《呼吸系统生理》PPT课件

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1、呼吸系统呼吸系统Respiratory Physiology内容提要内容提要v第一节第一节 肺通气肺通气v第二节第二节 呼吸气体的交换呼吸气体的交换v第三节第三节 呼吸气体在血液中的运输呼吸气体在血液中的运输v第四节第四节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节呼吸呼吸(Respiration)过程过程内呼吸内呼吸 外呼吸外呼吸返回首页返回首页 肺通气肺通气(Pulmonary Ventilation): 气体进出肺的过程，即外界环境与肺之气体进出肺的过程，即外界环境与肺之间的气体交换过程。间的气体交换过程。返回首页返回首页呼吸道、胸廓、呼吸肌、呼吸道、胸廓、呼吸肌、肺泡、胸膜腔肺泡、胸膜腔 Airwa

2、y:上呼吸道：鼻、咽、喉上呼吸道：鼻、咽、喉下呼吸道：气管、支气管下呼吸道：气管、支气管 Bronchoscope(气管镜气管镜)返回首页返回首页肺通气的结构基础：肺通气的结构基础：1.1.通气功能通气功能 2.2.加温加湿作用加温加湿作用3.3.过滤清洁作用过滤清洁作用4.4.防御功能防御功能呼吸道的功能呼吸道的功能返回首页返回首页肺泡肺泡(Alveolus)-气体交换场所气体交换场所返回首页返回首页呼吸肌呼吸肌（肋间外肌）（肋间外肌）（肋间内肌）（肋间内肌）（膈（膈 肌）肌）返回首页返回首页吸气肌吸气肌呼气肌呼气肌呼呼吸吸肌肌主要吸气肌主要吸气肌辅助吸气肌：辅助吸气肌：主要呼气肌主要呼气肌

3、辅助呼气肌：辅助呼气肌：膈肌膈肌肋间外肌肋间外肌肋间内肌肋间内肌腹肌腹肌斜角肌、胸锁乳突肌斜角肌、胸锁乳突肌胸背部的一些肌肉胸背部的一些肌肉返回首页返回首页( (一一) )肺通气的动力肺通气的动力 直接动力直接动力: :肺泡气与大气之间的压力差肺泡气与大气之间的压力差 原动力原动力: :呼吸肌的收缩与舒张呼吸肌的收缩与舒张返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理1.1.呼吸运动呼吸运动(Respiratory Movement) 概念概念:呼吸肌收缩、舒张引起胸廓节律性呼吸肌收缩、舒张引起胸廓节律性 的扩大和缩小。的扩大和缩小。吸气运动吸气运动呼气运动呼气运动返回首页返回首页一、肺通气

4、的原理一、肺通气的原理返回首页返回首页呼吸的过程呼吸的过程呼吸时肋骨的运动方向呼吸时肋骨的运动方向返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理胸腔上下径增加胸腔上下径增加膈肌收缩膈肌收缩穹隆下降穹隆下降胸腔、肺容积增加胸腔、肺容积增加吸气吸气胸腔前后、左右胸腔前后、左右径增加径增加肋间外肌肋间外肌收缩收缩肋骨上举下肋骨上举下缘向外偏转缘向外偏转胸腔、肺容积增加胸腔、肺容积增加吸气吸气呼吸运动过程（呼吸运动过程（呼气、吸气过程相反）呼气、吸气过程相反）：吸吸 气气 过过 程程返回首页返回首页Animation(1)(1)平静呼吸和用力呼吸平静呼吸和用力呼吸吸气肌收缩吸气肌收缩肺内压肺内压 大

5、气压大气压胸腔、肺容胸腔、肺容积缩小积缩小肺内气体外流肺内气体外流呼气（呼气（被动被动）平静呼吸平静呼吸(Eupnea）：返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理吸气肌收缩吸气肌收缩辅助吸气肌收缩辅助吸气肌收缩胸腔、肺容积胸腔、肺容积增加增加肺内压肺内压 大气压大气压胸腔、肺容积胸腔、肺容积缩小缩小肺内气体外流肺内气体外流呼气（呼气（主动主动）用力呼吸用力呼吸(Forced Respiration)：返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理 胸式呼吸和腹式呼吸胸式呼吸和腹式呼吸 胸式呼吸（胸式呼吸（Thoracic Breathing）： 以肋间外肌舒缩活动为主腹式呼吸腹式呼吸

