《人體生理學(xué)》課件05-第五章 呼吸

第一節(jié)概述（Introduction）一、呼吸的概念及過程

二、呼吸器官的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能(一)

呼吸道呼吸道平滑肌舒縮活動(dòng)的調(diào)節(jié)自主神經(jīng)的調(diào)節(jié)：

迷走神經(jīng)興奮：Ach+M受體→收縮→阻力↑交感神經(jīng)興奮：NE+

β2受體→舒張→阻力↓體液因素的調(diào)節(jié)：組胺、5

-羥色胺、內(nèi)皮素、血管活性腸肽

(二)肺泡

1.肺泡與呼吸膜

肺泡上皮細(xì)胞

Ⅰ型細(xì)胞

Ⅱ型細(xì)胞呼吸膜2.肺泡表面張力與表面活性物質(zhì)球形肺泡的液－氣界面所產(chǎn)生的表面張力的合力指向肺泡腔

肺泡表面活性物質(zhì)(Pulmonarysurfactant)

由肺泡Ⅱ型細(xì)胞產(chǎn)生的二棕櫚酰卵磷脂作用：降低肺泡的表面張力生理意義：

①維持肺泡的穩(wěn)定性

②減少肺間質(zhì)和肺泡內(nèi)的組織液生成，防止肺水腫發(fā)生

③降低吸氣阻力，增加肺的順應(yīng)性(三)胸廓和呼吸肌

(四)胸膜腔和胸膜腔內(nèi)壓

胸膜腔內(nèi)壓

(intrapleuralpressure)：是指胸膜腔內(nèi)的壓力，習(xí)慣上稱為胸膜腔負(fù)壓（視大氣壓為零）肺回縮以胸膜腔密閉且含漿液為條件胸廓生長(zhǎng)>肺生長(zhǎng)胸廓容積>肺容積胸廓將肺拉大肺回縮胸內(nèi)負(fù)壓胸膜腔負(fù)壓的形成胸膜腔負(fù)壓的產(chǎn)生原理:胸膜腔內(nèi)壓=肺內(nèi)壓-肺回縮力在吸氣末或呼氣末,肺內(nèi)壓=大氣壓,所以胸膜腔內(nèi)壓=大氣壓-肺回縮力

=0-肺回縮力=-肺回縮力胸膜腔形成原理小結(jié)

肺內(nèi)壓肺回縮力（大氣壓）（肺組織彈性回縮力和肺泡表面張力）迫使臟層胸膜外移使肺擴(kuò)張迫使臟層胸膜回位兩種方向相反作用力的代數(shù)和胸內(nèi)壓＝大氣壓＋（－肺回縮力）胸內(nèi)壓＝0－肺回縮力胸膜腔負(fù)壓的生理意義(1)維持肺的擴(kuò)張狀態(tài),并使肺隨胸廓運(yùn)動(dòng)而被動(dòng)運(yùn)動(dòng)(2)促進(jìn)靜脈血和淋巴液的回流氣胸的危害第二節(jié)肺通氣（pulmonaryventilation）

一、肺通氣的原理(一)肺通氣的動(dòng)力呼吸肌舒縮活動(dòng)原動(dòng)力肺內(nèi)壓與大氣壓的壓力差直接動(dòng)力1.呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸肌收縮和舒張引起的胸廓節(jié)律性擴(kuò)大和縮小稱為呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸運(yùn)動(dòng)形式腹式呼吸和胸式呼吸：腹式呼吸(Abdominalbreathing)以膈肌舒縮活動(dòng)為主的呼吸運(yùn)動(dòng)胸式呼吸(Thoracicbreathing)以肋間外肌舒縮活動(dòng)為主的呼吸運(yùn)動(dòng)2.肺內(nèi)壓的變化人工呼吸的原理？(二)肺通氣的阻力

1.彈性阻力與順應(yīng)性（1）彈性阻力的概念:

肺的彈性阻力即肺回縮力：肺泡表面張力：2/3肺組織的彈性回縮力：1/3胸廓的彈性阻力即胸廓的彈性回位力：方向隨胸廓的位置而改變(2)順應(yīng)性(compliance)：指在外力作用下彈性組織的可擴(kuò)張性。容易擴(kuò)張者順應(yīng)性大，不易擴(kuò)張者順應(yīng)性小。順應(yīng)性與彈性阻力呈反變關(guān)系。2.非彈性阻力:呼吸道阻力和組織黏滯阻力呼吸道阻力的特點(diǎn)：

①只在呼吸運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生：流速快、阻力大；

②與氣體流動(dòng)形式有關(guān)：

③與氣道半徑的4次方成反比：R∝1/r41.潮氣量(tidalvolume)：400~600ml2.

補(bǔ)吸氣量：反映吸氣的儲(chǔ)備量1500~2000ml深吸氣量：補(bǔ)吸氣量和潮氣量之和3.

