医学专题—呼吸系统生理12452

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1、呼呼 吸吸Respiration第一页，共一百零六页。呼呼 吸吸机体机体(jt)与外界环境之间的气体交换过程与外界环境之间的气体交换过程组组织织换换气气细胞内细胞内氧化代谢氧化代谢肺肺换换气气气体运输气体运输肺通气肺通气O2CO2外呼吸外呼吸（肺呼吸）（肺呼吸）气体在血液气体在血液中运输中运输内呼吸内呼吸第二页，共一百零六页。 第一节第一节第一节第一节肺通气肺通气肺通气肺通气(tngq)(tngq)pulmonary ventilationpulmonary ventilation第三页，共一百零六页。肺通气肺通气Pulmonary ventilation肺与外界环境之间肺与外界环境之间的气体

2、交换的气体交换(jiohun)(jiohun)过程过程肺通气肺通气(tng q)的概念的概念第四页，共一百零六页。PharynxLarynx(Esophagus)TracheaRight lungBronchusBronchioleDiaphragmHeartSEMLeftlungNasalcavityTerminalbronchioleBranch ofpulmonaryvein(oxygen-richblood)Branch ofpulmonaryartery(oxygen-poorblood)AlveoliColorizedSEM50 m50 m肺泡肺泡(fipo)胸廓胸廓(xingku

3、)呼呼吸吸道道第五页，共一百零六页。vv 阻力阻力 - - 阻止阻止(zzh)(zzh)(zzh)(zzh)气体流动的力气体流动的力vv 动力动力 - - 推动推动(tu dng)(tu dng)(tu dng)(tu dng)气体流动气体流动的力的力动力动力 阻力阻力 , , 气体开始流动，实现气体开始流动，实现(shxin)(shxin)(shxin)(shxin)肺通气肺通气第六页，共一百零六页。（一）肺通气（一）肺通气(tngq)的动力的动力（power of pulmonary ventilationpower of pulmonary ventilation ）肺内压肺内压变化变化

4、(binhu)肺肺缩小缩小扩张扩张胸廓胸廓缩小缩小扩张扩张呼吸肌呼吸肌收缩收缩舒张舒张原动力原动力直接动力直接动力第七页，共一百零六页。1.呼吸过程呼吸过程(guchng)中肺内压的中肺内压的变化变化吸气吸气(x q)：第八页，共一百零六页。肺内压周期性肺内压周期性/造成造成(zo chn)(zo chn)压力差（肺内压压力差（肺内压大气压）是推动气体进大气压）是推动气体进/ /出肺的直接动力出肺的直接动力呼气呼气(h q)：第九页，共一百零六页。肋间外肌肋间外肌膈肌膈肌斜角斜角(xi (xi jio)jio)肌肌胸锁乳胸锁乳突突(r t)(r t)肌肌2.呼吸呼吸(hx)运动运动respir

5、atory movementrespiratory movement吸气肌吸气肌呼气肌呼气肌呼吸肌呼吸肌第十页，共一百零六页。第十一页，共一百零六页。第十二页，共一百零六页。肋间内肌肋间内肌腹肌腹肌(fj)呼气呼气(hq)肌肌第十三页，共一百零六页。InspirationExpiration（1）呼吸过程呼吸过程(guchng)(平静呼吸平静呼吸)吸气运动吸气运动吸气肌收缩 胸廓扩大 肺被动扩张 肺内压 气体入肺 低于大气压第十四页，共一百零六页。InspirationExpiration呼气运动呼气运动吸气肌舒张 胸廓缩小 肺随之缩小 肺内压 气体出肺 高于大气压第十五页，共一百零六页。平静

6、平静(pngjng)呼吸呼吸eupnea用力用力(yng l)呼吸呼吸forced breathing吸气吸气(xq)肌收肌收缩缩吸气吸气呼气呼气吸气肌舒张吸气肌舒张主动主动被动被动呼气肌收缩呼气肌收缩吸气肌收缩吸气肌收缩吸气肌舒张吸气肌舒张（2）呼吸运动的形式）呼吸运动的形式第十六页，共一百零六页。胸式呼吸胸式呼吸Thoracic breathing腹式呼吸腹式呼吸(hx)Abdominal breathing临床诊断临床诊断(zhndun)中的意中的意义义第十七页，共一百零六页。3、胸膜、胸膜(xingm)腔内压腔内压（intrapleuralpressure）胸膜腔胸膜腔pleuralc

