03级呼吸.ppt

1、第五章呼吸,Respiration 主讲：,本章主要内容,肺通气 pulmonary ventilation 呼吸气体交换 respiratory gases exchange 气体在血液中的运输 Cas transport in the blood 肺通气的控制 Control of ventilation,The Lung,概述 1.呼吸的概念： 机体和外界环境之间进行气体交换 的过程。 2.意义： 保证机体新陈代谢的正常进行，是维持生命活动的必需过程。,3.呼吸的过程： 外呼吸 external respiration： 肺与外界环境之间进行气体交换的过程。 气体运输 gas trans

2、port： 指肺循环毛细血管和体循环毛细血管之间的气体运输的过程。 内呼吸 internal respiration ： 血液和组织细胞之间进行气体交换的过程。,呼吸的过程,呼吸全过程5呼吸环节.exe,第一节 肺通气 pulmonary ventilation 指肺与外界环境之间进行气体交换的过程。 实现肺通气的基本结构： 呼吸道、肺泡、胸廓和胸膜腔等。 一肺通气的原理 （一）肺通气的动力 1、呼吸运动 respiratory movement,平静吸气 inspiration : 隔肌收缩 胸廓上下径增加 肋间外肌收缩 胸廓前后和左右径增加 胸廓容积 肺容积 肺内压 大气压 气体入肺 吸气

3、（inspiration）,alveolus（lvils),平静呼气expiration： 膈肌和肋间外肌舒张 胸廓和肺弹性回位 肺容积 肺内压大气压 气体出肺 呼气,呼吸运动的形式: （1）胸式呼吸与腹式呼吸： Thoracic :rsik breathing： 胸廓起伏明显的呼吸运动称胸式呼吸. abdominal breathing: 腹壁起伏明显的呼吸运动称腹式呼吸. （2）平静呼吸与用力呼吸,平静呼吸 eupnea ju:pni: 平静状态下的呼吸称平静呼吸. 特点： 呼吸平静均匀 呼吸频率1218次/分 吸气是主动的，呼气是被动的。,用力呼吸forced breathing： 运动

4、、呼吸困难状态下的呼吸称用力呼吸。 特点： 呼吸加深加快，吸气和呼气都是主动的。 用力呼吸时，胸锁乳突肌、斜角肌（加强吸气）肋间内肌、腹壁肌（加强呼气）也参与。,2、肺内压的变化 ： 下图 change of intrapulmonary pressure 概念：肺内压指肺泡内的压力 吸气末：肺内压大气压 吸气中：肺内压小于大气压，先低后高. 呼气末：肺内压大气压 呼气中：肺内压高于大气压先高后低,肺内压的变化,3、胸膜腔内压变化 change of pleura（plur） cavity pressure （1）胸膜腔结构特点: 密闭,与外界不通.无实在的腔. （2）胸膜腔的压力 Intra

5、pleural pressure: 平静呼吸时，胸膜腔的压力始终低于大气压称胸膜腔负压 intrapleural negative pressure . 吸气末:-5-10 mmHg, 呼气末:-3-5 mmHg,（3）胸膜腔负压的形成 先决条件: 胸膜腔是密闭的. 根本因素: 肺有弹性回缩力 胸膜腔内压=大气压肺回缩 =0 肺的回缩力 = 肺回缩力,（4）胸膜腔负压的意义: a) 维持肺扩张,保证肺通气的正常进行. b) 低中心静脉压,有助于静脉血和淋巴的回流.,Pneumothorax（nju:mu:rks）,(二)肺通气的阻力 肺弹性阻力 弹性阻力 elastic resistance

6、胸廓弹性阻力. 非弹性阻力non- elastic resistance : 包括气道阻力、粘滞阻力和惯性阻力. 1.肺的弹性阻力和顺应性: （1）概念： elastic resistance ： 弹性组织在外力作用下变形时，有对抗变形和弹性回位的力.,肺顺应性compliance： 在外力作用下弹性组织的可扩张性。 肺的顺应性 lung compliance : 表示肺扩张难易程度的指标与弹性阻力呈倒数关系。 C=1/R,容积的变化(V) 肺顺应性= L /cm H2O 跨肺压的变化(P) （2）肺静态顺应性曲线: p142 静态顺应性 static compliance 用分段呼气测得的肺

