生理学课件2017版 05呼吸 临床医学 人卫第八版.ppt

第五章 呼吸 1 合抱之木，生于毫末；九层之台，起于累土；千里之行，始于足 下。老子 民之从事，常于几成而败之。慎终如始，则无败事。老子 江海所以能为百谷王者，以其善下之，故能为百谷王。老 子 课程小结 肾素-血管紧张素系统：系统组成；血管紧张素的作用 肾上腺素与去甲肾上腺素：合成部位、作用、临床应用 血管升压素：合成与分泌部位、作用 自身调节：肌源性自身调节 冠脉循环：解剖与生理特点，血流量调节 思维扩展：依据所学的血压神经和体液调节机制，分析哪 些靶点可用于高血压治疗。 2 考研真题 （2007）下列选项中，肾上腺素不具有的作用是： A 使心肌收缩力增强 B 使心率加快 C 使内脏和皮肤血管收缩 D 使骨骼肌血管收缩 （2007）休克代偿期，大量儿茶酚胺释放，但不减少血液供 应的脏器是： A 肺 B 心 C 肾 D 肝 3 呼吸（respiration） 外呼吸 肺通气 肺换气 气体运输 内呼吸 组织换气 4 呼吸（8学时） 肺通气（4学时） 肺通气的动力（2学时） 肺通气的阻力 肺通气功能的评价 肺换气和组织换气（1学时） 气体运输（1学时） 呼吸运动的调节（2学时） 5 2学时 第一节 肺通气 6 学习目标 7 了解呼吸的环节 掌握肺通气的直接动力和原动力 熟悉呼吸运动的分类及特点 了解肺内压的周期性变化和人工呼吸 掌握胸膜腔内压的形成、生理意义 病例气胸 8 患者男性，64岁，因车祸急诊入院。患者面色苍白，呼吸 困难，声音微弱。检查见血压82/54 mmHg；右胸部大面 积皮下瘀斑，右侧胸廓饱满，气管左移，呼吸时胸廓运动 减弱，腹部起伏增强。胸部X线见右锁骨粉碎性骨折，右 第15肋骨骨折，右肺部分萎陷，右胸腔少量积血，纵膈 向左移。 病例气胸 9 锁骨骨折气胸 案例问题 10 患者呼吸时胸部和腹部运动异常的原因？ 呼吸运动 右肺萎陷的原因 胸膜腔内压力及其生理作用 肺通气的解剖基础 呼吸道 气体通道 调节空气 防御反射 11 肺通气的解剖基础 肺泡 型上皮细胞 型上皮细胞 12 肺通气的解剖基础 呼吸肌：节律性呼吸运动 吸气肌 肋间外肌 膈肌 呼气肌 肋间内肌 腹肌 13 一、肺通气的原理 14 知不知，尚矣；不知知，病也。圣人不病，以其病病。夫唯病病 ，是以不病。老子 是以圣人自知不自见，自爱不自贵。老子 天之道，损有余而补不足；人之道则不然，损不足以奉有余。 老子 一、肺通气的原理 15 肺通气的动力 直接动力：肺内压-大气压 一、肺通气的原理 16 肺通气的动力 原动力：呼吸肌收缩和舒张所引起的胸廓节律性扩张 和缩小（呼吸运动） 呼吸运动的型式 17 根据参与的呼吸肌不同 腹式呼吸（abdominal breathing）：以膈肌为主 胸式呼吸（thoracic breathing）：以肋间外肌为主 呼吸运动的型式 18 根据用力程度不同 平静呼吸（1218次/分） 吸气主动，呼气被动 用力呼吸 吸气主动，呼气主动 呼吸困难（dyspnea） 肺内压 19 肺泡内的压力 周期性变化 人工呼吸 胸膜腔内压 20 胸膜腔内压 21 胸膜腔内压的形成 =肺内压-肺回缩力 =大气压-肺回缩力 =-肺回缩力 胸廓的自然容积 肺的自然容积 胸膜腔内压 22 生理意义 维持肺的扩张状态 促进静脉血和淋巴回流 气胸（pnermothorax） 案例问题 23 患者呼吸时胸部和腹部运动异常的原因？ 