第五章第五章 呼呼 吸吸 respirationrespiration*1课前：自由发挥，讨论几个简单生理现象 气体为什么能够进/出肺？ 疾病状态下，为什么会出现气体进/出困难？ 比如哮喘，COPD(Chronicobstructivepulmonarydisease)，肺纤维化，肺炎，新生儿肺透明膜样变 人工呼吸的原理是什么？ 若做深呼气，能否将肺内全部气体呼出？ 如果气体能正常进入到肺部，机体会发生缺氧吗？ 控制呼吸运动的呼吸肌是骨骼肌，没有自律性，为什么呼吸却具有节律性？*性2主要内容主要内容*第一节：呼吸系统的组成和结构（温故而知新）第二节：肺通气第三节：肺换气和组织换气第四节：气体在血液中的运输第五节：呼吸运动的调节 呼吸呼吸 respirationrespiration机体与外界环境之间的气体交换过程，称为呼吸呼吸是维持新陈代谢和其他功能活动所必需的基本过程之一 呼吸意义呼吸意义 significance of respirationsignificance of respiration及时补充机体在新陈代谢过程中消耗的O2排除新陈代谢过程中生成的多余的CO2呼吸的概念及意义呼吸的概念及意义*4Z 缺氧对中枢神经系统（CNS）的影响*5 人体的呼吸过程是由三个相互衔接并同时进行的环节来完成： （1）外呼吸：指外界环境与肺毛细血管之间的气体交换过程,包括肺通气（肺与外界空气之间的气体交换过程）和肺换气（肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程）。
（2）气体在血液中的运输 （3）内呼吸又称组织换气（血液与组织细胞之间的气体交换过程） 呼吸运动的基本环节呼吸运动的基本环节*6图：呼吸的过程示意图呼吸过程：呼吸过程：外呼吸外呼吸 （肺通气和肺换气）（肺通气和肺换气）气体运输气体运输内呼吸（组织换气）内呼吸（组织换气） *7 肺内及组织中气体交换示意图*8第一节第一节呼吸器官的结构特点及其功能呼吸器官的结构特点及其功能*9呼吸系统解剖图呼吸系统解剖图*10 呼吸道 为气体进出肺的通道上呼吸道(鼻、咽、喉、气管)下呼吸道(气管至各级分支支气管的整个通道) 呼吸道功能气流通道加温、加湿吸入气体清洁、保护呼吸道、排除异物 呼吸道平滑肌神经支配交感神经作用：气管系统平滑肌舒张, 气道阻力减小(2肾上腺素 能受体作用)副交感神经：平滑肌收缩及腺体分泌(M型胆碱能受体作用) 一一. . 呼吸道呼吸道*11随着呼吸道的不断分支，气道数目愈来愈多，管径愈来愈小，管壁愈来愈薄，总横切面积愈来愈大下呼吸道下呼吸道*12支气管树气体交换过程中的生理无效腔？二二. . 肺泡肺泡肺泡(alveoli) 为气管分支终末结构，是气体交换的场所正常成人单侧肺约有3亿个大小不等的肺泡，总面积达70m2。
肺泡上皮细胞：型细胞（扁平细胞）机械性支持型细胞（分泌细胞）分泌肺泡表面活性物质作用？*13三三. . 胸廓胸廓胸廓(thorax)组成脊柱、肋骨、胸骨、肋间肌、膈肌等胸壁软组织胸廓具有弹性，呼吸肌舒缩时，可改变胸廓的前后、左右和上下径，改变胸廓容量，同时在胸腔负压的作用下带动肺容量改变，产生吸气和呼气动作14图：肺的血液循环示意图毛细血管有效滤过压较低仅约1mmHg*16第一节小结肺泡肺的血液循环肺的神经支配肺泡上皮细胞、呼吸膜 肺泡表面活性物质肺循环体循环迷走神经交感神经第一节第二节第二节 肺肺 通通 气气*18一、肺通气的动力直接动力原动力胸膜腔及胸膜腔负压肺通气是气体进出肺的过程，取决于推动气体流动的动肺通气是气体进出肺的过程，取决于推动气体流动的动力和阻力的相互作用，动力必须克服阻力才能实现肺通气力和阻力的相互作用，动力必须克服阻力才能实现肺通气 ( (一一) )肺通气的动力肺通气的动力直接动力直接动力：是肺内压力与大气压力之差是肺内压力与大气压力之差原始动力：原始动力：是呼吸运动是呼吸运动肺通气的原理肺通气的原理*20呼吸运动呼吸运动呼吸运动呼吸运动是是呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小的运动。