7、avity壁胸膜壁胸膜脏胸膜脏胸膜胸膜腔胸膜腔内压内压第十八页，共一百零六页。平静呼气平静呼气(h q)末末: - 5 - 3mmHg平静吸气末平静吸气末: -10 - 5mmHg（1）胸膜）胸膜(xingm)腔内压的测腔内压的测量量第十九页，共一百零六页。肺内压肺内压肺回缩压肺回缩压胸膜腔内压胸膜腔内压=大气压大气压肺回缩压肺回缩压（2）胸膜）胸膜(xingm)腔内压的形成腔内压的形成肺回缩压肺回缩压=第二十页，共一百零六页。n n胸膜腔是胸膜腔是密闭密闭的，不直接与外界相通的，不直接与外界相通n n胸廓坚固胸廓坚固(jing)(jing)(jing)(jing)，外力不易直接作用在胸膜腔壁

8、，外力不易直接作用在胸膜腔壁层层n n胎儿在出生前和出生后胎儿在出生前和出生后胸廓的生长速度快于胸廓的生长速度快于肺肺，造成胸廓经常牵引着肺，使肺始终处于，造成胸廓经常牵引着肺，使肺始终处于扩张状态，只是程度不同而已扩张状态，只是程度不同而已第二十一页，共一百零六页。vv使肺泡总是处于扩张使肺泡总是处于扩张状态状态vv 有利于血液有利于血液(xuy)(xuy)(xuy)(xuy)和和淋巴液回流淋巴液回流（3）胸膜）胸膜(xingm)腔内压的意义腔内压的意义第二十二页，共一百零六页。气胸气胸(qxin)（Pneumothorax）第二十三页，共一百零六页。（二）肺通气（二）肺通气(tng q)(

9、tng q)的阻力的阻力弹性阻力弹性阻力（占（占70%70%） 非弹性阻力非弹性阻力（占（占30%30%）肺弹性阻力肺弹性阻力胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力气道阻力气道阻力（占非弹性阻力的（占非弹性阻力的90%）粘滞阻力粘滞阻力惯性阻力惯性阻力肺泡表面张力肺泡表面张力肺回缩力肺回缩力第二十四页，共一百零六页。1 .1 .弹性阻力和顺应性弹性阻力和顺应性n 弹性阻力：物体对抗外力作用引起变形的力弹性阻力：物体对抗外力作用引起变形的力称为弹性阻力称为弹性阻力n 顺应性顺应性 ( compliance ) ( compliance ) ：单位跨壁压（：单位跨壁压（P P）变化）变化(binhu)(binh

10、u)所引起的容积（所引起的容积（ V V）变化）变化C=1/R=V(L/cmH2O)P第二十五页，共一百零六页。2) 2) 比顺应性：比顺应性：为了消除肺总量的影响为了消除肺总量的影响 = = 测得的顺应性（测得的顺应性（ L / cmHL / cmH2 2O ) O ) 肺功能残气量肺功能残气量( L )( L )第二十六页，共一百零六页。1)肺静态肺静态(jngti)顺应性曲线顺应性曲线：CL = 0.2 L / cmH2O （平（平静静(pngjng)呼吸呼吸时）时）第二十七页，共一百零六页。第二十八页，共一百零六页。3)3)肺弹性阻力的来源肺弹性阻力的来源n1/31/3来自肺组织来自肺

11、组织(zzh)(zzh)本身的弹性回缩力本身的弹性回缩力( (弹性弹性纤维）纤维）n2/32/3来自来自肺泡表面张力肺泡表面张力表面张力：液面上存在的方向与表面相切表面张力：液面上存在的方向与表面相切的张力，称为表面张力的张力，称为表面张力第二十九页，共一百零六页。第三十页，共一百零六页。Laplace law : P = 2T / rLaplace law : P = 2T / r P P 压强压强 T T 表面张力系数表面张力系数 取决于形成界面的气体取决于形成界面的气体(qt)(qt)和液体的性质和液体的性质 r r 肺泡半径肺泡半径 说明：说明：半径越小，表面张力引起的回缩压半径越小，

