哈尔滨医科大学-生理学课件-呼吸.ppt

第5章呼吸respiration，第1节肺通气第2节肺通气和组织通气第3节气体在血液中的输送第4节呼吸运动的调节本章进行总结复习，呼吸：机体和体外环境之间的气体交换过程肺通气外呼吸全过程肺通气血液输送内呼吸，图：呼吸全过程，第1节肺通气，本节的要点：肺通气的原动力是呼吸运动肺通气的阻力有弹性阻力和非弹性阻力。 肺泡表面活性物质降低肺泡表面张力提高肺适应性。 评价肺通气功能的指标是力肺活量，评价肺通气效率的指标是肺泡通气量。 肺通气(pulmonaryventilation ) :肺与外界环境之间进行气体交换的过程，一是肺通气的原理(一)肺通气的动力1、呼吸运动(respiratorymovement )吸气横膈膜和肋间外肌收缩肺内压的大气压，形式：以呼吸深度分：使呼吸平稳(euu ) 动作部位别：混合呼吸：正常成人。 腹式呼吸(abdominalbreathing):婴儿，胸膜炎，胸腔积液。 胸式呼吸(thoracicbreathing):严重腹水，腹腔有巨大肿块，2、肺内压(intrapulmonarypressure )肺内压：肺泡内压、 平稳的进气初期：肺内压大气压出肺平稳的呼气末端：肺内压=大气压气流停止人工呼吸-用人工方法改变肺内压确立肺内压和大气压的压力差，维持肺的通气，3、胸膜腔内压、胸膜腔由紧贴肺表面的脏层和紧贴胸膜内壁的壁层2层胸膜组成。 胸膜腔被密闭，只有少量的浆液。 其作用： 1、润滑可减少摩擦阻力，附着有两层胸膜的气胸空气进入胸膜腔，两层胸膜离开，肺弹性收缩而陷落，肺通气功能严重受损， 发生胸膜腔内压设胸膜腔内压=肺内压-肺收缩压吸气或呼气末肺内压=大气压为0时，在胸膜腔内压=-肺收缩压下，呼气末-3-5mmHg胸膜腔内压稳定，吸气末-5-10mmHg， 单侧气胸时肺的情况下，(2)肺通气的阻力肺的弹性阻力弹性纤维的弹性阻力表面张力(elasticresistance )胸廓的弹性阻力气道阻力非弹性阻力粘性阻力(nonelasticresistance )惯性阻力， 弹性阻力(elasticresistance) 1，肺弹性阻力和适应性阻力源：肺弹性组织的收缩力1/3肺泡表面张力2/3液气界面的肺泡表面活性物质，肺泡表面活性物质(pulmonarysurfactant )，成分：棕榈卵磷脂的意义：降低肺泡表面张力，收缩增加适应性，减少组织液的生成，维持肺泡干燥，维持稳定的肺泡收缩压，提高肺泡稳定性的临床关联性：新生儿呼吸窘迫综合征(NRDS )、肺依从性(compliance )的定义：单位肺变化引起肺容积变化(v )肺脏=0.2l/cmh2o的肺压变化(p )相关因素：肺体积大小呼吸时的体位肺组织疾病和表面活性物质异常，2、胸廓的弹性阻力处于从胸廓的弹性组织自然位生理位胸廓到自然位置，胸廓缩小时的胸廓弹性收缩力外出=吸气的动力， 呼气阻力胸廓扩大时的胸廓弹性收缩力为内侧=吸气的阻力、呼气的阻力、因胸廓的柔量单位超过壁压而引起的肺容积变化(P )胸廓柔量=0.2l/cmh2o超过壁压(P )胸廓非弹性阻力(nonelasticresistance )、惯性阻力、粘性阻力、气道阻力气体在气道中流动时，气体分子间、气体分子与气道壁之间的摩擦.非弹性阻力的主要成分影响因素：气流速度气流形式的气道半径、二、肺通气功能指标(1)肺容积和肺容量1、肺容积(pulmonaryvolume )通气量(tidalvolumeTV )补充吸气量(inspiratyreservevolumrvr )补充吸气量(exspiratoryreservevolumrvr ) 残气量(residualvolumeRV )为2，肺容量(pulmonarycapacity )深吸气量(inspiratorycapacityIC )功能残气量(functionalresidualcapacityFRC )肺活量(vitalcapacityVC ) 全力呼气量(forcedexperatoryvolumeFEV )肺总量(totallungcapacityTLC )、吸气、呼气、(2)肺通气量和肺泡通气量1、吸入或呼出到肺通气量(pulmonaryventilation )部分的气体总量2， 无效腔和肺泡通气量在无效腔生理无效腔(deadspace )肺泡无效腔肺泡通气量(alveolartruncation):分钟吸入肺泡的新鲜空气量(通气量-无效腔) x呼吸频率、三、呼吸功能(workofbreathing )在一次呼吸过程中呼吸肌实现肺通气显示方法：一次呼吸过程中隔壁压力的变化乘以肺容积的变化。 普通人静静呼吸时，一次呼吸的工作很少，约为0。 2焦，第二节肺通气与组织通气，本节要点肺通气的交换速度与气体分压、温度、溶解度、肺泡膜面积成正比，与肺泡膜厚度、气体分子量的平方根成反比。 肺泡通气量为了保证肺通气的正常性，必须与分肺血流量一致。 气体在血液中以物理溶解和化学键两种方式输送。 O2输送的主要形式是HbO2，CO2输送的主要形式是碳酸氢盐和氨基甲酸酯血红蛋白。 一、基本原理动力：膜两侧的气体分压差。 方向：分压高分压率：=扩散率(d )分压温度气体的溶解度扩散面积=扩散距离分子量气体的溶解度/分子量的平方根的比扩散系数。 扩散系数大，扩散速度快。二、组织通气、三、肺通气、影响因素、呼吸膜厚度和面积、通气血流比(ventilation/perfusionratio )、逐肺通气量(VA)/逐肺血流量(Q)VA/Q肺通气或肺血流增大生理无效腔通气效率(心力衰竭、肺动脉栓塞等Q肺通气增大功能性A-V短路通气效率(哮喘、肺气肿、支气管栓塞等)肺整体但由于肺各局部肺泡通气量和血流量不均匀，临床上肺各局部VA/Q :人体直立时肺部分VA/Q肺上区肺下区va (l/min )0. 240.82 q 0.071.29va/q3.40.64，通气/血流量比变化时对换气的影响，v减少，q减少，正常，(3)肺扩散容量(diffusingcapacityoflungDL )概念：气体在单位压差下指每分钟的意义：肺扩散容量测定呼吸气体通过呼吸膜的能力正常值： O2的dl=21mmin1mmhg1，一、氧和二氧化碳以血液中存在的形式动态平衡物理溶解化学键，物理溶解：气体直接溶解于血浆中。 特征：量小溶解量与分压成正比：化学键：气体与某些物质化学键合。 特点：量多主要运输形式。第三节气体在血液中的输运、二、氧的输运、(一)物理溶解1，5 % (二)化学键98，5 % 1，Hb的分子结构、2，Hb和O2键的特征反应快，可逆，受PO2的影响，是不需要酶催化剂的氧键， 非氧化1分子Hb能够与4分子O2可逆耦合氧容量Hb O2耦合的最大量/100ml血中氧含量与100ml血Hb O2耦合的氧饱和度氧含量的%Hb O2的耦合或解离曲线呈s字，机理：与Hb的变化结构相关，r型的亲O2力为t字的数百倍， 即，在Hb某个子单元与O2结合或解离后Hb的变化结构其他子单元的母O2力orHb4的4个子单元的协同效应呈现s字的氧解离曲线，氧键Hb呈疏型(r型)，脱氧Hb呈密型(t型)、PO2氧键、PO2氧解离曲线、1.2氧解离曲线结果表明，PO2的变化较大时，血氧饱和度的变化很小。 意思：保证低氧分压时的高氧负荷能力。 2 .中段：的坡度陡。 PO2促进大量的氧分离意义：维持正常时的组织氧供给。 3 .下段：的坡度更陡。 PO2稍微下降，血氧饱和度急剧下降。 意思维持：活动时的组织供氧。