內(nèi)壓-胸內(nèi)壓-肺容量當(dāng)前第33頁\共有141頁\編于星期四\4點胸膜腔的密閉性是肺能夠隨胸廓擴張而擴張的根本原因。

胸內(nèi)負壓的生理意義：①維持肺擴張狀態(tài)，并使肺能隨胸廓擴張而擴張；②促進靜脈血和淋巴液的回流。氣胸氣胸當(dāng)前第34頁\共有141頁\編于星期四\4點當(dāng)前第35頁\共有141頁\編于星期四\4點

彈性阻力（通氣阻力的70%）

非彈性阻力（通氣阻力的30%）

肺通氣的阻力肺彈性阻力胸廓彈性阻力1/3由肺組織彈性成分產(chǎn)生2/3由表面張力所產(chǎn)生氣道阻力慣性阻力粘滯阻力當(dāng)前第36頁\共有141頁\編于星期四\4點彈性阻力：物體對抗外力作用所引起變形的力。包括肺彈性阻力和胸廓彈性阻力。肺的彈性阻力是吸氣時由于肺擴張變性所產(chǎn)生的回縮力。

彈性阻力與順應(yīng)性當(dāng)前第37頁\共有141頁\編于星期四\4點順應(yīng)性：指彈性組織在外力作用下發(fā)生變形的難易程度。是度量彈性阻力大小的指標(biāo)。

順應(yīng)性可用單位跨壁壓（跨肺壓、跨胸壁壓）變化（△P)，所引起的容積（△V）變化來表示。單位：L/cmH2OC=

(△V)(△P)(L/cmH2O)順應(yīng)性與彈性阻力成反比，即順應(yīng)性越大，彈性阻力就越小，在外力作用下易變形。順應(yīng)性（C）=1/R當(dāng)前第38頁\共有141頁\編于星期四\4點肺容積變化(△V)

跨肺壓的變化(△P)(肺內(nèi)壓－胸腔內(nèi)壓）L/cmH2O肺順應(yīng)性（CL)＝肺的彈性阻力和順應(yīng)性：肺在被動擴張時產(chǎn)生回縮力，是吸氣的阻力，也是呼氣的動力?？捎梅蔚捻槕?yīng)性表示。肺的彈性阻力和順應(yīng)性當(dāng)前第39頁\共有141頁\編于星期四\4點當(dāng)前第40頁\共有141頁\編于星期四\4點肺彈性阻力的來源：肺組織彈性回縮力+表面張力。表面張力：

在液-氣界面上，由于液體分子之間的吸引力大于氣體分子之間的吸引力，而使表面積趨向于縮小的力。當(dāng)前第41頁\共有141頁\編于星期四\4點當(dāng)前第42頁\共有141頁\編于星期四\4點靜態(tài)肺順應(yīng)性曲線

滯后現(xiàn)象：

呼氣和吸氣時的肺順應(yīng)性曲線并不重疊的現(xiàn)象。

產(chǎn)生原因：存在肺泡液-氣界面的表面張力用鹽水代替空氣

測定肺的順應(yīng)性，滯后現(xiàn)象不明顯。當(dāng)前第43頁\共有141頁\編于星期四\4點當(dāng)前第44頁\共有141頁\編于星期四\4點充空氣充鹽水用同等壓力充空氣和鹽水，何者易擴張肺？？當(dāng)前第45頁\共有141頁\編于星期四\4點充空氣充鹽水當(dāng)前第46頁\共有141頁\編于星期四\4點

肺內(nèi)分別灌注空氣和生理鹽水時肺容量的變化

彈性阻力的來源：

①彈性回縮力1/3

②肺泡液-氣界面的表面張力2/3當(dāng)前第47頁\共有141頁\編于星期四\4點來源于肺泡內(nèi)液-氣界面液體分子之間的吸引力，是使肺泡盡量縮小的力。構(gòu)成肺彈性阻力。

