《生理学》课件-第五章 呼吸

生理学Physiology第五章

呼吸基础医学教研室学习要求实现肺通气的动力；肺通气评价指标人体生理功能调节的方式、特点。PO2、PCO2、pH值变化对呼吸运动的调节及影响；化学感受性呼吸反射；呼吸中枢。呼吸的三个环节；呼吸运动类型；气体交换的过程；胸膜腔负压的生理意义；O2与CO2在血液中运输的形式;肺牵张反射。气体交换的原理；呼吸肌本体感受性反射；防御性呼吸反射。掌握熟悉了解………………呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸概述呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸概述练习题：A.外呼吸

B.肺通气

C.肺换气D.血液气体运输

E.内呼吸1.组织细胞与血液之间的气体交换属于（

）2.肺泡气与大气之间的气体交换称为（

）3.肺泡气与肺毛细血管血液之间的气体交换为（

）ECB练习题概念：肺泡内气体与外界环境之间的气体

交换过程。结构基础呼吸道肺泡胸廓胸膜腔任务一

肺通气（一）肺通气的动力呼吸肌的收缩与舒张（原动力）胸膜腔内压变化（间接动力）肺内压与大气压差变化（直接动力）肺通气一、肺通气的原理

1.呼吸运动

（1）概念：由呼吸肌收缩、舒张所引起的胸廓节律性扩大和缩小。（2）呼吸肌：参与呼吸运动的肌肉。

吸气肌：使胸廓扩大产生吸气动作的肌肉，

主要是膈肌和肋间外肌。呼气肌：使胸廓缩小产生呼气动作的肌肉，

主要是肋间内肌和腹壁肌群。辅助呼吸肌：只在用力呼吸时参与的肌肉，

主要是斜角肌、胸锁乳突肌。平静吸气时，参与呼吸运动的主要肌肉是（）A.斜角肌、胸锁乳突肌B.膈肌和肋间内肌C.膈肌和肋间外肌D.肋间内肌和腹壁肌群E.肋间内肌和肋间外肌C练习题（3）呼吸类型频率:

成人:12～18次/分（3）呼吸类型气体总是从高到低流动2.肺内压和胸膜腔内压2.肺内压和胸膜腔内压（1）肺内压

概念：指肺泡内气体的压力，可随呼吸运动发生周期性变化。肺内压的周期性变化：平静吸气初：

肺内压<大气压（1～2mmHg）气体吸入肺内平静吸气末：

肺内压=大气压吸气停止平静呼气初：

肺内压>大气压（1～2mmHg）气体呼出肺外平静呼气末：

肺内压=大气压呼气停止人工呼吸:心肺复苏的重要组成部分基本原理:人为的造成肺内压与外界大气压间的压力差前提条件:保持气道的通畅3.胸膜腔内压（1）概念:胸内压是指胸膜腔内的压力。（2）压力:

把大气压定为0平静吸气时:胸内压<大气压=-10mmHg～-5mmHg

呼气时:胸内压<大气压=-5mmHg～-3mmHg

并非绝对负值

,而是低于大气压

特点:①平静呼吸时胸内压始终为负压；（4）成因:

胸内压=肺内压－肺回缩力胸内压＝大气压－肺回缩力胸内压＝0－肺回缩力迫使脏层胸膜回位迫使脏层胸膜外移使肺扩张(肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力)

肺回缩力(大气压)

肺内压(5)生理意义:

纽带作用；维持肺处于扩张状态；促进血液和淋巴液的回流。

结论：胸膜腔内负压是脏层胸膜受到两个相反作用力相互抵消的代数和,经脏层胸膜间接反映在胸膜腔的压力。维持负压的前提条件:

胸膜腔的完整性气胸:肺萎缩通气和循环功能障碍肺通气的阻力弹性阻力和顺应性肺的弹性阻力肺泡表面张力（2/3）

肺弹性纤维的弹性回缩力（1/3）

肺泡表面活性物质来源：肺泡Ⅱ型细胞分泌成分：二软脂酰卵磷脂(DPL或DPPC)作用：a.降低肺泡表面张力→降低吸气阻力b.减少肺泡内液的生成→防止肺水肿的发生c.维持肺泡内压的稳定性→防止肺泡破裂或萎缩胸廓的弹性阻力

