中山大学生理课程之呼吸系统ppt课件

呼 吸 （Respiration） 谈智 呼吸过程的三个环 节： 1.外呼吸：肺通气 、肺换气 2.气体在血液中的 运输 3.内呼吸(组织换气 ) 本章主要内容 1.肺通气: 呼吸过程中胸内压、肺内压的变化,肺 泡表面活性物质的作用 2.肺换气和组织换气: 原理,影响肺换气的因素 3.气体在血液中的运输: O2运输形式,特点,氧解离 曲线的意义及影响因素; CO2的运输形式 4.呼吸运动的调节: CO2、H+和低O2对呼吸运动的调 节 第一节 肺通气 一、肺通气的原理 呼吸肌 收缩/ 舒张 胸廓容 积扩大/ 缩小 肺容积 扩大/缩 小 肺内压与 大气压的 压力差 气体进 出肺 原动力直接动力 肺通气的动力：呼吸运动 肺通气的阻力：弹性阻力（肺、胸廓） 非弹性阻力（气道阻力、惯性阻力、组 织粘滞阻力） 1.呼吸运动的形式 （1）平静呼吸和用力呼吸 平静呼吸：吸气主动，呼气被动 用力呼吸：吸气主动，呼气主动 （2）胸式呼吸和腹式呼吸 2.肺内压 呼吸过程中肺内压的变化 初中末 吸气（大气压）最高大气压 3.胸膜腔内压（胸内压、胸膜腔负压） （1）胸膜腔的结构特点 密闭性 脏层和壁层之间有少量浆液 作用：润滑作用 使两层胸膜贴附在一起,不易分开 肺容积随胸廓运动而改变 （2）胸膜腔内压的测量方法 直接法 间接法食道内压 2 （3）呼吸过程中胸膜腔内压的变化 吸气:胸膜腔内负压,吸气末胸膜腔内负压 达最大值 呼气:胸膜腔内负压 （4）胸膜腔内压的形成 胎儿发育过程中,胸廓生长速度大于肺生长速 度胸廓自然容积肺自然容积。出生后,胸廓由 于弹性而向外扩，肺被动扩张肺容积肺自然容 积肺弹性回缩，产生向内的回缩压。 因此，胸膜腔内压是作用在胸膜腔内的两种 3 方向相反的力（肺内压和肺弹性回缩压）的代 数和。 胸膜腔内压肺内压肺弹性回缩压 肺弹性回缩压 吸气时肺扩张程度回缩力胸膜腔内负 压；呼气时肺扩张程度回缩力胸膜 腔内负压 胸膜腔的密闭性是形成和维持胸膜腔内负压 的必要前提 气胸 2 （二）肺通气的阻力 1.弹性阻力和顺应性 弹性阻力: 物体在外力作用下变形时,对抗变 形和自动回位的能力 （5）胸内负压的生理意义 使肺保持扩张状态,并随胸廓运动而张缩 促进血液和淋巴液回流 顺应性: 在外力作用下,弹性组织的可扩张性 C C容积变化(V)压力变化(P) （1）肺的弹性阻力和顺应性 肺顺应性（CL） 肺容积变化（V） 跨肺压变化(P) 正常值 0.2L/cmH2O 1)肺的静态顺应性曲线 肺压力-容积曲线1 比顺应性 平静呼吸时测得的肺顺应性 肺的功能残气量 2）比顺应性 3）肺弹性阻力的来源 肺组织本身的弹性纤维和胶原纤维所产生 的弹性回缩力(占肺总弹性回缩力的1/3) 肺泡表面张力(占肺总弹性回缩力的2/3) 肺泡表面张力 表面张力:在液-气界面液体分子之间的吸引 力使液体表面缩小的力, 称为表面张力 肺泡表面张力形成向肺泡中心的回缩力（回 缩压），使肺泡趋于缩小，是吸气的阻力， 呼气的动力。 肺泡表面张力对呼吸的影响 肺泡内压不稳定 根据Laplace定律 PTr，将引起 吸气时肺泡r回缩力肺泡较大时有破 裂的可能，呼气时肺泡r回缩力肺泡 不断缩小直至萎陷；以及大小肺泡之间不稳定 。 易产生肺水肿 肺泡表面活性物质 肺泡型上皮细胞分泌的二棕榈酰卵磷脂 (DPL)和表面活性物质结合蛋白（SP） 作用: 降低肺泡表面张力 生理意义： 调节肺泡表面张力, 维持肺泡的稳定性 减少肺间质和肺泡内组织液生成, 防止肺水 肿发生 吸气阻力 新生儿呼吸窘迫综合征 肺弹性阻力（肺充血、肺泡表面活性物质等 ）肺顺应性吸气困难 肺弹性阻力（肺气肿等）肺顺应性呼气 困难 （2） 胸廓弹性阻力和顺应性 1)胸廓弹性阻力的来源：胸廓的弹性成分 2)胸廓弹性阻力的特点 胸廓的位置弹性阻力的方向 作用 胸廓处于自然位置 无弹性阻力 胸廓自然位置弹性阻力向内吸气的阻力,呼 气的动力 胸廓自然位置弹性阻力向外吸气的动力,呼 气的阻力 3)胸廓的顺应性 胸廓顺应性(Cchw) 胸廓容积变化（V） 跨胸壁压变化(P) 正常值 0.2 L/cmH2O (4) 肺和胸廓的总顺应性 1 CL+chw 1 CL + 1 Cchw 0.2 0.2 + 0.1 L/cmH2O 2.非弹性阻力 （1）惯性阻力:气体在发动、变速、转向时的气 流惯性和组织惯性阻止呼吸运动的力 （2）黏滞阻力:呼吸时器官组织相对位移产生的 摩檫力 （3）气道阻力(约占非弹性阻力的8090%):气体 在呼吸道内流动时,气体分子之间及气体与 气道壁之间的摩檫力 影响气道阻力的因素 气流的形式:层流阻力7%)对呼吸中枢有抑制和麻醉作用, 呼吸困难甚至停止。 2.吸入气CO2浓度血液PCO2 血液CO2通过血脑屏障进入脑脊液和脑组织,生 成H2CO3,解离出H+刺激中枢化学感受器兴奋呼 吸中枢呼吸肌活动呼吸加深加快 血液CO2刺激外周化学感受器(颈动脉体和主动 脉体)通过窦神经和迷走神经传入兴奋呼吸中 枢呼吸肌活动呼吸加深加快 血液CO2浓度血液H+浓度刺激外周化学 感受器,也引起呼吸加深加快 上述途径中以途径为主 动物实验中, 增大呼吸无效腔（长管呼吸）, 呼吸运 动有何变化？机制如何？ 呼吸加深加快 机制： 1.肺泡通气量肺泡通气量(潮气量无效腔 气量)呼吸频率肺泡气更新率肺泡气及血 液的PCO2、PO2 血液PCO2的作用机制同上 血液PO2刺激外周化学感受器(颈动脉体 和主动脉体)通过窦神经和迷走神经传入 兴奋呼吸中枢呼吸肌活动呼吸加深加 快 2.气道阻力呼吸肌肌梭传入冲动脊髓呼吸 肌运动神经元活动呼吸肌收缩 THE END 2 2 2 2 2 3 1 2 PO2(mmHg)Hb氧饱和度(%)氧含量（mlO2/100ml血） 10097.419.4 609018.0 407514.4 15214.4 气体分压与张力的概念 分压：混合气体中, 某一气体分子运动所产生 的压力。某一气体的分压不受其他气体及其