12、表面张力引起的回缩压越大越大第三十一页，共一百零六页。第三十二页，共一百零六页。4 ) 4 ) 肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质n n性质：性质：脂蛋白混合物（脂蛋白混合物（DPL/ SPDPL/ SP） 肺泡肺泡型细胞型细胞合成、释放合成、释放n n特点：特点：DPLDPL以单分子层垂直排列于肺泡液以单分子层垂直排列于肺泡液- - 气界面气界面, ,密度密度(md)(md)(md)(md)随肺泡的张缩而改变随肺泡的张缩而改变n n功能功能 ：降低肺泡液：降低肺泡液- -气界面的表面张力气界面的表面张力第三十三页，共一百零六页。 功能：功能： 有助于维持肺泡的稳定性有助于维持肺泡的稳定性（密度

13、变化）（密度变化） 维持大小肺泡的容积维持大小肺泡的容积 防止吸气时肺泡过度扩张，呼气时过度缩小防止吸气时肺泡过度扩张，呼气时过度缩小(suxio)(suxio)(suxio)(suxio) 减少肺间质和肺泡内的组织液生成减少肺间质和肺泡内的组织液生成 防止肺水肿发生防止肺水肿发生 降低吸气阻力降低吸气阻力，减少吸气作功，减少吸气作功第三十四页，共一百零六页。n n与临床的关系与临床的关系(gunx)(gunx)(gunx)(gunx) 初生儿缺乏肺表面活性物质（初生儿缺乏肺表面活性物质（初生儿缺乏肺表面活性物质（初生儿缺乏肺表面活性物质（ 呼吸窘迫综合征）呼吸窘迫综合征）呼吸窘迫综合征）呼吸

14、窘迫综合征）肺充血肺充血肺纤维化肺纤维化DPL肺弹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阻力肺弹性阻力肺顺应性肺顺应性呼气困难呼气困难弹性成弹性成分破坏分破坏第三十五页，共一百零六页。（2 2） 胸廓的弹性胸廓的弹性(tnxng)(tnxng)阻力和顺应性阻力和顺应性吸气的阻力吸气的阻力呼气的动力呼气的动力R向内向内67肺总量肺总量吸气的动力吸气的动力呼气的阻力呼气的阻力R向外向外67肺总量肺总量胸廓无变形胸廓无变形,R=0肺容量肺容量= 67肺总量肺总量第三十六页，共一百零六页。惯性阻力惯性阻力：气流和组织的惯性所产生：气流和组织的惯性所产生的阻止的阻止(zzh)

15、肺通气的力肺通气的力粘滞阻力粘滞阻力：呼吸：呼吸(hx)时组织相对位移所时组织相对位移所发发生的摩擦生的摩擦气道阻力气道阻力：气体分子：气体分子(fnz)间，气体和气道间，气体和气道壁间的摩擦（壁间的摩擦（8090）动动态态阻阻力力2.2.非弹性阻力非弹性阻力第三十七页，共一百零六页。影响气道阻力影响气道阻力(zl)(zl)的因素的因素气流气流(qli)(qli)速度：流速快，阻力大速度：流速快，阻力大管径大小管径大小(dxio)(dxio)R: R = 1/rR: R = 1/r4 4气流形式：层流阻力小，湍流阻力大气流形式：层流阻力小，湍流阻力大（气流快、管道不规则时，容易发生湍流）（气流

16、快、管道不规则时，容易发生湍流）第三十八页，共一百零六页。影响影响(yngxing)(yngxing)气道管径的因气道管径的因素素跨壁压跨壁压肺实质对气道壁的外向肺实质对气道壁的外向(wi xin)(wi xin)牵引作用牵引作用自主神经自主神经(z zh shn jn)(z zh shn jn)对气道壁平滑肌活动的调节对气道壁平滑肌活动的调节化学因素的影响化学因素的影响第三十九页，共一百零六页。 小小 结结肺通气肺通气原理原理肺通气的肺通气的动力动力呼吸运动呼吸运动肺内压的改变肺内压的改变肺通气的肺通气的阻力阻力弹性阻力弹性阻力非弹性阻力非弹性阻力胸膜胸膜(xingm)腔内压的腔内压的作用作

17、用第四十页，共一百零六页。肺肺总总量量肺肺活活量量深深吸吸气气量量功功能能残残气气量量补吸补吸气量气量(qling)补呼补呼气量气量(qling)残气量残气量(qling)潮气量潮气量二、肺通气功能的指标二、肺通气功能的指标（一）（一） 肺容积和肺容量肺容积和肺容量第四十一页，共一百零六页。用力肺活量用力肺活量（ FVC ）用力呼气量用力呼气量 （FEV） 一定一定(ydng)时间呼出气量占用力时间呼出气量占用力肺活量的百分比肺活量的百分比第四十二页，共一百零六页。 肺通气量肺通气量（minute ventilation volume）1.1. 肺通气量肺通气量指每分钟吸入或呼出的气体总量指每

