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1、第五章 呼 吸 （Respiration）,三、气体的交换及运输,二、肺通气,四、呼吸的调节,一、概 述,了解呼吸系统的解剖、呼吸肌运动和肺扩缩的关系 了解呼吸的全过程，掌握肺通气的原理 熟悉气体交换的机理及在肺、组织中的交换过程 熟悉影响气体交换的因素 掌握O2和CO2在血液中运输的方式及机制 掌握呼吸中枢的生理功能 了解节律性呼吸的形成机制，掌握呼吸功能的调节,学习目的和要求,机体同外界环境之间的气体交换过程，称为呼吸（ respiration ），它是由以下三个环节组成：,一、概 述,呼 吸,(一)呼吸全过程,呼 吸,（二）呼吸系统的结构和功能：,呼吸道,肺 泡,呼 吸,是气体进出肺的通
2、道,气体进出的通道,调节进出空气以及清洁空气的功能,防御性的反射：对机体有保护作用,1.呼吸道,呼 吸,2. 肺泡,肺-含有丰富弹性组织的气囊，有呼吸道和许多呼吸单位组成。正常情况下，充满于胸腔。,呼吸单位：肺的功能单位，包括呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊和肺泡。,扁平上皮细胞（I型细胞）：多 进行气体交换总面积 分泌上皮细胞（II型细胞）：少 分泌活性物质,肺泡壁上皮细胞,由单层扁平上皮组成的半球状含气小囊泡，其外表紧贴着丰富的毛细血管网和弹性纤维。,肺泡是气体交换的主要场所，气体进出肺泡所经历的结构被称为呼吸膜。呼吸膜主要由六层结构组成：,肺泡表面活性物质 液体分子层 肺泡的上皮细胞层（含
3、上皮基膜层） 间质层（胶原纤维和弹性纤维组成的网） 毛细血管的基膜层 毛细血管的内皮细胞,呼 吸,在液体与气体的交界面上，由于液体分子之间的引力而产生的能够引起液体表面收缩的张力。,肺内有成千上万个大小不同的肺泡，而它们各自形态的维持有赖于肺泡表面活性物质的作用。,*肺泡表面张力：,肺泡回缩力=肺泡弹性回缩力+肺泡表面张力,呼 吸,肺泡型细胞分泌的一种复杂的脂蛋白二软脂酰卵磷脂。,肺泡的表面活性物质：,形成单分子层分布于液气界面，随肺泡的张缩改变密度。,降低吸气阻力,维持肺泡容积的相对稳定,防止肺泡积液,二、肺通气原理,呼 吸,肺容量和肺通气量,肺通气的阻力,肺通气的动力,呼 吸,气体进出肺取
4、决于两方面的因素的作用：,前者必须克服后者，方能实现肺通气。,（一）肺通气的动力,临床意义：人工呼吸（心跳还在，呼吸停止） 人工呼吸机；口对口呼吸,1、肺内压 指肺泡内的压力。,呼 吸,推动气体实现肺通气的直接动力,实现肺通气的原动力,肺泡与大气之间的压力差,呼吸肌的舒缩运动,原动力通过胸膜腔的传递，改变肺容积大小，从而转化为实现肺通气的直接动力。,呼 吸,引起呼吸运动的肌肉。,呼气肌肋间内肌和腹壁肌,吸气肌肋间外肌和膈肌,呼吸肌,平静呼吸时吸气是主动的，呼气则是被动的； 用力呼气时，吸气和呼气都是主动的。,呼 吸,2. 呼吸类型、频率和呼吸音,胸式呼吸（thoracic breathing）
5、：,表明：腹壁和腹腔器官患有疾病 常见于：急性腹膜炎，急性胃扩张，瘤胃臌气，肠臌气，腹腔大量积液等,呼吸类型,胸腹式呼吸（混合式呼吸）（combined breathing）：,吸气时肋间外肌与膈肌都参与的，胸壁和腹壁的运动都比较明显；强度大致相等。,腹式呼吸（abdominal breathing）：,吸气时以隔肌收缩为主，腹部起伏明显；而胸壁的活动极轻微,表明：胸部的肺脏，腹膜，胸壁有疾病 见于：急性胸膜炎、胸膜肺炎、胸腔大量积液,是一种病理性呼吸方式,特征：,健康家畜的呼吸方式,常于胸廓的表面或颈部气管附近听取。,呼吸频率,呼吸音,呼吸运动时气体通过呼吸道及出入肺泡时，与其摩擦产生的声音
