检验呼吸生理

1、会计学1检验呼吸生理检验呼吸生理第1页/共123页皮膜呼吸 ：水蛭、蚯蚓、变形虫 肠呼吸 ：泥鳅、海蛤蝓 气管呼吸 ：昆虫 鳃呼吸：鱼、乌贼，虾肺呼吸-两栖纲青蛙、蟾蜍，爬行纲龟、蛇、蜥蜴和鳄，鸟纲/哺乳纲 机体 气体(O2 CO2) 第2页/共123页第3页/共123页第4页/共123页三个相互衔接并同时进行的过程1.外呼吸：包括肺通气和肺换气2.气体在血液中的运输3.内呼吸：组织细胞与组织毛细血管之间 的气体交换以及组织细胞内的生物氧化过程第5页/共123页 目 录第6页/共123页呼吸道上呼吸道下呼吸道呼吸道：具有加温、加湿、过滤和清洁作用一、呼吸道（Airway )第7页/共123页：

2、呼吸道的平滑肌受神经、体液因素的调节植物神经系统：副交感神经使呼吸道平滑肌收缩 交感神经使呼吸道平滑肌舒张收缩：组织胺、 5-HT 、内皮素、缓激肽舒张：儿茶酚胺、PGE2、氨茶碱化学因素第8页/共123页肺泡上皮细胞 型细胞型细胞二、肺泡第9页/共123页 三、胸廓第10页/共123页 第二节 肺 通 气 （pulmonary ventilation）肺通气是指肺与外界环境之间的气体交换 肺通气的直接动力：肺内压与大气压之间的压力差 肺通气的原动力：呼吸运动 (respiratory movement) 呼吸运动（原动力） 胸内压变化（间接动力）肺内压与大气压差变化（直接动力） 肺通气一、肺

3、通气的动力第11页/共123页第12页/共123页呼吸肌呼气肌 吸气肌腹壁肌肋间内肌肋间外肌膈肌（一）呼吸运动(respiration movement)第13页/共123页第14页/共123页第15页/共123页呼吸暂停、声带开放、呼吸道通畅时： 肺内压大气压呼吸运动过程中肺内压的周期性交替升降 肺内压和大气压之间的压力差 推动气体进出肺的直接动力1. 肺内压(intrapulmonary pressure) 肺泡内的压力（二）呼吸时肺内压和胸膜腔内压的变化第16页/共123页吸气初：肺内压 大气压 呼气开始呼气末：肺内压 = 大气压 呼气停止呼气末吸气末第17页/共123页（1）胸膜腔：位

4、于两层胸膜之间的潜在、密闭的腔隙， 其内仅少量浆液（2）胸膜腔内压 ：胸膜腔内的压力。测量：直接法 间接法第18页/共123页吸气开始时呼气开始时平静呼吸-0.266-0.133kPa0.1330.266 kPa用力呼吸-13.3-3.99 kPa7.9818.62 kPa2. 胸膜腔内压(intrapleural pressure) 第19页/共123页第20页/共123页以胸膜腔密闭且含浆液为条件胸廓生长肺生长胸廓容积肺容积 胸廓将肺拉大肺回缩 胸内负压胸膜腔负压的形成第21页/共123页 胸膜腔内压 = 肺内压 肺回缩力 在吸气末或呼气末 胸膜腔内压 = 大气压 肺回缩力 以大气压为0，

5、胸膜腔内压=肺回缩力 （负压是指其低于大气压） 呼气末：-3 -5mmHg； 吸气末：-5 -10 mmHg为什么平静呼气末胸膜腔内压仍然为负第22页/共123页气胸第23页/共123页第24页/共123页二、肺通气的阻力第25页/共123页顺应性（C ）=容积变化 / 压力变化(L/cmH2O)顺应性（C ）= 1/R第26页/共123页1. 肺的弹性阻力与顺应性(compliance) 肺在被牵张时的弹性回缩力是吸气的阻力 CL =L/cmH2O 跨肺压的变化（P） 肺容量的变化（ V）肺的弹性阻力肺组织的弹性回缩力肺泡内液-气界面的表面张力第27页/共123页第28页/共123页第29页

6、/共123页根据Laplace定律: P(N/cm) 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 2T(N/cm)r(cm)第30页/共123页 肺泡表面活性物质(pulmonary surfactant) 由肺泡型细胞产生的二棕榈酰卵磷脂作用：降低肺泡的表面张力生理意义：有助于维持肺泡的稳定性减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿发生降低吸气阻力，增加肺的顺应性第31页/共123页肺表面活性物质减少 肺不张肺弹性阻力增加，顺应性降低 吸气困难肺弹