(四)影响氧分离曲线的因素，喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀卡6、1、PH值和PcO2、2、温度， TH的活性度Hb和O2亲和力Hb为O2释放氧的曲线右移容易分离氧：组织代谢局部T CO2H 曲线右移容易分离氧的TH的活性度Hb和O2亲和力Hb为O2分离氧的曲线左移难以分离氧解离难局部红、容易冻伤，3，2，3 -二磷酸甘油酸，缺氧RBC无氧代谢DPG氧解离曲线右移氧解离容易大量进口冷冻血血中RBC无氧代谢停止，DPG氧解离曲线左移氧解离难，4， 其他因素Hb自身的性质Hb的Fe2 Fe3 :Hb结合O2的能力(如亚硝酸盐)异常Hb:Hb的运O2能力下箭头(如地中海贫血) PcoPco曲线左移氧解离机构：CO和Hb的结合部位与O2相同CO和Hb亲和力O2和Hb亲和力25 三、二氧化碳的输送，一、二氧化碳的输送形式(一)物理溶解5% (二)化学键95%HCO3-的形式： 88%反应过程：碳酸酐酶co2 h2o2co3hco3，h，反应特征： RBC膜上有Cl-和HCO3-特异的输送载体，Cl- 喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓6 CO2与Hb的结合松反应方向主要不是与氧合作用的调节：主要输送形式，但为高效输送形式，满足o2的Hb可具有CO2。 在组织氧和二氧化碳输送形式下，在肺氧和二氧化碳输送形式下，(二) CO2解离曲线，CO2解离曲线是表示血液中的CO2含量与PCO2的关系的曲线，由图可知，血液中的CO2含量随着PCO2的变，几乎成为线性关系(非s字曲线)，没有饱和点显示了v血的a点CO2的含量为52ml/100ml，与此相对，a血的b点CO2的含量下降到48ml/100ml，血液流过肺部时，每100ml血液释放出4ml的CO2。 血PO2时，CO2解离曲线向下移动。 第四节呼吸运动的调节，本节要点最基本的呼吸中枢是延髓。 呼吸运动由CO2PO2和h的调节和机械敏感性的反射调节，一、呼吸中枢和呼吸节律的形成(一)呼吸中枢(respiratorycenter)1、脊髓2、低位脑干脑桥和延髓是呼吸基本中枢，脑桥是呼吸调节中枢。 3、高位脑，(二)呼吸节律形成的机制，1 .基本呼吸节律形成的起源部位肯定已在延髓，现代研究发现延髓前包钦格复合体是其重要部位。 2 .基本呼吸节律形成的学说： (1)起始细胞学说：节奏呼吸是由在延髓内有起始活动的n元节奏兴奋引起的。 在新生动物离体脑片的研究中，存在类似于前包钦格复合体的电压依赖性的起始n元，被认为是呼吸节律的发生部位。 (2)N元网络学说：该学说认为，节律性呼吸依赖于延髓内呼吸n元之间复杂的相互关系和相互作用吸气活动发生器：下兴奋延髓I-N元脊髓吸气肌运动n元吸气； 上升兴奋脑桥呼吸调节中枢延髓I-N元抑制； 兴奋进气阻断机构n元。吸气阻断机构：吸气活动发生器，延髓- n元，脑桥呼吸调节中枢和肺牵引感受器冲动兴奋总和达到某一阈值反馈抑制延髓- n元的活动阻断吸气，使吸气转化为呼气。 二、呼吸反射性调节；(一)化学敏感性呼吸反射1 .化学感受器外周化学感受器存在于颈动脉体和主动脉体内，对PO2、pb2、敏感(对PO2敏感，对O2含量不敏感)，并且三者对化学感受器的刺激有相互增强的现象。 颈动脉体与主动脉体的化学敏感性反射，po2h卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡、呼吸进行，、中枢化学感受器位于延髓腹外侧部的浅表部，左右对称，头、中、尾三个区适当刺激：对h敏感，不感到O2不足刺激。 血液中的h难以透过血脑屏障，CO2容易透过血脑屏障，侵入脑脊液发挥刺激作用。 CO2透血脑屏障，2.CO2，h和低O2对呼吸运动的调节，(1)CO2:1%时呼吸进行PCO24%时呼吸进行，肺通气量1倍以上6 %时肺通气量增大67倍7 %以上呼吸减弱=CO2麻醉。 PCO2呼吸减慢(过度通气后发生呼吸停止)，机制： PCO2CO2通过血脑屏障脑脊液：CO2 H2OH2CO3H HCO3-中枢化学感受器周边化学感受器延髓呼吸中枢呼吸加快，但脑脊液中酸酐酶含量少， 潜伏期长的CO2兴奋呼吸的中枢通路是h的间接作用CO2兴奋呼吸的外周通路为次，但在动脉血PCO2突然增高、中枢化学感受器对CO2的敏感性降低(CO2麻醉)时起着重要作用。、(2)h:h222卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡6特征：主要通过刺