人體解剖生理學(xué) 課件 第八章呼吸系統(tǒng) 第二節(jié)呼吸過(guò)程 第三節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)

第

八章呼吸系統(tǒng)第一節(jié)呼吸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第二節(jié)

呼吸的過(guò)程目錄第三節(jié)

呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握呼吸的概念與基本環(huán)節(jié)；肺換氣和組織換氣的過(guò)程及其影響因素。2.熟悉肺通氣的動(dòng)力、彈性阻力和非彈性阻力；氧氣和二氧化碳的運(yùn)輸形式。3.了解呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)。4.熟練掌握肺通氣功能的測(cè)定。5.學(xué)會(huì)觀察胸膜腔負(fù)壓。呼吸的過(guò)程第二節(jié)概述呼吸：機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過(guò)程。

呼吸全過(guò)程示意圖一、肺通氣肺通氣：指肺與外界環(huán)境之間的氣體交換。

肺通氣的器官

呼吸道：溝通肺泡與外界環(huán)境的

氣體通道。

肺泡：氣體交換的場(chǎng)所。

胸廓：肺通氣的動(dòng)力。肺通氣的原理一是推動(dòng)氣體流動(dòng)的動(dòng)力；二是阻止其流動(dòng)的阻力。前者必須克服后者，才能實(shí)現(xiàn)肺通氣。

一、肺通氣（一）肺通氣的動(dòng)力原動(dòng)力：呼吸運(yùn)動(dòng)；直接動(dòng)力：大氣壓與肺內(nèi)壓之間的壓力差。一、肺通氣1.呼吸運(yùn)動(dòng)

呼吸肌的收縮和舒張引起的胸廓節(jié)律性擴(kuò)大和縮小,包括吸氣運(yùn)動(dòng)和呼氣運(yùn)動(dòng)。參與呼吸的肌肉主要吸氣?。弘跫『屠唛g外肌主要呼氣?。豪唛g內(nèi)肌和腹肌輔助吸氣?。盒苯羌?、胸鎖乳突肌等一、肺通氣1.呼吸運(yùn)動(dòng)吸氣運(yùn)動(dòng)：吸氣肌收縮－胸廓擴(kuò)張－肺擴(kuò)張－肺容量增加－肺內(nèi)壓暫時(shí)下降－氣體進(jìn)入肺呼氣運(yùn)動(dòng)：膈肌和肋間外肌舒張－肺回縮－胸廓回縮－肺內(nèi)壓升高－氣體被呼出3.呼吸的類型a.平靜呼吸和用力呼吸b.腹式呼吸和胸式呼吸：一般男性以腹式呼吸為主，女性以胸式呼吸為主。一、肺通氣2.肺內(nèi)壓

肺泡內(nèi)的壓力。在呼吸運(yùn)動(dòng)中，肺內(nèi)壓隨胸腔容積的變化而發(fā)生周期性變化。吸氣初：肺內(nèi)壓<大氣壓吸氣開(kāi)始吸氣末：肺內(nèi)壓=大氣壓吸氣停止呼氣初：肺內(nèi)壓>大氣壓呼氣開(kāi)始呼氣末：肺內(nèi)壓=大氣壓呼氣停止一、肺通氣3.胸膜腔內(nèi)壓胸膜腔：位于兩層胸膜之間的潛在、密閉的腔隙，其內(nèi)僅少量漿液。胸膜腔內(nèi)壓：指胸膜腔內(nèi)的壓力。一、肺通氣胸膜腔負(fù)壓的意義：

胸膜腔內(nèi)負(fù)壓對(duì)維持肺的擴(kuò)張狀態(tài)具有非常重要的意義，而胸膜腔的密閉狀態(tài)是形成胸膜腔內(nèi)負(fù)壓的前提。