7、性阻力减小，顺应性增大 呼气困难第32页/共123页正常及几种异常情况下顺应性曲线 跨肺压(cmH2O)（肺内压-胸内压）正常肺气肿（emphysema）肺纤维化(fibrosis)肺不张(atelectasis)肺容积(升)第33页/共123页 2. 胸廓弹性阻力和顺应性(compliance) 胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成 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

8、跨壁压(P)第34页/共123页肺容量占肺总容量百分比胸廓弹性回位力胸廓容积67（自然位置）（平静吸气末） 无自然容积 67（ 自然位置）（深吸气状态） 向内（吸气阻力）大于自然容积 67 （ 0.84(dead space)肺泡无效腔 o2与Hb亲和力 250 倍； co与Hb的结合位点与o2相同； co与Hb的某亚基结合后，将增加其余三个 亚基对o2的亲和力。煤气中毒第78页/共123页(5) Hb本身的性质 Hb的Fe2+ Fe3+ : Hb失去结合o2的能力（如亚硝酸盐） 异常Hb：Hb的运o2能力（如地中海贫血） 胎儿Hb：与o2亲和力成人，这与胎儿所处的低氧环境是相适应的。第79页

9、/共123页pH 或 Pco2 ，温度 ，2,3-DPG浓度 ，氧解离曲线左移（A图）pH 或 Pco2 ，温度，2,3-DPG浓度，氧解离曲线右移（C图）正常（B图）第80页/共123页二、CO2的运输 （一）物理溶解 CO2的溶解的量约占CO2的总运输量的5% （二）化学结合碳酸氢盐氨基甲酸Hb第81页/共123页1. 碳酸氢盐 红细胞：CO2 + H2O H2CO3 HCO3+H+ 快速、可逆、碳酸酐酶能加速反应5000倍 氯转移： HCO-3 Cl-载体将Cl- 从血浆移入红细胞2. 氨基甲酸Hb Hb（NH2）O2 + H+ + CO2 HHbNHCOOH + O2在组织在肺部碳酸酐

10、酶第82页/共123页CO2的运输碳酸酐酶第83页/共123页（三）CO2的解离曲线 非S型、呈线性关系、无饱和点第84页/共123页 Haldane氏效应：O2与Hb结合促进CO2释放的效应。 去氧Hb 较易与CO2 结合形成HbNHCOOH，去氧Hb的酸性弱于HbO2，也易与H+结合，促进反应向左侧进行。 （四）Hb氧合作用对CO2运输的影响第85页/共123页第五节 呼吸运动的调节第86页/共123页A平面：在中脑和脑桥之间横切，呼吸无明显变化D平面：在延髓和脊髓之间横切，呼吸运动停止B平面：在脑桥上、中部之间横切，呼吸将变慢变 深，如切断双侧迷走神经，则出现长吸式 呼吸C平面：脑桥和延

11、髓之间横切，长吸式呼吸消失， 出现喘息样呼吸 第87页/共123页abcd迷走神经完整切断双侧迷走神经PBKF第88页/共123页 背侧呼吸组（DRG）： 在孤束核的腹外侧部，通过脊髓支配膈肌 腹侧呼吸组（VRG）：疑核、后疑核及面神经后核附近的包钦格复合体，通过脊髓支配肋间内、外肌及腹肌2. 延髓呼吸中枢第89页/共123页3. 脑桥呼吸调整中枢 PBKF复合体（臂旁核与Klliker-Fuse核） 与延脑呼吸核团有双向联系 破坏PBKF及切断迷走神经 长吸式呼吸 抑制吸气的呼吸调节中枢位于PBKF4. 高位脑大脑皮层、边缘系统、下丘脑大脑皮层：随意呼吸调节系统下位脑干：不随意的自主呼吸节律

12、调节系统 第90页/共123页（二）呼吸节律的形成 神经元网络学说 中枢吸气活动发生器与吸气切断机制(Inspiratory off-switch mechanism) 第91页/共123页（一）化学感受性反射潮气量呼吸频率呼吸中枢效应器（呼吸肌）动脉血PCO2PO2H+化学感受器二、呼吸的反射性调节第92页/共123页主动脉体(aortic bodies)颈动脉体(carotid bodies)外周化学感受器(peripheral Chemoreceptor)化学感受器(chemoreceptor)中枢化学感受器(central Chemoreceptor)迷走神经窦神经呼吸中枢第93页/共