6、(Abdominal Breathing )： 以膈肌舒缩活动为主一般情况下，呼吸运动是二者的混合形式。一般情况下，呼吸运动是二者的混合形式。返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理混合呼吸混合呼吸: :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、腹腔有巨大肿块呼呼 吸吸 类类 型型返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理 2.2.呼吸时肺内压的变化呼吸时肺内压的变化 吸气吸气: :0.1330.1330.266kPa(0.266kPa(1 12mmHg)2mmHg) 呼气呼气:0.1

7、33:0.1330.266kPa(10.266kPa(12mmHg)2mmHg) 用力呼吸用力呼吸: :肺内压变化程度增大肺内压变化程度增大返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理呼吸时肺内压的变化呼吸时肺内压的变化一、肺通气的原理一、肺通气的原理返回首页返回首页在在呼呼吸吸过过程程中中肺肺内内压压的的周周期期性性的的变变化化，使使肺肺内内压压和和大大气气压压之之间间的的形形成成压压力力差差，这这一一压压力力差差是是推动气体进出肺的直接动力。推动气体进出肺的直接动力。返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理人工呼吸（人工呼吸（Artificial Respiration）: :

8、 基本原理基本原理: :使肺内与外界大气压间产生压力差使肺内与外界大气压间产生压力差 方法方法: :负压吸气式负压吸气式( (压胸法压胸法) ) 正压吸气式正压吸气式( (口对口呼吸法，呼吸机口对口呼吸法，呼吸机) )一、肺通气的原理一、肺通气的原理3. 胸膜腔内压（胸膜腔内压（Intrapleural Pressure）(1) (1) 定义：定义： 胸膜腔：胸膜腔：指由胸膜壁层与胸膜脏层围成的密指由胸膜壁层与胸膜脏层围成的密 闭、潜在的腔隙。闭、潜在的腔隙。 胸膜腔内压：胸膜腔内压：胸膜腔内的压力。胸膜腔内的压力。返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理（2 2）测定方法测定方法:

9、: 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: :返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理 特点特点: : 平静呼吸时胸内平静呼吸时胸内 压始终为负压压始终为负压 用力吸气时负压用力吸气时负压 更大更大 用力呼气为正压用力呼气为正压（3 3） 胸膜腔内压的变化胸膜腔内压的变化： 呼气末期呼气末期: : 3 35mmHg5mmHg 吸气末期吸气末期: : 5 510mmHg10mmHg返回首页返回首页（4 4）胸膜腔负压的形成原因胸膜腔负压的形成原因: :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肺回缩力肺回缩力

10、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 形成机制形成机制: :必要条件必要条件: :胸膜腔密闭胸膜腔密闭返回首页返回首页 胸膜腔负压胸膜腔负压主要是由主要是由肺的回缩力肺的回缩力造造 成的，成的，是脏层胸膜受到两个相反作是脏层胸膜受到两个相反作 用力相互抵消的代数和。用力相互抵消的代数和。 胸膜腔密闭胸膜腔密闭是胸膜腔内负压形成的是胸膜腔内负压形成的 必要条件。必要条件。胸膜腔负压胸膜腔负压返回首页返回首页一、

11、肺通气的原理一、肺通气的原理维持肺的扩张状态，保证肺通气和肺换气；维持肺的扩张状态，保证肺通气和肺换气；降低中心静脉压，促进血液和淋巴的回流。降低中心静脉压，促进血液和淋巴的回流。胸膜腔负压的生理意义胸膜腔负压的生理意义 ：返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理 呼呼吸吸肌肌的的舒舒缩缩是是肺肺通通气气的的原原动动力力，它它引引起起胸胸廓廓的的张张缩缩，由由于于胸胸膜膜腔腔和和肺肺的的结结构构特特点点，肺肺随随胸胸廓廓的的张张缩缩而而张张缩缩，肺肺容容积积的的变变化化造造成成肺肺内内压压和和大大气气压压之之间间的的压压力力差差，此压力差是肺通气的直接动力。此压力差是肺通气的直接动力。

12、小小 结：结：返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理（二）肺通气的阻力（二）肺通气的阻力 (Pulmonary Ventilation Resistance)70%弹弹性性阻阻力力30% 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肺弹性阻力肺弹性阻力 气道阻力气道阻力粘滞阻力粘滞阻力惯性阻力惯性阻力返回首页返回首页是指弹性组织在外力作用下产生的对抗是指弹性组织在外力作用下产生的对抗自身变形的力。自身变形的力。弹性阻力弹性阻力也也弹性回缩力弹性回缩力(Elastic Recoil)1.1.弹性阻力弹性阻力（Elastic Resistance）返回首页返回首页一、

