第八章_呼吸系统(2015-5-19)

1、 第七章 呼吸系统化学与生命科学学院内容提要 呼吸道呼吸道 1. 鼻、咽、喉鼻、咽、喉 2. 气管和支气管及其分支气管和支气管及其分支 肺肺1. 肺的位置和形态肺的位置和形态2. 肺的内部结构肺的内部结构化学与生命科学学院第一节 呼吸系统的构成呼吸道呼吸道 鼻、咽、喉、气管和支气管鼻、咽、喉、气管和支气管肺肺组成组成 呼吸道起始部分，能呼吸道起始部分，能净化净化吸入的空气吸入的空气并并调节其温度和湿度调节其温度和湿度，也是，也是嗅觉器官嗅觉器官，还可还可辅助发音辅助发音。一、鼻一、鼻nosenose鼻包括外鼻、鼻腔鼻包括外鼻、鼻腔和和鼻旁窦三部分。鼻旁窦三部分。鼻腔、咽、喉为鼻腔、咽、喉为上呼

2、吸道上呼吸道气管和支气管为气管和支气管为下呼吸道。下呼吸道。鼻腔有四个壁鼻腔有四个壁: :上壁上壁狭窄，邻颅前窝；狭窄，邻颅前窝；下壁下壁口腔顶，由硬腭构成；口腔顶，由硬腭构成；内侧壁内侧壁鼻中隔；鼻中隔；外侧壁外侧壁最复杂，最复杂， 由上而下为由上而下为上、中和下鼻甲上、中和下鼻甲， 各鼻甲下方间隙为各鼻甲下方间隙为上、中和下鼻道上、中和下鼻道。喉喉larynx二二 喉的结构较复杂，它以软骨支架为喉的结构较复杂，它以软骨支架为基础，贴附肌肉，内衬粘膜而构成。基础，贴附肌肉，内衬粘膜而构成。 既是呼吸管道，既是呼吸管道，也是发声器官。也是发声器官。声襞声襞声韧带声韧带声带肌声带肌声带的结构声带

3、的结构化学与生命科学学院胸腔内，分居纵隔两胸腔内，分居纵隔两侧，膈以上；肺分为左侧，膈以上；肺分为左右各一个，左肺为上下右各一个，左肺为上下二叶二叶,右肺为上中下三叶。右肺为上中下三叶。呈圆锥形，上为肺呈圆锥形，上为肺尖在第一助骨以上，肺尖在第一助骨以上，肺底位于膈的上方。有膈底位于膈的上方。有膈面（肺底）、肋面（邻面（肺底）、肋面（邻近助近助 ）、）、 纵膈面（肺纵膈面（肺门）。门）。肺动脉、肺动脉、肺静脉、支气管、淋巴肺静脉、支气管、淋巴管、神经等出入管、神经等出入化学与生命科学学院 肺实质性器官，由主支气肺实质性器官，由主支气管进入肺后，经多级分支形管进入肺后，经多级分支形成成及支气管树

4、的未及支气管树的未端端构成构成 当主支气管分支到直径相当主支气管分支到直径相当毫米时，当毫米时，个细支气管连同其分支及个细支气管连同其分支及肺泡，肺泡，每个肺由，每个肺由个肺小叶构成。个肺小叶构成。 肺的导气部和肺的呼吸肺的导气部和肺的呼吸部部化学与生命科学学院 主支气管由肺门进入主支气管由肺门进入左、右肺中，分支到各左、右肺中，分支到各肺叶，又反复分支成树肺叶，又反复分支成树状，状，支气，支气管树又反复分支，直径相管树又反复分支，直径相当于当于毫米毫米时，时，。总称为肺的导气部。总称为肺的导气部。粘膜上皮由粘膜上皮由假复层柱状纤毛上皮逐假复层柱状纤毛上皮逐渐变为单层柱状上渐变为单层柱状上 皮