此外，胸膜腔負(fù)壓也作用于壁薄而可擴(kuò)張性大的腔靜脈和胸導(dǎo)管等，使之?dāng)U張而有利于靜脈血和淋巴的回流。一、肺通氣氣胸：

在外傷或疾病等原因?qū)е滦乇诨蚍纹屏褧r(shí)，胸膜腔與大氣相通，空氣將立即自外界或肺泡進(jìn)入負(fù)壓的胸膜腔內(nèi)，形成氣胸。此時(shí)胸膜腔的密閉性喪失，胸膜腔內(nèi)壓等于大氣壓，肺將因其自身的內(nèi)向回縮力的作用而塌陷，不再隨胸廓的運(yùn)動(dòng)而節(jié)律性擴(kuò)張和縮小。一、肺通氣（二）肺通氣的阻力肺彈性阻力

肺的彈性回縮力(1/3)彈性阻力

肺泡表面張力(2/3)

胸廓彈性阻力

氣道阻力（主要）非彈性阻力慣性阻力

組織粘滯阻力一、肺通氣1.彈性阻力

（1）肺的彈性阻力肺組織的彈性回縮力

來(lái)源于彈力纖維和膠原纖維。一定范圍內(nèi)，肺被擴(kuò)張?jiān)酱?，肺彈性回縮力也越大。

肺氣腫→彈性纖維斷裂→彈性回縮力下降→呼期末肺內(nèi)存留氣體→肺通氣效率降低一、肺通氣1.彈性阻力

（1）肺的彈性阻力表面張力肺泡壁內(nèi)表面襯有一薄層液體，與肺泡直接形成液-氣界面，產(chǎn)生了表面張力，傾向于使肺泡縮小。一、肺通氣

表面活性物質(zhì)由Ⅱ型細(xì)胞分泌,主要成分為二棕櫚酰卵磷脂（DPPC)。DPPC特點(diǎn)：分子一端是非極性疏水的，另一端是極性親水的。以單分子層分布在肺泡液-氣界面，密度隨肺泡的張縮而變化。作用：降低肺泡表面張力。一、肺通氣1.彈性阻力

（2）胸廓的彈性阻力①胸廓處于自然位置時(shí)(肺容量≈67％)，不表現(xiàn)有彈性回縮力；②胸廓縮小時(shí)(肺容量＜67％)，胸廓的彈性回縮力向外=吸氣的動(dòng)力，呼氣的阻力；③胸廓擴(kuò)大時(shí)(肺容量＞67％)，胸廓的彈性回縮力向內(nèi)=吸氣的阻力，呼氣的動(dòng)力。一、肺通氣2.非彈性阻力包括：慣性阻力、粘滯阻力和氣道阻力。氣道阻力是主要成分，約占80%～90%。氣道阻力：氣體通過(guò)呼吸道時(shí)氣體分子之間及氣體分子與氣道壁

之間的摩擦力。影響氣道阻力的因素:

（1）呼吸道口徑大小

（2）氣流速度（3）氣流形式一、肺通氣（三）肺通氣功能的評(píng)價(jià)1.肺容積潮氣量（TV）：每次吸入或呼出的氣量。平靜，500ml補(bǔ)吸氣量（IRV）：平靜吸氣末，盡力吸氣所能吸入的氣量。1500～2000ml補(bǔ)呼氣量（ERV）：平靜呼氣末，盡力呼氣所能呼出的氣量。900～1200ml

余氣量（RV）：最大呼氣末存留于肺內(nèi)不能再呼出的氣量。1000～1500ml一、肺通氣（三）肺通氣功能的評(píng)價(jià)2.肺容量深吸氣量（DIV)＝潮氣量＋補(bǔ)吸氣量2000～2500ml反映最大通氣潛力的指標(biāo)功能余氣量（FRV）=余氣量＋補(bǔ)呼氣量2500ml生理意義：緩沖呼吸過(guò)程中肺泡氣O2和CO2分壓的變化肺活量（VC）=潮氣量＋補(bǔ)吸氣量＋補(bǔ)呼氣量2500～3500ml一、肺通氣（三）肺通氣功能的評(píng)價(jià)2.肺容量深吸氣量（DIV)＝潮氣量＋補(bǔ)吸氣量2000～2500ml反映最大通氣潛力的指標(biāo)功能余氣量（FRV）=余氣量＋補(bǔ)呼氣量2500ml生理意義：緩沖呼吸過(guò)程中肺泡氣O2和CO2分壓的變化肺活量（VC）=潮氣量＋補(bǔ)吸氣量＋補(bǔ)呼氣量2500～3500ml肺總量（TLC)=肺活量＋余氣量