7、容积变化与相应的食管压力变化的关系作图。 反映静态时跨肺压和肺容积之间的关系曲线。,意义： 平静呼气末，肺顺应性正好位于曲线的中段，此段斜率最大，故平静呼吸时肺弹性阻力小，呼吸省力。此时健康成人肺顺应性约为0.2L/cmH2O （3）比顺应性 specific compliance 概念：肺顺应性与肺总量之比 比顺应性=测得的肺顺应性 / 肺总量 意义：能排除肺容量对顺应性的影响,（4）肺的弹性阻力的来源: 肺的弹性回缩力（占1/3） 肺泡表面张力（占2/3） 肺泡表面张力的来源：由液-气界面形成,是使肺泡缩小的力. 证明图5-4 ： 2T P= R,（5）肺泡表面活性物质 pulmonary

8、 surfactant： 来源:由肺泡型上皮细胞合成分泌的.分布在 肺泡壁的最内层。 主要成分：二棕榈酰卵磷脂 作用：降低肺泡表面张力 有三个方面的生理效应： 降低吸气阻力，使肺容易扩张; 维持大小肺泡容积和压力的稳定性; 减少肺间质内液体生成，防止肺水肿。,2、胸廓的弹性阻力和顺应性（自学） 3、非弹性阻力non- elastic resistance 主要指气流通过呼吸道时遇到的阻力。 惯性阻力 包括 粘滞阻力 气道阻力airway resistance 气道阻力占非弹性阻力的8090%。,影响气道阻力的因素: 气流的形式、气道口径和气流速度。 影响气道管径的因素： 跨壁压 肺实质的牵引作

9、用 自主神经的调节 化学因素的影响,二. 肺通气功能指标肺容积与肺容量 (一)肺容积 pulmonary volume 1.潮气量 tidal volume 2.补吸气量 inspiratory reserve volume 3.补呼气量 expiratory reserve volume 4.残气量 residual volume5肺容积.exe （二）肺容量pulmonay capacity 是肺容积中两项以上的气量。,1、深吸气量： 等于潮气量+补吸气量 2、功能残气量 functional residual ri zidjul capacity 3、肺活量vital capacity,

10、 VC 肺活量潮气量+补吸气量补呼气量 用力呼气量forced vital capacity： 最大吸气后,以最快的速度进行呼气,计算第一秒末、第二秒末、第三秒末呼出的气量分别占肺活量的百分比。是反映肺通气功能的动态指标。 4、肺总容量total lung capacity, TLC,（三）肺通气量 和肺泡通气量 1、肺通气量minute ventilation volume 等于：潮气量呼吸频率 最大通气量(最大随意通气量）： 以最快的大通气量速度尽力呼气每分钟呼出的气体量。反映肺通气功能的潜力。 通气储量百分比： 最大通气量每分随意通气量/最大通气量100,2、肺泡通气量 alveolar

11、 【lviul】ventilation： 指每分钟到达肺泡的新 鲜气体量。 肺泡通气量： （潮气量无效腔气量）呼吸频率,无效腔dead space： 解剖无效腔anatomical dead space ： 从鼻到终末细支气管容积。该腔内的气体不能与血液进行气体交换，150ml。 肺泡无效腔 alveolar dead space ： 不能与血液进行气体交换的肺泡气量。 生理无效腔 解剖无效腔肺泡无效腔,本节重点 名词： 肺泡通气量 alveolar ventilation 肺活量 vital capacity 用力肺活量 forced vital capacity 肺顺应性 complian

12、ce 胸内压 intrapleural pressure 解剖无效腔anatomical dead space 肺容量,呼吸全过程 肺通气的动力 呼吸的型式 肺内压的变化 胸膜腔内压变化 胸膜腔负压的形成 胸膜腔负压的意义 肺通气的阻力 肺的弹性阻力和顺应性关系,比顺应性 specific compliance 肺泡表面活性物质 pulmonary surfactant 肺容积与肺容量,第二节肺换气和组织换气,一气体交换gases exchange的原理 （一）气体扩散 动力： 分压差 (partial pressure difference) 分压partial pressure ： 在混合