5、或单层立皮或单层立方上皮结构。方上皮结构。具有输送气体的功能。具有输送气体的功能。 化学与生命科学学院终未细支气管再分支终未细支气管再分支为为，继续分支为继续分支为，其壁上均，其壁上均为为开口连通开口连通肺泡，肺泡，。具有气体交换的功能。具有气体交换的功能。 化学与生命科学学院1 1肺泡上皮肺泡上皮: :壁很薄，由单层壁很薄，由单层肺泡上皮构成肺泡上皮构成. .2 2肺泡细胞肺泡细胞: :有两种类型的上有两种类型的上皮细胞：皮细胞：为扁平细胞，很薄，为扁平细胞，很薄，气体弥散作用。气体弥散作用。为分泌细胞，较为分泌细胞，较大，呈圆形或立方形，数量大，呈圆形或立方形，数量不多。不多。对肺泡上皮损

6、伤有修复对肺泡上皮损伤有修复作用，有稳定肺泡形态，防作用，有稳定肺泡形态，防止呼气后肺泡塌陷等功能。止呼气后肺泡塌陷等功能。相邻肺泡之间含有相邻肺泡之间含有胶原纤胶原纤维等结缔组织分成，还含有吞噬细胞、白细胞和丰维等结缔组织分成，还含有吞噬细胞、白细胞和丰富的毛细血管网等。富的毛细血管网等。具有吞噬细菌、异物等防具有吞噬细菌、异物等防 御功能。御功能。吸气后能扩张肺泡回缩作用。吸气后能扩张肺泡回缩作用。 毛细血管网：进行气体交换作用。毛细血管网：进行气体交换作用。气体交换需要经过的表面活性物质液气体交换需要经过的表面活性物质液体层、肺泡上皮细胞层、上皮基底膜、肺泡上皮和体层、肺泡上皮细胞层、上

7、皮基底膜、肺泡上皮和毛细血管的间隙、毛细血管基膜和毛细血管内皮细毛细血管的间隙、毛细血管基膜和毛细血管内皮细胞胞6 6层结构，这些结构称为气血屏障。层结构，这些结构称为气血屏障。胸膜腔内压胸膜腔内压概念概念: : 指胸膜腔内的压力。指胸膜腔内的压力。成因成因: : 有少量浆液的密闭腔；有少量浆液的密闭腔；肺和胸廓是弹性组织；胸廓自然肺和胸廓是弹性组织；胸廓自然容积大于肺容积；壁层胸膜紧贴容积大于肺容积；壁层胸膜紧贴胸廓内壁胸廓内壁, , 大气压对其影响极小。大气压对其影响极小。压力压力: :平静吸气时：胸内压平静吸气时：胸内压 大气大气压压=0.7=0.71.3kPa1.3kPa；平静呼气时：

8、胸；平静呼气时：胸内压内压 大气压大气压=0.4=0.40.7kPa0.7kPa。生理意义：生理意义：胸膜腔内压的存在具有胸膜腔内压的存在具有重要的生理意义。它不仅能维持肺重要的生理意义。它不仅能维持肺扩张，防止肺萎陷，还使肺与胸廓扩张，防止肺萎陷，还使肺与胸廓一起产生耦联运动，并能促使腔静一起产生耦联运动，并能促使腔静脉和胸导管扩张而利于静脉血和淋脉和胸导管扩张而利于静脉血和淋巴回流。巴回流。肺活量：肺活量： 正常成年男性正常成年男性 约约3.5L，女性约，女性约2.5L。第三节 呼吸气体的交换一、气体在肺和组织的交换气体交换的过程气体交换的过程肺部肺部: :肺泡气中肺泡气中O O2 2的分

9、压大于肺的分压大于肺毛细血管毛细血管O O2 2 的分压的分压, O, O2 2进入血进入血管管. .肺泡气中肺泡气中COCO2 2 的分压小于肺毛细的分压小于肺毛细血管血管COCO2 2 的分压的分压,CO,CO2 2进入肺泡进入肺泡. . 组织组织: :组织中组织中O O2 2的分压小于毛细的分压小于毛细血管血管O O2 2 的分压的分压, O, O2 2进入组织进入组织. .组组织中织中COCO2 2 的分压大于毛细血管的分压大于毛细血管COCO2 2 的分压的分压,CO,CO2 2进入血管进入血管. . 影响肺部气体交换的因素有影响肺部气体交换的因素有气体的分压差气体的分压差 分压差是

