呼吸(人體解剖生理學(xué))

第五節(jié)

呼吸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

呼吸—肺通氣

大致解剖上呼吸道鼻、咽、喉下呼吸道

氣管支氣管終末細(xì)支氣管呼吸

肺通氣呼吸氣體的交換氣體在血液中的運(yùn)輸呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)呼吸

呼吸的概念

呼吸的意義：機(jī)體與環(huán)境之間所進(jìn)行的氣體交換過程

維持內(nèi)環(huán)境02和CO2含量的相對穩(wěn)定，保證機(jī)體新陳代謝的正常進(jìn)行

呼吸

呼吸過程

外呼吸氣體在血液中的運(yùn)輸

內(nèi)呼吸(組織換氣)肺通氣

肺換氣呼吸—肺通氣肺通氣pulmonaryventilation肺與外環(huán)境之間的氣體交換肺通氣的動力直接動力肺內(nèi)壓與大氣壓之間的壓力

原動力呼吸運(yùn)動呼吸—肺通氣呼吸運(yùn)動

Respiratorymovement呼吸肌的收縮和舒張引起胸廓的擴(kuò)大和縮小

呼吸肌

呼吸肌膈肌肋間肌

一些胸部、肩部、腹部的輔助呼吸肌

呼吸

—肺通氣呼吸—肺通氣平靜呼吸膈肌和肋間外肌收縮--------吸氣膈肌和肋間外肌舒張--------呼氣

吸氣主動，呼氣被動呼吸—肺通氣用力呼吸

吸氣時，除膈肌、肋間外肌加強(qiáng)收縮外，還有胸鎖乳突肌、斜角肌等輔助吸氣肌也參加收縮

呼氣時，除膈肌和肋間外肌舒張外，還有呼氣肌(如腹壁肌、肋間內(nèi)肌等)參加收縮

吸氣、呼氣均主動呼吸—肺通氣肺通氣的阻力

彈性阻力

非彈性阻力

呼吸—肺通氣彈性阻力Elasticresistance定義：彈性組織在外力作用下變形時產(chǎn)生對抗變形和回縮的力組成胸廓的彈性阻力

肺的彈性阻力

呼吸—肺通氣順應(yīng)性compliance定義：彈性組織在外力作用下的可擴(kuò)展性順應(yīng)性與彈性阻力的關(guān)系：C=1/R呼吸—肺通氣

肺的彈性阻力肺彈力纖維回縮力：1/3肺泡表面張力：2/3呼吸肺泡回縮力=表面張力/肺泡半徑呼吸—肺通氣肺泡表面活性物質(zhì)Surfactant來源：II型細(xì)胞分泌的一種復(fù)雜的脂蛋白主要成分：二軟脂酰卵磷脂生理作用：降低表面張力維持大小肺泡的容積相對穩(wěn)定調(diào)整肺泡回縮力的作用避免肺水腫呼吸—肺通氣非彈性阻力

氣道阻力組織粘滯阻力

較小，一般可忽略不計

呼吸—肺通氣

氣道阻力受氣道口徑和氣流速度的影響

氣道口徑是主要因素，阻力與氣道的半徑四次方成反比迷走神經(jīng)興奮，引起平滑肌收縮，使氣道口徑減小，氣道阻力增大交感神經(jīng)興奮，引起平滑肌舒張，使氣道口徑增大，氣道阻力減小

呼吸—肺通氣肺內(nèi)壓

是指肺泡內(nèi)的壓力

肺內(nèi)壓<大氣壓，外界氣體流人肺泡肺內(nèi)壓>大氣壓,肺內(nèi)氣體流出肺呼吸—肺通氣胸內(nèi)負(fù)壓Intrapleuralpressure指胸膜腔內(nèi)的壓力。平靜呼吸過程中，胸內(nèi)壓總是低于大氣壓，所以又稱胸內(nèi)負(fù)壓

生理意義

維持肺泡處于擴(kuò)張狀態(tài)，有利于肺通氣和肺換氣

有利于腔靜脈和胸導(dǎo)管的擴(kuò)張，促進(jìn)靜脈血液和淋巴液的回流

呼吸—肺通氣胸內(nèi)負(fù)壓形成

胸膜腔是一個密閉潛在的腔隙，二層胸膜之間只有少量漿液，沒有氣體

人出生后胸廓增長速度大于肺的增長速度，肺始終處于被胸廓牽拉而擴(kuò)張的狀態(tài)