液體氣體液-氣界面肺泡表面張力:肺泡表面張力surfacetension當(dāng)前第48頁\共有141頁\編于星期四\4點

Laplace定律：

P=2T/r

P:肺泡回縮壓；T：肺泡表面張力系數(shù)；r：肺泡半徑

表面張力相同時，小肺泡回縮壓力大，大肺泡回縮壓力小。結(jié)果是：小肺泡萎縮，大肺泡膨脹。當(dāng)前第49頁\共有141頁\編于星期四\4點來源：肺泡Ⅱ型上皮細胞合成和釋放成分：二棕櫚酰卵磷脂(DPPC)作用：降低肺泡表面張力肺泡表面活性物質(zhì)(pulmonarysurfactant)當(dāng)前第50頁\共有141頁\編于星期四\4點當(dāng)前第51頁\共有141頁\編于星期四\4點ABC大小肺泡在無表面活性物質(zhì)時，小肺泡回縮力大，氣體流向大肺泡為A的結(jié)果大肺泡表面活性物質(zhì)分布密度小，表面張力增大，小肺泡表面活性物質(zhì)分布密度大，表面張力減小，大小肺泡容積相對穩(wěn)定。當(dāng)前第52頁\共有141頁\編于星期四\4點肺泡表面活性物質(zhì)生理意義： ①維持肺泡容積的穩(wěn)定性。 ②減少肺間質(zhì)和肺泡內(nèi)的組織液生成，防止肺水腫。 ③降低肺泡表面張力、減少吸氣阻力，增加肺的順應(yīng)性，有利于肺的擴張。當(dāng)前第53頁\共有141頁\編于星期四\4點新生兒呼吸窘迫綜合征：妊娠6-7個月才有肺泡表面活性物質(zhì)分泌，分娩時達高峰。早產(chǎn)兒因Ⅱ型細胞尚未發(fā)育成熟，缺乏肺泡表面活性物質(zhì)，導(dǎo)致肺泡表面張力增大，出生后6-12h內(nèi)出現(xiàn)呼吸困難并逐漸加重，面部灰白或青灰，病理檢查：肺透明膜樣變。

成人肺炎、肺栓塞等疾病時，也可因肺泡表面活性物質(zhì)減少而發(fā)生肺不張。

當(dāng)前第54頁\共有141頁\編于星期四\4點正常及幾種異常情況下順應(yīng)性曲線胸廓彈性阻力和順應(yīng)性肺容量=肺總?cè)萘康?7%無回彈力肺容量﹤肺總?cè)萘康?7%

向外的回彈力肺容量﹥肺總?cè)萘康?7%向內(nèi)的回彈力胸廓是一個雙向彈性體，其彈性回縮力的方向視胸廓所處的位置而定。胸腔容積變化(△V)Cchw=L/cmH2O

跨胸壁壓力變化(△P)當(dāng)前第55頁\共有141頁\編于星期四\4點肺容量占肺總?cè)萘堪俜直刃乩獜椥曰匚涣π乩莘e67％（自然位置）（平靜吸氣末）

無自然容積>67％（>自然位置）（深吸氣狀態(tài)）向內(nèi)（吸氣阻力）大于自然容積<67％（<自然位置）（平靜呼氣末）向外（吸氣動力）小于自然容積當(dāng)前第56頁\共有141頁\編于星期四\4點不同狀態(tài)下胸廓彈性回縮力對呼吸的影響無向外吸氣的動力向內(nèi)吸氣的阻力當(dāng)前第57頁\共有141頁\編于星期四\4點正常及幾種異常情況下順應(yīng)性曲線

