南华大学生理学 呼吸课件

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1、第五章 呼 吸,第一节 肺 通 气,第三节 气体在血液中的运输,第四节 呼吸运动的调节,第二节 肺换气和组织换气,概 述,概 述 P152 呼吸：机体与环境之间的气体交换。 人体呼吸的全过程（三个环节）：外呼吸气体运输内呼吸。,外呼吸（肺呼吸）：指外界空气与血液在肺部实现的气体交换。 （肺通气：肺泡气与大气的气体交换） （肺换气：肺泡气与肺毛细血管血液的气体 交换） 内呼吸（组织呼吸，组织换气）：体循环毛细血管血液与组织细胞之间的气体交换。 呼吸的生理功能：吸入O2 ，排出C O2 , 调节酸碱平衡。,第一节肺 通 气 P152 肺通气的概念：肺泡气与大气的气体交换（或：气体出入肺部的过程）。

2、 肺通气的直接动力压力差。 呼吸道（气道）：上呼吸道鼻咽 喉。 下呼吸道气管支气管小支气管细支气管呼吸性细支气管肺泡管 肺泡囊。 呼吸道的主要功能：1.气体出入肺部的通道（主要功能）；2.调节气道阻力；3.加温加湿空气；4.过滤清洁作用；5.防御性呼吸反射（喷嚏，咳嗽，等）。,肺通气的直接动力肺内压与外界大气压间的压力差。 肺通气的原动力呼吸运动。 呼吸运动由呼吸肌的收缩和舒张造成胸廓的扩大和缩小，称为呼吸运动。,一、肺通气的原理 P153 （一）肺通气的动力,1.呼吸运动: 吸气，呼气。 (1)型式: 按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸（深呼吸）； 按动作部位分: 混合呼吸:正常成人（腹式呼吸

3、占80%）。 腹式呼吸:婴儿、胸膜炎、胸腔积液。 胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块、妊娠晚期。 (2)频率: 成人:1218次/分 婴儿:更快,平静吸气（主动）：吸气肌（膈肌，肋间外肌）收缩胸廓扩大肺扩张肺内压大气压 气体流入 （吸气）。 平静呼气（被动）：吸气肌（膈肌，肋间外肌）舒张胸廓回位（缩小）肺缩小肺内压大气压 气体流出 （呼气）。 用力吸气（主动） ：吸气肌（膈肌，肋间外肌）收缩辅助吸气肌（胸锁乳突肌，斜角肌，等）收缩胸廓扩大 肺扩张 肺内压 大气压 气体流入 （吸气 ）。 用力呼气（主动） ：吸气肌（膈肌，肋间外肌）舒张呼气肌（肋间内肌，腹壁肌）收缩胸廓缩小 肺缩小 肺内压 大气

4、压 气体流入 （呼气 ）。,(3)过程： 平静呼吸：,肺内压大气压， 气体经呼吸道入肺,胸廓容积扩大，肺在胸膜腔负压作用下被动扩张,膈肌收缩使膈顶下移，增大胸廓的上下径； 肋间外肌收缩使肋骨上提,扩大胸廓前后、左右径,吸 气,膈肌和肋间外肌舒张， 肋骨和膈肌弹性回位,胸廓容积缩小, 肺被动缩小,肺内压大气压， 气体经呼吸道出肺,呼 气,用力呼吸： 人工呼吸: (4)特点：,平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。 用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。 平静呼吸时，肋间外肌所起的作用膈肌（4/5）。,用力吸气时，辅助吸气肌也参加。 用力呼气时，除吸气肌舒张外，呼气肌（肋间内肌+腹壁肌）也收缩。,基

5、本原理:使肺内压与外界大气压之间产生压力差 方法:负压吸气式(压胸法) 正压吸气式( 口对口呼吸法，呼吸机),2.肺内压: P154 肺内压肺内气道和肺泡内气体的压力。 呼吸过程中，肺内压 的周期性变化： 平静吸气初: 肺内压 大气压 平静呼气末: 肺内压 = 大气压 平静呼吸： 12mmHg (较大气压) 用力呼吸（深呼吸）： 肺内压 的变化幅度增大。,3.胸内压=胸膜腔内压 P155 （1）概念: 胸内压是指胸膜腔内的压力。 （2）测定方法: 间接法:气囊测定食管内压以间接反映胸内压 直接法:,胸内负压的形成机制：肺被牵拉而扩张后产生的弹性回缩力 胸膜脏层受到两种力的作用：肺内压（大气压）

