《人体解剖生理学》下篇 课件 第五章 呼吸

第五章呼吸人体解剖生理学

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第一节肺通气第二节呼吸气体的交换第三节气体在血液中的运输第四节呼吸运动的调节目录第一节肺通气肺通气的概念

肺泡与外界环境之间的气体交换过程呼吸道的结构与功能1.通气功能2.加温、湿润吸入的空气3.防御作用一、肺通气的动力肺泡：气体交换的场所胸膜腔：使肺与胸廓同步活动肺通气的原动力：呼吸运动（一）呼吸运动概念：呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大和缩小的运动呼气肺内压＞大气压缩小肺吸气肺内压＜大气压胸廓呼吸肌缩小收缩舒张扩张扩张平静吸气过程：吸气肌收缩，胸廓扩大，肺内压<大气压，气体进入肺平静呼气过程：吸气肌舒张，胸廓回缩，肺内压>大气压，气体排出肺吸气末和呼气末，肺内压=大气压（二）肺内压概念：胸膜腔内的压力，正常时，不论吸气或呼气，胸膜腔内的压力总是低于大气压，又称胸内负压。胸内负压的形成：胸内压=-肺回缩力生理意义：使肺和小气道维持扩张状态，不致因肺回缩力而使肺完全塌陷有利于静脉血和淋巴液的回流（三）胸膜腔内压二、肺通气的阻力（一）弹性阻力平静呼吸的主要阻力，70%

1.肺的弹性阻力：2/3来自肺泡表面张力

1/3来自肺的弹性回缩力

2.胸廓的弹性阻力自然位置：相当于肺总容量的67%，无弹性阻力小于67%：弹性阻力向外，是吸气的动力，呼气的阻力大于67%：弹性阻力向内，是呼气的动力，吸气的阻力吸气的阻力呼吸膜呼吸膜的厚度(＜1

m)组成6层：液体分子层肺泡上皮层上皮基底膜层基质层毛细血管基膜层毛细血管内皮细胞层呼吸膜的面积约70m2

肺泡表面张力由肺泡内液-气界面的液体分子间的吸引力形成作用：是使肺泡缩小的力量肺扩张后的回缩力，小部分来自肺弹性组织，2/3来自肺泡表面张力Laplace定律：肺泡回缩力(P)与肺泡表面张力(T)成正比，而与

肺泡的半径(r)成反比，即：

P＝2T/r气流方向气流方向气流方向膨胀萎陷肺表面活性物质组成：由肺泡Ⅱ型细胞分泌的一种脂蛋白，主要化学成分为

二棕榈酰卵磷脂(DPPC)作用：降低肺泡表面张力意义：①维持肺泡容积的相对稳定②防止体液在肺泡积聚③降低吸气阻力，减少吸气做功气流方向气流方向气流方向膨胀萎陷（二）非弹性阻力平静呼吸时，气流速度缓慢，非弹性阻力很小

1.气道阻力（主要来源）2.黏滞阻力3.惯性阻力三、肺容积和肺容量（一）肺容积1.潮气量：平静呼吸时每次吸入或呼出的气量，400～600ml2.补吸气量：平静吸气末，再尽力吸入的气量，1500～2000ml3.补呼气量：平静呼气末，再尽力呼出的气量，900～1200ml4.残气量：最大呼气末存留于肺内不能再呼出的气量

1000～1500ml（二）肺容量1.深吸气量：补吸气量+潮气量2.功能余气量：补呼气量+余气量3.肺活量：最大吸气后，用力呼气所能呼出的气量

潮气量+补吸气量+补呼气量4.用力肺活量：最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气量5.时间肺活量：指一次最大吸气后尽力尽快呼气，分别计算第

1、2、3秒末所呼出的气体量所占用力肺活量的百分数。

第一秒末、第二秒末、第三秒末的正常值分别为83%、96%、

99%。6.肺总容量：肺所能容纳的最大气量。四、肺通气量（一）每分通气量每分钟进或出肺的气体总量，等于潮气量乘以呼吸频率（二）无效腔与肺泡通气量1.无效腔：有通气但不进行气体交换的区域（1）解剖无效腔：无气体交换能力的腔（从上呼吸道→呼吸性