13、肺通气的原理一、肺通气的原理肺组织自身的弹性阻力肺组织自身的弹性阻力肺泡表面张力肺泡表面张力(1)(1)肺弹性阻力肺弹性阻力顺应性顺应性(C)(C) 1弹性阻力弹性阻力(R)(R)顺应性顺应性(Compliance):在外力作用下肺的可扩张性。在外力作用下肺的可扩张性。比顺应性比顺应性肺顺应性肺顺应性(L/cmH(L/cmH2 2O)O) 肺总容量肺总容量(L)(L)返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理表面张力表面张力(Surface Tension): 是指液是指液- -气界面层的液体形成的内聚力气界面层的液体形成的内聚力。球型液球型液- -气界面的表面张力指向中心。气界面的表面

14、张力指向中心。返回首页返回首页肺泡表面张力对呼吸的妨碍作用：肺泡表面张力对呼吸的妨碍作用： a.a.肺泡回缩肺泡回缩肺通气肺通气 （吸气）阻力（吸气）阻力 b.b.肺泡内压不稳定肺泡内压不稳定 肺泡破裂或萎缩肺泡破裂或萎缩 c.c.促肺泡内液生成促肺泡内液生成 产生肺水肿产生肺水肿相连通的大小肺泡内压及相连通的大小肺泡内压及 气流方向图气流方向图返回首页返回首页T T：肺泡表面张力：肺泡表面张力P P：肺泡内压：肺泡内压r r：肺泡半径：肺泡半径 返回首页返回首页来源来源：肺泡：肺泡型细胞型细胞化学成分化学成分：二棕榈酰卵磷脂：二棕榈酰卵磷脂 （DPPCDPPC）生理作用：生理作用： 降低肺泡

15、液降低肺泡液- -气界面的气界面的 表面张力。表面张力。 肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质（Alveolar SurfactantAlveolar Surfactant）返回首页返回首页T T：肺泡表面张力：肺泡表面张力P P：肺泡内压：肺泡内压r r：肺泡半径：肺泡半径相连通的大小肺泡内压及相连通的大小肺泡内压及 气流方向图气流方向图返回首页返回首页减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿肺水肿。肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质生理意义：生理意义：维持互相交通的、大小不同肺泡的稳定性，维持互相交通的、大小不同肺泡的稳定性， 保持肺泡正常扩张状态。保持肺泡

16、正常扩张状态。降低吸气阻力，减少吸气作功。降低吸气阻力，减少吸气作功。返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理 成人肺炎、肺血栓等成人肺炎、肺血栓等表面活性物质表面活性物质 肺不张。肺不张。 胎儿在第胎儿在第6 67 7个月才开始分泌表面活性个月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而发生肺不张和新生儿肺透明膜病呼呼 吸窘迫综合征。吸窘迫综合征。临临 床：床：返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理 （2 2）胸廓的弹性阻力）胸廓的弹性阻力 胸廓处于自然位置时，不表现有弹性回缩力；胸廓处于自然位置

17、时，不表现有弹性回缩力； 胸廓缩小时，胸廓的弹性回缩力向外吸气的动力，呼气的阻力；胸廓缩小时，胸廓的弹性回缩力向外吸气的动力，呼气的阻力； 胸廓扩大时胸廓扩大时( (肺容量肺容量6767) )，胸廓的弹性回缩力向内，是吸气的阻力，胸廓的弹性回缩力向内，是吸气的阻力，呼气的动力。呼气的动力。胸廓的弹性阻力可以是吸气的阻力或动力胸廓的弹性阻力可以是吸气的阻力或动力返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理 故肺顺应性加大并不一定表示肺通气功能好。故肺顺应性加大并不一定表示肺通气功能好。 肺充血、肺不张、表面活性物质减少、肺纤肺充血、肺不张、表面活性物质减少、肺纤 维化和感染等维化和感染等肺弹