13、气体中，某种气体所占的压力。,张力： 液体中的气体分压，即溶解的气体分子从液体中逸出的力。（表4-1） （二）影响气体扩散速率的因素 1.气体分压差： 分压差越大，气体扩散 速度越快。 2. 溶解度与分子量 3. 扩散面积和距离 4. 温度,PTAS 气体扩散速率D d MW CO2的溶解度是O2的24倍，CO2的分子量是O2的1.14倍，CO2的扩散速率是O2的21倍。,(二)呼吸气体和人体不同部位的分压（mmHg） 空气 肺泡气 A血 混合V血 组织 PO2 1.59 104 100 40 30 PCO2 0.3 40 40 46 50,二.肺换气 (一)肺换气的过程：5气体交换.exe

14、O2 肺换气的过程：肺泡 血液 CO2 CO2 组织换气： 组织细胞 血液 O2,肺换气,肺泡与血管气体交换,(二)影响肺换气的因素 1. 呼吸膜respiratory membrane的厚度 2. 呼吸膜的面积 3.肺通气/血流比值ventilation-perfusion ratio 定义：每分钟肺泡通气量与肺血流量之值 .正常值V/Q=0.84 该比值增加或降低都表示肺换气效率降低.,(三)肺扩散容量pulmonary diffusion capacity 气体在1mmHg分压差的作用下，每分钟通过呼吸膜扩散的气体量称肺扩散容量。 O2的肺扩散容量为 20ml/min.mmHg CO2的

15、肺扩散容量为400 /min.mmHg,本节重点 名词： 肺换气 分压partial pressure 肺扩散容量pulmonary diffusion capacity 肺通气/血流比值ventilation-perfusion ratio,气体交换的原理 影响气体交换的因素 PTAS 气体扩散速率D d MW 肺换气的过程 影响肺换气的因素,第三节 气体在血液中的运输 Cas transport in the blood 一、O2和CO2在血液中存在的形式 物理溶解(少) 气体运输的形式 化学结合(多),二、O2的运输,（一）Hb分子结构简介 （二）O2与血红蛋白的结合的特征及能力 可逆性

16、 O2+Hb HbO2 O2结合在亚铁离子上，有变构效应。,氧容量: 指每升血液中的血红蛋白所能结合氧的最大 量。 1501.34200 ml 氧含量：每升血液中血红蛋白实际结合的氧量。 氧含量 血红蛋白氧饱和度 100 氧容量 A血：约为98% V血：约为75%,(三)氧解离曲线 1、概念： 反映氧分压和血氧饱和度之间的关系曲线。 2、特点： 呈“S”形，上、中、下3段，上段斜率小，中段斜率较大，下段最陡。 （四）影响氧离曲线的因素： PCO2、 H+、温度、2.3-DPG 、CO等影响.,三、CO2的运输 （一）运输形式 1、HCO3形式运输(占87%) 组织细胞代谢产生的CO2扩散到组织

17、液扩散到血浆扩散到 RBC 在RBC内: 碳酸酐酶 CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3-,H+与脱氧血红蛋白结合,大部分HCO3进入血浆以NaHCO3的形式运 输。 在肺部：反应向相反的方向变化。 2、氨基甲酸血红蛋白的形式:5HbNHCOOH.exe Hb-NH2 O2+ H+ CO2 Hb-NHCOOH + O2 （二）CO2解离曲线,第四节呼吸运动的调节,一、呼吸中枢与呼吸节律的形成 （一）各级呼吸中枢respiratory center 呼吸中枢是指在中枢神经系统内调节呼吸运动的神经元集中的部位. 1.延髓: 是呼吸节律发生的部位. 部位:延髓栓部周围的网状结构中。 有吸气

18、神经元; 呼气神经元元;吸气-呼气跨时相神经元.,2、低位脑干 脑桥的呼吸调整中枢: 功能:抑制延髓吸气神经元,促进吸气向呼气转化。 3、高位脑: 对呼吸节律形成不起作用,但可随意控制呼吸. (二)呼吸节律的形成,二呼吸的反射性调节 (一)化学感受性反射 指血液中的Pco2 H+ Po2对呼吸运动的调节. 1、化学感受器 chemoreceptor 外周化学感受器 peripheral chemoreceptor 中枢化学感受器 central chemoreceptor 2、Pco2 H+ Po2对呼吸的调节,（1）CO2 ： a) 血中CO2颈动脉体和主动脉体化学感受器受刺激增强沿窦神经、主动脉神经传人延髓呼吸中枢的冲动呼吸中枢兴奋增强呼吸加深加快肺通气量 b) CO2CO2通过血脑屏