呼吸生理專業(yè)知識專家講座

第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功效呼吸生理專業(yè)知識專家講座第1頁肺呼吸氣體在血液中運(yùn)輸細(xì)胞呼吸肺通氣：肺泡外界大氣肺換氣：肺泡肺毛細(xì)血管血液組織換氣：內(nèi)環(huán)境細(xì)胞（外呼吸）（內(nèi)呼吸）細(xì)胞內(nèi)有氧代謝生化范圍呼吸：機(jī)體與外界環(huán)境氣體交換過程。呼吸過程三個(gè)步驟：呼吸生理專業(yè)知識專家講座第2頁呼吸過程示意圖肺通氣肺換氣氣體在血液中運(yùn)輸細(xì)胞呼吸呼吸生理專業(yè)知識專家講座第3頁第一節(jié)呼吸系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)呼吸道鼻咽喉氣管支氣管肺

支氣管樹導(dǎo)管部：呼吸部：細(xì)支氣管肺泡呼吸生理專業(yè)知識專家講座第4頁肺內(nèi)支氣管樹呼吸部：呼吸系統(tǒng)概貌呼吸生理專業(yè)知識專家講座第5頁呼吸生理專業(yè)知識專家講座第6頁第二節(jié)肺通氣一、肺通氣原理（一）肺通氣動(dòng)力直接動(dòng)力：肺內(nèi)壓和大氣壓之間壓力差吸氣肺內(nèi)壓高于大氣壓呼氣肺內(nèi)壓低于大氣壓原動(dòng)力：呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸生理專業(yè)知識專家講座第7頁呼吸運(yùn)動(dòng)（respiratorymovement）吸氣?。焊艏?、肋間外肌呼氣?。豪唛g內(nèi)肌、腹肌輔助吸氣肌群：斜角肌、胸鎖乳突肌等1）吸氣2)呼氣（1）呼吸運(yùn)動(dòng)過程概念：呼吸肌收縮舒張引發(fā)胸廓擴(kuò)大和縮小。呼吸生理專業(yè)知識專家講座第8頁呼吸肌斜角肌胸鎖乳突肌肋間外肌膈肌肋間內(nèi)肌腹部肌群吸氣肌呼氣肌呼吸生理專業(yè)知識專家講座第9頁肋間外肌肋間內(nèi)肌呼吸生理專業(yè)知識專家講座第10頁呼吸運(yùn)動(dòng)引發(fā)胸廓容積改變

呼吸生理專業(yè)知識專家講座第11頁（2）呼吸運(yùn)動(dòng)形式平靜呼吸吸氣主動(dòng)、呼氣被動(dòng)用力呼吸吸氣主動(dòng)、呼氣主動(dòng)胸式呼吸肋間外肌活動(dòng)為主腹式呼吸膈肌活動(dòng)為主成人：胸式和腹式混合式呼吸嬰幼兒：腹式呼吸為主妊娠后期：胸式呼吸為主呼吸生理專業(yè)知識專家講座第12頁2.肺內(nèi)壓:指肺泡內(nèi)壓力。（1）呼吸過程中肺內(nèi)壓改變肺內(nèi)壓吸氣初：<大氣壓末：=大氣壓呼氣初：>大氣壓末：=大氣壓呼吸生理專業(yè)知識專家講座第13頁呼吸過程中肺內(nèi)壓、胸內(nèi)壓及呼吸氣容積改變過程

