呼吸生理学教学课件

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1、1 第五章第五章 呼呼 吸吸第1页，共60页。2概概 述述呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。呼吸全过程：呼吸全过程：第2页，共60页。3呼吸呼吸呼吸器官的功能结构呼吸器官的功能结构肺通气的原理肺通气的原理气体交换气体交换气体在血液中的运输气体在血液中的运输呼吸运动的调节呼吸运动的调节呼吸呼吸第3页，共60页。4呼吸系统功能呼吸系统功能1.1.气体交换气体交换,并辅助体内酸碱平衡。并辅助体内酸碱平衡。2.2.防卫防卫,排除异物排除异物,加温加湿加温加湿,过滤清洁。过滤清洁。3.3.内分泌功能内分泌功能(AngI AngII)(AngI AngII)。

2、4.4.传送气体传送气体,说话、唱歌。说话、唱歌。第4页，共60页。5第一节第一节 呼吸器官的功能结构呼吸器官的功能结构一、胸廓与肺：一、胸廓与肺：胸廓：胸廓：胸膜腔：胸膜腔：密闭的腔，内仅有少量浆液 肺表面的脏层 胸廓壁的壁层 肺：肺：支气管、肺泡和毛细血管网络第5页，共60页。6胸廓（胸廓（thoraxthorax）胸廓由肋骨、胸骨和胸椎形胸廓由肋骨、胸骨和胸椎形成的骨架以及附着的软组织成的骨架以及附着的软组织构成其四壁、由膈肌封闭其构成其四壁、由膈肌封闭其底部而形成的。底部而形成的。第6页，共60页。7壁层胸膜壁层胸膜脏层胸膜脏层胸膜胸膜腔（胸膜腔（pleural cavitypleur

3、al cavity）：）：覆盖于肺表面的脏层胸膜与紧贴于胸廓内面的壁层胸覆盖于肺表面的脏层胸膜与紧贴于胸廓内面的壁层胸膜形成的密闭的间隙。膜形成的密闭的间隙。第7页，共60页。8Nasal cavityExternal nares(nostrils)larynxpharynxTrachea right lung diaphragmleft primary bronchusleft lung right primary bronchus 呼吸道和肺（呼吸道和肺（respiratory track and lungsrespiratory track and lungs）第8页，共60页。9气管树

4、气管树第9页，共60页。10呼吸道上呼吸道：上呼吸道：上呼吸道：上呼吸道：鼻、咽、喉鼻、咽、喉鼻、咽、喉鼻、咽、喉下呼吸道：下呼吸道：下呼吸道：下呼吸道：气管气管支气管支气管细支气管细支气管终末细支气管等终末细支气管等呼吸道第10页，共60页。11Respiratory zone肺泡（肺泡（alveolialveoli）Transmit zone 第11页，共60页。12神经调节神经调节n迷走迷走N N乙酰胆碱乙酰胆碱+M+M受体受体收缩收缩气道阻力气道阻力 (故哮喘病人夜间发作较多故哮喘病人夜间发作较多)n交感交感N N去甲肾上腺素去甲肾上腺素+2+2受体受体舒张舒张气道阻力气道阻力 (拟交

5、感药物治疗哮喘拟交感药物治疗哮喘)体液调节体液调节n舒张：舒张：肾上腺素、肾上腺素、PGEPGE2 2n收缩：收缩：组胺、组胺、5-5-羟色胺、缓激肽、羟色胺、缓激肽、PGFPGF2 2 、内皮素、内皮素呼吸道口径的控制呼吸道口径的控制第12页，共60页。13肺泡吸入气体与血液进行交换的场所吸入气体与血液进行交换的场所n双肺共三亿多个肺泡双肺共三亿多个肺泡n肺泡大小不一，平均0.25mmn70m2气体交换面积两种肺泡上皮细胞两种肺泡上皮细胞nI I型肺泡上皮细胞型肺泡上皮细胞 扁平状上皮细胞，覆盖95%肺泡表层 呼吸膜基本部分nII II型肺泡上皮细胞型肺泡上皮细胞 分泌上皮细胞，覆盖5%肺泡

6、表层 分泌肺泡表面活性物质第13页，共60页。14呼吸膜n表面活性物质层表面活性物质层n肺泡上皮层肺泡上皮层n上皮基底膜层上皮基底膜层n组织间隙层组织间隙层n毛细血管基底膜层毛细血管基底膜层n毛细血管内皮细胞层毛细血管内皮细胞层呼吸膜第14页，共60页。15 第二节第二节 肺通气原理肺通气原理第15页，共60页。16一、肺通气动力呼呼 气气肺内压肺内压大气压大气压缩缩 小小肺肺 脏脏吸吸 气气肺内压肺内压大气压大气压胸胸 廓廓呼呼 吸吸 肌肌缩缩 小小收收 缩缩舒舒 张张扩扩 张张 原动力原动力:呼吸运动是肺呼吸运动是肺通气的原动力。通气的原动力。直接动力直接动力:肺内压与肺内压与外界大气压间

