呼吸PPT演示课件VIP

人体解剖生理学,第四章 呼吸,人体在生命活动过程中，需要机体与外界环境之间的气体交换过程，称为呼吸。 通过呼吸，机体不断地从大气中摄取所需要的O2，并排出代谢产生的CO2。 呼吸是维持机体正常生命活动，保持内环境稳态的基本生理过程。,呼 吸,呼 吸 过 程,外呼吸（肺呼吸）,气体在血液中运输,内呼吸,肺换气,肺通气,组织呼吸,细胞内氧化代谢,呼 吸,第一节 肺通气pulmonary ventilation,第四章 呼吸 第一节 肺通气,一、肺通气概念 肺通气是指气体经呼吸道出入肺泡的过程。,第四章 呼吸 第一节 肺通气,二、肺通气结构,呼 吸,呼吸道,肺泡,胸廓,解剖结构,肺泡的结构和功能,肺泡的结构：型上皮细胞和型上 皮细胞呼吸膜：分为六层,三、肺通气原理（一）肺通气的动力,呼 气,肺内压大气压,缩 小,肺 脏,吸 气,肺内压大气压,胸 廓,呼 吸 肌,缩 小,收 缩,舒 张,扩 张,原动力:呼吸运动是肺通气的原动力。 直接动力:肺内压与外界大气压间的压力差。,扩 张,1.呼吸运动 (1)型式: 按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸； 按动作部位分:胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。 混合呼吸:正常成人。 腹式呼吸:婴儿、胸膜炎、胸腔积液。 胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块、(2)频率: 成人:1218次/分 婴儿:6070次/分,妊娠、肥胖。,(3)过程： 平静呼吸：,肺内压大气压，气体经呼吸道出肺,胸廓容积缩小,肺被动缩小,膈肌和肋间外肌舒张，肋骨和膈肌弹性回位，缩小胸廓上下、前后、左右径,肺内压大气压，气体经呼吸道入肺,胸廓容积扩大，肺在胸膜腔负压作用下被动扩张(因肺无主动扩缩的组织结构),膈肌收缩使膈顶下移，增大胸廓的上下径肋间外肌收缩使肋骨上提,扩大胸廓前后、左右径,吸 气,呼 气,用力呼吸： 用力吸气时，辅助吸气肌也参加，胸廓容积进一步扩大。 用力呼气时，除吸气肌舒张外，呼气肌也参加（肋间内肌+腹壁肌收缩），胸廓容积进一步缩小。 人工呼吸: 基本原理:使肺内与外界大气压间产生压力差 方法:负压吸气式(压胸法) 正压吸气式( 口对口呼吸法，呼吸机)(4)特点： 平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。 用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。 平静呼吸时，肋间外肌所起的作用膈肌。,2.肺内压: 肺内压是指肺内气道和肺泡内气体的压力。平静吸气初:肺内压 大气压=0.30.4kPa气出肺平静呼气末:肺内压 = 大气压气流停用力呼吸时:肺内压的升降变化有所增加。 如：故意闭住声门而作剧烈呼吸运动。,3.胸膜腔内压（1）概念: 胸内压是指胸膜腔内的压力。（2）测定方法: 间接法:气囊测定食管内压以间接反映胸内压 直接法:,（3）压力: 平静吸气时:胸内压 大气压=0.71.3kPa 呼气时:胸内压 肺容积；壁层胸膜紧贴于胸廓内壁, 大气压对其影响极小。 