第七章 呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能課件

7呼吸生理09Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能思考題：1.肺泡上皮細(xì)胞有幾種，各有何生理功能？2.肺泡內(nèi)呼吸有利于氣體交換的條件有哪些？3.何謂腹式呼吸，何謂胸式呼吸？4.深呼吸與平靜呼吸有何不同？5.胸膜腔漿液的生理作用6.胸膜腔內(nèi)負(fù)壓的生理意義7.影響氣體交換的因素第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能7呼吸生理09Sec.2Sec.1Sec.4Sec.38.影響血氧飽和度的因素9.氧與CO2的體內(nèi)化學(xué)結(jié)合形式10.呼吸的調(diào)節(jié)機(jī)制11.煤氣中毒的死亡原因12.早產(chǎn)兒猝死綜合癥常是什么原因引起的？13.CO2對呼吸的刺激作用14.血液中CO2濃度增加后的體征反應(yīng)？第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能7呼吸生理09舌（lingua）軟腭(softpalate)鼻咽(nasopharynx)口咽第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能7呼吸生理09舌骨7呼吸生理09第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能7呼吸生理09第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能7呼吸生理09支氣管解剖圖第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能7呼吸生理09Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程，稱為呼吸。通過呼吸，機(jī)體從大氣攝取新陳代謝所需要的O2，排出所產(chǎn)生的CO2。呼吸過程由三個(gè)環(huán)節(jié)來完成：1）肺呼吸（外呼吸externalrespiration），

包括肺通氣pulmonaryventilation

（外界空氣與肺之間的氣體交換過程）

和肺換氣respiratorygasexchange

（肺泡與肺毛細(xì)血管之間的氣體交換過程）；2）氣體在血液中的運(yùn)輸；3）內(nèi)呼吸或組織呼吸internal/tissuerespiration

（血液與組織、細(xì)胞之間的氣體交換過程）第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能7呼吸生理09第二節(jié)肺通氣一、肺通氣（pulmonaryventilation）的動(dòng)力

1.定義：肺通氣是肺與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。

2.原理：大氣和肺泡氣間的壓力差。當(dāng)肺擴(kuò)張，肺容積增大，肺內(nèi)壓暫時(shí)下降并低于大氣壓，

——吸氣；當(dāng)肺縮小，肺容積減小，肺內(nèi)壓暫時(shí)升高并高于大氣壓，

——呼氣。

3.呼吸運(yùn)動(dòng)——肺通氣的原動(dòng)力。第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能7呼吸生理09第二節(jié)肺通氣(一)呼吸運(yùn)動(dòng)（respiratorymovement）

1.定義：呼吸肌收縮、舒張所造成的胸廓的擴(kuò)大和縮小，稱為呼吸運(yùn)動(dòng)。

2.主要的吸氣肌為：膈肌、肋間外肌

3.呼氣是一種被動(dòng)過程，

用力呼氣時(shí)，肋間內(nèi)肌和腹壁肌的收縮參與呼氣。第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能7呼吸生理09呼吸運(yùn)動(dòng)有兩類：

1）腹式呼吸（abdominalbreathing）

2）胸式呼吸（thoracicbreathing）腹式呼吸：

1）膈肌收縮而膈下移時(shí)，腹腔內(nèi)的器官因受壓迫而使腹壁突出，胸廓容積擴(kuò)大，肺隨之?dāng)U張，肺內(nèi)壓下降，產(chǎn)生吸氣。

2）膈肌舒張時(shí)，胸廓、肺容積縮小，肺內(nèi)壓升高，產(chǎn)生呼氣。由膈肌舒縮引起的呼吸運(yùn)動(dòng)伴以腹壁的起伏，稱為腹式呼吸。嬰幼兒的肋骨趨于水平位置，主要表現(xiàn)為腹式呼吸。第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能7呼吸生理09胸式呼吸

1）肋間外肌收縮時(shí)，肋骨和胸骨都向上提，從而增大了胸腔的前后徑和左右徑，產(chǎn)生吸氣。

2）肋間外肌舒張，肋骨、胸骨回位，肺容積縮小，產(chǎn)生呼氣。由肋間肌舒縮使肋骨和胸骨運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的呼吸運(yùn)動(dòng)，稱為胸式呼吸第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能7呼吸生理09第二節(jié)肺通氣Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3平靜呼吸時(shí)，吸氣——主動(dòng)過程，呼氣——被動(dòng)過程。用力吸氣時(shí)，除了膈肌和肋間外肌收縮加強(qiáng)外，其他輔助吸氣肌胸肌、背肌等

