机体与外界环境之间的气体交换过程称为呼吸respira.ppt

定义：机体与外界环境之间的气体交换过程称为呼吸(respiration),呼吸的三个环节：,外呼吸,气体在血液中的运输,内呼吸：血液与组织细胞之间的气体交换过程,肺通气外界空气与肺之间的气体交换肺换气肺泡与肺毛细血管之间的气体交换,第五章呼吸,第一节肺通气,一、肺通气动力原动力呼吸运动直接动力肺内压与大气压之间的压差肺内压大气压：气体出肺（一）呼吸运动,呼吸肌的舒缩引起胸廓节律地扩大和缩小的运动，称为呼吸运动。,1平静呼吸和用力呼吸,平静呼吸：,吸气：主动,呼气：被动,膈肌、肋间外肌收缩胸廓上下,前后,左右径扩大胸廓、肺容积扩大肺内压大气压（12mmHg）气体出肺,用力呼吸（深呼吸）：主动,吸气：除膈肌、肋间外肌收缩外，胸锁乳突肌等也收缩呼气：除膈肌、肋间外肌舒张外，肋间内肌和腹肌等也收缩,2胸式呼吸和腹式呼吸肋间外肌为主的呼吸运动胸式呼吸。膈肌舒缩为主的呼吸运动腹式呼吸。正常人为混合式。3呼吸频率正常成人安静时呼吸频率为1218次/min。,（二）肺内压和胸膜腔内压,吸气初肺内压大气压，气体出肺。吸气末或呼气末，肺内压大气压。在用力呼吸时，肺内压升降幅度增大。,1、肺内压,2、胸膜腔内压(胸内负压),胸膜腔内的压力称为胸膜腔内压。胸膜腔负压的形成肺的自然容积小于胸廓；胸膜腔是密闭潜在的腔隙，内有少量浆液；胸廓、肺均有弹性。胸内压=肺内压-肺回缩力胸内压=0-肺回缩力=-肺回缩力可见，胸膜腔负压是由肺回缩力造成的。,平静吸气末，胸内压为105mmHg平静呼气末，胸内压为53mmHg紧闭声门用力呼吸时，胸内压大气压60110mmHg胸膜腔负压的生理意义维持肺的扩张状态，不致因肺的回缩力而萎缩；降低心房、腔静脉和胸导管内的压力，有利于静脉血和淋巴液的回流。,二、肺通气阻力,（一）弹性阻力占70%弹性组织在外力作用下变形时，具有对抗变形和回位的力弹性阻力。肺弹性纤维回缩力（占1/3）肺泡表面张力（占2/3）,肺泡表面张力概念:肺泡表面张力是肺泡内表面液体层,与肺泡气体形成液气界面。作用:使肺泡回缩，构成吸气阻力。肺泡表面活性物质:是肺泡型上皮细胞合成和释放的一种脂蛋白(二棕榈酰卵磷脂)作用：降低肺泡表面张力,减小吸气阻力，利于肺的扩张。防止肺水肿:(肺泡表面张力有吸引肺毛细血管中液体渗入肺泡)。维持大小肺泡容积稳定性：(通过肺泡张缩调节密度大小),病理：肺表面活性物质不足可造成肺不张、肺水肿等新生儿透明膜病。,1肺弹性阻力（肺回缩力）,案例四：某产妇，孕31周顺产一活胎，新生儿出生后出现口唇发绀，呼吸困难。请你用所学的呼吸生理学知识分析该患儿出现呼吸困难可能的原因。,2胸廓弹性阻力,肺弹性回缩力,是肺组织内弹性纤维被拉长而回缩的作用力,吸气阻力.,双向性变化，胸廓自然位置肺容量约为肺总容量的67%：,3肺和胸廓的顺应性胸廓和肺的弹性阻力通常用顺应性来表示。顺应性在外力作用下，弹性体的扩张性。与弹性阻力成反比关系。C=1/R,通常以单位压力引起的容积变化来表示:,(二)非弹性阻力占30%,非弹性阻力包括：1）气道阻力；2）惯性阻力；3）粘滞阻力。,影响气道阻力因素,1）气道口径：(主要)R=1/r4(反比),气道阻力占非弹性阻力的80-90%，是气流通过呼吸道时产生的摩擦力。,2）气流方式3）气流速度(正比),气道口径大小受神经,体液调节:,交感神经儿茶酚胺,气道平滑肌舒张(口径大),迷走神经组织胺慢反应物质,气道平滑肌收缩(口径小),三、肺容量与肺通气量,（一）肺容量肺容量是指肺容纳气体的量。