呼吸生理專業(yè)知識專家講座第14頁（2）人工呼吸原理定義：人為地造成肺內(nèi)壓和大氣之間壓力差來維持肺通氣。人工呼吸機(jī)口對口人工呼吸法有節(jié)律性地?cái)D壓胸廓負(fù)壓通氣方法：前提：呼吸道通暢呼吸生理專業(yè)知識專家講座第15頁胸膜臟、壁兩層在肺根處相互反折移行，在兩肺周圍分別形成兩個(gè)互不相通、完全封閉腔。（1）胸膜腔特點(diǎn)：潛在腔隙少許漿液潤滑作用漿液分子內(nèi)聚力兩層胸膜貼附3.胸膜腔內(nèi)壓胸膜腔：呼吸生理專業(yè)知識專家講座第16頁氣胸：胸膜破裂，胸膜腔與大氣相通，空氣將馬上進(jìn)入胸膜腔內(nèi)，形成氣胸。呼吸生理專業(yè)知識專家講座第17頁胸內(nèi)壓<大氣壓胸內(nèi)負(fù)壓胸膜腔（2）胸膜腔內(nèi)壓及其測定：呼吸生理專業(yè)知識專家講座第18頁（3）胸膜腔負(fù)壓形成：生長速度：胸廓>肺（4）胸膜腔負(fù)壓生理意義①維持肺泡擴(kuò)張狀態(tài)，并隨胸廓運(yùn)動(dòng)而張縮，確保肺通氣和肺換氣②降低中心靜脈壓，促進(jìn)胸腔淋巴液和靜脈血回流。呼吸生理專業(yè)知識專家講座第19頁（二）肺通氣阻力1．彈性阻力概念：彈性組織受外力作用發(fā)生變形時(shí)所產(chǎn)生反抗變形力。度量指標(biāo)：順應(yīng)性順應(yīng)性：指在外力作用下彈性組織可擴(kuò)張性。順應(yīng)性彈性阻力呼吸生理專業(yè)知識專家講座第20頁（1）肺彈性阻力與順應(yīng)性：肺組織：彈性纖維和膠原纖維彈性回縮力肺泡內(nèi)：液-氣界面所產(chǎn)生表面張力（2）肺泡表面張力與肺表面活性物質(zhì)肺表面活性物質(zhì)：降低彈性阻力維持大小肺泡穩(wěn)定性預(yù)防肺水腫（3）胸廓彈性阻力和順應(yīng)性呼吸生理專業(yè)知識專家講座第21頁表面張力呼吸生理專業(yè)知識專家講座第22頁呼吸膜、肺泡表面張力與肺表面活性物質(zhì)呼吸生理專業(yè)知識專家講座第23頁肺泡上皮C：Ⅰ型二軟脂酰卵磷脂肺泡氣液交界面表面張力肺泡上皮C組織間隙毛細(xì)血管內(nèi)皮C肺泡上皮基膜含表面活性物質(zhì)液體層（分泌C）1μmⅡ型呼吸膜：毛細(xì)血管肌膜呼吸生理專業(yè)知識專家講座第24頁2.非彈性阻力

定義：在氣體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生，并隨流速加緊而增加，故為動(dòng)態(tài)阻力。包含慣性阻力、粘滯阻力和氣道阻力。

（1）氣道阻力定義：由氣體流經(jīng)呼吸道時(shí)，氣體分子間及氣體分子與呼吸道壁之間摩擦所產(chǎn)生阻力。分布：鼻、聲門、直徑2mm以上細(xì)支氣管、氣管等部位。呼吸生理專業(yè)知識專家講座第25頁（2）影響氣道阻力原因氣流速度氣流形式管徑大?。ê粑约?xì)支氣管）氣道跨壁壓肺實(shí)質(zhì)對氣道壁外向放射狀牽引作用神經(jīng)系統(tǒng)對氣道管壁平滑肌舒縮活動(dòng)調(diào)整化學(xué)原因阻力層流阻力湍流阻力呼吸生理專業(yè)知識專家講座第26頁二、肺通氣功效評價(jià)

（一）肺容積：是指肺內(nèi)氣體容積1.潮氣量：每次吸入或呼出氣量。2.補(bǔ)吸氣量：平靜吸氣末，再盡力吸入氣量。正常成人：400~500ml正常成人：1500~1800ml3.補(bǔ)呼氣量：平靜呼氣末，再用力呼出氣量。正常成人：1000~1500ml4.殘氣量：用全力呼氣后，肺內(nèi)所留氣體量。（余氣量）正常成人：1000~1500ml（吸氣貯備量）（呼氣貯備量）

呼吸生理專業(yè)知識專家講座第27頁肺容積和肺容量示意圖呼吸生理專業(yè)知識專家講座第28頁1.深吸氣量（inspiratorycapacity）：1+22.功效殘氣量（functionalresidualcapacity）：3+43.肺活量：盡力吸氣后，從肺內(nèi)所能呼出最大氣量（vitalcapacity）。

4.用力呼氣量：指盡力最大吸氣后再盡力盡快呼氣時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)所能呼出氣量。慣用：1秒用力呼氣量（FEV1）

5.肺總量：1+2+3+4（二）肺容量：是肺容積中兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上聯(lián)合氣量。呼吸生理專業(yè)知識專家講座第29頁1．每分通氣量：潮氣量×頻率2．最大隨意通氣量（自學(xué)）3．無效腔和肺泡通氣量（三）肺通氣量和肺泡通氣量每分肺泡通氣量=（潮氣量-解剖無效腔容量）×呼吸頻率