也主動(dòng)收縮，使胸廓進(jìn)一步縮小。用力呼氣時(shí)，肋間內(nèi)肌和腹壁肌收縮

Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能7呼吸生理09肋間肌肋間外肌肋間內(nèi)肌7呼吸生理09肋間外肌肋間外膜肋間內(nèi)肌肋間內(nèi)膜肋間外肌肋間內(nèi)肌肋間最內(nèi)肌7呼吸生理09第七章呼吸生理第二節(jié)肺通氣Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3Sec.2Sec.1Sec.4Sec.37呼吸生理09(三)胸膜腔內(nèi)壓：

1.胸膜有兩層，即緊貼于肺表面的臟層和緊貼于胸廓內(nèi)壁的壁層。兩層胸膜形成一個(gè)密閉的潛在腔隙，稱為胸膜腔（pleuralspace）。

2.胸膜腔內(nèi)的壓力為胸膜腔內(nèi)壓，可測得胸膜腔內(nèi)壓低于大氣壓，稱之為胸膜腔負(fù)壓（negativepressureofpleuralspace）。

3.無論吸氣相還是呼氣相，胸膜腔內(nèi)壓總是負(fù)壓。胸膜腔內(nèi)負(fù)壓對血液循環(huán)有重要影響。負(fù)壓可使心房、腔靜脈、胸導(dǎo)管容積增大，使內(nèi)部壓力降低，有利于血液和淋巴液的回流入心。7呼吸生理09第七章呼吸生理第二節(jié)肺通氣Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3

氣胸（pneumothorax）：胸膜腔與外界空氣相通稱為氣胸。氣胸時(shí)，胸膜腔內(nèi)壓為正壓，不僅影響呼吸運(yùn)動(dòng)，還影響循環(huán)功能。Sec.2Sec.1Sec.4Sec.37呼吸生理09第七章呼吸生理第二節(jié)肺通氣Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3二、肺通氣的阻力

肺通氣需要克服肺通氣的阻力方能實(shí)現(xiàn)。肺通氣的阻力包括：

1)彈性阻力（肺和胸廓的彈性回位力），約占總阻力的70%；

2)非彈性阻力，包括氣道阻力，慣性阻力和組織的粘滯阻力，約占總阻力的30%，其中又以氣道阻力為主。Sec.2Sec.1Sec.4Sec.37呼吸生理09第七章呼吸生理第二節(jié)肺通氣(一)彈性阻力（elasticresistance）：

1.定義：彈性組織在外力作用下變形時(shí)，有對抗變形和彈性回位的傾向，稱為彈性阻力。

2.用同等大小的外力作用時(shí)，彈性阻力大者，變形程度小；彈性阻力小者，變形程度大。一般用順應(yīng)性來度量彈性阻力

3.順應(yīng)性用單位壓力變化所引起的容積變化來表示，

彈性阻力——順應(yīng)性的倒數(shù)。

4.肺彈性阻力的來源：①肺組織本身的彈性回縮力

②肺泡內(nèi)的液-氣界面的表面張力所產(chǎn)生的回縮力

5.總彈性阻力＝肺的彈性阻力＋胸廓的彈性阻力7呼吸生理09第七章呼吸生理第二節(jié)肺通氣彈性阻力=1順應(yīng)性肺順應(yīng)性（C肺）=容積變化（ΔV）跨肺壓力變化（ΔP

）總彈性阻力（肺+胸廓）=肺的彈性阻力+胸廓的彈性阻力Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3Sec.2Sec.1Sec.4Sec.37呼吸生理09第七章呼吸生理第二節(jié)肺通氣(二)非彈性阻力：慣性阻力和氣道阻力

1.慣性阻力往往忽略不計(jì)，氣道阻力來自氣體流經(jīng)呼吸道時(shí)氣體分子間和氣體分子與氣道之間的磨擦，是非彈性阻力的主要成分

2.氣道口徑和氣流速度對氣道阻力的影響很大。

吸氣時(shí)氣道口徑增大，阻力減小，呼氣時(shí)阻力加大。所以支氣管哮喘(asthma)病人呼氣比吸氣更困難。7呼吸生理09第七章呼吸生理第二節(jié)肺通氣Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3三、肺容量和肺通氣量（一）肺容量

1.潮氣量(tidalvolume)：每次呼吸時(shí)吸入或呼出的氣量為潮氣量,400-500ml2.殘氣量(residualvolume)：最大呼氣末尚存留于肺中不能再呼出的氣量為殘氣量,1000-1500ml3.肺活量(vitalcapacity)：最大吸氣后，從肺內(nèi)所能呼出的最大氣量稱作肺活量,2500-3500ml

Sec.2Sec.1Sec.4Sec.37呼吸生理09Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3

呼吸全過程示意圖Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能第三節(jié)肺換氣7呼吸生理09一、肺泡(alveolus)