6、叫做呼吸音。,各种动物的呼吸频率，随个体大小、年龄、机体状态而有所差异。一般与机体的代谢强度相关，代谢活动强，呼吸频率快。,一分钟内呼或吸的次数称为呼吸频率。,人平静呼吸频率：12-18次/min,呼 吸,胸膜有两层，即紧贴于肺表面的脏层和紧贴于胸廓内壁的壁层。两层胸膜形成一个密闭的、潜在的腔隙。,胸膜腔,2、胸膜腔内压,呼 吸,胸膜腔内只有少量的浆液，没有气体：,（2）使两层胸膜贴附在一起，不易分开，所以肺就可随着胸廓的运动而运动。,（1）润滑作用，减小摩擦力，两层胸膜可互相滑动。,胸膜腔的密闭性和两层胸膜间浆液分子的内聚力有重要生理意义，如果密闭性被破坏，在临床上产生气胸（pneumoth
7、orax）,胸内压 （胸内负压）,肺内压,肺的弹性回缩力,胸内负压形成的原理,呼 吸,胸内压为负压的生理学意义：,（2）有利于胸腔其它组织器官生理功能的正常发挥。,（1）保证肺在呼气与吸气时均处于扩张状态，以确保气体交换的顺利进行。,促进静脉血和淋巴回流； 促进呕吐和反刍动物的逆呕。,小 结,呼 吸,肺通气的阻力来自于两方面：,肺与胸廓的回位力弹性阻力,呼吸道气流阻力非弹性阻力,气体与呼吸道管壁之间，气体分子之间所产生的摩擦阻力以及肺和胸廓活动时，有关组织之间的粘滞阻力。,（二）、肺通气的阻力,呼 吸,顺应性（C）= 1/弹性阻力（R）,呼 吸,肺的弹性阻力,胸廓的弹性阻力,肺在被扩张变形时，
8、会产生回缩力，回缩力的方向与肺扩张方向相反，因而是吸气的阻力，即肺的回缩力构成了肺扩张的弹性阻力。,胸廓的弹性阻力来自胸廓的弹性成分，胸廓处于自然位置时的肺容量约相当于肺总量的67%，此时胸廓无变形，不表现有弹性阻力。呼吸运动时既可能是吸气或呼气的阻力，也可能是吸气或呼气的动力。,呼 吸,非弹性阻力,（三）、肺容量和肺通气量,呼 吸,肺通气功能的测定及意义1. 深吸气量：是衡量最大通气潜力的指标之一。胸廓、胸膜、肺、呼吸肌病变此量减少。2. 功能残气量：缓冲呼吸过程中肺泡气PO2和 PCO2变化幅度，维持肺换气的稳定。3. 肺活量：尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气量。反映了肺一次通气的最大能
9、力。4. 用力肺活量：一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气量。正常肺活量。5. 用力呼气量(时间肺活量)：一次最大吸气后再尽力尽快呼气时，在一定时间内所能呼出的气量。以它占用力肺活量的百分数表示:1s=80%，2s=96%， 3s=99%；是衡量肺通气功能的最佳指标。,呼 吸,肺通气量：,每分通气量每分钟进或出肺的气体总量。,每分通气量=潮气量 X 呼吸频率,肺泡通气量=（潮气量-生理无效腔）X 呼吸频率,肺泡通气量是反映肺通气效率的最好指标,判断： 1.呼吸膜的通透性降低，厚度增加或面积减小，都不利于气体交换。 2.肺泡回缩力=肺泡弹性回缩力+肺泡表面张力 3.胸内压=肺内压-肺弹性
10、回缩力 4.吸气动作胸内负压降低肺扩张吸入空气 5.呼气动作胸内负压降低肺缩小排出气体 6.每分钟肺通气量即每分钟吸入或呼出肺泡的气体总量。 7.在一定范围内，深而慢的呼吸换气效率高于浅而快的呼吸。 8.一侧肺发生气胸，对侧肺仍可呼吸。,选择： 1. 健康的（ ）属于胸式呼吸。A猪 B犬 C牛 D羊 2. 牛患胃扩张时，出现的是（ ）呼吸 A胸式 B胸腹式 C腹式 D无法判断 3. 每分肺通气量与每分肺泡通气量之差为（ ） A.余气量呼吸频率 B.潮气量呼吸频率 C.肺活量呼吸频率 D.无效腔容量呼吸频率 填空： 1 吸气是（ ）过程，平时呼气是（ ）过程，深呼气是（ ）过程。 2 肺表面活性