肺总容量是指肺所能容纳的最大气量。正常成人男性为50006000ml，女性为35004500ml。,基本肺容积和肺容量,1.潮气量:每次吸入或呼出的气量,平均500ml。2.肺活量:作一次最大吸气,尽力呼气所能呼出的最大气量。肺活量=潮气量+补吸气量+补呼气量肺活量反映一次呼吸的最大通气能力。正常成年男性约为3500ml，女性约为2500ml。3.时间肺活量（用力呼气量）:概念：深吸气后，用力尽快呼气，计算第1、2、3秒末呼出的气量占肺活量的百分数。正常：第1秒末呼出的气量占肺活量83%。60%为异常第2秒末呼出的气量占肺活量96%第3秒末呼出的气量占肺活量99%。呼吸道狭窄或肺弹性时间肺活量（肺活量正常）是评价肺通气功能的较好的指标。,（二）肺通气量,1每分肺通气量单位时间内吸入或呼出肺的气体总量每分通气量。每分通气量=潮气量呼吸频率=50012=6L正常成人安静时，每分通气量为69升/min。作深而快的呼吸，每分钟吸入或呼出的气量最大随意通气量。健康成人一般可达70120升/min。最大随意通气量作为估计一个人进行多大运动量的指标。,2肺泡通气量每分钟吸入肺泡的新鲜空气量肺泡通气量它是与血液进行气体交换的有效通气量。肺泡通气量=（潮气量无效腔气量）呼吸频率=（500150）124.2L从鼻部到终末细支气管的管腔解剖无效腔（150ml）解剖无效腔+肺泡无效腔=生理无效腔,每分肺泡通气量=(潮气量-无效腔量)呼吸频率（500150）124200mL表51,深慢呼吸比浅快呼吸的气体交换效率高。每次呼吸肺泡内气体的更新率为1/7。,一、气体交换的原理,气体交换方式：扩散气体交换动力：气体分压差，决定气体的扩散方向、速率。1、气体分压与张力分压：指混合气体中，某种气体的压力。分压总压力该气体的容积百分比气体可以溶解于液体中，气体从液体中逸出的力张力（分压张力）见表52,第二节气体的交换,2、气体的分子量和溶解度,扩散速率（D）与分压差（P）、温度（T）、扩散面积（A）、溶解度（S）成正比；与扩散距离（d）、分子量（MW）的平方根成反比。,溶解度:CO2/O2（51.5ml/2.14ml1)（100ml)=24倍分压差:PO2PCO210倍,肺泡内CO2扩散速度为O2的2倍,故临床先缺O2比CO2潴留更明显.,二、气体交换过程,1.肺换气肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换肺换气肺换气的结果：静脉血变成动脉血,2.组织换气血液与组织细胞之间的气体交换组织换气。组织换气的结果：动脉血变为静脉血。,三.影响肺换气的因素,1气体扩散速度,2呼吸膜的厚度和面积,3通气/血流比值（V/Q）定义：每分肺泡通气量与每分肺血流量之间的比值。,正常=0.84时，肺换气效率最高0.84肺泡无效腔增大800ml时,肺顺应性下降，呼吸道牵张较大，引起肺扩张反射,1）外周负反馈调节。2）动物差异,（二）化学感受器反射,1CO2对呼吸的影响CO2是维持呼吸中枢正常兴奋性的生理性刺激。CO24，呼吸加深加快。CO27，头昏、头痛。CO21520，惊厥、昏迷，呼吸麻痹。,PCO2S,呼吸加深加快,为主中枢化学感受器,外周化学感受器,2）H+的影响,外周化学感受器,H+,呼吸加深加快,3）低氧对呼吸的影响,PO2,外周化学感受器,呼吸加深加快,临床上，某