生理学第5章-呼吸课件

《生理学第5章-呼吸课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生理学第5章-呼吸课件（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第五章 呼 吸,概 述 呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。 呼吸全过程：,第一节 肺 通 气,一、肺通气概念 二、肺通气结构,血管网 粘液腺 加湿、加温、过滤、清洁、保护 纤 毛 迷走NACh+M受体收缩气道阻力 平滑肌 (故哮喘病人夜间发作较多) 交感NNE+2受体舒张气道阻力 (拟交感药物治疗哮喘) 注:体液因素(组织胺、5-HT、缓激肽等)强烈收缩 肺泡： 胸廓：原动力,呼吸道,三、肺通气原理:肺泡与外界环境之间的压力差 (一)肺通气的动力,呼 气,肺内压大气压,缩 小,肺 脏,吸 气,肺内压大气压,胸 廓,呼 吸 肌,缩 小,收 缩,舒 张,扩 张,原动力、直接动力,扩 张,1.

2、呼吸运动 :吸气运动和呼气运动 (1)型式: 按呼吸深度分:平静呼吸:均匀平稳;吸气主动,呼气被动;12-18次/分 用力呼吸:深、快;吸气、呼气主动 按动作部位分:腹式呼吸:以膈肌收缩舒张为主的呼吸运动 胸式呼吸:以肋间外肌收缩舒张为主的呼吸运动 混合式呼吸:腹式和胸式 混合呼吸:正常成人。 腹式呼吸:胸膜炎、胸腔积液。 胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块、妊娠、肥胖,(2)过程：,肺内压大气压， 气体经呼吸道出肺,胸廓和肺容积缩小,膈肌和肋间外肌舒张，肺弹性回位，缩小胸廓减小上下、前后、左右径,肺内压大气压， 气体经呼吸道入肺,胸廓和肺容积增大,膈肌收缩使膈顶下移，增大胸腔的上下径;肋间外

3、肌收缩使肋骨、胸骨上提,肋骨下缘外偏,扩大胸腔前后、左右径,吸 气(主动),呼 气(被动),平静呼吸：,用力呼吸： 用力吸气时，除膈肌和肋间外肌收缩,辅助吸气肌也参与收缩，使胸廓容积进一步扩大,能吸入更多的气体。 用力呼气时，除膈肌和肋间外肌舒张外，呼气肌也参与收缩（肋间内肌+腹壁肌收缩），胸廓容积进一步缩小,以呼出更多气体。 (3)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，肋间外肌作用膈肌作用。,2. 肺内压:肺泡内的压力 平静吸气初:肺内压 大气压=0.1330.266kPa气出肺 平静呼气末:肺内压 = 大气压气流停 肺内压变化程度

4、取决于呼吸运动的缓急、深浅、呼吸道是否通畅。 呼吸浅慢,呼吸道通畅 肺内压变化小 呼吸深快,呼吸道不通畅 肺内压变化大,3.胸膜腔内压 （1）概念: 胸膜腔内的压力。 （2）测定方法: 直接法:缺点 间接法:气囊测定食管内压以间接反映胸膜腔内压,（3）压力:低于大气压,即负压 平静吸气末:胸内压 大气压=0.671.33kPa 平静呼气末:胸内压 大气压=0.40.67kPa,特点: 平静呼吸时胸膜腔内压始终为负压； 紧闭声门,用力吸气,负压进一步下降;用力呼气,负压可上升。,（4）成因:是肺的回缩造成的 形成因素:,两种方向相反作用力的代数和: 胸膜腔内压肺内压肺回缩压 胸膜腔内压大气压肺回

5、缩压 胸膜腔内压0肺回缩压 胸膜腔内压肺回缩力,使肺泡缩小,使肺泡扩张,肺 回 缩 力,肺 内 压,(5)生理意义: 维持肺处于扩张状态；维持腔静脉、胸导管处于扩张状态,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。,（二）肺通气的阻力 呼吸运动产生的动力,在克服肺通气所遇到的阻力后,方能实现肺通气。,弹性阻力(70%),非弹性阻力 (30%),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