呼吸运动 右肺萎陷的原因 胸膜腔内压力及其生理作用 课程小结 24 肺通气的动力 直接动力，原动力 呼吸运动的分类 胸膜腔内压 形成条件 生理意义 小结 25 知识点1：肺通气的动力 记忆：肺通气的直接动力、原动力；呼吸运动的分类，平静呼吸、用 力呼吸的特点 理解：肺内压的周期性变化 应用：肺通气动力异常导致的呼吸困难；呼吸运动异常 知识点2：胸膜腔内压 记忆：胸膜腔负压的形成机制 理解：呼吸时胸膜腔负压的变化；胸膜腔负压的生理意义 应用：气胸对机体的影响 思维扩展 26 大气道阻塞和小气道阻塞引起的呼吸困难分别发生在哪个时相 （吸气相or呼气相）？ 肺通气的阻力 27 弱之胜强，柔之胜刚，天下莫不知，莫能行。老子 甘其食，美其服，安其居，乐其俗。老子 且夫水之积也不厚，则其负大舟也无力。风之积也不厚，则其负 大翼也无力。庄子逍遥游 前情回顾 28 肺通气的动力 直接动力，原动力；呼吸运动的分类 胸膜腔内压 形成条件；生理意义 思维扩展：大气道阻塞和小气道阻塞引起的呼吸困难分别 发生在哪个时相（吸气相or呼气相）？ 考研真题 29 （1991，2004）肺通气的原动力是： A 气体分压大小 B 肺内压变化 C 胸内压变化 D 肺本身的舒缩活动 E 呼吸肌的舒缩活动 （1993，2005）胸膜腔内负压有助于： A 保持胸膜腔的密闭 B 肺的扩张和实现肺通气 C 维持大、小肺泡的稳定性 D 胸腔大静脉血液和淋巴回流 学习目标 30 了解肺通气阻力的分类 掌握肺弹性阻力对呼吸的作用、来源，以及肺泡表面活性 物质分泌细胞、主要成分、生理意义 熟悉胸廓弹性阻力对呼吸的作用 了解气道阻力的神经调节和体液调节 了解肺通气功能的评价指标 熟悉潮气量的概念、余气量的临床意义、功能余气量的生 理意义；掌握用力呼气量的概念及其临床意义 了解肺通气量；熟悉肺泡通气量的概念、意义 病例哮喘 31 患者女性，22岁。有很长的哮喘发作史，由于严重的呼 吸困难送入医院急诊室。此时发作的哮喘不能用平常自备的 抗组胺药物控制。患者呼吸困难，非常焦虑，有轻微的发绀 、出汗、气喘，心率120次/分。输氧和应用肾上腺素治疗后 ，患者症状明显缓解。患者不发作时，呼吸功能基本正常， 此时患者吸入组胺或者乙酰甲胆碱后，反映呼气指标显著下 降（支气管激发试验）。 案例问题 32 哮喘发作时呼吸困难的原因？ 肺通气阻力 抗组胺药和肾上腺素为什么可以用于治疗哮喘？组胺和乙 酰甲胆碱为什么能够诱发哮喘发作？ 气道平滑肌的神经体液调控 都有哪些指标可反映肺通气功能？患者可能有哪些指标的 异常？ 肺通气功能的评价 肺通气的阻力 33 弹性阻力 肺的弹性阻力 胸廓的弹性阻力 顺应性=1/弹性阻力 非弹性阻力 气道阻力 惯性阻力 组织的黏滞阻力 （70%，平静呼吸的主要阻力 ） （30%） 肺的弹性阻力 34 吸气的阻力 呼气的动力 肺的弹性阻力 35 肺自身的弹性成分 肺泡表面张力 肺的弹性阻力 36 肺自身的弹性成分 肺泡表面张力 （1/3 ） （2/3 ） 肺泡表面活性物质 型肺泡上皮细胞 二棕榈酰卵磷脂 降低肺泡表面张力 37 肺泡表面活性物质 降低肺泡表面张力 降低吸气阻力 38 肺泡表面活性物质 降低肺泡表面张力 维持肺泡的稳定性 P（肺泡内压强）=2T（表面张力）/r（肺泡半径） 39 肺泡表面活性物质 降低肺泡表面张力 防止肺水肿的发生 40 胸廓的弹性阻力 41 且举世而誉之而不加劝，举世而非之而不加沮，定乎内外之分，辩 乎荣辱之境，斯已矣。