主要呼吸肌主要呼吸肌n吸气肌：膈肌、肋间外肌n呼气肌：肋间内肌、腹壁肌n辅助呼吸肌：胸锁乳突肌、斜角肌（不参与平静呼吸）*21平静呼吸时横膈的移动范围在12 cm，深呼吸时可达710 cm因膈肌收缩和增加的胸腔容积相当于肺通气量的4/5,所以膈肌是最重要的吸气肌平静吸气时，吸气运动主要由膈肌和肋间外肌主动收缩完成膈肌和肋间外肌收缩共同使胸腔和肺容积增大，肺内压低于大气压，气体入肺而完成吸气吸气运动吸气运动*22平静呼吸时，呼气运动并不是由呼气肌收缩引起的，而是由膈肌和肋间外肌舒张实现的 膈肌和肋间外肌舒张时，胸廓和肺依其自身的回缩力而回位，使胸腔和肺容积减小，当肺内压高于大气压时，完成呼气因此平静呼吸时平静呼吸时吸气是主动过程，呼气是被动过程吸气是主动过程，呼气是被动过程呼气运动呼气运动*23呼吸过程中胸廓容积的变化*24X-ray of chest in full expiration (left) and full inspiration (right). The dashed white line on the right is an outline of the lungs in full expiration. Note the difference in intrathoracic volume.呼吸过程中胸廓容积的变化*25*26动画：呼吸过程呼吸形式呼吸形式按呼吸运动的深度分：n平静呼吸：人体在安静时，平稳而自然的呼吸。
12-18次/min.特点：吸气是主动过程，呼气是被动过程n用力呼吸或深呼吸:呼吸运动加深、加快用力吸气时，除膈肌和肋间外肌加强收缩外，辅助吸气肌也参与收缩，使胸腔容积和肺容积进一步扩大，吸入更多气体特点：吸气和呼气都是主动过程28按参与呼吸运动的主要肌群分：n腹式呼吸 abdominal breathing以膈肌节律性运动为主所致的的呼吸运动，因腹部起伏较明显故名膈肌活动对胸廓容量变化影响大(占70%)见于婴幼儿、胸膜炎和胸腔积液患者n胸式呼吸 thoracic breathing由肋间外肌等节律性运动为主引起的呼吸运动造成的胸壁起伏运动见于妊娠妇女或腹膜炎、腹水或腹腔内肿瘤患者通常为腹式和胸式呼吸的混合型呼吸*29肺内压肺内压 intrapulmonary pressureintrapulmonary pressure 肺内压：肺泡内的压力呼吸过程中，肺内压的周期性交替升降，造成肺内压与大气压之间的压力差，为推动气体进出肺的直接动力30正压呼吸法负压呼吸法人工呼吸原理：自然呼吸停止，用人为的方法改变肺内压，建立肺内压与大气压之间的压力差，维持肺通气31胸膜腔及胸膜腔及胸膜腔内压胸膜腔内压胸膜腔是胸膜腔是由脏层胸由脏层胸膜和壁层胸膜构成膜和壁层胸膜构成；密闭的，里面只；密闭的，里面只有少量浆液，没有有少量浆液，没有气体。
气体32l l胸膜腔内浆液的作用胸膜腔内浆液的作用：减小两层胸膜之间的摩擦力；减小两层胸膜之间的摩擦力；能使两层胸膜贴附在一起不易能使两层胸膜贴附在一起不易分开分开33胸膜腔内压胸膜腔内压胸膜腔内压肺内压肺回缩力 吸气末或呼气末，肺内压等于大气压胸膜腔内压大气压肺回缩力 若以大气压为零：胸膜腔内压胸膜腔内压肺回缩压肺回缩压( (力力) )*34胸内压在呼吸过程中的变化胸内压在呼吸过程中的变化 在某些特定情况下，胸内压也可成为正压35 在某些特定情况下，胸内压也可成为正压 例如：分娩或便秘时，可在用力吸气后，紧闭声门做强力呼气，肺中气体不能呼出，但肺受到胸廓强大压力，肺内压可上升到+65mmHg左右，减去此时肺回缩力15mmHg，仍有+50mmHg左右胸内压向下压迫膈肌，使腹内压也大大提高，以便于分娩或排便 特殊胸内压变化*36胸膜腔的密闭性是胸膜腔的密闭性是肺能够随胸廓扩张肺能够随胸廓扩张而扩张的根本原因而扩张的根本原因 胸内负压的生理意义：胸内负压的生理意义：维持肺扩张状态，并使肺能随胸廓扩张而扩张；维持肺扩张状态，并使肺能随胸廓扩张而扩张；促进静脉血和淋巴液的回流促进静脉血和淋巴液的回流。