肺泡無效腔無效腔：解剖無效腔生理無效腔呼吸生理專業(yè)知識專家講座第30頁不一樣呼吸頻率和潮氣量時(shí)肺通氣量和肺泡通氣量

呼吸頻率（次/分鐘）潮氣量（ml）肺通氣量（ml/min）肺泡通氣量（ml/min）165008000560081000800068003225080003200深而慢呼吸比淺而快呼吸效率高。

呼吸生理專業(yè)知識專家講座第31頁第三節(jié)肺換氣和組織換氣一、肺換氣和組織換氣基本原理（一）氣體擴(kuò)散肺換氣：肺泡血液組織換氣：血液組織動(dòng)力：氣體分壓差方式：擴(kuò)散呼吸生理專業(yè)知識專家講座第32頁（二）氣體擴(kuò)散速率及影響原因S√MWd=1.氣體分壓差：正比2.氣體分子量和溶解度

S（溶解度）MWd（擴(kuò)散速率）O2： 2.14ml/L32 3.78CO2:51.5ml/L 44 77.64dCO2＝20dO2

CO2擴(kuò)散速率大于O2呼吸生理專業(yè)知識專家講座第33頁3.擴(kuò)散面積和距離與擴(kuò)散面積成正比，與擴(kuò)散距離成反比4.溫度

：正比呼吸生理專業(yè)知識專家講座第34頁二、肺換氣（一）肺換氣過程呼吸生理專業(yè)知識專家講座第35頁（二）影響肺換氣原因1.呼吸膜厚度

厚度2.呼吸膜面積擴(kuò)散速率擴(kuò)散量面積擴(kuò)散速率擴(kuò)散量3.通氣血流比值=每分肺泡通氣量（VA）每分肺血流量（Q）=0.84呼吸膜結(jié)構(gòu)示意圖

呼吸生理專業(yè)知識專家講座第36頁通氣/血流比值可能出現(xiàn)三種情況

VA/

Q肺泡無效腔肺泡氣更新率VA/

Q功效性動(dòng)-靜脈短路血中PO2PCO2呼吸生理專業(yè)知識專家講座第37頁通氣/血流比值可能出現(xiàn)三種情況

呼吸生理專業(yè)知識專家講座第38頁（三）肺擴(kuò)散容量（自學(xué)）三、組織換氣呼吸生理專業(yè)知識專家講座第39頁呼吸生理專業(yè)知識專家講座第40頁第四節(jié)氣體在血液中運(yùn)輸運(yùn)輸形式：物理溶解：量少，是化學(xué)結(jié)合前提化學(xué)結(jié)合：量多，以物理溶解為前提O2、CO2→溶解→化學(xué)結(jié)合→溶解呼吸生理專業(yè)知識專家講座第41頁一、氧運(yùn)輸（一）氧在血液中存在形式血液中O2和CO2含量（ml/100ml血液）動(dòng)脈血混合靜脈血物理溶解化學(xué)結(jié)合總量物理溶解化學(xué)結(jié)合總量O20.3120.020.3170.1115.215.31CO22.5346.448.932.9150.052.91以Hb為主要運(yùn)輸工具呼吸生理專業(yè)知識專家講座第42頁1．Hb分子結(jié)構(gòu)呼吸生理專業(yè)知識專家講座第43頁Hb+O2

HbO2PO2高PO2低呼吸生理專業(yè)知識專家講座第44頁2．Hb與O2結(jié)合特征（1）反應(yīng)快，可逆，不需酶，反應(yīng)方向取決于PO2高低（2）Fe2+與O2結(jié)合后仍是二價(jià)鐵（3）1分子Hb能夠結(jié)合4分子O2氧容量：100ml血液中Hb所能結(jié)合最大O2量氧含量：100ml血液中Hb實(shí)際結(jié)合O2量氧飽和度：血氧含量PO2血氧容量×100%Hb量（4）Hb變構(gòu)效應(yīng)：緊密型（T型）：去氧Hb疏松型（R型）：氧合Hb呼吸生理專業(yè)知識專家講座第45頁氧解離曲線呼吸生理專業(yè)知識專家講座第46頁二、CO2運(yùn)輸2.化學(xué)結(jié)合：1.物理溶解：5%（1）碳酸氫鹽形式：88%血漿CO2CO2H2OCAH2CO3H+HCO3-Na+HCO3-NaHCO3Cl