双向（可以是吸气的动力，也可以是吸气的阻力）肺和胸廓的顺应性

概念：弹性组织在外力作用下的可扩张性

意义：衡量弹性阻力的大小

(一)肺容积和肺容量

1.肺容积(1)潮气量:每次呼吸吸入或呼出的气体量.平静呼吸时成人400-600ml,平均500ml(2)补吸气量:平静吸气末,再尽力吸气所能吸入的气体量.成人1500-2000ml.(3)补呼气量:平静呼气末,再尽力呼气所能呼出的气体量.成人900-1200ml.(4)余（残）气量:最大呼气末存留于肺内不能呼出的气体量.1000-1500ml.二、肺通气功能的评价2.肺容量：肺容积中两项或两项以上的总和。（1）肺活量：潮气量+补吸气量+补呼气量，最大吸气后，尽力呼气所能呼出的最大气量，意义：反映一次呼吸的最大通气能力。男：5000mL；女：3500mL。练习题：1.肺活量等于（）A.潮气量+补呼气量B.潮气量+补吸气量C.潮气量+余气量D.潮气量+补呼气量+补吸气量D（2）用力呼气量（FEV）：

又称时间肺活量（TVC），是指一次最大吸气后，以最大力量和最快速度将气呼出，分别测定前3s末呼出的气量占用力肺活量的百分比。

正常值：FEV1／FVC83%；FEV2／FVC96%；FEV3／FVC99%。FEV1／FVC的价值最大，可反映呼吸阻力的变化；降低时提示有阻塞性肺疾病。(二)肺通气量和肺泡通气量肺通气量：每分钟吸入肺或呼出肺的气体量。肺通气量=潮气量×呼吸频率，正常值为6～9L/min。

(二)肺通气量和肺泡通气量2.无效腔量：吸入的气体中无法进行气体交换的气体量。

（1）解剖无效腔：留在鼻、咽、喉、气管、支气管等处的气体量，约为150mL。

（2）肺泡无效腔：进入肺泡后无法进行气体交换的气体量，正常时近乎为零。

(二)肺通气量和肺泡通气量3.肺泡通气量：每分钟吸入肺泡的实际与血液进行气体交换的有效气体量，是反映肺通气效率的重要指标。肺泡通气量=（潮气量－无效腔气量）×呼吸频率

不同呼吸频率和潮气量时的肺通气量和肺泡通气量

意义：浅快呼吸对气体交换不利。一、气体交换的原理

1.扩散动力：膜两侧的气体分压差决定扩散方向。任务二

肺换气和组织换气

换气动力：分压差

换气方向：分压高→分压低O2CO2(二)、气体扩散速率

O2、CO2扩散速率（D）的比较——————————————————————————————————————

分子量血浆溶解度肺泡气A血V血D

——————————————————————————————————————O23221.413.913.35.31CO244515.05.35.36.12———————————————————————————————————————CO2的扩散速率实际约为O2的2倍，呼吸困难的患者先出现缺氧症状。

(ml/L)（KPa）（KPa）

（KPa）1.肺换气

O2自肺泡肺泡毛细血管血液CO2自肺泡毛细血管血液肺泡2.组织换气O2自毛细血管血液组织细胞CO2自组织细胞毛细血管血液二、气体交换过程肺换气过程(1).厚度6层＜1μm厚：呼吸膜厚度↑→气体交换↓（反比）

(2).面积：呼吸膜面积↓→气体交换↓。（正比）2.呼吸膜CO2O23.通气/血流比值

概念:每分肺泡通气量（VA）/每分肺血流量（Q）

每分肺泡通气量（VA）每分肺血流量（Q）=0.843.通气/血流比值

1.VA/Q↑≈肺通气↑或肺血流↓→增大生理无效腔→换气↓(如心衰、肺动脉栓塞)