6、可忽略不计,1.弹性阻力: 度量法：顺应性(C=V/P L/cmH2O) 顺应性：指在外力作用下弹性组织的变形能力。 顺应性大= 易变形 =弹性阻力小 顺应性小=不易变形=弹性阻力大 (1)肺的弹性阻力:指肺的回缩力,肺容积变化(V) 肺顺应性(CL)= = 0.2L/cmH2O 跨肺压变化(P) 肺内压与胸膜腔内压之差,测得的肺顺应性（L/cmH2O） 比顺应性= 肺的功能残气量,因肺顺应性还受肺总量的影响，所以应测单位肺容量下的顺应性，即比顺应性,比较不同大小个体的肺顺应性。,肺的弹性阻力来源,.肺泡表面张力 离体肺在充气和充水时（扩张肺至相同容积），可见充气所需的压力充水,前者约为后者3

7、倍。,充气:肺泡内的液-气界面的表面张力方向是指向中心的使肺泡缩小 弹性阻力。 充水:液-气界面不存在,肺组织本身弹性回缩力:肺的弹性成分(1/3),肺泡表面张力:肺泡内液-气界面(2/3),根据Laplace定律: P(N/m2) 肺泡液气界面的压强(P)与表面张力系数(T)成正比,与肺泡半径(r)成反比。,2T(N/m),r(m),.肺表面活性物质:脂蛋白混合物 成分:二软脂酰卵磷脂( DPL或DPPC )和表面活性物质蛋白(SP)。 来源：肺泡型细胞分泌。DPPC单分子层分布于肺泡液-气界面上，其密度随肺泡的张缩而改变。SP维持DPPC功能、分泌、清除和再利用 作用：降低肺泡液-气界面表

8、面张力降低肺泡回缩力(降低T) 意义:a、维持肺泡稳定性; b、减少肺间质和肺泡内液的生成防肺水肿的发生; c、降低吸气阻力,减少吸气作功。,(2)胸廓的弹性阻力 由胸廓的弹性组织所形成。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视胸廓位置而异: 胸廓处于自然位置时(肺容量肺总量67)，胸廓无变形,不表现出弹性阻力； 肺容量肺总量67,胸廓被牵引向内缩小时，胸廓的弹性回缩力向外,是吸气的动力，呼气的阻力； 肺容量肺总量67,胸廓被牵引向外扩大时,胸廓的弹性回缩力向内,是吸气的阻力，呼气的动力。,胸腔容积变化(V) 胸廓顺应性(Cchw) = 0.2L/cmH2O 跨胸壁压变化(P),胸膜腔内压与胸壁外大气压

9、之差 (3)肺和胸廓总弹性阻力和总顺应性:,2.非弹性阻力-气道阻力 大气压与肺内压之差(cmH2O) 气道阻力= -=13cmH2O/(L/s) 单位时间内气体流量(L/s) 气道阻力特点: 与气流速度有关； 流速快阻力大 流速慢阻力小 与气体流动形式有关： 层流阻力小 湍流阻力大 与气道半径的4次方成反比： （R1r4）,影响气道管径的因素： 跨壁压：呼吸道内压力高跨壁压大管径被动扩大阻力。 肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用：小气道和肺泡壁的 弹性组织对无软骨支持的细支气管保持通畅。 自主神经系统对气道管壁平滑肌舒缩活动的调节作用： 迷走NAch + M受体收缩气道阻力 交感NNE +2

10、受体舒张气道阻力 非NE非Ach共存递质的调制(如神经肽） 化学因素的影响： 儿茶酚胺气道平滑肌舒张。 PGF2气道平滑肌收缩；PGE2气道平滑肌舒张。 过敏反应时肥大细胞释放的组胺、白三烯气道平滑肌收缩。 吸入气CO2反射性支气管收缩。 气道上皮合成、释放肺内皮素气道平滑肌收缩。,四、肺通气功能的指标 (一)肺容积和肺容量 1、肺容积 潮气量(TV) 补吸气量或吸气贮备量(IRV) 补呼气量或呼气贮备量(ERV) 残气量(RV) 2、肺容量 深吸气量(IC)=潮气量+补吸气量 功能残气量(FRC)=补呼气量+残气量 意义:缓冲呼吸过程中肺泡气氧和二氧化碳分压的变化幅度。肺活量(VC)=潮气量

