中國(guó)醫(yī)科大學(xué)-生理學(xué)-課件-生理第5章課件

呼吸過(guò)程的基本環(huán)節(jié)：

血液循環(huán)

肺

組織細(xì)胞

O2

O2

CO2

CO2

第五章呼吸

respiration肺通氣肺換氣氣體在血液中運(yùn)輸組織換氣細(xì)胞內(nèi)氧化

外呼吸

內(nèi)呼吸第一節(jié)肺通氣

PulmonaryVentilation一、肺通氣的原理(一)肺通氣的動(dòng)力

1.呼吸運(yùn)動(dòng)Respiratorymovement

1)

吸氣inspiration

肋間外肌收縮→肋骨上移→胸廓前后徑和左右徑增大→肺內(nèi)壓下降<大氣壓→氣體入肺泡→吸氣

吸氣呼氣膈肌收縮→膈下移→胸廓上下徑增大→肺內(nèi)壓下降<大氣壓→氣體入肺泡→吸氣2)呼氣expiration

肋間外(膈)肌舒張→肋骨(膈)下(上)

移→胸廓前后(上下)徑減小→肺內(nèi)壓上升>大氣壓→肺泡氣體流出→呼氣。

*平靜呼吸時(shí),因膈肌收縮而增加的胸腔容積約占總通氣量4/5。所以膈肌

收縮在肺通氣中起重要作用

∴呼吸運(yùn)動(dòng)是肺通氣的原動(dòng)力,由此造成的肺內(nèi)壓與大氣壓的壓差是推動(dòng)氣體進(jìn)出肺的直接動(dòng)力。3)呼吸運(yùn)動(dòng)的形式(1)

平靜呼吸eupnea:吸氣主動(dòng),呼氣被動(dòng);

用力呼吸forcedbreathing:吸氣、呼氣均為主動(dòng);

呼吸困難dyspnea臨床的表現(xiàn):呼吸深大，鼻翼扇動(dòng)，胸部困壓感等。

(2)

胸式和腹式呼吸thoracic&abdominal

breathing

臨床診斷中的意義

2.

肺內(nèi)壓Intrapulmonarypressure

存在于肺泡內(nèi)的壓力。人工呼吸

artificialrespiration大氣壓

3.胸膜腔內(nèi)壓Intrapleuralpressure

胸內(nèi)壓:存在于胸膜腔內(nèi)的壓力。

測(cè)定方法:直接法；間接(測(cè)食管內(nèi)壓)法

胸內(nèi)壓=大氣壓-肺回縮力=

-肺回縮力平靜呼氣末:-5~-3mmHg;

吸氣末:-10~-5mmHg

意義:1)有利于維持肺的擴(kuò)張狀態(tài);2)有利于靜脈和淋巴回流。吸氣呼氣肺內(nèi)壓胸內(nèi)壓-4cmH2O7cmH2O呼吸時(shí)胸內(nèi)壓變化大氣壓pneumothorax

氣胸人工氣胸的臨床應(yīng)用(二)

肺通氣的阻力Resistance

肺的彈性阻力占總彈性阻力阻力胸廓的彈性阻力70%

氣道阻力占總阻力非彈性阻力慣性阻力30%

粘滯阻力1.彈性阻力和順應(yīng)性：

elasticresistance&compliance

*彈性阻力:彈性物體對(duì)抗外力作用引起變形的力。

*順應(yīng)性:指外力作用下彈性物體的可擴(kuò)展性(即順應(yīng)外力引起變形的難易程度)。阻力小者易變形，順應(yīng)性大,故:C=1/R

*順應(yīng)性以單位跨壁壓(跨肺壓、跨胸壁壓)所引起的容積變化來(lái)表示：

C=△V/△P=

NL/cmH2O

(1)肺的彈性阻力和順應(yīng)性：

肺的彈性阻力:肺擴(kuò)張時(shí)產(chǎn)生的回縮力

CLung=△V/△P=0.2L/cmH2O△P跨肺壓(為肺內(nèi)壓與胸膜腔內(nèi)壓之差)