7、的压力差。外界大气压间的压力差。扩扩 张张第16页，共60页。17形式形式:按呼吸深度分按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸；平静呼吸和用力呼吸；按动作部位分按动作部位分:胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。混合呼吸混合呼吸:正常成人。正常成人。腹式呼吸腹式呼吸:婴儿、胸膜炎、胸腔积液。婴儿、胸膜炎、胸腔积液。胸式呼吸胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块、严重腹水、腹腔有巨大肿块、频率频率:成人成人:12:121818次次/分分 婴儿婴儿:60:607070次次/分分妊娠、肥胖。妊娠、肥胖。（一）呼吸运动（一）呼吸运动第17页，共60页。18呼吸过程呼吸过程：平静呼吸平静

8、呼吸肺内压大气压，肺内压大气压，气体经呼吸道出肺气体经呼吸道出肺胸廓容积缩小胸廓容积缩小,肺被动缩小肺被动缩小膈肌和肋间外肌舒张，膈肌和肋间外肌舒张，肋骨和膈肌弹性回位肋骨和膈肌弹性回位缩小胸廓上下、前后、左右径缩小胸廓上下、前后、左右径肺内压大气压，肺内压大气压，气体经呼吸道入肺气体经呼吸道入肺胸廓容积扩大，胸廓容积扩大，肺在胸膜腔负压作用下被动扩张肺在胸膜腔负压作用下被动扩张(因肺无主动扩缩的组织结构因肺无主动扩缩的组织结构)膈肌收缩使膈顶下移，膈肌收缩使膈顶下移，增大胸廓的上下径增大胸廓的上下径肋间外肌收缩使肋骨上提肋间外肌收缩使肋骨上提,扩大胸廓前后、左扩大胸廓前后、左右径右径 吸吸

9、气气 呼呼 气气第18页，共60页。19第19页，共60页。20 （二）肺内压（二）肺内压（intrapulmonary pressure）:肺内压是指肺泡内气体的压力。肺内压是指肺泡内气体的压力。平静吸气初平静吸气初:肺内压肺内压 大气压大气压 1 12mmHg2mmHg 气出肺气出肺平静呼气末平静呼气末:肺内压肺内压 =大气压大气压气流停气流停用力呼吸时用力呼吸时:肺内压的升降变化有所增加。肺内压的升降变化有所增加。如：故意闭住声门而作剧烈呼吸运动。如：故意闭住声门而作剧烈呼吸运动。第20页，共60页。21（三）胸膜腔内压（三）胸膜腔内压（intrapleural pressure）（1

10、1）概念）概念:胸内压是指胸膜腔内的压力。胸内压是指胸膜腔内的压力。（2 2）测定方法）测定方法:间接法间接法:气囊测定食管内压以间接反映胸内压气囊测定食管内压以间接反映胸内压 直接法直接法:第21页，共60页。22（3 3）压力）压力:平静吸气时平静吸气时:胸内压胸内压 大气压大气压=0.7=0.71.3kPa1.3kPa 呼气时呼气时:胸内压胸内压 肺容积；肺容积；壁层胸膜紧贴于胸廓内壁壁层胸膜紧贴于胸廓内壁,大气大气压对其影响极小。压对其影响极小。形成因素形成因素:两两种方向相反作用力的代数和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大气压肺回缩力胸内压胸内压0 0肺回缩力肺回缩

11、力迫使脏层胸膜回位迫使脏层胸膜回位迫使脏层胸膜外移使肺扩张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弹性组织回缩力和肺泡表面张力)肺肺 回回 缩缩 力力 (大大 气气 压压)肺肺 内内 压压 第23页，共60页。24(5)(5)生理意义生理意义:肺通气与呼吸运动纽带；肺通气与呼吸运动纽带；维持肺处于扩张状态；维持肺处于扩张状态；促进血液和淋巴液的回流促进血液和淋巴液的回流(使腔静脉和胸导管扩张使腔静脉和胸导管扩张)。结论：结论：胸胸膜膜腔腔内内负负压压是是脏脏层层胸胸膜膜受受到到两两个个相相反反作作用用力力相相互互抵抵消的代数和消的代数和,经脏层胸膜间接反映在胸膜腔的压力。经脏