補(bǔ)呼氣量（Expiratoryreservevolume，ERV）：

900~1200ml4.

殘氣量（Residualvolume，RV）：1000~1500ml功能殘氣量：殘氣量和補(bǔ)呼氣量之和5.肺活量和用力呼氣量

肺通氣功能的評(píng)價(jià)（一）肺容量

肺活量（vitalcapacity）單次肺通氣的最大能力男性：3500ml

女性：2500ml

用力呼氣量

forcedexpiratoryvolume（FEV）盡力最大吸氣后再盡力盡快呼氣時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)所能呼出的氣量，占用力肺活量的百分?jǐn)?shù)，分別稱為第1、2、3秒的用力呼氣量。正常人分別為83％、96％和99％左右。用力肺活量和用力呼氣量生理情況下氣道狹窄時(shí)第1秒末:83%第2秒末:96%第3秒末:99%。

1.每分通氣量和最大通氣量

（1）每分通氣量(Minuteventilationvolume)

TV×呼吸頻率6~9L/m2

（基礎(chǔ)狀態(tài)下）

（2）最大通氣量：70~120L/min（貯備力）通氣貯量百分比=

×100%

最大通氣量－每分通氣量最大通氣量正常：等于或﹥93%（二）肺通氣量肺泡無效腔(接近于零）

生理無效腔解剖無效腔(150ml)

支氣管擴(kuò)張解剖無效腔↑肺A部分梗塞肺泡無效腔↑2.肺泡通氣量每分鐘吸入肺泡的新鮮空氣量

=（TV－無效腔氣量)×呼吸頻率為什么淺而快的呼吸對(duì)機(jī)體不利?

不同呼吸頻率和潮氣量時(shí)的肺通氣量和肺泡通氣量呼吸頻率潮氣量肺通氣量肺泡通氣量(次/分鐘)(ml)(ml/min)(ml/min)

125006000420061000600051002425060002400第三節(jié)肺換氣和組織換氣肺換氣：肺泡與肺毛細(xì)血管血液之間的氣體交換組織換氣：組織細(xì)胞與組織毛細(xì)血管血液之間的氣體交換一、氣體交換的原理

（一）氣體分壓（二）氣體擴(kuò)散速率在相同的氣體分壓下PO2↓和PCO2↑時(shí)，刺激呼吸，有助于CO2的排出，卻幾乎無助于O2的攝取結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：呼吸膜動(dòng)力：氣體的分壓差靜脈血

動(dòng)脈血二、肺換氣（一）肺換氣的過程（二）影響肺換氣的因素1.呼吸膜的厚度和面積：約0.2～1.0μm

呼吸膜的面積≈70m2

平靜呼吸=

40m2

貯備面積≈30m2

肺實(shí)變、肺氣腫及肺不張呼吸膜面積減小2.通氣血流比值(Ventilation/perfusionratio)：每分肺泡通氣量與每分鐘肺毛細(xì)血管血流量之間的比值。0.84

通氣/血流比值改變的影響第四節(jié)氣體在血液中的運(yùn)輸一、O2的運(yùn)輸：物理溶解和化學(xué)結(jié)合（一）血紅蛋白與O2的結(jié)合血液中的氧主要以氧合Hb（HbO2）形式運(yùn)輸

1.迅速而可逆、不需要酶催化、受O2分壓的影響

2.是氧合而非氧化作用

3.發(fā)紺：去氧Hb＞50g/L

紅細(xì)胞增多癥

CO中毒

1分子Hb

可結(jié)合4分子O2

Hb氧容量(OxygencapacityofHb)：1升血液中Hb所能結(jié)合的最大O2量。取決于Hb的濃度。

Hb氧含量(OxygencontentofHb):1升血液中Hb實(shí)際結(jié)合的O2量。取決于PO2。

Hb氧飽和度：(OxygensaturationofHb)

（二）氧解離曲線及其影響因素

1.氧解離曲線：是顯示PO2與血氧飽和度關(guān)系的曲線，表示不同PO2下Hb和O2結(jié)合的情況或是HbO2解離情況Hb氧飽和度（％）PO2（mmHg）（1）氧解離曲線的上段在PO2

在60~100mmHg這個(gè)范圍內(nèi)，是Hb與O2結(jié)合的部分。特點(diǎn)：較平坦表示PO2的變化對(duì)氧飽和度影響不大。

（2）氧解離曲線中段在PO2

為40~60mmHg范圍內(nèi)，是HbO2釋放O2的部分。

特點(diǎn)：較陡直，表示PO2下降HbO2

釋放O2。

當(dāng)PO2=40mmHg（混合靜脈血），氧飽和度=75%（氧含量為144ml/L），而PO2=100mmHg（動(dòng)脈血），氧飽和度=98%（氧含量為194ml/L