10、气体交换的动力，也决定气体交分压差是气体交换的动力，也决定气体交换的方向，分压差越大，气体扩散越快。换的方向，分压差越大，气体扩散越快。气体的分子量和溶解度气体的分子量和溶解度CO2CO2的分子量比的分子量比O2O2大，单从分子量来看，大，单从分子量来看，O2O2的扩散速度应快于的扩散速度应快于CO2 CO2 ；但；但CO2CO2的溶解的溶解度（度（51.5 ml)51.5 ml)比比O2O2（2.14 ml)2.14 ml)快快2424倍，故倍，故总的来说，总的来说，CO2CO2的扩散速度是的扩散速度是O2O2的的20 20 倍。倍。呼吸膜的面积呼吸膜的面积 成人两肺呼吸膜的总面积为成人两肺

11、呼吸膜的总面积为70 m270 m2，安静状，安静状态下只需态下只需40 m2 40 m2 的呼吸膜即能满足机体代谢的呼吸膜即能满足机体代谢的需要。呼吸膜面积越大，气体扩散越快。的需要。呼吸膜面积越大，气体扩散越快。 呼吸膜的厚度呼吸膜的厚度 呼吸膜由含肺表面活性物质的液体层、肺泡呼吸膜由含肺表面活性物质的液体层、肺泡上皮层、上皮基底膜、肺泡上皮与毛细血管上皮层、上皮基底膜、肺泡上皮与毛细血管膜之间的间隙、毛细血管的基膜和毛细血管膜之间的间隙、毛细血管的基膜和毛细血管内皮层内皮层6 6层组成，总厚度小于层组成，总厚度小于1m1m，最薄处，最薄处仅为仅为0.2 m 0.2 m 。气体扩散与呼吸膜

12、的厚度呈。气体扩散与呼吸膜的厚度呈反变的关系。肺水肿时呼吸膜增厚，气体扩反变的关系。肺水肿时呼吸膜增厚，气体扩散减少。散减少。二、肺泡通气与血流量的相互关系通气血流比值通气血流比值通气血流比值通气血流比值(ventilation / perfusion (ventilation / perfusion ratio)ratio)：指每分肺泡通气量与每分肺血流量的比：指每分肺泡通气量与每分肺血流量的比值，正常值为值，正常值为0.840.84或或0.850.85，表示流经肺部的静脉，表示流经肺部的静脉血全部变成了动脉血。血全部变成了动脉血。通气血流比值增加，意通气血流比值增加，意味着肺泡无效腔的增大

13、；通气血流比值减少，味着肺泡无效腔的增大；通气血流比值减少，则意味着出现功能性的动则意味着出现功能性的动- -静脉短路。静脉短路。但值得注但值得注意的是，由于肺脏各个不同部位局部的肺泡通气意的是，由于肺脏各个不同部位局部的肺泡通气量与肺毛细血管血流量分布的不均匀，导致通气量与肺毛细血管血流量分布的不均匀，导致通气血流比值的不均一，肺尖部可高达血流比值的不均一，肺尖部可高达2.5-3,2.5-3,而在而在肺底部可低至肺底部可低至0.60.6。第四节 气体在血液中的运输一、氧的运输一、氧的运输（化学结合（化学结合98.5%98.5%，物理溶解，物理溶解1.5%1.5%）Hb+O2=HbO2Hb+O

14、2=HbO2（一）氧的化学结合（一）氧的化学结合 1. 1. 氧合：血红蛋白与氧的结合方式氧合：血红蛋白与氧的结合方式 2. 2. 氧容量：每氧容量：每100ml100ml血液的血红蛋白化学结血液的血红蛋白化学结合氧的量（合氧的量（20ml20ml），称为血红蛋白的氧容量），称为血红蛋白的氧容量 3.3.血红蛋白氧含量血红蛋白氧含量 ：每：每100ml100ml血液的血红蛋血液的血红蛋白实际结合氧的量，称为血红蛋白氧含量。白实际结合氧的量，称为血红蛋白氧含量。 HbO2HbO2呈鲜红色，去氧呈鲜红色，去氧HbHb称紫蓝色，称紫蓝色，5g/100ml5g/100ml以下为发绀。以下为发绀。 4.