跨肺壓(cmH2O)（肺內(nèi)壓-胸內(nèi)壓）正常肺氣腫（emphysema）肺纖維化(fibrosis)肺不張(atelectasis)肺容積(升)正常及幾種異常情況下順應(yīng)性曲線當(dāng)前第58頁\共有141頁\編于星期四\4點肺表面活性物質(zhì)減少肺不張肺彈性阻力增加，順應(yīng)性降低吸氣困難肺彈性阻力減小，順應(yīng)性增大呼氣困難理解應(yīng)用當(dāng)前第59頁\共有141頁\編于星期四\4點非彈性阻力(inelasticresistance)包括：氣道阻力、慣性阻力、粘滯阻力氣道阻力約占非彈性阻力的80%～90%。由氣流流速、氣流形式和氣道管徑?jīng)Q定（主要來自主支氣管以上的大氣道，細支氣管、終末細支氣管盡管口徑很小，但數(shù)量極多，因而總阻力很小。）。在疾病情況下細支氣管對氣道阻力影響很大。氣道阻力增加是臨床上通氣障礙最常見的病因。R∝1/r4當(dāng)前第60頁\共有141頁\編于星期四\4點影響氣道口徑的因素

（1）跨壁壓:指呼吸道內(nèi)外的壓力差。呼吸道內(nèi)壓力高，跨壁壓增大，管徑被動擴大，阻力變小。（2）肺實質(zhì)對氣道壁的牽引作用：小氣道的彈性纖維和膠原纖維對氣道壁的牽拉作用保持沒有軟骨組織支持的細支氣管的通暢。（3）自主神經(jīng)的調(diào)節(jié) 副交感神經(jīng)使氣道平滑肌收縮，管徑減小，阻力增加 交感神經(jīng)使氣道平滑肌舒張，管徑增大，氣道阻力減?。?）化學(xué)因素的影響

兒茶酚胺、前列腺素等。當(dāng)前第61頁\共有141頁\編于星期四\4點肺通氣功能的評價當(dāng)前第62頁\共有141頁\編于星期四\4點肺容積基本肺容積:包括四個互不重疊的基本容積。全部相加等

于肺的最大容量。1.潮氣量:每次呼吸時吸入或呼出的氣體量.500ml2.補吸氣量:平靜吸氣末再盡力吸氣所能吸入的氣體量.1500-2000ml（反應(yīng)吸氣儲備）3.補呼氣量:平靜呼氣末再盡力呼氣所能呼出的氣體量.900-1200ml（反應(yīng)呼氣儲備）4.余氣量：最大呼氣末尚留存于肺中不能再呼出的余氣量。1000-1500ml當(dāng)前第63頁\共有141頁\編于星期四\4點

肺容量：基本肺容積中兩項或兩項以上的聯(lián)合氣體量

1.深吸氣量:平靜呼氣末作最大吸氣時所能吸入的氣量.

=潮氣量+補吸氣量

2.功能殘氣量:平靜呼氣末肺內(nèi)所留存的氣體量.

=余氣量+補呼氣量.肺氣腫病人

3.肺活量：最大吸氣后再用力呼氣所能呼出的氣量.

=潮氣量+補吸氣量+補呼氣量 男:3500ml,女:2500ml

4.肺總?cè)萘浚悍嗡苋菁{的最大氣體量。

=肺活量+余氣量

肺容量當(dāng)前第64頁\共有141頁\編于星期四\4點當(dāng)前第65頁\共有141頁\編于星期四\4點當(dāng)前第66頁\共有141頁\編于星期四\4點時間肺活量（用力肺活量）：盡力最大吸氣后再盡力盡快呼氣時，在一定時間內(nèi)（第1，2，3s末）所能呼出的氣量，通常以它所占用力肺活量的百分數(shù)來表示，反映呼吸阻力的變化。正常值：成年人各為83%、96%和99%A.正常人B.氣道狹窄患者

阻塞性肺疾病患者肺活量可能正常，但時間肺活量顯著降低。當(dāng)前第67頁\共有141頁\編于星期四\4點時間肺活量意義：

反映肺通氣阻力的變化，評價肺通氣功能的較好指標(biāo)。當(dāng)前第68頁\共有141頁\編于星期四\4點1.肺通氣量：每分鐘吸入或呼出的氣體總量。 成人呼吸頻率12～18次/分每分通氣量(L/分)＝潮氣量(L)×呼吸頻率(次/分)＝6L/分肺通氣量每分最大通氣量：單位時間內(nèi)用力作快而深呼吸,所能吸入或呼出的氣體總量。成年男性約100L，反映最大通氣能力儲備。當(dāng)前第69頁\共有141頁\編于星期四\4點肺泡通氣量