庄子逍遥游 非彼无我，非我无所取庄子齐物论 未成乎心而有是非，是今日适越而昔至也。庄子齐物论 胸廓的弹性阻力 胸廓的弹性成分 42 67% 无 67% 向内 吸气的阻力 呼气的动力 非弹性阻力 惯性阻力（inertial resistance） 黏滞阻力（viscous resistance） 气道阻力（airway resistance） 气道管径4 43 气道管径的影响因素 自主神经系统的调节 迷走神经：收缩气道平滑肌 交感神经：舒张气道平滑肌 化学因素的影响 舒张因素：儿茶酚胺，前列腺素E2 收缩因素：前列腺素F2，组胺，白三烯，CO2 44 二、肺通气功能的评价 45 肺容积 肺容量 肺通气量 肺容积 46 潮气量 400600ml 补吸气量 15002000ml 补呼气量 9001200ml 余气量 10001500ml 肺容量 47 深吸气量 功能余气量：缓冲呼吸过程中肺泡内气体分压的变化幅度 肺活量 男性：3500ml 女性：2500ml 肺活量 48 用力肺活量 用力呼气量 肺通气量 49 每分通气量（69L/分钟） 最大随意通气量 无效腔气量 解剖无效腔 肺泡无效腔 肺泡通气量=（潮气量-无效腔气量）*呼吸频率 呼吸频率潮气量肺通气量肺泡通气量 1650080005600 325001600011200 1610001600013600 （150 ml ） 案例问题 50 哮喘引起呼吸困难的原因？ 肺通气阻力 抗组胺药和肾上腺素为什么可以用于治疗哮喘？组胺和乙 酰甲胆碱为什么能够诱发哮喘发作？ 消化道平滑肌的神经体液调控 都有哪些指标可反映肺通气功能？患者可能有哪些指标的 异常？ 肺通气功能的评价 课程小结 51 肺通气的阻力 肺弹性阻力：对呼吸的作用，来源，肺泡表面活性物 质（成分、来源、作用、意义） 胸廓弹性阻力：对呼吸的作用 气道阻力：气道半径的调节 肺通气功能的评价 潮气量的概念、正常值 功能余气量的意义；肺活量、用力呼气量 肺泡通气量的概念 课程小结 52 知识点3：肺通气的阻力 记忆：肺弹性阻力的来源，肺泡表面活性物质的来源、主要成分、作 用；气道阻力与气道半径的关系以及调节 理解：肺弹性阻力和胸廓弹性阻力对呼吸的影响；肺泡表面活性物质 的生理意义 应用：哮喘的药物治疗 知识点4：肺通气功能的评价 记忆：潮气量、用力呼气量、肺泡通气量的概念 理解：功能余气量、肺泡通气量的生理意义 应用：评价指标的临床意义 思维扩展 53 结合所学的循环和肺通气的知识，分析心力衰竭患者出现夜 间阵发性呼吸困难的原因。 第二节 肺换气和组织换气 54 言者有言，其所言者特未定也。庄子齐物论 欲是其所非而非其所是，则莫若以明。庄子齐物论 是亦彼也，彼亦是也。彼亦一是非，是亦一是非。彼是莫得其偶， 谓之道枢。枢始得其环中，以应无穷。是亦一无穷，非亦一无穷也。 