15、 4. 氧饱和度：血红蛋白氧含量所占血红蛋白氧饱和度：血红蛋白氧含量所占血红蛋白的氧容量的百分数称为血红蛋白氧饱和度。的氧容量的百分数称为血红蛋白氧饱和度。 氧的化学结合氧的化学结合 Hb+O2=HbO2二、二氧化碳的运输（一）二氧化碳的化（一）二氧化碳的化学结合学结合 1. 1. 碳酸氢盐形式碳酸氢盐形式 2. 2. 氨甲酰血红蛋白氨甲酰血红蛋白（二）二氧化碳的运（二）二氧化碳的运输与酸碱平衡输与酸碱平衡 在肺部，在肺部，HbO2HbO2生成生成增多，促使氨甲酰血增多，促使氨甲酰血红蛋白红蛋白HHbNHCOOHHHbNHCOOH解离解离释放释放CO2CO2和和H+,H+,酸性增酸性增强，强，

16、HbO2HbO2生成增多。生成增多。H2OCO2血浆血浆肺泡肺泡第五节 呼吸的调节一、各级呼吸中枢及其相互关系1 1 呼吸中枢及其节律形成呼吸中枢及其节律形成在中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神在中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群称为呼吸中枢。从脊髓到大脑皮层经细胞群称为呼吸中枢。从脊髓到大脑皮层的各级中枢均存在有呼吸神经元，其中最基的各级中枢均存在有呼吸神经元，其中最基本的呼吸中枢是延髓，而正常呼吸节律的形本的呼吸中枢是延髓，而正常呼吸节律的形成有赖于延髓与脑桥的共同配合。目前为大成有赖于延髓与脑桥的共同配合。目前为大多数人公认的呼吸节律的形成机制是吸气切多数人公认的呼吸节律的形

17、成机制是吸气切断机制。断机制。呼吸中枢呼吸中枢: : 延髓基本呼吸中枢延髓基本呼吸中枢 脑桥呼吸调整中枢脑桥呼吸调整中枢2 2、大脑皮层对呼吸运动的调节、大脑皮层对呼吸运动的调节通过对脑桥和延髓对呼吸中枢的通过对脑桥和延髓对呼吸中枢的作用，调节呼吸的节律作用，调节呼吸的节律通过皮质脊髓束和和黑质红核脊通过皮质脊髓束和和黑质红核脊髓束，下传直接支配呼吸肌的运动髓束，下传直接支配呼吸肌的运动神经元，调节其活动。神经元，调节其活动。意义：意识性呼吸。意义：意识性呼吸。二、呼吸的反射性调节呼吸的反射性调节呼吸的反射性调节呼吸运动是一种自动的节律性运动，也呼吸运动是一种自动的节律性运动，也可以在大脑皮层

18、的控制下进行，如加快可以在大脑皮层的控制下进行，如加快或减慢呼吸，甚至屏气停止呼吸。但进或减慢呼吸，甚至屏气停止呼吸。但进行随意呼吸的时间有限，这就是呼吸的行随意呼吸的时间有限，这就是呼吸的反射性调节的作用。反射性调节的作用。1 1、肺牵张反射、肺牵张反射 迷走吸气抑制反射（肺扩张反射）迷走吸气抑制反射（肺扩张反射） 肺扩张肺扩张支气管和细支气管中牵张感受器兴奋支气管和细支气管中牵张感受器兴奋迷走迷走 神经传入纤维神经传入纤维抑制吸气中枢，引起呼气。抑制吸气中枢，引起呼气。 迷走吸气抑制反射（肺缩反射）迷走吸气抑制反射（肺缩反射） 肺萎缩肺萎缩支气管和细支气管中牵张感受器兴奋支气管和细支气管中