12、层胸膜间接反映在胸膜腔的压力。第24页，共60页。25呼呼吸吸运运动动产产生生的的动动力力,在在克克服服肺肺通通气气所所遇遇到到的的阻阻力力后后,方方能实现肺通气。阻力增高是临床肺通气障碍的常见原因。能实现肺通气。阻力增高是临床肺通气障碍的常见原因。弹弹性性阻阻力力非非弹弹性性阻阻力力肺肺通通气气阻阻力力胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关：与胸廓所处的位置有关肺弹性阻力肺弹性阻力气道阻力气道阻力：与气体流动形式：与气体流动形式+气道半径有关气道半径有关粘滞阻力粘滞阻力惯性阻力惯性阻力肺弹性回缩力肺弹性回缩力:1/3肺泡表面张力：肺泡表面张力：2/3常态下可忽略不计常态下可忽略不计二

13、、肺通气阻力第25页，共60页。26 1.1.呼吸器官的弹性阻力呼吸器官的弹性阻力:(1)(1)肺的弹性阻力肺的弹性阻力 度量法度量法：=顺应性顺应性 =(1/=(1/弹性阻力弹性阻力)顺应性：指在外力作用下弹性空腔器官变形的难易程度。顺应性：指在外力作用下弹性空腔器官变形的难易程度。顺应性大顺应性大=易扩张易扩张 =弹性阻力小弹性阻力小 顺应性小顺应性小=不易扩张不易扩张=弹性阻力大弹性阻力大肺容积变化肺容积变化(V)(V)肺顺应性肺顺应性(C(CL L)=0.2L/cmH)=0.2L/cmH2 2O O 跨肺压变化跨肺压变化(P)(P)肺内压与胸膜腔内压之差肺内压与胸膜腔内压之差测得的肺顺

14、应性（测得的肺顺应性（L/cmHL/cmH2 2O O）比顺应性比顺应性=功能余气量（功能余气量（L L）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，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。即比顺应性。第26页，共60页。27来源：来源：肺的弹性阻力肺的弹性阻力.肺泡表面张力肺泡表面张力 离体肺在充气和充水时（扩张肺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至相同容积），可见充气所需的压力充水。充水。说说明明肺肺泡泡内内液液-气气界界面面（表表面面张张力力）是是否否存存在在，与与肺肺的的弹弹性性阻阻力力有有着着密切关系密切关系。肺泡

15、内的液肺泡内的液-气界面，因界面层的液体分子受力不均匀，表现气界面，因界面层的液体分子受力不均匀，表现的内聚力（表面张力）方向是向中心的的内聚力（表面张力）方向是向中心的使肺泡缩小。使肺泡缩小。肺弹性组织回缩力肺弹性组织回缩力:1/3:1/3肺泡表面张力肺泡表面张力:2/3:2/3第27页，共60页。28肺泡表面活性物质与肺泡表面张力肺泡表面活性物质与肺泡表面张力肺泡表面张力肺泡表面张力 肺泡表面液体分子之间的吸引力肺泡表面液体分子之间的吸引力 P=2T/rP=2T/r 表面活性物质：脂蛋白复合体表面活性物质：脂蛋白复合体 （脂质中主要为二棕榈酰卵磷脂）（脂质中主要为二棕榈酰卵磷脂）防止肺泡萎

16、陷，有利于肺扩张防止肺泡萎陷，有利于肺扩张 维持大小肺泡容积的稳定维持大小肺泡容积的稳定 避免肺水肿的发生避免肺水肿的发生第28页，共60页。29 表面活性物质表面活性物质来来源源：肺肺泡泡型型细细胞胞分分泌泌，单单分分子子层层分分布布于于肺肺泡泡液液-气气界界面面上上，其其密密度度随肺泡的张缩而改变。随肺泡的张缩而改变。成成分分:二二棕棕榈榈酰酰卵卵磷磷脂脂(DPLDPL或或DPPC DPPC)。作用：作用：a.a.降降低低肺肺泡泡表表面面张张力力降降低低吸吸气气阻力；阻力；b.b.减减少少肺肺泡泡内内液液的的生生成成防防肺肺水水肿肿的的发生发生;c.c.维维持持肺肺泡泡内内压压的的稳稳定定性性防防肺肺泡破裂或萎缩；泡破裂或萎缩；Story of 第29页，共60页。30（2 2）胸廓的弹性阻力胸廓的弹性阻力 胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成。胸廓的胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视胸廓扩大的程度而异弹性阻力的作用方向，则视胸廓扩大的程度而异:胸廓处于自然位置时胸廓处于自然位置时(肺容量肺容量6767)，不表现有，不表现有弹性回缩力；弹性