），表明100ml動(dòng)脈血流經(jīng)組織時(shí)，釋放50ml

的O2供組織利用。生理意義：血液流經(jīng)PO2較低的組織時(shí)可釋放適的氧，供安靜狀態(tài)下組織代謝的需要。（3）氧解離曲線下段

PO2（15~40mmHg）這個(gè)范圍內(nèi)，是HbO2與O2解離的部分

特點(diǎn)：最陡直

PO2稍有下降，HbO2釋放大量的O2，當(dāng)組織活動(dòng)加強(qiáng)時(shí)，耗O2量增多。PO2=15mmHg（混合靜脈血）氧飽和度=20%（氧含量為44ml/L）表明1L動(dòng)脈血流經(jīng)組織時(shí)，釋放150ml的O2供組織利用。生理意義：組織耗氧量增加時(shí)，血液可釋放更多的氧供組織需要。2.影響氧解離曲線的因素（1）血液的pH和PCO2：

pH↓或PCO2↑，Hb對(duì)O2的親和力降低，曲線右移；反之，曲線左移。酸度對(duì)Hb與O2親和力的影響稱為波爾效應(yīng)（Bohreffect）

波爾效應(yīng)的生理意義：

①促進(jìn)肺毛細(xì)血管中Hb與O2的結(jié)合；

②有利于組織毛細(xì)血管釋放O2，以滿足組織代謝的需要。（2）溫度的影響

溫度↑，Hb對(duì)O2親和力降低，曲線右移，促使O2的釋；溫度↓，Hb對(duì)O2親和力升高，曲線左移，O2釋放減少。（3）2,3-二磷酸甘油酸（2,3-DPG）

2,3-DPG濃度↑，Hb與O2親和力降低，曲線右移，促使

HbO2解離；

2,3-DPG濃度↓，Hb與O2親和力升高，曲線左移，O2釋放減少。

庫存血

二、CO2的運(yùn)輸物理溶解

CO2的溶解的量約占CO2的總運(yùn)輸量的5%

化學(xué)結(jié)合碳酸氫鹽（88％）氨基甲酰Hb（7％）（一）碳酸氫鹽形式第五節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)一、中樞神經(jīng)性調(diào)節(jié)（一）腦干呼吸中樞1平面：在中腦和腦橋之間橫切，呼吸無明顯變化2平面：在腦橋上、中部之間橫切，呼吸將變慢變深，如切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)，則出現(xiàn)長(zhǎng)吸式呼吸3平面：腦橋和延髓之間橫切，長(zhǎng)吸式呼吸消失，出現(xiàn)喘息樣呼吸4平面：在延髓和脊髓之間橫切，呼吸運(yùn)動(dòng)停止三級(jí)呼吸中樞理論：腦橋上部有呼吸調(diào)整中樞，中下部有長(zhǎng)吸中樞，延髓有呼吸節(jié)律基本中樞。

①背側(cè)呼吸組（DRG）：在孤束核的腹外側(cè)部，通過脊髓支配膈?、诟箓?cè)呼吸組（VRG）：疑核、后疑核及面神經(jīng)后核附近的包欽格復(fù)合體，通過脊髓支配肋間內(nèi)、外肌及腹肌延髓呼吸中樞（調(diào)節(jié)呼吸活動(dòng)的基本中樞）（二）呼吸節(jié)律的形成二、機(jī)械性反射調(diào)節(jié)（一）肺牽張反射（Hering-Breuerreflex）

概念：

肺牽張感受器：支氣管和細(xì)支氣管的平滑肌層

刺激：牽拉刺激

（1）肺擴(kuò)張反射：肺擴(kuò)張時(shí)引起吸氣抑制的反射吸氣肺擴(kuò)張刺激了氣道平滑肌的牽張感受器，沖動(dòng)經(jīng)迷走神經(jīng)上傳延髓（吸氣神經(jīng)元抑制）切斷吸氣（2）肺縮小反射：肺萎陷到一定程度時(shí)反射性地引起吸氣的反射。

肺牽張反射的意義：阻止吸氣過深過長(zhǎng)，促使吸氣轉(zhuǎn)為呼氣。呼吸頻率增加，如果切斷動(dòng)物雙側(cè)迷走神經(jīng)，將出現(xiàn)深而慢的呼吸。三、化學(xué)反射性調(diào)節(jié)（一）化學(xué)感受器

1.外周化學(xué)感受器頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體：感受血液中PCO2增多、PO2下降、H+升高濃度變化的刺激而興奮。頸動(dòng)脈體對(duì)呼吸的刺激作用約為主動(dòng)脈體的7倍。

2.中樞化學(xué)感受器延髓腹外側(cè)淺表部位感受腦脊液中H+變化的刺激。特點(diǎn)：不感受缺O(jiān)2的刺激。

血中H+對(duì)其影響不大，因?yàn)镠+難于通過血腦屏障。

動(dòng)脈血中PCO2

過低時(shí)，呼吸暫停。血液中維持一定濃度的