6、； 肺的回缩力肺泡表面张力肺的弹性纤维的回缩力 胸内压肺内压肺的回缩力 胸内压大气压肺的回缩力 胸内压0肺的回缩力 胸内压肺的回缩力 胸内负压是可变的：吸气时肺扩大肺回缩 胸内负压 呼气时肺缩小回缩力 胸内负压,（3）不同呼吸状态时的胸膜腔内压力: 平静呼气末: -3-5mmHg 平静吸气末: -5-10mmHg 深吸气末: 负压 最大吸气末: 可达-30mmHg 最大呼气末: -1mmHg,特点: 平静呼吸时胸内压始终为负压； 用力呼吸时胸内压也始终为负压，但负压 变动更大； 有时可为正压(如紧闭声门用力呼气)。,（4）成因:,两种方向相反作用力的代数和胸内压大气压肺回缩力 胸内压0肺回缩力

7、,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)胸内负压的生理意义: 1.维持肺处于扩张状态。 2.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。,跨肺压 P155,跨肺压-肺泡壁两边的压力差。 跨肺压=肺内压胸膜腔内压,气胸：胸膜腔内有气体时，称为气胸。P156 产生原因：胸壁的穿通性外伤；脏层胸膜完整性的破坏（肺结核，穿刺损伤肺，等）。 气胸的危害：胸内负压可消失肺萎陷失去呼吸功能；纵膈向健側移位而压迫健側肺，使健側肺的肺通气肺

8、换气障碍；血液和淋巴液的回流障碍。 处理： 立即堵塞创口； 抽出空气；用人工呼吸机正压呼吸。,（二）肺通气的阻力 P156,肺通气的阻力-肺通气过程中所遇到的阻力 （需要克服的的阻力），称为肺通气的阻力。,弹性阻力,非弹性阻力,肺通气阻力,胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关,肺弹性阻力,气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关,粘滞阻力,惯性阻力,肺弹性回缩力: 1/3,肺泡表面张力：2/3,常态下可忽略不计,肺通气的阻力：肺通气时必须克服的的阻力。 临床上，肺通气阻力可致肺通气障碍。 弹性阻力：物体对抗外力作用所引起的变形的力。（举例：薄纸片，黑板擦。同样的力，薄纸片变形大说明薄纸片的弹性阻力

9、小；黑板擦变形小说明黑板擦的弹性阻力大） 顺应性：物体在外力的作用下发生形变的难易程度。（容易变形 顺应性大） 顺应性1/弹性阻力 弹性阻力1/顺应性,衡量胸廓和肺的顺应性的指标：单位压力变化（P）所能引起的容积变化（V）。 顺应性 V/ P L/cmH2O 比顺应性：单位肺容量的顺应性。 比顺应性测得的整个双肺的顺应性（升）肺总量（升）,肺容积变化（ V ） 肺顺应性(CL)= = 0.2L/cmH2O 跨肺压变化(P) 测得的肺顺应性（L/cmH2O） 比顺应性= 肺总量（L） (作最大吸气时),(8版 P157)： 平静呼吸时的肺顺应性（L/cmH2O） 比顺应性= 功能余气量（L） -

10、实为多余！且不精确。 平静吸气时的肺顺应性（L/cmH2O） 比顺应性= 功能余气量（L）+潮气量 -己 平静呼气时的肺顺应性（L/cmH2O） 比顺应性= 功能余气量（L） -己 即平静吸气时，比顺应性较小；平静呼气时，比顺应性较大。-己,比顺应性的意义:举例：如成人与小孩比较，成人肺总量大成人肺顺应性大；但成人与小孩比较，小孩肺的比顺应性很可能比成人大。 比顺应性能较好地反映肺组织的弹性（可扩张性）。,P157 肺的弹性阻力,（1）肺泡表面张力,产生原因：肺泡内表面的液-气界面液体分子间 的吸引力。 力的方向：指向肺泡腔的中心。 力的作用：使肺泡缩小。,肺弹性组织回缩力:1/3,肺泡表面张

11、力:2/3,根据Laplace定律: P 肺泡回缩力(P): 与表面张力(T)成正比, 与肺泡半径(r)成反比。 即：表面张力越大，肺泡回缩力越大；肺泡半径越小，肺泡回缩力越大。 肺泡回缩力是吸气的阻力。 肺泡回缩力是呼气的动力。,2T,r,（2）表面活性物质P158 ( 二棕榈酰卵磷脂) 来源：肺泡型细胞分泌,P158： 表面活性物质的生理功能：降低肺泡表面张力。 从而： （1）降低吸气阻力； （2）减少肺泡内液体生成防肺水肿的发生 （3）在呼吸过程中，调节大小肺泡内压稳定大小肺泡体积防肺泡破裂或萎缩：举例：吸气时肺泡变大表面活性物质的浓度降低肺泡表面张力的作用肺泡表面张力防止肺泡过度膨大破