肺和胸廓都具有彈性，肺組織由于被牽拉擴(kuò)張而產(chǎn)生了回縮力

呼吸—肺通氣胸內(nèi)壓=肺內(nèi)壓—肺回縮力

在吸氣末和呼氣末，肺內(nèi)壓等于大氣壓，則：胸內(nèi)壓=大氣壓—肺回縮力

將大氣壓作為0，則胸內(nèi)壓=-肺回縮力呼吸—肺通氣呼吸—肺通氣肺容量pulmonarycapacity1指肺容納的氣體量1.潮氣量Tidalvolume（TV）

是指平靜呼吸時，每次吸人或呼出的氣量正常值約400—500mL

2.補(bǔ)吸氣量Inspiratoryreservevolume（IRV）是指平靜吸氣末，再盡力吸氣所能吸人的最大氣量正常值約1500-1800mL3.補(bǔ)呼氣量

Expiratoryreservevolume(ERV)是指平靜呼氣末，再盡力呼氣所能呼出的最大氣量正常值約900—1200mL呼吸—肺通氣肺容量24.殘氣量residualvolume

是指最大呼氣末仍殘存在肺內(nèi)的氣量

正常值男性約1500mL，女性約1000mL5.功能殘氣量Functionalresidualcapacity

是指平靜呼氣末殘存在肺內(nèi)的氣量正常值男性約5000mL，女性約3500mL呼吸—肺通氣肺容量27.肺活量Vitalcapacity是指在做最大吸氣之后再盡力呼氣所能呼出的氣量肺活量=潮氣量+補(bǔ)吸氣量+補(bǔ)呼氣量正常成人男性約3500mL，女性約2500mL反映肺一次通氣的最大能力呼吸—肺通氣肺容量38.時間肺活量Timedvitalcapacity是指盡力吸氣后，再用力并以最快的速度呼出，分別測量第1秒末、第2秒末、第3秒末呼出的氣量占肺活量的百分?jǐn)?shù)正常成人第1秒末呼出的氣量約占肺活量的83％，第2秒末約占96％，第3秒末約占99％

呼吸—肺通氣肺容量殘氣量補(bǔ)呼氣量潮氣量補(bǔ)吸氣量無效腔氣量肺總?cè)萘恐阜嗡菁{的最大氣量，相當(dāng)于是肺活量和余氣量之和呼吸—肺通氣示意圖呼吸—肺通氣肺活量=潮氣量+補(bǔ)吸氣量+補(bǔ)呼氣量深吸氣量=潮氣量+補(bǔ)吸氣量深呼氣量=潮氣量+補(bǔ)呼氣量功能殘氣量=殘氣量+補(bǔ)呼氣量呼吸—肺通氣肺通氣量Ventilation

每分通氣量Minuteventilation

每分通氣量是指每分鐘進(jìn)或出肺的氣體總量平靜呼吸時，每分通氣量=潮氣量×呼吸頻率

肺泡通氣量Alveolarventilation每分鐘吸人肺泡的新鮮空氣量每分肺泡通氣量=(潮氣量—解剖無效腔氣量)×呼吸頻率呼吸—肺通氣解剖無效腔從上呼吸道至呼吸性細(xì)支氣管以前的呼吸道

其腔內(nèi)的氣體不參與氣體交換

容量約為150ml呼吸—肺通氣肺泡無效腔進(jìn)入肺泡的氣體因血液在肺內(nèi)分布不均勻而未能進(jìn)行氣體交換正常人肺泡無效腔接近于零

生理無效腔肺泡無效腔加上解剖無效腔

呼吸—氣體的交換氣體交換

Exchangofrespiratorygas肺換氣

組織換氣

呼吸—氣體的交換氣體交換的動力是膜兩側(cè)各氣體的分壓差

02和C02的交換都是通過生物膜以單純擴(kuò)散方式來完成

呼吸—氣體的交換呼吸膜呼吸—氣體的交換肺泡氣、血液和組織內(nèi)O2和CO2的分壓KPa(mmHg)