1.肺泡是肺的呼吸部分，是肺泡中氣體與血液中氣體交換的場所。

2.肺泡表面有兩類上皮細(xì)胞：Ⅰ型與Ⅱ型。

Ⅰ型肺泡細(xì)胞——扁平細(xì)胞，多數(shù)

Ⅱ型肺泡細(xì)胞——分泌細(xì)胞——分泌磷脂——表面活性物質(zhì)。

3.表面活性物質(zhì)——減少表面張力，防止肺泡萎陷。肺泡液—?dú)饨缑娴谋砻鎻埩κ窍蛐男缘模墒狗闻菸荨?/p>

4.早產(chǎn)兒的新生兒呼吸窘迫綜合征(NRDS)-缺少表面活性物質(zhì)造成

第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能第三節(jié)肺換氣7呼吸生理09呼吸膜（respiratorymembrane）

由下列組織組成:肺泡上皮、上皮基底膜、組織間隙、毛細(xì)血管基膜、毛細(xì)血管內(nèi)皮呼吸膜厚度＜1.0μm,氣體通透性好，氣體易于擴(kuò)散,

是肺泡與血液進(jìn)行氣體交換的場所。第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能第三節(jié)肺換氣7呼吸生理09呼吸膜第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能第三節(jié)肺換氣7呼吸生理09Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3二、肺的血液循環(huán)（pulmonarybloodflow）1.肺有兩套循環(huán)系統(tǒng):

一是肺循環(huán)（pulmonarycirculation）參與氣體交換；一是體循環(huán)（systemiccirculation），提供營養(yǎng)和O2。2.肺動(dòng)脈內(nèi)的靜脈血在肺泡進(jìn)行氣體交換，成為動(dòng)脈血，經(jīng)肺靜脈流入左心房。3.肺循環(huán)是一種低壓力、低阻力、大流量的循環(huán)系統(tǒng)。Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3第七章呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能第三節(jié)肺換氣7呼吸生理09圖7-6肺泡與組織氣體交換示意圖氣體交換過程第三節(jié)肺換氣7呼吸生理09第七章呼吸生理Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3(二)影響肺部氣體交換的因素

1.氣體擴(kuò)散速率：速率快則交換快。氣體擴(kuò)散速率與其溶解度成正比,與其分子量成反比。

CO2的擴(kuò)散速率為O2的20倍。

2.氣體的分壓差：氣體分壓差越大，擴(kuò)散越快。

O2的分壓差是CO2的10倍。

3.呼吸膜：呼吸膜的通透性、厚度和擴(kuò)散面積均會(huì)影響氣體交換的效率。Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3第三節(jié)肺換氣7呼吸生理09第七章呼吸生理Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3

4.氣/血流比值(ventilation-perfusionratio)：

每分肺通氣量（VA）

每分肺血流量（Q）——（VA/Q）只有適宜的VA/Q才能實(shí)現(xiàn)適宜的氣體交換。

VA/Q比值增大，提示通氣過剩，血流不足，部分肺泡氣未能與血液氣充分交換，致使肺泡無效腔增大。

VA/Q下降，提示通氣不足，血流過剩，部分血液流經(jīng)通氣不良的肺泡，混合靜脈血中的氣體未能得到充更新，未能成為動(dòng)脈血就流回心臟。

Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3第三節(jié)肺換氣7呼吸生理09第七章呼吸生理一、氣體在血液中的運(yùn)輸

O2和CO2都以兩種形式存在于血液：物理溶解的和化學(xué)結(jié)合。先物理溶解后才能進(jìn)行化學(xué)結(jié)合。——?jiǎng)討B(tài)平衡。

血液中O2和CO2的運(yùn)輸形式以化學(xué)結(jié)合為主。氣體在溶液中溶解的量與其分壓和溶解度成正比，和溫度成反比。每100ml血液含溶解的CO2為3ml，每100ml血液含溶解的O2為0.3ml。

第四節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸7呼吸生理09第七章呼吸生理(一)化學(xué)結(jié)合

O2與血紅素中Fe2＋結(jié)合。氧合過程是可逆的，在PO2高時(shí)，氧合。在PO2低時(shí)，釋放出O2。

血氧容量：100ml血液中Hb所能結(jié)合的最大O2量。

血氧含量：100ml血液中Hb實(shí)際結(jié)合的O2量。

血氧飽和度：血氧含量/血氧容量。第四節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸7呼吸生理09第七章呼吸生理(二)CO2的化學(xué)結(jié)合血液中CO2也以物理溶解和化學(xué)結(jié)合兩種形式運(yùn)輸：