13、123页（1）外周化学感受器（peripheral chemorecptor)动脉PO2 、PCO2 、pH 刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器（+） 延髓呼吸中枢（+） 呼吸加深加快 颈动脉体主要调节呼吸第94页/共123页中枢化学感受器 H+局部冷却阻断电凝固电刺激等（2）中枢化学感受器（central chemorecptor)第95页/共123页1. CO2、H+、 缺O2 对呼吸运动的调节第96页/共123页CO21%CO24%CO27%CO2呼吸明显增强PCO2 CO2对维持呼吸和呼吸中枢兴奋性是必要的，是调呼吸活动的生理性因素，是经常起作用的重要化学刺激。第97页/共123页时间过

14、长过度通气PCO2过低对呼吸兴奋作用解除呼吸暂停第98页/共123页呼吸中枢PCO2CO27%PCO2过高直接抑制呼吸中枢CO2但CO2 过度积聚，压抑中枢神经系统，出现呼吸困难、头昏，甚至昏迷，称为CO2 麻醉第99页/共123页颈动脉体灌流液颈动脉体对PCO2的反应记录电极PCO2颈动脉体放电频率第100页/共123页 H+不变 PCO2人工脑脊液中枢化学感受器对PCO2的反应第101页/共123页脑脊液中PCO2脑脊液中H+浓度中枢化学感受器分析第102页/共123页H2O碳酸酐酶H2CO3中枢化学感受器H+HCO3动脉血中PCO2升高CO2血脑屏障第103页/共123页CO2的两条作用

15、途径中枢化学感受器动脉血中PCO2升高H+外周化学感受器第104页/共123页动脉血中H+ 呼吸加深加快 肺通气量增多中枢化学感受器对H+ 的敏感性较外周化学感受器大 25倍，H+ 透过血脑屏障的速度较慢，限制其作用。脑脊液中的H+才是中枢化学感受器的最有效的刺 激。2. H+对呼吸运动的调节第105页/共123页H+浓度中枢化学感受器外周化学感受器脑脊液中的H+H+第106页/共123页颈动脉体灌流液H+浓度切除迷走神经、窦神经H+浓度颈动脉体灌流液中H+浓度对呼吸的影响第107页/共123页3. 缺O2对呼吸运动的调节 呼吸气中的PO2 呼吸加深加快 肺通气量 仅当PO2 低于10.64k

16、Pa（80mmHg）才有调节作用， 对正常呼吸的调节作用不大。 PO2 下降主要作用于外周化学感受器，缺氧对呼吸中 枢的直接作用是抑制 当中枢化学感受器对CO2 产生适应时，PO2 对外周化 学感受器的刺激在呼吸调节上起重要作用为什么低氧时不能吸入纯氧第108页/共123页PO2PO2切除迷走神经、窦神经颈动脉体灌流液颈动脉体灌流液中PO2对呼吸的影响第109页/共123页PCO2中枢化学感受器外周化学感受器PO2H+浓度小结：第110页/共123页PCO2、H+ 及PO2的相互关系 PCO2 H+ ，两者均刺激通气 H + 通气 CO2 抵消一部分由 H + 的刺激作用 PO2 通气 PCO

17、2 和 H + 减弱了PO2的刺激作用 第111页/共123页（二）机械感受性反射 1. 肺牵张反射（Hering-Breuer reflex） （1）肺扩张反射：肺扩张时引起吸气抑制的反射。 肺扩张 刺激了气道平滑肌的牵张感受器 延髓 吸气切断机制 切断吸气 呼气 （2）肺萎陷反射：肺萎陷到一定程度时反射性地引 起吸气的反射。 第112页/共123页2. 呼吸肌的本体感受性反射（三）防御反射 咳嗽反射：激惹气道粘膜感受器 呼吸肌 强烈收缩 + 会厌关闭 肺内压急剧上升 会厌突然开放 从肺内涌出爆发性气流 喷嚏反射：激惹鼻粘膜 气体急剧地通过 鼻腔喷出（会厌持续开放）第113页/共123页第1

18、14页/共123页 三、周期性呼吸第115页/共123页复习思考题1.何谓呼吸？呼吸全过程由哪几个环节组成？2.肺通气的动力是什么？需要克服那些阻力才能实现肺通气？3.胸膜腔负压是如何形成的？有什么生理意义？4.简述肺表面活性物质的来源、主要成分、生理作用及意义？5.在动物实验中，增大无效腔对呼吸有何影响？为什么？6.为什么深而慢的呼吸比浅而快呼吸效率高？7.试分析氧解离曲线的特点和生理意义。8.试述动脉血中二氧化碳分压升高、氧分压降低、H+升高对呼吸有何影响？为什么？第116页/共123页 目 录第117页/共123页吸气开始时呼气开始时平静呼吸-0.266-0.133kPa0.1330.266 kPa用力呼吸-13.3-3.99 kPa7.9818.62 kPa2. 胸膜腔内压(intrapleural pres