18、性阻力肺弹性阻力(肺顺应性肺顺应性) 吸气困难。吸气困难。 肺气肿肺气肿肺弹性成分破坏肺弹性成分破坏肺回缩力肺回缩力 肺弹性阻力肺弹性阻力(肺顺应性肺顺应性)呼气困难。呼气困难。（4 4）影响弹性阻力的因素）影响弹性阻力的因素返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理惯性阻力惯性阻力粘滞阻力粘滞阻力气道阻力气道阻力2.2.非弹性阻力非弹性阻力（Non-elastic Resistance）气道阻力：气道阻力：是由气体流经呼吸道时，气体是由气体流经呼吸道时，气体分子间及气体分子与呼吸道壁之间的摩擦分子间及气体分子与呼吸道壁之间的摩擦所产生。所产生。返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气

19、的原理(1)(1)气流速度气流速度 流速快流速快阻力大阻力大 (2)(2)气流形式气流形式 层流层流阻力小阻力小 湍流湍流阻力大阻力大(3)(3)呼吸道口径（呼吸道口径（R1R1r r4 4） 影响气道阻力的因素：影响气道阻力的因素：返回首页返回首页一、肺通气的原理一、肺通气的原理二、肺容积和肺容量二、肺容积和肺容量 （一）肺容积（一）肺容积（Pulmonary Volume）1.1.潮气量潮气量（Tidal Volume, TV ）2.2.补吸气量补吸气量（Inspiratory Reserve Volume, IRV）3.3.补呼气量补呼气量（Expiratory Reserve Volu

20、me, ERV）4.4.余气量余气量（Residual Volume, RV） 返回首页返回首页1.1.深吸气量深吸气量(Inspiratory Capacity，IC）2.2.功能余气量功能余气量(Functional Residual Capacity, FRC)3.3.肺活量肺活量(Vital Capacity,VC)最最大大吸吸气气后后，从从肺肺内内所所能呼出的最大气量。能呼出的最大气量。4.4.肺总量肺总量( (Total Lung Capacity, TLC) （二）肺容量（二）肺容量(Pulmonary Capacities)返回首页返回首页二、肺容积和肺容量二、肺容积和肺容量

21、定义：定义：用力吸气后再以最快速度呼气，在一定 时间内呼出的气量占肺活量的百分数。 正常成人在第1、2、3秒末分别为83%、 96%、99%。 意义：意义：反映肺活量容量大小以及呼吸所遇阻力反映肺活量容量大小以及呼吸所遇阻力 情况，是评价肺通气功能较好指标。情况，是评价肺通气功能较好指标。5. 时间肺活量（时间肺活量（Timed Vital Capacity）返回首页返回首页二、肺容积和肺容量二、肺容积和肺容量时间肺活量时间肺活量（Timed Vital Capacity） 1.1.每分通气量每分通气量(Minute Ventilation Volume) 每分钟吸入或呼出的气体量。每分钟吸入

22、或呼出的气体量。 每分通气量每分通气量 潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率( (次次min)min) 6 69 L/min9 L/min三、肺通气量三、肺通气量返回首页返回首页肺通气量肺通气量(Pulmonary Ventilation Capacity)指以最快的速度和尽可能深的幅度进行呼吸时指以最快的速度和尽可能深的幅度进行呼吸时 的每分通气量。的每分通气量。可反映呼吸功能的储备能力。可反映呼吸功能的储备能力。最大通气量最大通气量最大限度潮气量最大限度潮气量最快呼吸频率最快呼吸频率( (次次/ /分分) )通气贮存量百分比通气贮存量百分比= = 最大通气量最大通气量最大通气量最大通气量- -每分

23、通气量每分通气量100%100%93%(93%(反映通气贮备能力反映通气贮备能力) ) 7070120 120 L/minL/min2.2.最大通气量最大通气量 (Maximal Breathing Capacity) 返回首页返回首页解剖无效腔(Anatomical Dead Space): 约约150ml肺泡无效腔(Alveolar Dead Space)生理无效腔解剖无效腔解剖无效腔+肺泡无效腔肺泡无效腔肺泡通气量肺泡通气量:每分钟肺泡实际更新的气量。每分钟肺泡实际更新的气量。3.3.肺泡通气量肺泡通气量(Alveolar Ventilation Capacity)( (潮气量无效腔容积