11、物质具有（ ）作用，是由（ ）分泌的。 3 肺的功能单位是（ ）。,思考题： *1.简述呼吸活动的三个基本环节。*2.肺表面活性物质的分泌部位、主要成分、作用及其生理意义？ *3.试述胸内压的形成及其意义。 *4.简述呼吸类型的划分及其临床意义。,为什么胸内压是负压？胸内负压有何生理意义？ 答案要点：2009年考研题 原因：(5分)胸膜腔是密闭的，有两种力量作用于胸膜腔，即肺内压和肺的回缩力。胸膜腔内压等于肺内压与肺的回缩力之差，即胸内压=肺内压-肺的回缩力。因肺与外界相通，在吸气末或呼气末时，肺内压等于大气压，若以大气压为0，则胸内压=-肺回缩力。 (2)生理意义：(3分) 维持肺扩张状态和
12、有利于肺通气，有利于静脉血和淋巴液的回流，有利于呕吐和逆呕。,三、气体交换及运输,呼 吸,气体交换,气体运输,气体交换原理：,混合气体中，每种气体分子运动所产生的压力为该气体的分压。,气体分子不停地进行着无定向运动，其结果是气体分子从高分压区域向低分压区域扩散。,当各处气体分子压力不等时，通过分子运动，气体分子总是从压力高处向压力低处净移动，称为扩散 。,（一）、气体交换,肺和组织内气体交换过程：,气体分子扩散运动的动力,气体分压差,溶解度单位分压下溶解于单位容积液体中的气体量,影响肺内气体交换的主要因素：,呼吸膜的面积和厚度,气体分压差、溶解度和分子量,通气/血流量比值（VA/Q）,影响组织
13、换气的主要因素：,组织细胞代谢血液供应,气体,O2的运输,CO2的运输,物理溶解,化学结合,运输形式,（二）、气体运输,血红蛋白与氧的结合：,每个血红素分子含一个亚铁离子，称为亚铁血红素。,每个亚铁离子能结合一个氧分子，但这种结合是疏松的。血红蛋白与氧结合后，亚铁的价数不变，故称为氧合（oxygenation），而不是氧化（oxydation）。,HbO2,O2分压升高,Hb+O2,O2分压降低,血红蛋白和氧结合后铁为二价，该反应是氧合反应,反应快而可逆，不需要酶的催化，只受氧分压的影响,单独的血红素不能有效地结合氧,1分子的血红蛋白可以和4分子的氧结合,该反应有以下特点：,Hb与氧的结合或解
14、离曲线呈S形，与Hb的变构效应有关,Hb氧容量（血氧容量，Oxygen Capacity）100 ml血液中Hb所能结合的最大氧量称Hb氧容量,氧含量（血氧含量，Oxygen content）100ml血液中，Hb实际结合的O2量称Hb的氧含量,Hb氧饱和度Hb氧含量与氧容量的百分比为Hb氧饱和度。,氧离曲线（oxygen dissociation curve） ：,氧离曲线或称氧合血红蛋白解离曲线是表示PO2与Hb氧饱和度的关系曲线。该曲线表示不同PO2下O2与Hb分离情况，同样也反映了不同PO2时O2与Hb的结合情况。,氧离曲线的特点和生理意义：,氧离曲线呈“S”形，是血液运输O2有效的特性表现。,第一阶段：PO2值在813.33kPa (60100mmHg )维持氧饱和度,第二阶段：PO2值在5.338.0kPa(3960mmHg) 安静条件下代谢所需,第三阶段：PO2值在2.05.330kPa(1539mmHg) 机体的氧储备,氧离曲线的位移：,Hb与氧的结合与分离受许多因素的影响。当氧离曲线的位置发生变化时，表明血红蛋白与氧的亲和力发生了改变。,曲线右移：表明Hb与氧的亲和力下降。,