细支气管）（2）肺泡无效腔：因无血流通过而不能进行气体交换的肺泡腔（3）生理无效腔：解剖无效腔＋肺泡无效腔（二）无效腔与肺泡通气量2.肺泡通气量：每分钟吸入肺泡或由肺泡呼出气体的量，等于(潮气量-无效腔气量)×呼吸频率谢谢！第五章呼吸人体解剖生理学

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呼吸气体的交换一、气体交换的原理（一）气体的扩散与气体扩散速率1.原理：扩散2.动力：膜两侧的气体分压差3.气体扩散速率及影响因素：扩散距离×√分子量分压差×温度×气体溶解度×扩散面积（二）呼吸气体及人体不同部位气体的分压

空气肺泡气动脉血混合静脉血组织PO21591041004030PCO20.340404650表空气、肺泡气、血液和组织中的O2和CO2的分压（mmHg）二、肺换气（一）肺换气的过程

1.换气动力：分压差

2.换气方向：分压高→分压低

3.换气结果：肺毛细血管中的静脉血变成了含O2增多、含CO2减少的动脉血（二）影响肺换气的因素1.呼吸膜的厚度2.呼吸膜的面积3.通气/血流比值：每分钟肺泡通气量和每分钟肺毛细血管血流

量之间的比值比值>0.84：可能通气过度或血流量减少,如肺泡无效腔增大或肺动脉部分阻塞比值<0.84：可能肺通气不良,如哮喘发作三、组织换气1.换气动力：分压差

2.换气方向：分压高→分压低

3.换气结果：动脉血流经组织细胞，毛细血管中的动脉血变成了含O2减少、含CO2增多的静脉血谢谢！第五章呼吸人体解剖生理学

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气体在血液中的运输一、氧的运输运输形式：物理溶解（1.5%）化学结合（98.5%）（一）血红蛋白与O2的可逆结合特点：反应迅速、不需酶的催化；可逆、受PO2的影响当皮肤浅表毛细血管中去氧Hb含量达5g/100mL时，皮肤或黏膜会呈青紫色，称发绀(一般是缺O2的标志)Hb+

O2HbO2PO2高(氧合)PO2低(氧离)（一）血红蛋白与O2的可逆结合Hb氧容量：指100mL血液中的Hb所能结合的最大O2量Hb氧含量：指100mL血液中的Hb实际结合的O2量Hb氧饱和度：指Hb氧含量占Hb氧容量百分比Hb氧容量Hb氧含量Hb氧饱和度（%）=×100%（二）氧解离曲线及其意义1.概念：表示Hb氧饱和度与PO2关系的曲线，呈S形2.特征和意义上段（60～100mmHg)较平坦，表明PO2的变化对Hb氧饱和度影响不大。反映机体对氧分压降低的高耐受能力中段（40～60mmHg)较陡，是HbO2释放O2的部分。维持正常组织的氧供下段（15～40mmHg)最陡，是HbO2与O2进一步解离的部分。反映血液中O2的贮备（三）影响氧解离曲线的因素1.pH和PCO2的影响

pH↓或PCO2↑，Hb对O2的亲和力降低，曲线右移，有利于HbO2解离O2；反之，Hb对O2的亲和力增加，不利于O2释放，曲线左移2.温度的影响温度↑，曲线右移，促使O2的释放；反之亦然3.2,3-二磷酸甘油酸（2,3-DPG）的影响2,3-DPG浓度↑，Hb与O2亲和力降低，曲线右移，

有利于HbO2解离2,3-DPG浓度↓，Hb与O2亲和力升高，曲线左移二、二氧化碳的运输（一）二氧化碳的运输形式碳酸氢盐（88％）氨基甲酰血红蛋白（7％）（一）二氧化碳的运输形式1.碳酸氢盐（1）组织