空氣肺泡氣動脈血靜脈血組織O2

21.2(159)13.9(104)13.3(100)5.3(40)4.0(30)C02

0.04(0.3)5.3(40)5.3(40)6.1(46)6.7(50)呼吸—氣體的交換肺換氣肺泡氣的02分壓>靜脈血的02分壓

肺泡氣的C02分壓<靜脈血的C02分壓

呼吸—氣體的交換影響肺換氣的因素

呼吸膜面積和厚度

通氣／血流比值（V/Q）呼吸—氣體的交換通氣／血流比值（V/Q）每分肺泡通氣量與肺血流量之間的比值V/Q維持0.84是適宜狀態(tài)，氣體交換效率高呼吸—氣體的交換通氣／血流比值（V/Q）V/Q增大：肺通氣過度或肺血流量不足V/Q減?。悍瓮獠蛔慊蚍窝髁窟^多呼吸—氣體的交換組織換氣血液與細(xì)胞之間02和C02的交換過程組織內(nèi)的02分壓<動脈血的O2分壓組織內(nèi)的C02分壓>動脈血的C02分壓02由血液向組織細(xì)胞擴(kuò)散，C02則由組織細(xì)胞向血液內(nèi)擴(kuò)散

呼吸—氣體的交換影響組織換氣的因素組織細(xì)胞代謝與血液供應(yīng)情況組織細(xì)胞與有血流的毛細(xì)血管間距離呼吸—氣體的運(yùn)輸02和C02在血液中的運(yùn)輸形式

物理溶解化學(xué)結(jié)合

化學(xué)結(jié)合是氣體的主要運(yùn)輸形式

呼吸—氣體的運(yùn)輸O2的運(yùn)輸

物理溶解

化學(xué)結(jié)合02+Hb

HbO2

PO2高PO2低呼吸—氣體的運(yùn)輸HbO2呈鮮紅色，Hb呈紫藍(lán)色紫紺：血液含還原Hb>5g％，皮膚、甲床或粘膜出現(xiàn)淺藍(lán)色，為缺氧的表現(xiàn)呼吸—氣體的運(yùn)輸CO中毒CO與血紅蛋白的親和力是02的210倍血紅蛋白中的Fe2＋被氧化成Fe3＋，失去與O2結(jié)合的能力櫻桃紅色呼吸—氣體的運(yùn)輸C02的運(yùn)輸物理溶解5％化學(xué)結(jié)合碳酸氫鹽88％氨基甲酸血紅蛋白7％呼吸—氣體的運(yùn)輸呼吸—氣體的運(yùn)輸氨基甲酸血紅蛋白形式C02與血紅蛋白的氨基(NH2)結(jié)合成氨基甲酸血紅蛋白反應(yīng)無需酶的參加，而且是可逆的

呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)呼吸的調(diào)節(jié)

神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)呼吸中樞Respiratorycenters

分布于大腦皮層、間腦、腦橋、延髓和脊髓等部位

呼吸節(jié)律基本上起源于延髓

腦橋中存在著能完善呼吸節(jié)律的呼吸調(diào)整中樞

呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)延髓有一個中樞吸氣活動發(fā)生器

，可引起吸氣神經(jīng)

興奮，產(chǎn)生吸氣

延髓內(nèi)還有一個吸氣切斷機(jī)制，興奮后可切斷吸氣而發(fā)生呼氣

呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)C02、H+和其它傳人沖動作用下，吸氣中樞的吸氣神經(jīng)元興奮

傳至脊髓吸氣肌運(yùn)動神經(jīng)元，引起吸氣

傳至吸氣切斷機(jī)制，使之興奮

傳至腦橋呼吸調(diào)整中樞，使之興奮

呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)肺牽張反射PulmonarystretchreflexorHering-BreuerReflex

(黑—伯反射)指肺擴(kuò)張或肺縮小引起的吸氣抑制或興奮的反射

感受器位于氣管和支氣管的平滑肌內(nèi)

吸氣時肺擴(kuò)張，牽拉呼吸道使之?dāng)U張，感受器興奮

沖動經(jīng)迷走神經(jīng)傳人延髓，切斷和終止吸氣，轉(zhuǎn)入呼氣

呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)化學(xué)感受器反射中樞化學(xué)感受器位于延髓腹外側(cè)淺表部位

對局部的H+和C02濃度變化敏感，尤其是H+濃度

外周化學(xué)感受器位于頸動脈體和主動脈體感受血液中PC02、PO2和H+濃度的變化

呼吸—呼吸的調(diào)節(jié)C02對呼吸運(yùn)動的影響

C02是調(diào)節(jié)呼吸最重要的生理性體液因子

C02濃度升高引起呼吸運(yùn)動加深加快作用途經(jīng)刺