庄子齐物论 前情回顾 55 肺通气的阻力 肺弹性阻力（肺泡表面活性物质）；胸廓弹性阻力； 气道阻力 肺通气功能的评价 潮气量、功能余气量、肺活量、用力呼气量、肺泡通 气量的概念 思维扩展：结合所学的循环和肺通气的知识，分析心力衰 竭患者出现夜间阵发性呼吸困难的原因。 考研真题 56 （2007）ARDS 时出现肺泡 型细胞损伤，表面活性物质 减少，可引起的病理改变是： A 肺不张、肺泡萎陷 B 肺水肿 C 肺内含铁血黄素沉着 D 肺小叶间隔增宽 A 肺活量B 用力呼气量C 每分通气量 D 肺总容量E 肺泡通气量 （1999）真正的有效通气量是： （1999）评价肺通气功能较好的指标是： E B 学习目标 57 了解气体交换的方式、影响因素 熟悉O2和CO2气体扩散速率的差异及其原因 熟悉肺换气的影响因素 掌握通气/血流比值的概念、生理意义以及异常对机体的 影响 病例肺炎 58 患者男性，35岁。因为咳嗽和呼吸短促就诊。胸片显示 左肺大量渗出，诊断为肺炎。患者呼吸空气时PaO2是52 mmHg，PaCO2是39 mmHg，pH是7.42，每分通气量是12 L/min。给予患者抗生素治疗，同时给患者吸95%氧浓度的 空气后， PaO2是65 mmHg，PaCO2是35 mmHg，pH是7.46 。 病例肺炎 59 病例肺炎 60 患者男性，35岁。因为咳嗽和呼吸短促就诊。胸片显示左 肺大量渗出，诊断为肺炎。患者呼吸空气时PaO2是52 mmHg，PaCO2是39 mmHg，pH是7.42，每分通气量是12 L/min。给予患者抗生素治疗，同时给患者吸95%氧浓度 的空气后， PaO2是65 mmHg，PaCO2是35 mmHg，pH是 7.46。 案例问题 61 吸氧后患者的PaO2分压改善的原因是什么？ 气体交换的原理 患者PaO2、PaCO2是否正常？为什么？ 肺换气的影响因素 一、气体交换的基本原理 62 交换方式：扩散 交换动力：分压差 一、气体交换的基本原理 63 气体扩散速率 64 二、肺换气 65 影响肺换气的因素 呼吸膜的厚度 呼吸膜的面积 二、肺换气 66 影响肺换气的因素 呼吸膜的厚度 呼吸膜的面积 影响肺换气的因素 67 通气/血流比值（0.84） 肺泡通气量（4.2L）/每分钟肺毛细血管血流量（5L） 0.84 肺泡无效腔增大 案例问题 68 吸氧后患者的PaO2分压改善的原因是什么？ 气体交换的原理 患者PaO2、PaCO2是否正常？为什么？ 肺换气的影响因素 第三节 气体在血液中的运 输 69 物固有所然，物固有所可。无物不然，无物不可。庄子 齐物论 其分也，成也；其成也，毁也。凡物无成与毁，复通为一。唯达 者知通为一，为是不用而寓诸庸。庄子齐物论 是以圣人和之以是非，而休乎天钧，是之谓两行。庄子 齐物论 学习目标 70 熟悉O2的运输形式、Hb与氧结合的特征；血氧容量、血 氧含量和血氧饱和度的概念，发绀的原因和临床意义 掌握氧解离曲线的特点，以及影响O2运输的因素 了解CO2的运输形式 病例一氧化碳中毒 71 患者女性，25岁，因天气寒冷，用煤球生火，关窗取暖 。同室人员下夜班后闻到室内有浓烈煤烟味，呼唤患者不醒 。随即将患者送入医院。患者口唇樱桃红色；张口呼吸，节 律不齐；对针刺反应弱，瞳孔对光反射和角膜反射迟钝，腱 反射减弱；血压96/63 mmHg，心率62次/分。