11、+补吸气量+补呼气量(个体差异) 用力肺活量（FVC): 用力呼气量(FEV)或时间肺活量:一次最大吸气后尽力尽快呼气时,在一定时间内所呼出的气体量,通常以它占用力肺活量的百分数表示。,肺总量,正常值：t1末=80(临床指标)，t2末=96,t3末=99。 意义：反映肺活量容量的大小、呼吸所遇阻力的变化，是评价肺通气功能较好指标，阻塞性肺疾患的用力呼气量。 肺总量(TLC):肺所能容纳的最大气体量。(个体差异) (二) 肺通气量和肺泡通气量 肺通气量:是每分钟吸入或呼出的气体总量。(个体差异) 潮气量呼吸频率(次/分) 最大随意通气量:尽力作深、快呼吸时的肺通气量(150 L/min) 意义:

12、反映单位时间内充分发挥全部通气能力所能达到的通气量, 是估计一个人能进行多大运动量的生理指标之一。 通气贮存量百分比= ,= 69 L/min,最大通气量-每分平静通气量,最大通气量,100%,93%,意义:反映通气功能的贮备能力。,2.无效腔和肺泡通气量 无效腔 解剖无效腔：无气体交换能力的呼吸道的容积(150ml)。 肺泡无效腔：因肺血流分布不均而不能进行气体交换的肺泡腔 容量。 生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔 肺泡通气量:指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量。 (潮气量-无效腔气量)呼吸频率 意义:计算真正有效的气体交换量。 (三)呼吸功:在一次呼吸过程中呼吸肌为实现肺通气所做的功, 以一次呼吸

13、过程中的跨壁压变化乘以肺容积变化 表示。 意义:呼吸肌克服肺和胸廓的弹性阻力和非弹性阻力所作的功。,第二节 肺换气和组织换气 一、肺换气和组织换气的原理 原理：气体扩散。 动力：两个区域的气体分压差。 扩散速率:单位时间内气体扩散的容积 扩散速率与分压差、温度、气体溶解度、扩散面积呈正比；与扩散距离、分子量的平方根呈反比。 气体的溶解度与分子量的平方根之比为扩散系数。扩散系数大，扩散速率快。,扩散距离分子量,分压差温度扩散面积气体溶解度,二、肺换气 (一)肺换气过程,换气部位：肺泡内气体 与肺泡毛细 血管血液 换气动力：分压差 换气方向：分压高 分压低 换气时间: 约0.3s,迅速 换气结果：

14、 肺血 血,(二）影响肺换气的因素 气体扩散速率,扩散距离分子量,1、呼吸膜厚度(肺泡-毛细血管膜) 组成:肺表面活性物质的液体层 肺泡上皮细胞层 上皮细胞基底膜 肺泡上皮细胞和毛细血管之间的基质层 毛细血管的基膜 毛细血管内皮细胞层 特点:非常薄(0.2um0.6um)，通透性大;分布其表面的血液 层很薄;扩散距离短，交换速度快。,分压差温度扩散面积气体溶解度,肺纤维化、尘肺、肺水肿呼吸膜厚度通透性气体交换量；特别在运动时，耗氧量肺血流速（=气体交换时间），呼吸膜厚度气体交换 。,.呼吸膜的面积 双侧肺约有亿个肺泡，总扩散面积达70m2;在安静状态下, 用于气体扩散的呼吸膜面积约40m2，贮

15、备面积大。,肺实变、肺不张、肺叶切除呼吸膜面积气体交换。,.通气/血流比值 每分肺泡通气量（VA）/每分肺血流量（Q） / = 0.84,(4.2L/min),(5L/min ),.,.,意义:此时的肺通气量与血流量的匹配最适当,换气效率高,经 肺换气可使混合静脉血全部变为动脉血。 (1) VA/Q肺通气,肺血流增大肺泡无效腔换气效 率(如心衰、肺动脉栓塞) (2) VA/Q肺通气,肺血流功能性A-V短路换气效率（如支哮、肺气肿、支气管栓塞）,.,.,.,.,VA/Qor换气效率缺O2和CO2潴留,以缺O2为主。 原因： A-V血间PO2差PCO2差 功能性A-V短路时，A血PO2程 度PCO2程度； CO2的扩散系数是O2的20倍,CO2的扩散速率O2，不易出 现CO2潴留； A血PO2和PCO2时，可刺激呼吸，增加肺泡通气量，有 助于CO2的排出，而几乎无助于O2的摄取（O2和CO2解离曲线 的特点所决定的）。,.,