24、潮气量无效腔容积) )呼吸频率呼吸频率 4.24.26.3 L/min6.3 L/min返回首页返回首页潮气量潮气量 呼吸频率呼吸频率 肺通气量肺泡通气量肺通气量肺泡通气量 500ml 500ml 1616次次/ /分分 8000ml 8000ml 5600ml5600ml 250ml 250ml 3232次次/ /分分 8000ml 8000ml 3200ml3200ml1000ml 81000ml 8次次/ /分分 8000ml 6800ml8000ml 6800ml潮气量、呼吸频率和肺泡通气量的关系潮气量、呼吸频率和肺泡通气量的关系在一定范围内，深慢呼吸比浅快呼吸好。在一定范围内，深慢呼

25、吸比浅快呼吸好。返回首页返回首页肺换气肺换气组织换气组织换气返回首页返回首页气体交换方式：气体交换方式：扩散扩散气体扩散：气体分子从分压高处向分压低处气体扩散：气体分子从分压高处向分压低处 净转移的过程净转移的过程气体扩散速率：单位时间内气体扩散的容积气体扩散速率：单位时间内气体扩散的容积返回首页返回首页一、一、气体交换原理气体交换原理气体扩散速率气体扩散速率扩散面积扩散面积气体分压差气体分压差气体溶解度气体溶解度温度温度扩散距离扩散距离影响气体扩散速率的因素影响气体扩散速率的因素1.1.气体的分压差气体的分压差 2.2.气体的分子量和溶解度气体的分子量和溶解度3.3.扩散面积和距离扩散面积和

26、距离4.4.温度温度返回首页返回首页一、一、气体交换原理气体交换原理CO2O2二、二、气体交换过程气体交换过程返回首页返回首页（一）（一）分压差分压差（二）（二）气体的分子量气体的分子量 和溶解度和溶解度（三）（三）呼吸膜的厚度呼吸膜的厚度 负相关负相关（四）（四）呼吸膜的面积呼吸膜的面积 正相关正相关 三、影响肺换气的因素三、影响肺换气的因素（五）（五）通气血流比值通气血流比值气体扩散速率气体扩散速率气体分压差气体分压差扩散面积扩散面积气体溶解度气体溶解度温度温度扩散距离扩散距离返回首页返回首页 O2、CO2扩散速率（扩散速率（D D）的比较）的比较 分子量分子量 血浆溶解度血浆溶解度 肺泡

27、气肺泡气 静脉血静脉血 D D (mmHg) (mmHg) (mmHg) (mmHg) O2 2 32 21.4 102 40 1 32 21.4 102 40 1C CO2 2 44 515.0 40 46 2 44 515.0 40 46 2 CO2的的扩扩散散系系数数是是O2的的20倍倍，在在相相同同的的分分压压差差作作用用下下，CO2的的扩扩散散速速率率是是O2的的20倍倍；但但在在肺肺中中，由由于于肺肺泡泡气气和和V血血间间O2和和CO2分分压压差差的的不不同同，CO2的的扩扩散散速速率率实实际约为际约为O2的的2倍。倍。 肺功能衰竭患者往往缺肺功能衰竭患者往往缺O2显著，显著，CO

28、2潴留不明显。潴留不明显。返回首页返回首页指每分指每分肺泡通气量肺泡通气量与每分与每分肺血流量肺血流量( (心输出量心输出量) )的比值。的比值。 通气血流比值通气血流比值4.250.84 肺泡通气量与肺血流量的匹配最合适，肺泡通气量与肺血流量的匹配最合适， 肺换气效率最高。肺换气效率最高。 正常成人安静时正常成人安静时: :通气血流比值通气血流比值 (Ventilation/ /Perfusion Ratio ):返回首页返回首页 三、影响肺换气的因素三、影响肺换气的因素肺尖和肺底的通气血流比值肺尖和肺底的通气血流比值返回首页返回首页 通气血流比值大于0.84 肺泡通气过度，肺血流不足，肺泡

29、无效腔增大。 通气血流比值小于0.84 通气不足，血流过剩，功能性动-静脉短路。返回首页返回首页四、肺扩散容量四、肺扩散容量(Pulmonary Diffusing Capacity，D DL L) )概概 念念：气体在气体在1mmHg1mmHg分压差作用下，每分钟通过分压差作用下，每分钟通过 呼吸呼吸膜扩散的膜扩散的mlml数。数。意意 义义：肺扩散容量是衡量呼吸气通过呼吸膜能力肺扩散容量是衡量呼吸气通过呼吸膜能力 的一种指标。的一种指标。 正常值正常值： O O2 2的的D DL L=20ml=20mlminmin-1-1mmHgmmHg-1-1 COCO2 2的的D DL=400ml=4