3500～5000ml一、肺通氣用力肺活量（FEV）：盡力最大吸氣后再盡力盡快呼氣,在一定時(shí)間所能呼出的氣量,通常以它所占用力肺活量百分比表示，也稱時(shí)間肺活量（TVC）。正常成年人第1s、2s、3s末分別為83%、96%和99%，其中第一秒用力肺活量最有意義。

一、肺通氣（三）肺通氣功能的評(píng)價(jià)3.肺通氣量

每分通氣量:指每分鐘吸入或呼出的氣體總量。

肺通氣量=潮氣量×呼吸頻率平靜呼吸時(shí),正常成人約為：500ml×(12~18)次/分＝6~9L/min一、肺通氣（三）肺通氣功能的評(píng)價(jià)4.肺泡通氣量無(wú)效腔：從鼻到肺泡,凡沒(méi)有參與肺泡與血液間的氣體交換的容積。

①解剖無(wú)效腔:從鼻到終末細(xì)支氣管的呼吸道容積,正常成人約150ml。

②肺泡無(wú)效腔:沒(méi)有與血液進(jìn)行氣體交換的肺泡的容積,平臥時(shí)很小。

③生理無(wú)效腔=解剖無(wú)效腔+肺泡無(wú)效腔一、肺通氣（三）肺通氣功能的評(píng)價(jià)4.肺泡通氣量肺泡通氣量：每分鐘在肺泡中進(jìn)行氣體交換的有效通氣量。肺泡通氣量＝(潮氣量－無(wú)效腔氣量)×呼吸頻率★

肺泡通氣量比肺通氣量更能反映肺通氣的真實(shí)效能。一、肺通氣呼吸形式呼吸頻率

(次/分)潮氣量(ml)肺通氣量(ml/min)肺泡通氣量(ml/min)平靜呼吸

1250060004200淺快呼吸24

2506000

2400深慢呼吸6

1000

6000

5100不同呼吸頻率和幅度的每分肺通氣量和肺泡通氣量二、肺換氣和組織換氣（一）氣體交換原理

氣體分子不停的進(jìn)行著無(wú)定向的運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果是氣體分子從分壓高處向分壓低處發(fā)生凈轉(zhuǎn)移，這一過(guò)程稱為氣體擴(kuò)散。

肺換氣和組織換氣就是物理性的擴(kuò)散過(guò)程。二、肺換氣和組織換氣（一）氣體交換原理由表中數(shù)值可見(jiàn)，肺泡氣、靜脈血、動(dòng)脈血和組織中的O2和CO2分壓各不相同，存在著分壓差，從而確定了血液流經(jīng)肺泡和組織時(shí)O2和CO2的擴(kuò)散方向。肺泡氣動(dòng)脈血混合靜脈血組織PO213.6(102)13.3(100)5.33(40)4.00(30)PCO25.33(40)5.33(40)6.13(46)6.67(50)二、肺換氣和組織換氣（二）肺換氣部位：肺泡與毛細(xì)血管之間的氣體交換過(guò)程。結(jié)果：將靜脈血變成了含O2比較多的動(dòng)脈血。二、肺換氣和組織換氣（二）肺換氣影響因素：1.與呼吸膜厚度呈反變關(guān)系2.與呼吸膜面積呈正變關(guān)系3.通氣/血流比值二、肺換氣和組織換氣（二）肺換氣影響因素：3.通氣/血流比值