紧急吸入100% 纯氧后，血气分析显示：PaO2=190 mmHg，PaCO2=36 mmHg，pH= 7.47，动脉血氧饱和度=70%，COHb=30%。 病例一氧化碳中毒 72 紫绀 一氧化碳中毒 病例一氧化碳中毒 73 患者女性，25岁，因天气寒冷，用煤球生火，关窗取暖 。同室人员下夜班后闻到室内有浓烈煤烟味，呼唤患者不醒 。随即将患者送入医院。患者口唇樱桃红色；张口呼吸，节 律不齐；对针刺反应弱，瞳孔对光反射和角膜反射迟钝，腱 反射减弱；血压96/63 mmHg，心率62次/分。紧急吸入100% 纯氧后，血气分析显示：PaO2=190 mmHg，PaCO2=36 mmHg，pH= 7.47，动脉血氧饱和度=70%，COHb=30%。 病例一氧化碳中毒 74 瞳孔 对光 反射 角膜 反射 腱反射 膝跳反射 病例一氧化碳中毒 75 患者女性，25岁，因天气寒冷，用煤球生火，关窗取暖 。同室人员下夜班后闻到室内有浓烈煤烟味，呼唤患者不醒 。随即将患者送入医院。患者口唇樱桃红色；张口呼吸，节 律不齐；对针刺反应弱，瞳孔对光反射和角膜反射迟钝，腱 反射减弱；血压96/63 mmHg，心率62次/分。紧急吸入100% 纯氧后，血气分析显示：PaO2=190 mmHg，PaCO2=36 mmHg，pH= 7.47，动脉血氧饱和度=70%，COHb=30%。 案例问题 76 什么是动脉血氧饱和度？70%是否能够满足人体需求？ Hb与氧结合的量 Hb与氧亲和力的影响因素 CO中毒患者缺氧为何不出现紫绀，反而口唇呈樱桃红色 ？ 紫绀的原因及临床意义 PaO2与血氧饱和度的关系是什么？ 氧解离曲线 气体的运输方式 77 化学结合 物理溶解 “桥梁”作用 形成分压 ml/100ml 血液 动脉血混合静脉血 物理溶解化学结合合计物理溶解化学结合合计 O20.3120.020.310.1115.215.31 CO22.5346.448.932.9150.052.91 （主要形式） 一、氧的运输 78 物理溶解（1.5%） 化学结合（98.5%） 血红蛋白 1个珠蛋白（4聚体）+ 4个血红素 结合4分子氧 迅速而可逆 是氧合而非氧化 Hb与O2结合的量 Hb（血）氧容量 Hb （血）氧含量 Hb （血）氧饱和度 发绀：去氧Hb含量50 g/L 氧解离曲线呈S形 血红蛋白与氧结合的特征 79 氧解离曲线 80 上段（60100 mmHg） 动脉血 中段（4060 mmHg） 安静状态下的供氧状况 氧利用系数 下段（1540 mmHg） 血液中O2的储备 影响O2运输的因素 81 影响血红蛋白与氧的亲和力 P50：氧饱和度50%时的PO2 亲和力增加 P50降低，曲线左移 亲和力减小 P50升高，曲线右移 H+浓度（pH）、PCO2、温度、2,3-DPG： 波尔效应：酸度对氧亲和力的影响 负相关 二、CO2的运输 82 物理溶解（5%） 化学结合 碳酸氢盐（88%） 受PCO2调控 碳酸酐酶 氨基甲酰血红蛋白（7%） 受氧合作用调节 何尔登效应 案例问题 83 什么是动脉血氧饱和度？70%是否能够满足人体需求？ Hb与氧结合的量 Hb与氧亲和力的影响因素 CO中毒患者缺氧为何不出现紫绀，反而口唇呈樱桃红色 ？ 紫绀的原因及临床意义 PaO2与血氧饱和度的关系是什么？ 