-可逆紅細(xì)胞（一）CO2運(yùn)輸形式呼吸生理專業(yè)知識專家講座第47頁（2）氨基甲酸血紅蛋白形式：7%HbNH2+CO2HbNHCOOH氧合作用HbNHCOO-H+調(diào)整原因：在組織在肺HbO2酸性高，不易與CO2結(jié)合還原Hb酸性低，輕易與CO2結(jié)合呼吸生理專業(yè)知識專家講座第48頁（二）CO2解離曲線表示血液中CO2含量與PCO2關(guān)系曲線。血液CO2含量隨PCO2上升而增加。與氧解離曲線不一樣，二者之間靠近線性關(guān)系而不是S形曲線，而且沒有飽和點(diǎn)。所以，CO2解離曲線縱坐標(biāo)不用飽和度而用濃度表示。血液流經(jīng)肺時(shí)每100ml血液釋出4mlCO2。呼吸生理專業(yè)知識專家講座第49頁CO2解離曲線呼吸生理專業(yè)知識專家講座第50頁（三）O2與Hb結(jié)合對CO2運(yùn)輸影響O2與Hb結(jié)合將促使CO2釋放，這一效應(yīng)稱為何爾登效應(yīng)?？梢奜2和CO2運(yùn)輸相互影響。CO2經(jīng)過波爾效應(yīng)影響O2結(jié)合和釋放。O2又經(jīng)過何爾登效應(yīng)影響CO2結(jié)合和釋放。呼吸生理專業(yè)知識專家講座第51頁第五節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)調(diào)整

脊髓腦橋高位腦一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律形成基本中樞：延髓呼吸生理專業(yè)知識專家講座第52頁呼吸中樞示意圖腦橋延髓呼吸生理專業(yè)知識專家講座第53頁二、呼吸調(diào)整——神經(jīng)調(diào)整為主（一）化學(xué)感受性反射對呼吸運(yùn)動(dòng)調(diào)整1.化學(xué)感受器：適宜刺激為O2、CO2和H+等化學(xué)物質(zhì)。外周化學(xué)感受器：頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體中樞化學(xué)感受器：延髓腹外側(cè)淺表部反射弧呼吸生理專業(yè)知識專家講座第54頁外周化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器呼吸生理專業(yè)知識專家講座第55頁區(qū)分外周化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器部位頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體延髓腹外側(cè)淺表部適宜刺激動(dòng)脈血中PO2、PCO2和pH改變1.頸動(dòng)脈體>主動(dòng)脈體2.三種刺激可協(xié)同作用腦脊液和局部細(xì)胞外液中H+濃度1.不感受缺氧刺激2.對CO2敏感性高于外周，但反應(yīng)潛伏期長3.動(dòng)脈血pH改變作用小而遲緩主要作用機(jī)體缺氧時(shí)維持對呼吸驅(qū)動(dòng)調(diào)整腦脊液中[H+]→維持穩(wěn)定pH環(huán)境呼吸生理專業(yè)知識專家講座第56頁2.CO2、H+和O2對呼吸調(diào)整A、一定范圍內(nèi)動(dòng)脈血中PCO2對維持呼吸和呼吸中樞興奮性是必要。B、吸入氣中CO2適當(dāng)閾值：動(dòng)脈血PCO2

≥40mmHgPCO2適當(dāng)呼吸加深加緊過量（吸入氣中CO2濃度超出7%）呼吸中樞呼吸（-）（-）（1）動(dòng)脈血液中

CO2分壓對呼吸調(diào)整過量呼吸中樞CO2麻醉（-）（吸入氣中CO2濃度超出15%）呼吸生理專業(yè)知識專家講座第57頁動(dòng)脈血中單純PCO2、PO2、pH改變時(shí)肺泡通氣反應(yīng)

呼吸生理專業(yè)知識專家講座第58頁兩條路徑：頸A體主A體化學(xué)感受器竇N迷走N延髓呼吸加深加緊PCO2腦脊液中H2CO3H+中樞化學(xué)感受器舌咽N傳出NPCO2H2OCAHCO3-延髓（動(dòng)脈血）（+）呼吸中樞（+）（+）透過血-腦屏障外周路徑中樞路徑（主要）血腦屏障通透性呼吸生理專業(yè)知識專家講座第59頁（2）動(dòng)脈血液中[H+]對呼吸調(diào)整外周化學(xué)感受器呼吸加緊加深（+）動(dòng)脈血[H+]（3）動(dòng)脈血液中O2分壓對呼吸調(diào)整吸入氣中O2含量10%動(dòng)脈血PO2<8kPa低氧或缺氧外周化學(xué)