是指每分鐘肺泡通氣量（V）和每分鐘肺血流量（Q）的比值，簡(jiǎn)稱V/Q。該比值反映了肺泡通氣量與肺毛細(xì)血管血液灌注量的匹配程度。正常人安靜時(shí)，每分鐘肺泡通氣量約為4.2L，每分鐘肺血流量即為心輸出量，約為5L，則V/Q為0.84，此種匹配最為合適，氣體交換的效率最高，靜脈血流經(jīng)肺毛細(xì)血管時(shí)，將全部變?yōu)閯?dòng)脈血。二、肺換氣和組織換氣（二）肺換氣V/Q比值↑＞0.84肺血管栓塞通氣過(guò)度，血流不足—肺泡無(wú)效腔增大V/Q比值↓＜0.84支氣管痙攣通氣不足，血流過(guò)多—功能性A-V短路二、肺換氣和組織換氣（三）組織換氣部位：血液與組織細(xì)胞之間的氣體交換過(guò)程。結(jié)果：將動(dòng)脈血變成了含CO2比較多的靜脈血。三、氧氣和二氧化碳在血液中的運(yùn)輸（一）氧氣的運(yùn)輸形式：物理溶解（1.5%）、化學(xué)結(jié)合（98.5%）Hb與O2的結(jié)合有以下特征：①反應(yīng)快、可逆，不需酶的催化、受PO2的影響；②該反應(yīng)是氧合，不是氧化，F(xiàn)e2+與O2結(jié)合后仍是二價(jià)鐵；③1分子Hb可以結(jié)合4分子O2。三、氧氣和二氧化碳在血液中的運(yùn)輸發(fā)紺：當(dāng)血液中的去氧HB含量達(dá)到50G/L以上時(shí)，在口唇、甲

床等處皮膚與黏膜可呈現(xiàn)青紫色。發(fā)紺一般表示缺氧，但缺氧不一定發(fā)紺。三、氧氣和二氧化碳在血液中的運(yùn)輸（二）二氧化碳的運(yùn)輸形式：物理溶解（5%）化學(xué)結(jié)合

1.碳酸氫鹽形式（88%）

2.氨基甲酸血紅蛋白形式（7%）三、氧氣和二氧化碳在血液中的運(yùn)輸（二）二氧化碳的運(yùn)輸1.碳酸氫鹽形式三、氧氣和二氧化碳在血液中的運(yùn)輸（二）二氧化碳的運(yùn)輸2.氨基甲酸血紅蛋白形式（7%）HbNH2O2＋H+＋CO2

HHbNHCOOH＋O2

①無(wú)需酶的催化；

②反應(yīng)迅速、可逆。呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)第三節(jié)一、呼吸中樞脊髓：高位呼吸中樞和呼吸肌聯(lián)系的中轉(zhuǎn)部位以及某些呼吸反射的初級(jí)整合中樞腦橋：呼吸調(diào)整中樞延髓：產(chǎn)生呼吸節(jié)律的基本中樞大腦皮層：隨意呼吸調(diào)節(jié)系統(tǒng)二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)1.肺牽張反射：肺擴(kuò)張時(shí)抑制吸氣活動(dòng)的反射感受器：氣管到細(xì)支氣管平滑肌中的牽張感受器傳入神經(jīng)：迷走神經(jīng)中樞：延髓作用：使吸氣轉(zhuǎn)為呼氣意義：阻止吸氣過(guò)深過(guò)長(zhǎng)，促使吸氣轉(zhuǎn)為呼氣，與腦橋呼吸調(diào)整中樞共同調(diào)節(jié)呼吸的頻率和深度。二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)2.化學(xué)感受性反射（1）外周化學(xué)感受器頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體直接感受動(dòng)脈血液中PO2、PCO2和[H+]變化傳入沖動(dòng)經(jīng)竇神經(jīng)、主動(dòng)脈神經(jīng)傳入延髓二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)2.化學(xué)感受性反射（2）中樞化學(xué)感受器位于延髓腹外側(cè)淺表部中樞化學(xué)敏感區(qū)直接感受腦脊液和局部細(xì)胞外液的[H+]的改變間接感受動(dòng)脈血中PCO2的改變不感受缺O(jiān)2的刺激傳入沖動(dòng)興奮延髓呼吸中樞二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)CO2對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)CO2是調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的最重要的生理性化學(xué)因素動(dòng)脈血PCO2在一定范圍內(nèi)升高，可以加強(qiáng)對(duì)呼吸的刺激作用動(dòng)脈血PCO2超過(guò)一定限度則有抑制和麻醉效應(yīng)CO2

中樞化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器延髓呼吸中樞呼吸

運(yùn)動(dòng)

＞2mmHg＞10mmHg肺泡通氣量

二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)H+