30、00mlminmin-1-1mmHgmmHg-1-1 每分钟通过呼吸膜扩散的气体容积每分钟通过呼吸膜扩散的气体容积(ml/min)(ml/min) 肺泡中该气体的平均分压肺毛细血管血液中该气体的平均分压肺泡中该气体的平均分压肺毛细血管血液中该气体的平均分压(mmHg)(mmHg)D DL L=返回首页返回首页一、氧和二氧化碳在血液中的运输形式一、氧和二氧化碳在血液中的运输形式 物理溶解物理溶解 化学结合化学结合 返回首页返回首页( (一一) )物理溶解物理溶解：O2 2直接溶解于血浆中。直接溶解于血浆中。 特征特征:溶解量与分压呈正比；溶解量与分压呈正比； 占血氧总量的占血氧总量的1.5%,1

31、.5%,但不可缺少。但不可缺少。( (二二) )化学结合化学结合：O2与血红蛋白与血红蛋白( (Hb)进行化学结合。进行化学结合。 特征特征: :占血氧总量的占血氧总量的98.5%,98.5%,主要运输形式。主要运输形式。二、氧的运输二、氧的运输返回首页返回首页肺泡肺泡氧分子氧分子氧离血红氧离血红蛋白蛋白(Hb)氧合血红蛋氧合血红蛋白白(HbO2) 氧气在血液中的运氧气在血液中的运 输输 组织细胞组织细胞O2的净扩散的净扩散oxyhemoglobindeoxyhemoglobin Animation返回首页返回首页Hb与与O2结合的特点：结合的特点：1. 反应快、可逆、受反应快、可逆、受PO2

32、的影响、不需酶的催化的影响、不需酶的催化;2. Hb与与O2结合是氧合而不是氧化结合是氧合而不是氧化;3. Hb与与O2结合能力强，结合能力强，1分子分子Hb可与可与4分子分子O2可可 逆结合逆结合;4. Hb的变构效应直接影响对的变构效应直接影响对O2的亲和力。的亲和力。 返回首页返回首页二、氧的运输二、氧的运输Hb的的氧容量氧容量（oxygen capacity）： 1L血液中，血液中，Hb所能结合的最大所能结合的最大O2量量Hb的的氧含量氧含量（oxygen content）： 1L血液中，血液中，Hb实际结合实际结合O2量量Hb的的氧饱和度氧饱和度（oxyhemoglobin satu

33、ration）： Hb氧含量占氧含量占Hb氧容量的百分比氧容量的百分比返回首页返回首页二、氧的运输二、氧的运输POPO2 2 ( (氧合氧合) )POPO2 2 ( (氧离氧离) ) 当浅表毛细血管床血液中当浅表毛细血管床血液中去氧去氧HbHb达达50g/L50g/L以上以上时，皮肤、粘膜呈蓝紫色，称为时，皮肤、粘膜呈蓝紫色，称为紫绀紫绀(Cyanosis)( (一般是机体一般是机体缺缺O O2 2的标志）。的标志）。鲜红色鲜红色蓝紫色蓝紫色返回首页返回首页二、氧的运输二、氧的运输紫绀紫绀(Cyanosis)的鉴别的鉴别返回首页返回首页二、氧的运输二、氧的运输 氧合氧合Hb 为疏松型为疏松型

34、（Relaxed Form, R型）型） 去氧去氧Hb 为紧密型为紧密型 （Tense Form, T型）型） 即：即： 当当Hb某某亚亚基基与与O2结结合合Hb变变构构其其他他亚亚基基亲亲O2力力4个亚基的协同效应个亚基的协同效应S形的氧解离曲线。形的氧解离曲线。 HbHb的变构效应：的变构效应：返回首页返回首页二、氧的运输二、氧的运输R型型T型型血血红红蛋蛋白白氧氧饱饱和和度度（ ）%左移左移 右移右移 0 20 40 60 80 100 120（mmHg） 氧解离曲线氧解离曲线(Oxygen Dissociation Curve)PO2返回首页返回首页二、氧的运输二、氧的运输1.1.上段