12、裂。,临床： 成人肺炎、肺血栓等表面活性物质肺不张。 67个月胎儿才开始分泌表面活性物质，故早产儿可因缺乏表面活性物质而发生肺不张和新生儿肺透明膜病呼吸窘迫综合征。,吸气,肺泡表面积,表面活性物质分散,降表面张力的作用,肺泡表面张力,肺泡回缩,防肺泡破裂,(呼气),(),(密集),(),(),(扩张),(防萎陷),肺弹性组织回缩力：弹力纤维，胶原纤维，其弹性象皮筋。,P159 胸廓的弹性阻力：当胸廓在外力的作用下发生变形时，产生弹性回位力，即弹性阻力。 胸廓不受外力作用(任何呼吸肌均不收缩)时，胸廓有一自然容积(肺总量的67，如平静呼气末时胸廓的容积）。 吸气时胸廓扩大胸廓的容积其自然容积 产

13、生一内向（使胸廓缩小）的回位力（吸气的阻力）。 用力呼气时胸廓缩小胸廓的容积其自然容积产生一外向（使胸廓扩大）的回位力（呼气的阻力）。,P159 胸腔容积变化(V) 胸廓顺应性 = 0.2L/cmH2O 跨胸壁压变化(P),肺和胸廓的总弹性阻力和总顺应性P159,教材中说：实测成人： 肺的顺应性=0.2L/cmH2O 胸廓的顺应性=0.2L/cmH2O 又说： 肺和胸廓的总顺应性=0.1L/cmH2O ？ 当肺和胸廓的弹性阻力同时存在时，跨肺压或跨胸壁压每改变1个cmH2O，肺的容积与胸廓的容积只改变0.1L? 仔细想想，这是匪夷所思的结论！测定肺或胸廓的顺应性时，肺和胸廓的弹性阻力本来就同时

14、存在！测出的0.2L/cmH2O本来就是总顺应性！,问题在哪？ 测定肺的顺应性（= 0.2L/cmH2O ）时，实际测定结果是由肺的顺应性和胸廓的顺应性共同决定的！ 测定胸廓的顺应性（= 0.2L/cmH2O ）时，实际测定结果也是由肺的顺应性和胸廓的顺应性共同决定的！ 即： 0.2L/cmH2O就是肺和胸廓的总顺应性,什么呼吸状态时，胸廓的容积称为胸廓的自然容积？ 胸廓的自然容积应该是指既没有吸气肌收缩，也没有呼气肌收缩时胸廓的容积。即吸气肌与呼气肌全都处于舒张状态时胸廓的容积。如平静呼气末时。 8版P159,倒数第4行：“吸气末，胸廓回到其自然位置，”-是否正确？ 例如，人死了，呼吸停止了

15、，胸廓能回到其“自然位置”吗？,影响弹性阻力的因素： 肺气肿、肺充血、肺不张、表面活性物质减少、 肺纤维化和肺部感染等肺弹性阻力 (肺的顺应性) 肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹内占位病变等原因胸廓的弹性阻力(胸廓的顺应性),P159 非弹性阻力：气道阻力（主）惯性阻力粘滞阻力 气道阻力：气流通过呼吸道时，气体分子间及气体分子与呼吸道管壁间的摩擦阻力。（80%90%）,影响气道阻力的主要因素： 气道的管径(主)：气道阻力与气道半径的4次方成反比： R1r4 如哮喘。 气流的速度：流速快阻力大 。 气流的形式：层流阻力小；湍流阻力大。,影响气道管径的因素： 呼吸道管壁平滑肌的舒缩（主）：交感N兴奋N

16、E 舒张；副交感N兴奋Ach 收缩；过敏时组织胺白三烯内皮素收缩。 跨壁压：呼吸道管壁两側的压力； 肺实质的纤维对气道壁的外向放射状牵引作用。,某些体液因素对呼吸道平滑肌舒缩的影响： 儿茶酚胺（NE，Adr）气道平滑肌舒张。 PGF2气道平滑肌收缩；PGE2气道平滑肌舒张。 肥大细胞释放的组胺气道平滑肌收缩。 吸入气CO2反射性支气管收缩。 哮喘病人的气道上皮合成、释放肺内皮素气道平滑肌收缩。,二、肺通气功能的评价 P160 (一)肺容积与肺容量 肺容积(pulmonary volume)-不同呼吸状态下，肺内的气体量的改变值，或改变后肺内的气体量。 肺容量(pulmonary capacity)-四种基本肺容积中，某两种、三种或四种肺容积之和。,四种基本肺容积