（2）肺红细胞内：以KHCO3的形式血浆中：以NaHCO3的形式CO2+

H2OH2CO3HCO3-+

H+CAH++

HCO3-H2CO3CO2+

H2OCA（一）二氧化碳的运输形式2.氨基甲酰血红蛋白特点：反应可逆，不需酶催化，主要受氧合作用调节在静脉血中该形式运输CO2量仅占总量的7％，但在肺排出的C02总量中，有17.5％左右由该形式释放HHbNH2+CO2

HHbNHCOO-+H+组织肺（二）二氧化碳解离曲线1.概念：反映血液中PCO2与CO2含量之间的关系曲线2.特点：血液中PCO2与CO2含量之间的关系基本呈线性关系谢谢！第五章呼吸人体解剖生理学

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呼吸运动的调节一、呼吸中枢与呼吸节律的形成（一）呼吸中枢概念：是指在中枢神经系统内产生呼吸节律和调节呼吸运动

的神经细胞群2.分布：脊髓：联系上位脑和呼吸肌的中继站和整合某些呼吸

反射的初级中枢。延髓：是呼吸的基本中枢，是产生基本呼吸节律的关

键部位。脑桥：有抑制吸气的中枢结构，称为呼吸调整中枢。大脑皮层：可以随意控制呼吸，并按主观意志在一定

范围停止呼吸或用力加快呼吸。（二）呼吸节律形成1.起源于：延髓2.机制：

①起步细胞学说

②神经元网络学说脑桥呼吸调整中枢延髓吸气活动发生器延髓吸气切断机制吸气→肺扩张→肺牵张感受器兴奋肺牵张反射＋＋＋—＋＋吸气神经元迷走神经二、呼吸运动的反射性调节（一）呼吸的机械感受性反射调节1.肺牵张反射（1）概念：由肺扩张或缩小萎陷引起的吸气抑制或兴奋的反射（2）组成：肺扩张反射和肺萎陷反射（3）意义：肺牵张反射在平静呼吸时并不明显，但在明显肺扩

张或缩小时，该反射可加强吸气和呼气的交替，使呼吸频率加快（一）呼吸的机械感受性反射调节1.肺牵张反射（4）过程①肺扩张反射反射过程:吸气（肺扩张）→肺牵张感受器传入冲动↑→迷走神经→兴奋吸气切断机制→切断吸气，转为呼气感受器：位于气管至细支气管的平滑肌传入神经：迷走神经中枢：位于延髓、阈值较高意义：在平静呼吸时不参与调节，但在中度到剧烈运动时，才发挥调节呼吸深度和频率作用（一）呼吸的机械感受性反射调节1.肺牵张反射（4）过程②肺萎陷反射反射过程:肺缩小萎陷→肺牵张感受器传入冲动↓→迷走神经→延髓→解除吸气神经元抑制→产生吸气感受器：位于呼吸道平滑肌传入神经：迷走神经意义：在平静呼吸时调节意义不大，但对于阻止呼气过深起一定作用（一）呼吸的机械感受性反射调节2.呼吸肌本体感受性反射反射过程:呼吸肌被动拉长或肌梭中的梭内肌收缩→

本体感受器兴奋→背根传入↑→脊髓前角→本体感受器所

在的同一肌肉收缩↑感受器：肌梭意义：当呼吸道阻力增加时，通过反射增强呼吸肌收缩力，

以克服呼吸道阻力，维持呼吸深度。（一）呼吸的机械感受性反射调节3.防御性呼吸反射概念:因呼吸道的鼻、咽、喉、气管和支气管黏膜受

到机械性或化学性刺激引起的防御性反射分类：咳嗽反射和喷嚏反射意义：清除呼吸道的刺激物或分泌物（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：对动脉血中PO2↓、PCO2↑、[H+]↑敏感

动脉血中的化学成分改变，特别是低氧、CO2和[H+]增加，可刺激化学感受器，引起呼吸中枢活动的改变，从而调节呼吸运动的深度和频率，以保证动脉血中PO2、PCO2、pH相对恒定。（二）化学感受性呼吸反射1．化学感受器（2）中枢化学感受器部位：延髓腹外侧浅表部位生理刺激：脑脊液和局部细胞外液中的[H+]。