形成因素:,两种方向相反作用力的代数和胸内压大气压肺回缩力胸内压0肺回缩力,迫使脏层胸膜回位,迫使脏层胸膜外移使肺扩张,(肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力),肺 回 缩 力,(大 气 压),肺 内 压,(5)生理意义: 维持肺的扩张状态：牵拉肺泡使其总是处于扩张状态，不致因肺回缩力而萎陷； 降低中心静脉压：降低心房、腔静脉和胸导管内的压力，有助于胸腔静脉血和淋巴液的回流。,结论： 胸膜腔内负压是脏层胸膜受到两个相反作用力相互抵消的代数和,经脏层胸膜间接反映在胸膜腔的压力。,（二）肺通气的阻力 呼吸运动产生的动力,在克服肺通气所遇到的阻力后,方能实现肺通气。阻力增高是临床肺通气障碍的常见原因。,弹性阻力,非弹性阻力,肺通气阻力,胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关,肺弹性阻力,气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关,粘滞阻力,惯性阻力,肺弹性回缩力: 1/3,肺泡表面张力：2/3,常态下可忽略不计,1.弹性阻力: (1)肺的弹性阻力 顺应性：指在外力作用下弹性组织的可扩张性。 顺应性大= 易扩张 =弹性阻力小 顺应性小=不易扩张=弹性阻力大,肺容积变化(V) 肺顺应性(CL)= = 0.2L/cmH2O 跨肺压变化(P) 肺内压与胸膜腔内压之差,测得的肺顺应性（L/cmH2O） 比顺应性= 肺总量（L）,因肺顺应性还受肺总量的影响，所以应测单位肺容量下的顺应性，即比顺应性。,来源： 肺的弹性阻力,.肺泡表面张力 离体肺在充气和充水时（扩张肺至相同容积），可见充气所需的压力充水。 说明肺泡内液-气界面（表面张力）是否存在，与肺的弹性阻力有着密切关系。,肺泡内的液-气界面，因界面层的液体分子受力不均匀，表现的内聚力（表面张力）方向是向中心的使肺泡缩小。,肺弹性组织回缩力:1/3,肺泡表面张力:2/3,肺泡内压力(P):与表面张力(T)成正比, 与肺泡半径(r)成反比。,肺泡表面张力的作用： a.肺泡回缩肺通气（吸气）阻力 b.肺泡内压不稳定肺泡破裂或萎缩 c.促肺泡内液生成产生肺水肿,.表面活性物质: 来源：肺泡型细胞分泌，单分子层分布于肺泡液-气界面上，其密度随肺泡的张缩而改变。 成分:二棕榈酰卵磷脂( DPL或DPPC )。 作用： a.降低肺泡表面张力降低吸气阻力； b.减少肺泡内液的生成防肺水肿的发生;,c.维持肺泡内压的稳定性防肺泡破裂或萎缩；,临床： 成人肺炎、肺血栓等表面活性物质肺不张。 67个月胎儿才开始分泌表面活性物质，故早产儿可因缺乏表面活性物质而发生肺不张和新生儿肺透明膜病呼吸窘迫综合征。,吸 气,肺泡表面积,DPL分散,降表面张力的作用,肺泡表面张力,肺泡回缩,防肺泡破裂,(呼气),(),(密集),(),(),(扩张),(萎陷),（2）胸廓的弹性阻力 胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视胸廓扩大的程度而异: 胸廓处于自然位置时(肺容量67)，不表现有弹性回缩力； 胸廓缩小时(肺容量67)，胸廓的弹性回缩力向外=吸气的动力，呼气的阻力； 胸廓扩大时(肺容量67)，胸廓的弹性回缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。,肺容量变化(P) 胸廓顺应性 = 0.2L/cmH2O 跨壁压(P),（3）影响弹性阻力的因素: 肺充血、肺不张、表面活性物质减少、肺纤维化和感染等原因肺弹性阻力(肺顺应性)吸气困难。 肺气肿时肺弹性成分破坏肺回缩力肺弹性阻力(肺顺应性)呼气困难。 故肺顺应性加大并不一定表示肺通气功能好。 肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹内占位病变等原因弹性阻力(顺应性)但引起通气障碍的情况较少。,2.非弹性阻力气道阻力 气道阻力特点: 只在呼吸运动时产生； 流速快阻力大 与气体流动形式有关： 层流阻力小 湍流阻力大 与气道半径的4次方成反比： （R1r4）,影响气道阻力的因素： 跨壁压：呼吸道内压力高跨壁压大管径被动扩大阻力。 肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用：小气道的弹性组织对无软骨支持的细支气管保持通畅。 气道管壁平滑肌舒缩活动： 迷走NAch + M受体收缩气道阻力 交感NNE +2受体舒张气道阻力 非NE非Ach共存递质的调制(如神经肽） 高气压：如深潜水环境下,由于气体密度增大,气道阻力增大,呼吸减慢加深,增加了呼吸肌作功和能量消耗。,化学因素的影响： 儿茶酚胺气道平滑肌舒张。 PGF2气道平滑肌收缩；PGE2气道平滑肌舒张。 过敏反应时肥大细胞释放的组胺气道平滑肌收缩。 吸入气CO2反射性支气管收缩。 哮喘病人的气道上皮合成、释放肺内皮素气道平滑肌收缩。,二、肺通气功能的评价 （一）肺容量 肺容量是指肺所容纳的气体量。在呼吸运动中，肺容量随着气体的吸入或呼出而变化。,二、肺通气功能的评价 （一）肺容量1潮气量 平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量，称为潮气量( tidal volume，TV)。 正常成人的潮气量为400-600ml，平均为500ml。,二、肺通气功能的评价 （一）肺容量2补吸气量和深吸气量 平静吸气末，再尽力吸气所能吸人的最大气量，称为补吸气量；正常成人为1500-2000ml。 补吸气量与潮气量之和，称为深吸气量，是衡量最大通气潜力的一个重要指标。,二、肺通气功能的评价 （一）肺容量3补呼气量 平静呼气末再尽力呼气所能呼出的最大气量，称为补呼气量。正常人为900-1200ml。,4残气量和功能残气量 最大呼气末，存留于肺内的气体量，称为残气量。 正常成人男性约1500ml，女性约1000ml。残气量过大，表示肺通气功能不良。 老年人因肺弹性降低，故余气量比青壮年大。支气管哮喘和肺气肿患者，余气量增大。,4残气量和功能残气量 平静呼气末，肺内存留的气量，称为功能残气量，它等于补呼气量和残气量之和，正常成人约为2500ml。肺弹性回缩力降低（如肺气肿），功能余气量增大。,5肺活量和时间肺活量 最大吸气后再做最大呼气，所能呼出的气量，称为肺活量。它是潮气量、补吸气量和补呼气量三者之和。 正常成人男性约为3500ml，女性约为2500ml。,5肺活量和时间肺活量 肺活量可反映一次呼吸的最大通气量。是最常用的肺通气功能测定的指标之一。但当病人肺弹性降低或呼吸道狭窄时，肺通气功能已降低，而肺活量在任意延长呼气时间的条件下，仍可在正常范围。因此，又提出了时间肺活量。,5肺活量和时间肺活量 时间肺活量也称用力肺活量，是指最大吸气后，尽力尽快呼气，计算1秒、2秒、3秒末呼出的气量，占肺活量的百分比。,5肺活量和时间肺活量 正常成年人1秒、2秒、3秒末分别为83%、96%和99%。其中第1秒时间肺活量最有意义。 时间肺活量是一种动态指标，它不仅反映肺活量的大小，而且反映呼吸阻力的变化，是评价肺通气功自B的理想指标。肺弹性降低或阻塞性肺部疾病，时间肺活量可显著降低。特别是第一秒时间肺活量低于60010时，表示肺通气功能已明显受影响。