化學(xué)結(jié)合主要以碳酸氫鹽

或氨基甲酸血紅蛋白的形式進(jìn)行運(yùn)輸

1.結(jié)合成碳酸氫鹽進(jìn)行運(yùn)輸：

組織→→血液——CO2，+H2O→→H2CO3→→HCO3-、H+，HCO3-濃度不斷增加，順濃度梯度

紅細(xì)胞→→血漿，Cl-

血漿→→紅細(xì)胞，以維持膜內(nèi)外的離子平衡。HCO3-

在血漿中則與Na+結(jié)合成碳酸氫鹽。第四節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸7呼吸生理09第七章呼吸生理第四節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸

上述反應(yīng)是可逆的，決定反應(yīng)方向的是CO2分壓。血液流向肺泡毛細(xì)血管時(shí)，各反應(yīng)向相反方向進(jìn)行。7呼吸生理09第七章呼吸生理第三節(jié)氣體交換和運(yùn)輸2.氨基甲酸血紅蛋白的形式：

一部分CO2與Hb的氨基結(jié)合生成氨基甲酰血紅蛋白，并能迅速解離。這一反應(yīng)無需酶的催化、迅速、可逆。主要調(diào)節(jié)因素是血紅蛋白的氧合作用:1)氧合血紅蛋白（酸性高）不易與CO2結(jié)合-肺泡毛細(xì)血管內(nèi)2)還原血紅蛋白（酸性低）容易與CO2結(jié)合-組織毛細(xì)血管內(nèi)7呼吸生理09第七章呼吸生理第五節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3呼吸運(yùn)動(dòng)是一種節(jié)律性的活動(dòng)，其深度和頻率隨體內(nèi)外環(huán)境條件而改變。

呼吸肌本身沒有節(jié)律性，它的節(jié)律性來自中樞神經(jīng)系統(tǒng)。Sec.2Sec.1Sec.4Sec.37呼吸生理09節(jié)律呼吸的形成吸氣是如何發(fā)生的？吸氣如何轉(zhuǎn)變?yōu)楹魵猓?/p>

“切斷機(jī)制”假說

第五節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)7呼吸生理09++++++-第五節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)7呼吸生理09第七章呼吸生理Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3二、呼吸調(diào)節(jié)：神經(jīng)性調(diào)節(jié)和化學(xué)性調(diào)節(jié)（一）神經(jīng)調(diào)節(jié)（肺牽張反射，本體感受性反射，防御性呼吸反射）1.肺牽張反射

感覺器：位于從氣管到細(xì)支氣管的平滑肌中

傳導(dǎo)通路：當(dāng)肺擴(kuò)張→→感覺器興奮，

經(jīng)迷走神經(jīng)——傳入纖維→→延髓.

反射效應(yīng)：在延髓內(nèi)通過一定的神經(jīng)聯(lián)系使吸氣切斷機(jī)制興奮，切斷吸氣，轉(zhuǎn)為呼氣。這個(gè)反射起負(fù)反饋的作用，使吸氣不致于過長。Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3第五節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)7呼吸生理09第七章呼吸生理2.呼吸肌本體感受性反射：

肌梭和肌腱是骨骼肌的本體感受器，它們所引起的反射為本體感受性反射——牽張反射。3.防御性呼吸反射：

咳嗽(cough)、噴嚏(sneeze)均為防御性呼吸反射。

咳嗽時(shí)，先是短促或深吸氣，接著聲門緊閉，呼氣肌強(qiáng)烈收縮，肺內(nèi)壓和胸膜腔內(nèi)壓急速上升，然后聲門突然打開，由于氣壓差極大，氣體便以極高的速度從肺內(nèi)沖出，將呼吸道內(nèi)異物或分泌物排出。第五節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)7呼吸生理09第七章呼吸生理(二)化學(xué)性調(diào)節(jié)：（CO2

，H＋，O2的影響）

1.CO2對呼吸的影響：動(dòng)脈血液中必須保持一定的CO2，呼吸中樞才能保持正常的興奮性。人在過度通氣后會(huì)發(fā)生呼吸暫停。動(dòng)脈血中CO2適量增加時(shí)，使呼吸加深加快；但增加到40％時(shí)，則引起呼吸中樞麻痹，抑制呼吸。第五節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)7呼吸生理09Sec.2Sec.1Sec.4Sec.3

CO2對呼吸的刺激作用通過兩條途徑實(shí)現(xiàn)：

a、刺激外周化學(xué)感受器，沖動(dòng)經(jīng)竇神經(jīng)和迷走神經(jīng)傳入延髓，反射性地引起呼吸加深加快

b、刺激延髓腹側(cè)面的中樞化學(xué)感受器，再引起延髓呼吸神經(jīng)元興奮?！饕摹Ｖ袠谢瘜W(xué)感受器：腦脊液和局部細(xì)胞外液的H+，血液中的CO2能迅速通過血腦屏障→→H2CO3→→H+，脊液中的[H+]升高，從而刺激中樞化學(xué)感受器