气胸气气 胸胸*37 弹性阻力（通气阻力的70%） 非弹性阻力（通气阻力的30%） 二、肺通气的阻力二、肺通气的阻力肺弹性阻力胸廓弹性阻力1/3由肺组织弹性成分产生2/3由表面张力所产生气道阻力惯性阻力粘滞阻力*38弹性阻力：物体对抗外力作用所引起变形的力包括肺弹性阻力和胸廓弹性阻力肺的弹性阻力是吸气时由于肺扩张变形所产生的回缩力弹性阻力与顺应性弹性阻力与顺应性*39n 顺应性：指弹性组织在外力作用下发生变形的难易程度是度量弹性阻力大小的指标顺应性可用单位跨壁压（跨肺压、跨胸壁压）变化（P)，所引起的容积（V）变化来表示单位：L/cmH2OC =C = ( (V)V) ( (P)P)(L/cmH(L/cmH2 2O)O)n 顺应性与弹性阻力成反比，即顺应性越大，弹性阻力就越小，在外力作用下易变形顺应性（顺应性（C C）= 1/R= 1/R*40肺容积变化(V) 跨肺压的变化(P)(肺内压胸腔内压）L/cmH2O肺顺应性（CL)n n肺的弹性阻力和顺应性：肺的弹性阻力和顺应性：肺在被动扩张时产生回缩力，是吸气的阻力，也是呼气的动力可用肺的顺应性表示肺的弹性阻力和顺应性肺的弹性阻力和顺应性*41功能余气量*42n 肺弹性阻力的来源： 肺组织弹性回缩力+表面张力。
n 表面张力： 在液-气界面上，由于液体分子之间的吸引力大于气体分子之间的吸引力，而使表面积趋向于缩小的力43来源于肺泡内液来源于肺泡内液- -气气界面液体分子之间的界面液体分子之间的吸引力，吸引力，是使肺泡尽是使肺泡尽量缩小的力量缩小的力构成肺弹性阻力 液体气体液-气界面 肺泡表面张力肺泡表面张力: :肺泡表面张力肺泡表面张力 surface tensionsurface tension*44 LaplaceLaplace定律定律： P = 2T / r P:肺泡回缩压； T：肺泡表面张力系数； r：肺泡半径 表面张力相同时，小肺泡回缩压力大，大肺泡回缩压力小结果是：小肺泡萎缩，大肺泡膨胀45充空气充空气充盐水用同等压力充空气和盐水，何者易扩张肺？*46静态肺顺应性曲线 滞后现象： 呼气和吸气时的肺顺应性曲线并不重叠的现象 产生原因： 存在肺泡液-气界面的表面张力 用盐水代替空气 测定肺的顺应性，滞后现象不明显47肺内分别灌注空气和生理盐水时肺容量的变化 弹性阻力的来源： 弹性回缩力1/3肺泡液-气界面的表面张力2/3来源：肺泡型上皮细胞合成和释放成分：二棕榈酰卵磷脂 (DPPC) 作用：降低肺泡表面张力肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质( (pulmonary surfactantpulmonary surfactant) )*48ABCA. 大小肺泡在无表面活性物质时，小肺泡回缩力大，气体流向大肺泡B. 为A的结果C. 大肺泡表面活性物质分布密度小，表面张力增大，小肺泡表面活性物质分布密度大，表面张力减小，大小肺泡容积相对稳定。
49肺泡表面活性物质降低肺泡表面张力的作用吸气呼气肺泡表面积DPPC密度降低表面张力作用肺泡回缩力避免肺泡胀破避免肺泡塌陷肺泡表面积DPPC密度降低表面张力作用肺泡回缩力结果肺泡表面活性物质生理意义：肺泡表面活性物质生理意义：维持肺泡容积的稳定性减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿降低肺泡表面张力、减少吸气阻力，增加肺的顺应性，有利于肺的扩张51新生儿呼吸窘迫综合征：新生儿呼吸窘迫综合征： 妊娠6-7个月才有肺泡表面活性物质分泌，分娩时达高峰早产儿因型细胞尚未发育成熟，缺乏肺泡表面活性物质，导致肺泡表面张力增大，出生后6-12h内出现呼吸困难并逐渐加重，面部灰白或青灰，病理检查：肺透明膜样变 成人肺炎、肺栓塞等疾病时，也可因肺泡表面活性物质减少而发生肺不张 *52正常及。