19、牵张感受器兴奋迷走迷走 神经传入纤维神经传入纤维兴奋吸气中枢，引起吸气。兴奋吸气中枢，引起吸气。 意义：意义： 肺扩张反射有利防止吸气过深过长，加速由吸气向呼气肺扩张反射有利防止吸气过深过长，加速由吸气向呼气转转 换。换。 肺缩反射有利阻止呼气过深，防止肺过度萎缩。肺缩反射有利阻止呼气过深，防止肺过度萎缩。2 2、呼吸的本体感受性反射、呼吸的本体感受性反射 感受器为肌梭感受器为肌梭兴奋时传入冲动到达脊髓兴奋时传入冲动到达脊髓反射性引反射性引 起所在肌肉收缩加强。起所在肌肉收缩加强。 3 3、防御性反射、防御性反射 咳嗽反射：感受器位于喉、气管、支气管黏膜，为防咳嗽反射：感受器位于喉、气管、支气

20、管黏膜，为防御御 反射反射 喷嚏反射：感受器位于鼻黏膜，为防御反射，以清除喷嚏反射：感受器位于鼻黏膜，为防御反射，以清除 鼻腔中刺激物。鼻腔中刺激物。呼吸肌的本体感受呼吸肌的本体感受 性性反射弧示意图：反射弧示意图：感受器感受器- -肌梭肌梭传入神经传入神经- -脊神经脊神经传出神经传出神经- -脊神经胸段脊神经胸段效应器效应器- -呼吸肌呼吸肌意义：维持正常呼吸意义：维持正常呼吸三、化学因素对呼吸运动的调节外周化学感受器外周化学感受器: : 颈动脉窦颈动脉窦 主动脉弓主动脉弓中枢化学感受器中枢化学感受器: : 延髓腹外侧浅表延髓腹外侧浅表 1.1.头端头端 2.2.中间部中间部 3.3.尾端

21、尾端2、CO2、缺氧、 H+对呼吸运动的影响1.CO2对呼吸运动的影响对呼吸运动的影响 CO2浓度增高浓度增高 中枢（主）和外周化学感中枢（主）和外周化学感受器兴奋受器兴奋呼吸中枢兴奋呼吸中枢兴奋呼吸频率和呼吸频率和深度增加深度增加肺通气增加。肺通气增加。2.缺氧对呼吸运动的调节缺氧对呼吸运动的调节 缺氧缺氧中枢和外周化学感受器兴奋中枢和外周化学感受器兴奋呼呼吸中枢兴奋吸中枢兴奋呼吸频率和深度增加呼吸频率和深度增加肺肺通气增加。通气增加。3. H+对呼吸运动的影响对呼吸运动的影响 H+浓度增高浓度增高 中枢（主）和外周化学感受中枢（主）和外周化学感受器兴奋器兴奋呼吸中枢兴奋呼吸中枢兴奋呼吸频率

22、和深呼吸频率和深度增加度增加肺通气增加。肺通气增加。四、异常呼吸四、异常呼吸( (一一) )陈陈- -施呼吸施呼吸(Cheyne-Stokes breathing) (Cheyne-Stokes breathing) 原因原因：肺肺- -脑循环时间延长（如心衰），导致泡脑循环时间延长（如心衰），导致泡气的气的POPO2 2和和PCOPCO2 2的信息不能及时传递到中枢及外周化的信息不能及时传递到中枢及外周化学感受器，此时脑学感受器，此时脑PCOPCO2 2，增强对呼吸的刺激，触发，增强对呼吸的刺激，触发陈陈- -施呼吸；呼吸中枢反馈增益施呼吸；呼吸中枢反馈增益（PCOPCO2 2等变化所引起的

23、等变化所引起的肺通气反应幅度）肺通气反应幅度）增加，导致对增加，导致对POPO2 2和和PCOPCO2 2变化的肺通变化的肺通气反应过强。气反应过强。 临床临床：在缺氧、睡眠、脑干损伤等情况下可出现。：在缺氧、睡眠、脑干损伤等情况下可出现。 特点特点：呼吸渐增：呼吸渐增强增快又渐减弱减强增快又渐减弱减慢，与呼吸暂停交慢，与呼吸暂停交替出现，每个周期替出现，每个周期约约45s45s3min3min。 ( (二二) )比奥呼吸比奥呼吸(Biot breathing)(Biot breathing) 特点特点：一此或多次强呼吸后，继以较长时间的：一此或多次强呼吸后，继以较长时间的呼吸暂停，之后又再次出现这样的呼吸。呼吸暂停，之后又再次出现这样的呼吸。 临