2.肺泡通氣量：每分鐘吸入到肺泡，并可與血液進行有效氣體交換的總氣量。計算真正的有效的氣體交換，須采用肺泡通氣量

肺泡無效腔(肺泡內(nèi)未發(fā)生其他交換，接近于零）

生理無效腔解剖無效腔(從鼻至呼吸性細支氣管，150ml)肺泡通氣量=(潮氣量-無效腔氣量)x呼吸頻率當(dāng)前第70頁\共有141頁\編于星期四\4點呼吸形式肺泡通氣量

(毫升/分)呼吸頻率(次/分)肺通氣量(毫升/分)潮氣量(毫升)正常安靜168000500

淺快呼吸2503280003200

深慢呼吸10008800068005600

結(jié)論：在一定的呼吸頻率范圍內(nèi)，深而慢的呼吸比淺而快的呼吸更為有效。不同呼吸頻率、潮氣量時的肺通氣量及肺泡通氣量當(dāng)前第71頁\共有141頁\編于星期四\4點第三節(jié)呼吸氣體的交換當(dāng)前第72頁\共有141頁\編于星期四\4點氣體交換的原理氣體擴散：氣體分子從分壓高處向分壓低處發(fā)生凈轉(zhuǎn)移的過程。即分壓差

是氣體分子擴散的動力。

當(dāng)前第73頁\共有141頁\編于星期四\4點

Δp：分壓差隨部位不同

T：絕對溫度

A：擴散面積

s：溶解度

d：擴散距離

MW：相對分子量氣體擴散速率D表示單位時間氣體擴散的容積。氣體擴散速率當(dāng)前第74頁\共有141頁\編于星期四\4點呼吸氣體分壓：某種氣體在混合氣體中所占有的壓力。氣體分壓=混合氣體的總壓力×該氣體所占的容積百分比氣體的分壓當(dāng)前第75頁\共有141頁\編于星期四\4點肺泡Alveolarair靜脈血Venousblood動脈血Arterialblood組織TissuePo21044010030Pco240464050肺泡氣、血液、組織中的PO2

和PCO2(mmHg)氣體的分壓差△P大，擴散快。氣體的分壓是氣體交換動力和方向的決定因素。當(dāng)前第76頁\共有141頁\編于星期四\4點分子量(MW)和氣體的溶解度(S)氣體的擴散速率與MW平方根呈反比；與Ｓ呈正比。血漿溶解度:O2→2.14ml/100mlCO2→

54.1ml/100ml

分子量：O2→32

CO2

→

44S/MW為擴散系數(shù)CO2的擴散系數(shù)是O2的20倍氣體的分子量和溶解度當(dāng)前第77頁\共有141頁\編于星期四\4點氣體的擴散面積和距離(A,d):

擴散速率與A呈正比；與d呈反比。

溫度(T):

擴散速率與T呈正比。

綜合以上因素,CO2的擴散速率是O2的2倍，故臨床更容易出現(xiàn)O2擴散的障礙導(dǎo)致機體缺氧。氣體的擴散面積和距離和溫度當(dāng)前第78頁\共有141頁\編于星期四\4點肺換氣肺泡氣與肺循環(huán)毛細血管血液之間的氣體交換過程。在氣相與液相間完成肺泡PO2105>混合靜脈血PO240，O2→靜脈血肺泡PCO240