18、分钟吸入或呼出的气体总量 每分通气量每分通气量 = = 潮气量潮气量 呼吸频率呼吸频率2.2.最大随意最大随意(su y)(su y)(su y)(su y)通气量通气量是尽力作深快呼吸时每分是尽力作深快呼吸时每分 钟所能吸入或呼出的最大气体量钟所能吸入或呼出的最大气体量3.3.通气贮量百分比通气贮量百分比反映了通气功能的储备能力反映了通气功能的储备能力通气贮量百分比通气贮量百分比最大通气量每分平静通气量最大通气量每分平静通气量最大通气量最大通气量100%第四十三页，共一百零六页。无效无效(wxio)(wxio)(wxio)(wxio)腔与肺泡通气量腔与肺泡通气量无效无效(wxio)(wxio

19、)(wxio)(wxio)腔腔（dead space dead space ）生理无效腔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第四十四页，共一百零六页。1502500解剖解剖(jipu)无效腔无效腔呼气呼气(h q)末末吸气末吸气末呼气呼气吸气吸气3505001502500肺泡通气量肺泡通气量指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量, ,= (= (潮气量潮气量- -无效腔气量无效腔气量) ) 呼吸频率呼吸频率第四十五页，共一百零六页。不同呼吸频率和深度对肺泡通气不同呼吸频率和深度对肺泡通气(tng q)量的影响量的影响呼吸频率呼吸频率 潮气量潮气量 肺通气量肺通

20、气量 肺泡通气量肺泡通气量 ( (次次/min) /min) （ml ml ） （ml/minml/min） （ml/minml/min）165008000560081000800068003225080003200在一定的呼吸频率范围在一定的呼吸频率范围(fnwi)(fnwi)内内深而慢深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更为有效的呼吸比浅而快的呼吸更为有效结论结论(jiln)：正常安静正常安静深慢呼吸深慢呼吸浅快呼吸浅快呼吸被测者被测者第四十六页，共一百零六页。（三）呼吸（三）呼吸(hx)(hx)功功定义：呼吸过程定义：呼吸过程(guchng)(guchng)中，呼吸肌为克服弹性阻中，呼吸肌为克服弹

21、性阻力力 和非弹性阻力而实现肺通气所做的功和非弹性阻力而实现肺通气所做的功正常值正常值（平静呼吸（平静呼吸(hx)(hx)）：）：0.3 0.3 0.6 Kgm2呼吸功占全身总耗能的呼吸功占全身总耗能的 3 3第四十七页，共一百零六页。第二节第二节肺换气肺换气(hunq)和组织换气和组织换气(hunq)第四十八页，共一百零六页。一、 肺换气(hun q)(hun q)和组织换气(hun q)(hun q)的基本原理气体的扩散气体的扩散气体分子从分压高处向分压低处发生净移动气体分子从分压高处向分压低处发生净移动气体扩散速率气体扩散速率：单位时间气体扩散的容积：单位时间气体扩散的容积n n 气体的

22、分压差气体的分压差(y ch)(y ch)(y ch)(y ch)n n 气体分子量，溶解度气体分子量，溶解度n n 扩散距离和面积扩散距离和面积n n 温度温度第四十九页，共一百零六页。n n概念概念(ginin)(ginin)(ginin)(ginin)：混合气体中，每种：混合气体中，每种气体分子运动产生气体分子运动产生的压力的压力称为该气体的分压称为该气体的分压n n人体不同部位气体的分压（人体不同部位气体的分压（mmHgmmHg）大气大气组织组织肺泡气肺泡气静脉血静脉血动脉血动脉血PO2159401021043097100PCO2400.3405046第五十页，共一百零六页。二、肺换气

23、(hun q)(hun q) 概念概念 指肺泡与肺毛细血管指肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换血液之间的气体交换 肺换气的过程肺换气的过程(guchng)(guchng) 特点：快、特点：快、0.30.3秒达平衡秒达平衡第五十一页，共一百零六页。(三) 影响(yngxing)(yngxing)肺换气的因素n n气体的分压差气体的分压差 n n呼吸膜的厚度呼吸膜的厚度 n n呼吸膜的面积呼吸膜的面积n n通气通气/ /血流比值血流比值每分肺泡通气量和肺血流量之间的比值每分肺泡通气量和肺血流量之间的比值正常正常(zhngchng)(zhngchng)(zhngchng)(zhngchng)情况下情