3.通气/血流比值

2.VA/Q↓≈肺通气↓→增大功能性A-V短路→换气效率↓（如支哮、肺气肿、支气管栓塞）

（一）物理溶解：

气体直接溶解于血浆中。特征：①量小。②溶解量与分压呈正比。

（二）化学结合：

气体与某些物质进行化学结合。特征：①量大。

②主要运输形式。一、运输形式任务三

气体在血液中的运输二、氧的运输(一)物理溶解：1.5%(二)化学结合：98.5%⒈O2与Hb的可逆性结合：

1分子Hb可以结合4分子O2当表浅毛细血管床血液中去氧Hb达5g/100ml以上，呈蓝紫色称紫绀,也叫发绀.（一般是缺O2的标志)。但也有例外如:高原性红细胞增多症,有紫绀,但没有缺O2.CO中毒,有严重的缺O2,但没有紫绀,反而呈现颜色鲜艳的樱桃红.影响O2与Hb结合的因素1、血中PO2的高低2、Hb与O2的结合能力

Fe2＋→

Fe3+；CO血氧饱和度：血液中含氧的程度

95%-99%血氧容量：1L血液中Hb结合的最大氧气量血氧含量：1L血液中Hb结合的实际氧气量氧解离曲线（氧合血红蛋白解离曲线）PO2-血氧饱和度曲线右移：氧解离方向、供氧方向PCO2↑2,3-DPG↑温度↑pH↓左移：氧结合方向PCO2↓2,3-DPG↓温度↓pH↑三、CO2的运输(一)物理溶解：5％(二)化学结合：95％

HCO3-：约占88％，是CO2运输的主要形式（主要是NaHCO3）。

氨基甲酸血红蛋白：约占7%。CO2的运输碳酸酐酶⒉氨基甲酸血红蛋白的形式：7％

(1)反应过程：

HbNH2O2+H++CO2(2)反应特征:①反应迅速且可逆，无需酶催化；②CO2与Hb的结合较为松散；③反应方向主要受氧合作用的调节:④虽不是主要运输形式,却是高效率运输形式，⑤带满O2的Hb仍可带CO2。在组织在肺脏HHbNHCOOH＋O2任务四

呼吸运动的调节呼吸肌——骨骼肌本身没有节律性呼吸运动是节律性活动？一、呼吸中枢

是指产生和调节呼吸运动的神经元群延髓是呼吸基本中枢,脑桥是呼吸调整中枢。

(一)机械感受性反射1.肺牵张反射肺扩张或萎陷引起的吸气抑制或兴奋的反射。包括肺扩张、肺缩小反射。（1）.

肺扩张反射：

过程：肺扩张→肺牵感器兴奋→迷走N→延髓→兴奋吸气切断机制N元→吸气转化为呼气。

意义:①加速吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加②与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度。二、呼吸运动的反射性调节（2）肺萎陷反射(肺缩小反射)

肺萎陷较明显时引起吸气的反射。在平静呼吸调节中的意义不大，但对阻止呼气过深和肺不张等可能起一定作用。（二）化学感受性呼吸反射1.化学感受器

（1）外周化学感受器部位：颈动脉体和主动脉体。适宜刺激：对PO2↓、PCO2↑、H+浓度↑高度敏感兴奋后的效应：兴奋呼吸中枢，引起呼吸加深加快。（2）中枢化学感受器

部位：延髓腹外侧浅表部位

适宜刺激：脑脊液中H+浓度↑兴奋后的效应：兴奋呼吸中枢，引起呼吸加深加快。

注意：血液中只有CO2能刺激中枢化学感受器！2.CO2、H+和低氧对呼吸的调节

（1）CO2对呼吸的影响

CO2是调节呼吸运动最重要的生理性化学因素，PCO2过低可抑制呼吸运动，出现呼吸暂停，如过度通气。

PCO2轻度↑，刺激呼吸，加强呼吸运动，肺通气量增加。

PCO2

>60mmHg后，抑制和麻醉中枢神经的活动，呼吸减慢。（2）H+对呼吸的影响(外周)H+