<混合靜脈血PCO246，CO2→肺泡氣當(dāng)前第79頁\共有141頁\編于星期四\4點

氣體交換示意圖

呼吸膜示意圖當(dāng)前第80頁\共有141頁\編于星期四\4點肺泡氣與毛細血管血液之間的氣體轉(zhuǎn)運O2與CO2在血液和肺泡間擴散迅速，0.3s內(nèi)可達平衡。血液流經(jīng)肺毛細血管時間約0.7s，1/3時間已完成肺換氣。當(dāng)前第81頁\共有141頁\編于星期四\4點呼吸膜1.呼吸膜的組成：含肺泡表面活性物質(zhì)的液體分子層肺泡上皮細胞層肺泡上皮基底膜層組織間隙毛細血管基底膜層毛細血管內(nèi)皮細胞層2.呼吸膜的厚度：平均不到1μm3.呼吸膜的面積：40㎡-70㎡當(dāng)前第82頁\共有141頁\編于星期四\4點

呼吸膜的厚度

呼吸膜厚度增加，肺換氣效率降低。呼吸膜厚度增加一倍，氣體擴散速率即降低一倍。

呼吸膜的面積

呼吸膜面積減少，肺換氣效率降低。通氣/血流比值（V/Q比值）

V/Q比值增大或減小，肺換氣效率均降低。影響肺換氣的因素當(dāng)前第83頁\共有141頁\編于星期四\4點通氣/血流比值（V/Q比值）通氣/血流比值（V/Q比值）每分鐘肺泡通氣量(VA)與每分鐘肺血流量(Q)之間分比值。正常成人安靜時:4.2L/min÷5.0L/min=0.84，此時的肺泡通氣量與肺血流量之間的匹配最適宜，氣體交換效率最高。

當(dāng)前第84頁\共有141頁\編于星期四\4點

支氣管痙攣

肺栓塞V/Q比值=0.84通氣血流匹配正常V/Q比值<0.84存在動-靜脈短路V/Q比值>0.84肺泡無效腔增加當(dāng)前第85頁\共有141頁\編于星期四\4點無效腔↑A-V短路通氣／血流匹配情況當(dāng)前第86頁\共有141頁\編于星期四\4點正常人直立時肺尖與肺底部的V/Q當(dāng)前第87頁\共有141頁\編于星期四\4點動脈血PO2100>組織液PO230，O2→組織液動脈血PCO240

<組織液PCO250，CO2→動脈血組織換氣當(dāng)前第88頁\共有141頁\編于星期四\4點影響組織換氣的因素:

毛細血管血流量細胞代謝水平毛細血管通透性毛細血管開放數(shù)量氣體擴散距離當(dāng)前第89頁\共有141頁\編于星期四\4點O2與CO2在血液中的運輸形式物理溶解化學(xué)結(jié)合(主要)第四節(jié)氣體在血液中的運輸紅細胞血液肺泡組織

O2→→溶解O2→→結(jié)合O2

→→溶解O2→→O2CO2←←溶解CO2

←←結(jié)合CO2

←←溶解CO2

←←CO2當(dāng)前第90頁\共有141頁\編于星期四\4點物理溶解：氧的溶解度很低，血液中溶解的O2極少，占運輸總量1.5%?；瘜W(xué)結(jié)合：血紅蛋白結(jié)合與O2形成氧合血紅蛋白的形式運輸O2，占98.5%。

氧的運輸：物理溶解和化學(xué)結(jié)合兩種形式100ml動脈血含O2量(ml)物理溶解化學(xué)結(jié)合合計

0.312020.31

氧的運輸Oxygentransport當(dāng)前第91頁\共有141頁\編于星期四\4點Hb的分子結(jié)構(gòu)： 珠蛋白(4條肽鏈)+血紅素基團-Fe2+×4 Fe2+為O2的結(jié)合部位O2的化學(xué)結(jié)合運輸當(dāng)前第92頁\共有141頁\編于星期四\4點血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)Hb與O2的結(jié)合或解離將使Hb構(gòu)型發(fā)生變化。當(dāng)前第93頁\共有141頁\編于星期四\4點⑴快速、可逆、不需酶催化、受氧分壓影響;⑵O2與Hb的結(jié)合是氧合不是氧化，F(xiàn)e2+與O2的結(jié)合;⑶飽和現(xiàn)象：1分子Hb可結(jié)合4分子O2，1gHb可結(jié)合1.34mlO2。⑷Hb與O2的結(jié)合或解離曲線呈“S”型Hb與O2結(jié)合的特征Hb+O2