24、况下 V VA A/Q = 4.2/5 = 0.84/Q = 4.2/5 = 0.84 第五十二页，共一百零六页。呼呼吸吸(hx)膜膜的的结结构构第五十三页，共一百零六页。V / Q V / Q 比值在比值在0.84 0.84 时气体时气体(qt)(qt)交换的效率最高交换的效率最高n血泵功能血泵功能(gngnng)(gngnng)下降时，下降时，V / Q V / Q 0.84 0.84 : : 相当于增大了肺泡无效腔相当于增大了肺泡无效腔n气泵功能下降时，气泵功能下降时，V / Q V / Q 0.84 0.84 : : 相当于发生了功能性相当于发生了功能性 A - VA - V短路短路

25、V/QV/Q比值不当时通常缺氧明显，比值不当时通常缺氧明显，COCO2 2潴留潴留不明显不明显第五十四页，共一百零六页。第五十五页，共一百零六页。原因：原因：n动动静脉短路时，动静脉短路时，动静脉间静脉间O2的分压差远大于的分压差远大于CO2的分压差的分压差nCO2的扩散系数是的扩散系数是O2的的20倍倍n动脉血动脉血PO2下降和下降和PCO2升高时，可刺激呼吸运升高时，可刺激呼吸运动加强，这有助于动加强，这有助于CO2的排出，却无助于的排出，却无助于O2的摄的摄入，因为氧解离入，因为氧解离(jil)曲线呈曲线呈“S”形形第五十六页，共一百零六页。整个肺整个肺V/QV/Q比值比值(bzh)(b

26、zh)不均不均第五十七页，共一百零六页。( (三三) )肺扩散肺扩散(kusn)(kusn)容量容量气体在气体在1mmHg1mmHg分压差作用下，每分钟分压差作用下，每分钟通过通过(tnggu)(tnggu)呼吸膜扩散的气体的呼吸膜扩散的气体的mlml数数肺扩散容量的大小反映呼吸肺扩散容量的大小反映呼吸(hx)(hx)膜的面积膜的面积和厚度和厚度 第五十八页，共一百零六页。 三、组 织 换 气影响因素：细胞内氧化影响因素：细胞内氧化(ynghu)代谢的强度和血流代谢的强度和血流量量 血液血液组织细胞组织细胞O2CO2第五十九页，共一百零六页。第三节第三节气体在血液气体在血液(xuy)中的运输中

27、的运输第六十页，共一百零六页。 一、O2 和CO2在血液中存在(cnzi)(cnzi)的形式物理溶解物理溶解化学结合化学结合二、氧的运输二、氧的运输 运输的形式运输的形式 物理溶解物理溶解(rngji)(rngji)：占：占1.5%1.5% 化学结合：占化学结合：占98.5%98.5%，以，以HbOHbO2 2形式形式第六十一页，共一百零六页。第六十二页，共一百零六页。 H b与O2结合(jih)的特征反应快、可逆、不需酶的催化反应快、可逆、不需酶的催化(cu hu)(cu hu)，受，受POPO2 2影响影响HbHb氧容量氧容量(rngling)(rngling)：100ml100ml血液中

28、，血液中，HbHb能结合的最大氧能结合的最大氧量量HbHb氧含量：氧含量： 100ml100ml血液中，血液中，HbHb实际结合的氧量实际结合的氧量HbHb氧饱和度氧饱和度：指氧含量与氧容量的百分比：指氧含量与氧容量的百分比HbO2HbO2PO2低低PO2高高反应为氧合，反应为氧合，FeFe2+2+结合结合O O2 2后化合价仍为价后化合价仍为价分子分子HbHb可结合可结合4 4分子分子O O2 2第六十三页，共一百零六页。Hb（Fe2+）+O2T型（紧密型（紧密(jnm)型）型）HbR型（疏松型（疏松(shsn)型）型）Hb盐键断裂盐键断裂(dunli)Hb对对O2亲和力增加数百倍亲和力增加

29、数百倍协同效应协同效应 Hb Hb与与O O2 2的结合或解离曲线呈的结合或解离曲线呈S S形，与形，与HbHb的的变构变构效应效应有关有关 去氧去氧Hb 氧合氧合Hb 第六十四页，共一百零六页。 氧解离(ji l)(ji l)曲线（oxygon dissociation curve）概念概念n n定义定义：又称氧合血红蛋白解离曲线，是表示：又称氧合血红蛋白解离曲线，是表示POPO2 2与与HbHb氧饱和度关系氧饱和度关系的曲线的曲线n n意义意义：表明：表明(biomng)(biomng)(biomng)(biomng)不同不同POPO2 2下下O O2 2与与HbHb的分离情况，的分离情况