35、上段 结合部分结合部分 POPO2 2 在在10010060mmHg60mmHg，为保证机体摄取足够的，为保证机体摄取足够的 O O2 2量，提供了较大的安全系数。量，提供了较大的安全系数。2.2.中段中段 释放部分释放部分 POPO2 2在在606040mmHg40mmHg，保证为组织提供较多的，保证为组织提供较多的O O2 23.3.下段下段 储备部分储备部分 POPO2 2404015mmHg15mmHg，代表，代表O O2 2的贮备能力。的贮备能力。氧解离曲线氧解离曲线特点：特点：返回首页返回首页二、氧的运输二、氧的运输1.1.pH和和PCO2 波尔效应波尔效应 (Bohr effec

36、t) 2.2.温度温度3.3.2,3-DPG ( (四四) )影响氧解离曲线的因素影响氧解离曲线的因素返回首页返回首页返回首页返回首页 ( (一一) )物理溶解物理溶解 占总运输量的占总运输量的5%5%( (二二) )化学结合化学结合总运输量的总运输量的95%95%碳酸氢盐：碳酸氢盐：88%氨基甲酰血红蛋白氨基甲酰血红蛋白：7%返回首页返回首页三、二氧化碳的运输三、二氧化碳的运输1.1.以碳酸氢盐形式的运输以碳酸氢盐形式的运输 88%CO2H2O碳酸酐酶碳酸酐酶H H2 2COCO3 3HCOHCO3 3- -H H+ +返回首页返回首页三、二氧化碳的运输三、二氧化碳的运输 (1)(1)反应过

37、程反应过程： (2)(2)反应特征反应特征: : 反应迅速且可逆，无需酶催化；反应迅速且可逆，无需酶催化； 虽不是主要运输形式虽不是主要运输形式, ,却是高效率运输形却是高效率运输形 式。肺部排出的式。肺部排出的COCO2 2有有17.517.5是此释放的。是此释放的。2.2.以氨基甲酰血红蛋白的形式以氨基甲酰血红蛋白的形式 7 （Carbaminohemoglobin ）在组织在组织在肺脏在肺脏HHbNHCOOHHHbNHCOOHO O2 2 HbNH2O2+H+CO2返回首页返回首页三、二氧化碳的运输三、二氧化碳的运输( (三三)CO)CO2 2解离曲线解离曲线返回首页返回首页520ml/

38、L480ml/L（四）四）O O2 2与与HbHb的结合对的结合对COCO2 2运输的影响运输的影响 返回首页返回首页 O2与与Hb结合将促使结合将促使CO2释放，这一效应称释放，这一效应称为何尔登效应为何尔登效应(Haldane effect)。在组织，在组织，CO2通过通过Bohr effect影响影响O2的结合和解离；的结合和解离；在肺部，在肺部，O2通过通过Haldance effect影响影响CO2的摄取和释放。的摄取和释放。节律性节律性随意性随意性自主性自主性返回首页返回首页脑桥脑桥 长吸中枢长吸中枢 节律中枢节律中枢 呼吸中枢呼吸中枢 Respiratory Center延髓延髓

39、 呼吸调整中枢呼吸调整中枢 中脑中脑返回首页返回首页一、呼吸中枢一、呼吸中枢(Respiratory Center)(背侧呼吸组背侧呼吸组)(臂旁内侧核臂旁内侧核)(腹侧呼吸组腹侧呼吸组)1 1、呼吸中枢广泛分布于大脑皮层、间脑、脑、呼吸中枢广泛分布于大脑皮层、间脑、脑 桥、延髓和脊髓等部位桥、延髓和脊髓等部位 2 2、脊髓不能产生节律性的呼吸运动、脊髓不能产生节律性的呼吸运动3 3、延髓延髓有呼吸节律有呼吸节律基本中枢基本中枢4 4、脑桥上部有呼吸调整中枢、脑桥上部有呼吸调整中枢一、呼吸中枢一、呼吸中枢(Respiratory Center)返回首页返回首页二、节律性呼吸运动的形成二、节律性

40、呼吸运动的形成神神经经元元网网络络学学说说返回首页返回首页呼吸道机械感受器呼吸道机械感受器 迷走神经迷走神经 延髓延髓 膈神经膈神经 膈肌膈肌肋间神经肋间神经 肋间外肌肋间外肌三、三、呼吸的反射性调节呼吸的反射性调节返回首页返回首页( (一一) )肺牵张反射肺牵张反射(Pulmonary Stretch Reflex) 定义：肺扩张或缩小引起吸气兴奋或抑制的反射。定义：肺扩张或缩小引起吸气兴奋或抑制的反射。肺扩张反射肺扩张反射 肺缩小反射肺缩小反射生理意义生理意义：使吸气和呼气能及时相互转换。：使吸气和呼气能及时相互转换。三、呼吸的反射性调节三、呼吸的反射性调节(二)呼吸肌本体感受性反射 克服