HbO2肺PO2↑組織PO2↓當(dāng)前第94頁\共有141頁\編于星期四\4點O2與Hb的結(jié)合反應(yīng)快、可逆、不需酶催化、受氧分壓影響;O2血漿

紅細胞

O2+Hb→HbO2Hb+O2O2PO2↑PO2↓當(dāng)前第95頁\共有141頁\編于星期四\4點血紅蛋白氧容量Oxygencapacity

～特定條件下，每升(L)血液中血紅蛋白所能負載的最大氧量。（190～200ml/L血液）血紅蛋白氧含量Oxygen

content

～每升(L)血液中血紅蛋白實際結(jié)合的氧量。動脈血約-190ml/L血液混合靜脈血-140ml/L血液血紅蛋白氧飽和度Oxygen

saturation

～血紅蛋白氧含量占血紅蛋白氧容量的百分數(shù)。動脈血和混合靜脈血分別為>95%、75%。血氧指標(biāo)當(dāng)前第96頁\共有141頁\編于星期四\4點

HbO2呈鮮紅色,Hb呈紫藍色；

當(dāng)體表毛細血管中去氧血Hb含量達到5g/100ml時，淺表毛細血管豐富的部位(如口唇、甲床、粘膜)呈青紫，稱紫紺(cyanosis)——缺氧的標(biāo)志發(fā)紺：去氧Hb>5g/100ml時出現(xiàn)貧血癥——雖缺氧，但Hb不足時可不表現(xiàn)發(fā)紺高原人——雖不缺氧，但Hb過多時則可出現(xiàn)發(fā)紺CO中毒患者——雖缺氧，但不表現(xiàn)發(fā)紺。因為Hb與CO結(jié)合成HbCO(血紅蛋白的親合力強，為O2的210倍)。當(dāng)前第97頁\共有141頁\編于星期四\4點

CO與Hb有很大的親和力，它與Hb結(jié)合能力為O2的210倍。當(dāng)CO與Hb結(jié)合形成一氧化碳氧合血紅蛋白(HbCO)時，Hb就失去了運輸氧的能力。一個人在CO濃度為0.05%的房間內(nèi)停留幾個小時就可導(dǎo)致CO中毒；如果CO濃度為0.1%時，就會有生命危險。CO中毒時病人雖有嚴重缺氧，但口唇粘膜呈櫻桃紅色（因HbCO為櫻桃紅色），無發(fā)紺，同時伴有頭痛、頭暈、眼花、四肢無力，嚴重者可出現(xiàn)昏厥至昏迷、死亡。所以，遇有CO中毒病人時，應(yīng)立即把病人搬離CO環(huán)境，使其呼吸新鮮空氣改善缺氧狀態(tài)。CO中毒當(dāng)前第98頁\共有141頁\編于星期四\4點氧解離曲線：指反映PO2與Hb氧飽和度關(guān)系的曲線。氧解離曲線Oxygendissociationcurve當(dāng)前第99頁\共有141頁\編于星期四\4點氧解離曲線的特點曲線近似”S”形與Hb變構(gòu)效應(yīng)有關(guān)。Hb構(gòu)型變化T型(緊密型)-與O2親合力低R型(疏松型)-與O2親合力高Hb變構(gòu)具有協(xié)同效應(yīng)。曲線分上、中、下三段當(dāng)前第100頁\共有141頁\編于星期四\4點（1）氧離曲線上段PO260-100mmHg的一段曲線較平坦反映Hb與O2的結(jié)合意義:表明P02在這一范圍變化對Hb飽和度影響不大。所以，只要肺泡氣和動脈血的PO2不低于60mmHg，Hb氧飽和度便不會低于90%，組織也不會明顯缺氧。當(dāng)前第101頁\共有141頁\編于星期四\4點（2）氧離曲線中段PO240-60mmHg的一段曲線較陡反映HbO2釋放O2的部分意義：血液流經(jīng)組織時能夠釋放較多的氧，滿足安靜狀態(tài)下組織代謝需求。氧利用系數(shù)：血液流經(jīng)組織時釋放出的氧容積占動脈血氧含量的百分比。安靜狀態(tài)為25%左右。當(dāng)前第102頁\共有141頁\編于星期四\4點血紅蛋白的氧運輸及氧利用當(dāng)前第103頁\共有141頁\編于星期四\4點（3）氧離曲線下段PO2為15-40mmHg的一段曲線最陡反映HbO2最易釋放O2的部分意義：保證代謝增強的組織得到更多的氧，代表血液釋放氧的貯備。氧利用系數(shù)可升至75%，是安靜時的3倍。當(dāng)前第104頁\共有141頁\編于星期四\4點通常以P50作為Hb與O2親和力的指標(biāo)，P50是Hb氧飽和度達到50%時血液的P02,正常值是26.5mmHg，P50增大，表明Hb與O2親和力下降；P50減小，表明Hb與O2親和力增大。氧解離曲線移位當(dāng)前第105頁\共有141頁\編于星期四\4點血液pH↓、PCO2↑→Hb與O2親和力↓→氧離曲線右移；相反時左移。反之曲線則左移。