1)肺靜態(tài)順應(yīng)性曲線2)比順應(yīng)性specificcompliance①肺順應(yīng)性受肺總量的影響：肺總量大，順應(yīng)性大；肺總量小，順應(yīng)性?、诜伪软槕?yīng)性：?jiǎn)挝环稳萘肯碌姆雾槕?yīng)性。

=

——————————————

用于比較不同大小個(gè)體的肺組織彈性阻力平靜呼吸時(shí)測(cè)得的肺順應(yīng)性(L/cmH2O)肺的功能殘氣量(L)3)肺彈性阻力來(lái)源：

肺組織彈性纖維回縮力(占1/3)

液-氣界面表面張力(占2/3)4)表面張力：在液-氣界面由于水分子之間的引力作用而產(chǎn)生的使界面的表面積趨于縮小力。根據(jù)Laplace公式：P=2T/r(P為肺泡的回縮壓；T為表面張力；r為肺泡半徑),將發(fā)生：r=0.01cmr=0.005cm氣流方向大肺泡趨于脹破，小肺泡趨于萎陷呼吸膜結(jié)構(gòu)示意圖5)肺表面活性物質(zhì)pulmonarysurfactant分泌部位:肺泡Ⅱ型細(xì)胞分泌;主要成分:二軟脂酰卵磷脂(DPPC)Dipamitoylphosphatidylcholine

表面活性物質(zhì)結(jié)合蛋白(SP)Surfactant-associatedprotein

生理作用:降低肺泡液-氣界面表面張力.這種作用的生理意義:

①有助于維持大小肺泡的穩(wěn)定性②增大順應(yīng)性，維持肺擴(kuò)張，降低吸氣阻力，減少吸氣作功。③防止肺水腫。(2)胸廓的彈性阻力和順應(yīng)性：

1)肺容量/肺總量=67%(平靜吸氣末)

胸廓處于自然位置，不表現(xiàn)彈性阻力；

2)肺容量/肺總量<67%(平靜呼氣或深呼氣)

胸廓縮小，彈力向外，吸氣動(dòng)力，呼氣阻力；

3)肺容量/肺總量>67%(深吸氣)

胸廓擴(kuò)大，彈力向內(nèi)，吸氣阻力，呼氣動(dòng)力；

4)

Cchestwall=△V/△P=0.2L/cmH2O

△V:胸腔容積的變化

△P:跨胸壁壓(為胸膜腔內(nèi)壓與大氣壓之差)(3)肺、胸廓的總彈性阻力和總順應(yīng)性：

∵肺和胸廓兩者呈串聯(lián)排列

∴1)總彈性阻力：

RL+chw=RL+RchW

2)總順應(yīng)性：

1/CL+chw=1/CL+1/CchW=1/0.2+1/0.2

CL+chw=0.1L/cmH2O2.非彈性阻力non-elasticresistance

(1)慣性阻力:氣流在發(fā)動(dòng)、變速、換向時(shí)，因氣流和組織的慣性所產(chǎn)生的阻力.(2)粘滯阻力:來(lái)自呼吸時(shí)組織相對(duì)位移所發(fā)生的摩擦;

(3)氣道阻力:來(lái)自氣體流經(jīng)呼吸道時(shí)氣體分子之間和氣體分子與氣道壁之間的摩擦;占非彈性阻力的80%~90%。氣道阻力的表示：維持單位時(shí)間內(nèi)氣體流量所需的壓力差。即:大氣壓與肺內(nèi)壓之差(cmH2O)氣道阻力=單位時(shí)間內(nèi)氣體流量(L/s)

(4)影響氣道阻力的因素:

①氣流速度②氣流形式層流阻力小，渦流阻力大③氣道管徑阻力與半徑4次方成反比:

a.跨壁壓:氣道內(nèi)壓高,跨壁壓↑→管徑↑,R↓

b.肺組織對(duì)氣道外向放射狀牽引；

c.副交感使氣道平滑肌收縮，交感作用相反；

d.化學(xué)因素:PGF2α、組胺、白三烯等使氣道平滑肌收縮；CA、PGE2使之舒張。二、肺通氣功能指標(biāo)

(一)肺容積和肺容量

Pulmonaryvolumeand

pulmonarycapacities

肺容積和肺容量圖解肺總量肺活量功能殘氣量殘氣量補(bǔ)吸氣量深吸氣量補(bǔ)呼氣量潮氣量吸呼呼吸

肺通氣功能的測(cè)定及意義

1.深吸氣量:是衡量最大通氣潛力的指標(biāo)之一。胸廓、胸膜、肺、呼吸肌病變此量減少。

2.功能殘氣量:緩沖呼吸過(guò)程中肺泡氣PO2和

PCO2變化幅度，維持肺換氣的穩(wěn)定。

3.肺活量:盡力吸氣后，從肺內(nèi)所能呼出的最大氣量。反映了肺一次通氣的最大能力。

4.用力肺活量:一次最大吸氣后，盡力盡快呼氣所能呼出的最大氣量。正常<肺活量。

5.用力呼氣量(時(shí)間肺活量):一次最大吸氣后再盡力盡快呼氣時(shí),在一定時(shí)間內(nèi)所能呼出的氣量.

以它占用力肺活量的百分?jǐn)?shù)表示:1s=80%,2s=96%,3s=99%。是衡量肺通氣功能的最佳指標(biāo)。(二)肺通氣量和肺泡通氣量

1.每分肺通氣量minuteventilationvolume

定義:每分鐘吸入或呼出的氣體總量(基礎(chǔ)狀態(tài)下測(cè)定)。每分通氣量=潮氣量×呼吸頻率

=500ml×12次/min=6L/min2.最大隨意通氣量maximalvoluntaryventilation

定義:盡力作深、快呼吸時(shí)，每分鐘吸入或呼出的最大氣體量。約為150L/min

最大通氣量(150L)—每分通氣量(6L)3.通氣貯量百分比=━━━━━━━━━━━━×100%

最大通氣量(150L)≥93%解剖無(wú)效腔：鼻→終末細(xì)支氣管肺泡無(wú)效腔：血流在肺分布不均引起4.生理無(wú)效腔Physiologicaldeadspace5.肺泡通氣量

Alveolarventilation

定義:每分鐘吸入肺泡的新鮮氣量，是與血液進(jìn)行真正有效氣體交換的氣量。

=(潮氣量－無(wú)效腔氣量)×呼吸頻率

=(500-150)×12=350×12=4.2L/min

淺而快呼吸:(250-150)×24=100×24=2.4L/min

深而慢呼吸:(1000-150)×6=850×6=5.1L/min(三)呼吸功Workofbreathing

呼吸肌收縮克服彈性及非彈性阻力實(shí)現(xiàn)肺通氣所作的功。

W=

△V×△P=

NL/cmH2O△V:肺容積的變化；△P:跨壁壓

1J=10.2L/cmH2O

正常一次平靜呼吸作功僅0.25J。勞動(dòng)、運(yùn)動(dòng)及疾病致肺彈性及非彈性阻力增大時(shí)，呼吸功增加。第二節(jié)氣體交換

Gasexchange一、氣體交換的基本原理(一)

氣體的擴(kuò)散Diffusion1.氣體分壓=總壓力×該氣體容積百分比。分壓差是氣體擴(kuò)散的動(dòng)力

2.擴(kuò)散速率(diffusionrate,D):單位時(shí)間內(nèi)氣體擴(kuò)散的容積。(二)影響氣體擴(kuò)散速率的因素

1.氣體分壓差

2.與分子量(MW)平方根成反比和溶解度(S)成正比。S

/√MW為擴(kuò)散系數(shù)

CO2