,6肺总量 肺所能容纳的最大气量，称为肺总量。 肺总量是肺活量和余气量之和。其大小有较大的个体差异。正常男性平均为5000ml，女性为3500ml。,（二）肺通气量 肺通气量是指单位时间内进出的气体总量。包括每分通气量和肺泡通气量。,（二）肺通气量1每分通气量 每分钟进或出肺的气体总量，等于潮气量乘以呼吸频率。 平静呼吸时，正常成年人潮气量500ml，呼吸频率为12-18次分钟，则每分通气量为6-9L。每分通气量随性别、年龄、身材和活动量不同而有差异。,（二）肺通气量1每分通气量 每分钟吸入或呼出肺的最大气量，称为最大通气量。 最大通气量男性为100-120L/min，女性为70- 80L/min。最大通气量可反映肺通气功能潜力的大小。,（二）肺通气量2生理无效腔和肺泡通气量(1)生理无效腔： 无效腔是指从鼻到肺泡无气体交换功能的管腔，包括解剖无效腔和肺泡无效腔两部分。,（二）肺通气量2生理无效腔和肺泡通气量(1)生理无效腔： 从鼻到终末细支气管之间的气体通道，称为解剖无效腔，容积约为150ml;未能发生气体交换的肺泡容积，称为肺泡无效腔。解剖无效腔和肺泡无效腔合称为生理无效腔。正常人肺泡无效腔容积不大，平卧时生理无效腔接近于解剖无效腔。,（二）肺通气量2生理无效腔和肺泡通气量(2)肺泡通气量： 每分钟吸人肺泡的新鲜空气量称为肺泡通气量。 其计算公式如下：肺泡通气量=（潮气量一无效腔气量）呼吸频率,（二）肺通气量2生理无效腔和肺泡通气量(2)肺泡通气量： 安静时，正常成年人潮气量为500ml，无效腔气量为150ml，呼吸频率为12次分钟，则每分通气量为6L，肺泡通气量为4.2L，它是肺通气的有效气量。,（二）肺通气量2生理无效腔和肺泡通气量(2)肺泡通气量： 因为无效腔的容积是相对恒定的，所以肺泡通气量主要受潮气量和呼吸频率的影响。 浅而快的呼吸可降低肺泡通气量，对人体不利；适当深而慢的呼吸，可增加肺泡通气量，从而提高肺通气的效率。,第二节气体交换和运输一、气体交换 气体交换包括肺换气和组织换气。虽然气体交换的部位不同，但是原理相同，都是通过扩散来实现的。,第二节气体交换和运输一、气体交换（一）气体交换的原理1气体分压差 气体交换的动力是气体分压差。 气体分子在分压差的推动下总是从分压高的一侧向分压低的一侧扩散。混合气体中某种气体所具有的压力称为该气体的分压。它是气体扩散的动力，分压差越大，扩散速度越快。,1气体分压差 下列数值可见，肺泡气、静脉血、动脉血和组织中的02和C02的分压各不相同，存在着分压差，从而确定了血液流经肺泡和组织时02和C02的扩散方向。,2.气体的分子量和溶解度 气体扩散速度与溶解度成正比，与分子量的平方根成反比。 正常时，肺泡气与静脉血之间02和C02的分压差之比为10：1，溶解度之比为1:24，分子质量平方根为1：1.14。综合分析，CO2的扩散速度约为02的2倍。这就是临床上气体交换不足时，往往缺02显著，而C02潴留却不明显的原因。,（二）气体交换的过程1肺换气 肺换气是指肺泡与肺毛细血管内血液之间气体交换的过程。,（二）气体交换的过程1肺换气 当肺动脉内静脉血流经肺毛细血管时，由于肺泡气中的PO2( 104mmHg)高于静脉血中的PO2(40mmHg)；而肺泡气中的PCO2( 40mmHg)低于静脉血中的PCO2(46mmHg),（二）气体交换的过程1肺换气 在分压差的推动下，02由肺泡扩散人血液，而C02由静脉血扩散人肺泡，完成肺换气过程。结果静脉血变成了动脉血。,（二）气体交换的过程1肺换气 安静时，血液流经肺毛细血管的时间约为0.7秒