血液pH和PCO2對氧離曲線的影響，稱波爾效應(yīng)(Bohreffect)

波爾效應(yīng)的意義：即有利于肺毛細血管血液氧的結(jié)合，也有利于組織處氧的釋放。影響氧解離曲線的因素當(dāng)前第106頁\共有141頁\編于星期四\4點

②溫度↑→Hb與O2親和力↓→氧離曲線右移；

溫度↓→Hb與O2親和力↑→氧離曲線右移。當(dāng)前第107頁\共有141頁\編于星期四\4點

③2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)↑→Hb與O2親和力↓→氧離曲線右移。反之曲線則左移。（2,3-DPG是紅細胞無氧酵解的產(chǎn)物）慢性缺氧、貧血、高原低氧等情況，2,3-DPG↑血庫長期保存的血液，糖酵解停止，2,3-DPG↓當(dāng)前第108頁\共有141頁\編于星期四\4點2.3-DPG↑2.3-DPG↓意義：氧的解離要與組織細胞的新陳代謝過程相適應(yīng)。當(dāng)前第109頁\共有141頁\編于星期四\4點

④其他因素：

Hb自身性質(zhì)

CO與Hb結(jié)合當(dāng)前第110頁\共有141頁\編于星期四\4點

（一）物理溶解：

物理溶解約占CO2運輸總量的5%。（二）化學(xué)結(jié)合：

化學(xué)結(jié)合約占CO2運輸總量的95%

化學(xué)結(jié)合

CO2的運輸Carbondioxidetransport碳酸氫鹽形式占CO2總運輸量88%，氨基甲酸血紅蛋白形式占7%。當(dāng)前第111頁\共有141頁\編于星期四\4點C02碳酸氫鹽形式的運輸形式當(dāng)前第112頁\共有141頁\編于星期四\4點不需酶催化,受Hb含O2量影響.

組織

CO2

CO2+HbNH2

HbNHCOOH

HbNH2+

CO2CO2

紅細胞

肺泡

C02氨基甲酸血紅蛋白的運輸形式當(dāng)前第113頁\共有141頁\編于星期四\4點二氧化碳的化學(xué)結(jié)合運輸形式當(dāng)前第114頁\共有141頁\編于星期四\4點靜脈血動脈血CO2解離曲線CO2的關(guān)系曲線是血液中CO2含量與PCO2的關(guān)系曲線。特點：在機體正常的范圍內(nèi)為線性關(guān)系，無飽和點當(dāng)前第115頁\共有141頁\編于星期四\4點

HbO2促使CO2釋放，而Hb則容易與CO2結(jié)合這一現(xiàn)象稱霍爾登效應(yīng).靜脈血動脈血當(dāng)前第116頁\共有141頁\編于星期四\4點總之，O2及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(yīng)影響O2的結(jié)合和釋放，O2又通過霍爾登效應(yīng)影響CO2的結(jié)合和釋放。

PCO2升高促進O2的釋放-----波爾效應(yīng)；

PO2的升高促進CO2的釋放----霍爾登效應(yīng).