氧解离曲线 课程小结 84 气体交换的基本原理 方式、动力；O2与CO2扩散速率的比较 肺换气的影响因素 O2的运输 Hb与O2结合的特征、影响因素 CO2的运输 小结 85 知识点5：肺换气 记忆：气体交换的方式、动力，气体扩散速率的影响因素；肺换气 的影响因素 理解：O2和CO2气体扩散速率的差异及其原因；通气/血流比值异常 对机体的影响 应用：肺部疾病对肺换气的影响以及改善换气功能的治疗 知识点6：氧的运输 记忆：氧的运输形式；氧与血红蛋白结合的特点；血氧容量、血氧 含量、血氧饱和度、紫绀的概念；氧解离曲线各段的特点及意义 ；氧运输的影响因素；二氧化碳的运输方式 理解：相关因素对氧运输的影响，波尔效应；何尔登效应 应用：紫绀、氧解离曲线、影响氧运输因素的临床意义 思维扩展 86 结合呼吸和血液循环所学的相关知识，分析都有哪些原因可 导致呼吸困难？ 第四节 呼吸运动的调节 87 天下莫大于秋毫之末，而大山为小；莫寿于殇子，而彭祖为夭。 庄子齐物论 夫道未始有封，言未始有常，为是而有畛也。庄子齐物 论 圣人怀之，众人辩之以相示也。故曰：辩也者，有不见也。 庄子齐物论 前情回顾 88 气体交换的基本原理：方式、动力；O2与CO2扩散速率的 比较 肺换气的影响因素 O2的运输：Hb与O2结合的特征、影响因素 CO2的运输 思维扩展：结合呼吸和血液循环所学的相关知识，分析都 有哪些原因可导致呼吸困难？ 考研真题 89 （2013）下列情况中，能够使肺通气/血流比值增高最明 显的是： A 肺纤维化形成 B 肺水肿 C 支气管哮喘发作 D 肺栓塞 （2002，2005，2007）下列因素中，能引起氧解离曲线右 移的是： A CO2 分压降低 B pH值降低 C 2, 3-DPG 降低 D 温度降低 学习目标 90 了解低位脑干的呼吸中枢及其作用 掌握化学感受器的部位、敏感刺激及其特点，CO2、O2和 H+对呼吸的调节作用及其机制 了解肺牵张反射的概念，肺扩张反射的感受器、传入神经 、生理意义 病例阿司匹林中毒 91 病例阿司匹林中毒 92 患者女性，19岁，大学生，被其同宿舍的室友发现昏倒 在宿舍的地上，伴有呕吐、惊厥，身旁有一空的阿司匹林药 瓶。室友拨打120将患者送至医院急诊科抢救。室友告知抢 救医生患者因期末考试精神压力较大，并且既往有抑郁症病 史，近期一直未服用治疗药物。在医院抢救室，患者意识模 糊，伴有低烧和过度通气。尿液药检为阴性，血气分析显示 pH 7.32，PaCO2 20 mmHg（3346 mmHg），标准HCO3-浓 度10 mmol/L （2227 mmol/L）。 案例问题 93 阿司匹林中毒导致过度通气的原因？ 呼吸运动的神经调节 一、呼吸中枢与呼吸节律的形成 94 低位脑干 脑桥 上部：呼吸调整中枢 下部：长吸中枢 延髓 喘息中枢 低位脑干呼吸相关神经元 95 背侧呼吸组（DRG） 引起吸气 腹侧呼吸组（VRG） 引起主动呼气 前包钦格复合体 呼吸节律起源 脑桥呼吸组 PBKF核群：呼吸调整中枢 限制吸气，促使吸气向呼气转换 二、呼吸的反射调节 96 夫大道不称，大辩不言，大仁不仁，大廉不磏，大勇不忮。 庄子齐物论 道昭而不道，言辩而不及，仁常而不成，廉清而不信，勇忮而不 成。五者无弃而几向方矣！庄子齐物论 注焉而不满，酌焉而