41、呼吸道阻力(三)防御性呼吸反射 1.咳嗽反射 2.喷嚏反射 3.血压、疼痛对呼吸的影响返回首页返回首页(一一) )化学感受器化学感受器1.1.外周化学感受器外周化学感受器 部位：部位：颈动脉体和主动脉体颈动脉体和主动脉体 适宜刺激：动脉血适宜刺激：动脉血POPO2 2降低、降低、PCOPCO2 2或或+ +浓度变化浓度变化2.2.中枢化学感受器中枢化学感受器 部位：部位：延髓延髓腹外侧的浅表部腹外侧的浅表部 适宜刺激：脑脊液中的适宜刺激：脑脊液中的+ +，而不是而不是CO2CO2本身。本身。四、化学感受性反射四、化学感受性反射返回首页返回首页1.CO1.CO2 2对呼吸的影响对呼吸的影响 CO

42、CO2 2 ：维持正常呼吸的生理性刺激。：维持正常呼吸的生理性刺激。 0.04%0.04%：正常呼吸：正常呼吸 15%15%：COCO2 2麻醉麻醉( (二二)CO)CO2 2、H H和低和低O O2 2对呼吸的调节对呼吸的调节返回首页返回首页四、化学感受性反射四、化学感受性反射CO2外周化学外周化学感受器感受器窦神经窦神经主主A神经神经呼吸呼吸中枢中枢膈肌、膈肌、肋间肋间外肌外肌通过血脑通过血脑屏障使脑屏障使脑脊液脊液PCOCO2 2升高升高C CO2+H2OH2CO3H+H+中枢中枢化学化学感受感受器器呼吸呼吸中枢中枢膈肌、膈肌、肋间肋间外肌外肌呼吸呼吸深快深快呼吸呼吸深快深快+ + +返

43、回首页返回首页1.CO1.CO2 2对呼吸的影响对呼吸的影响 COCO2 2兴奋呼吸的作用兴奋呼吸的作用, ,以以中枢中枢途径为主途径为主，外周途径为次；，外周途径为次； COCO2 2兴奋呼吸的中枢途径是兴奋呼吸的中枢途径是通过通过H H+ +的间接作用。的间接作用。1.CO1.CO2 2对呼吸的影响对呼吸的影响返回首页返回首页四、化学感受性反射四、化学感受性反射 通过刺激外周和中枢化学感受器两条途径实现。通过刺激外周和中枢化学感受器两条途径实现。 动脉血动脉血+ +浓度增加主要是通过刺激浓度增加主要是通过刺激外周化学感外周化学感 受器受器，使呼吸加深加快，肺通气增加。，使呼吸加深加快，肺通

44、气增加。 脑脊液中的脑脊液中的H H+ +是中枢化学感受器的最有效刺激。是中枢化学感受器的最有效刺激。2. H对呼吸的影响对呼吸的影响 HH+ + 呼吸加深加快呼吸加深加快 返回首页返回首页四、化学感受性反射四、化学感受性反射动脉血动脉血POPO2 2降低使降低使呼吸运动增强，肺通气量增多呼吸运动增强，肺通气量增多完全依赖于完全依赖于外周化学感受器外周化学感受器仅在动脉血仅在动脉血POPO2 280mmHg80mmHg以下时起作用以下时起作用缺氧对呼吸中枢的直接作用是抑制缺氧对呼吸中枢的直接作用是抑制3. 低氧对呼吸的影响低氧对呼吸的影响返回首页返回首页四、化学感受性反射四、化学感受性反射返回

45、首页返回首页( (三三)CO)CO2 2、H H和低和低O O2 2对呼吸调节的相互作用对呼吸调节的相互作用4. PCO2、PO2和和H+在调节呼吸中的相互作用在调节呼吸中的相互作用( (三三)CO)CO2 2、H H和低和低O O2 2对呼吸调节的相互作用对呼吸调节的相互作用返回首页返回首页Reviewpulmonary ventilation intrapleural pressurecompliance tidal volumetimed vital capacity oxygen saturation alveolar ventilation volumeventilation/perfusion ratio pulmonary stretch reflex vital capacity 返回首页返回首页Thank You!