當(dāng)前第117頁\共有141頁\編于星期四\4點(一)呼吸中樞(respiratorycenter)

指中樞內(nèi)產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運動的神經(jīng)細胞群。一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成第五節(jié)呼吸運動的調(diào)節(jié)當(dāng)前第118頁\共有141頁\編于星期四\4點腦干呼吸中樞部位延髓呼吸神經(jīng)元背側(cè)呼吸組(DRG)腹側(cè)呼氣組(VRG)腦橋呼吸神吸氣神經(jīng)元呼氣神經(jīng)元跨時相神經(jīng)元當(dāng)前第119頁\共有141頁\編于星期四\4點腦橋延髓低位腦干橫斷實驗當(dāng)前第120頁\共有141頁\編于星期四\4點低位腦干(指腦橋和延髓)延髓存在可獨立產(chǎn)生呼吸節(jié)律的基本中樞。腦橋上部存在抑制吸氣中樞結(jié)構(gòu)，稱呼吸調(diào)整中樞

高位腦(指大腦皮層、邊緣系統(tǒng)、下丘腦等)大腦皮層對呼吸的調(diào)節(jié)系統(tǒng)是隨意的調(diào)節(jié)系統(tǒng).脊髓是聯(lián)系腦和呼吸肌的中繼站和整合某些呼吸反射的初級中樞。腦干圖當(dāng)前第121頁\共有141頁\編于星期四\4點呼吸節(jié)律的形成

當(dāng)前第122頁\共有141頁\編于星期四\4點二、呼吸運動的反射性調(diào)節(jié)當(dāng)前第123頁\共有141頁\編于星期四\4點化學(xué)感受器Chemoreceptor

外周化學(xué)感受器 中樞化學(xué)感受器

化學(xué)感受性反射Chemoreflex

機體通過呼吸運動調(diào)節(jié)血液中O2、CO2和H+的水平，動脈血中O2、CO2和H+的水平的變化通過化學(xué)感受性反射影響呼吸運動，從而達到內(nèi)環(huán)境中這些因素的相對穩(wěn)定。當(dāng)前第124頁\共有141頁\編于星期四\4點

外周化學(xué)感受器

外周化學(xué)感受器，指頸動脈體和主動脈體，

感受動脈血中O2、CO2和H+的水平的變化。當(dāng)前第125頁\共有141頁\編于星期四\4點中樞化學(xué)感受器位于延髓腹外側(cè)淺表部位；

生理剌激是腦脊液和局部細胞外液中的H+

動脈血CO2可進入腦脊液與H2O結(jié)合生成H2CO3，解離出H+，間接刺激中樞化學(xué)感受器興奮。

中樞化學(xué)感受器當(dāng)前第126頁\共有141頁\編于星期四\4點CO2對中樞化學(xué)感受器刺激過程中樞化學(xué)感受器生理作用:調(diào)節(jié)腦脊液的[H+],使中樞神經(jīng)系統(tǒng)有一穩(wěn)定的pH環(huán)境.當(dāng)前第127頁\共有141頁\編于星期四\4點中樞化學(xué)感受器當(dāng)前第128頁\共有141頁\編于星期四\4點

②吸入氣中在一定范圍內(nèi)CO2升高(1-6%)時，呼吸加深加快，肺通氣量↑;③超過7%時，中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動受到抑制，肺通氣不再增加。

CO2對呼吸運動的調(diào)節(jié)①血液中一定水平的CO2是維持呼吸中樞正常興奮所必需的生理刺激；

CO2、H+和O2對呼吸的調(diào)節(jié)當(dāng)前第129頁\共有141頁\編于星期四\4點作用途徑：

血液CO2↑外周化學(xué)感