30、，及不同及不同POPO2 2下下O O2 2与与HbHb的结合情况的结合情况n n曲线特点曲线特点：S S形形 第六十五页，共一百零六页。上段上段(60100mmHg):平坦平坦(pngtn)、Hb与与O2结结合、合、PO2影响小影响小中段中段(zhndun)(4060mmHg):较陡、较陡、Hb与与O2解离解离下段下段(1540mmHg):最陡、最陡、Hb与与O2解离解离(jil)、PO2影响大影响大 氧解离曲线的特点及功能意义氧解离曲线的特点及功能意义第六十六页，共一百零六页。影响氧解离曲线影响氧解离曲线(qxin)(qxin)的因素的因素 n npH和和PCO2波尔效应波尔效应n n温度

31、温度n n2，3DPGn n其它其它(qt)(qt)Hb的状况的状况的状况的状况COCO中毒中毒第六十七页，共一百零六页。三、三、COCO2 2的运输的运输(ynsh)(ynsh)(ynsh)(ynsh)形式1.物理溶解(rngji)(rngji)（占5%）2.化学结合碳酸氢盐碳酸氢盐（占88%）氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白（占7%）在肺在肺碳酸酐酶碳酸酐酶HCO33222HCOCOHOH+2222OHHbNHCOOHCOOHbNH+在组织在组织第六十八页，共一百零六页。第六十九页，共一百零六页。 CO CO2 2 解离解离(ji l)(ji l)(ji l)(ji l)曲线曲线n定义：定

32、义：血液中血液中CO2含量与含量与Pco2关系的关系的曲线曲线(qxin)n曲线特点曲线特点：近似线：近似线性关系，无饱和点性关系，无饱和点何尔登效应：何尔登效应：O2与与Hb结合可促结合可促使使CO2的释放；的释放；去氧去氧Hb容易与容易与CO2结合结合第七十页，共一百零六页。第四节第四节呼吸呼吸(hx)运动的调节运动的调节第七十一页，共一百零六页。一、呼吸中枢（一、呼吸中枢（respiratorycenter）CNSCNS中，产生和调节呼吸运动的神经细胞群中，产生和调节呼吸运动的神经细胞群 各级中枢各级中枢脊髓脊髓初级中枢初级中枢前角有支配呼吸肌的运动神经元前角有支配呼吸肌的运动神经元低位

33、脑干低位脑干延髓延髓基本基本(jbn)(jbn)中枢，产生基本中枢，产生基本(jbn)(jbn)节律的呼吸节律的呼吸第七十二页，共一百零六页。第七十三页，共一百零六页。 脑桥上部脑桥上部 呼吸调整中枢，集中于呼吸调整中枢，集中于PBKFPBKF核群。作用是限核群。作用是限制吸气制吸气(x q)(x q)，促使吸气，促使吸气(x q)(x q)向呼气转换向呼气转换背侧组：孤束核，吸气神经元为主背侧组：孤束核，吸气神经元为主腹侧组腹侧组后疑核后疑核 主含呼气神经元主含呼气神经元疑核疑核 主含吸气神经元主含吸气神经元面神经后核面神经后核 主含呼气神经元主含呼气神经元第七十四页，共一百零六页。 高位脑

34、：高位脑： n 下丘脑下丘脑n 边缘系统边缘系统n 大脑皮层：保证呼吸相关活动的完成大脑皮层：保证呼吸相关活动的完成(wn chng)(wn chng)。其呼吸调节系统是随意呼吸调节系统其呼吸调节系统是随意呼吸调节系统第七十五页，共一百零六页。二、呼吸节律的形成二、呼吸节律的形成呼吸节律形成的两种学说呼吸节律形成的两种学说起搏细胞学说起搏细胞学说延髓延髓perBtzinger复合体中存在电压依复合体中存在电压依赖性起步神经元赖性起步神经元神经元网络学说神经元网络学说中枢吸气中枢吸气(xq)(xq)活动发生器和吸气活动发生器和吸气(xq)(xq)切断机制切断机制第七十六页，共一百零六页。中枢中枢

35、(zhngsh)吸气吸气发生器发生器（+ +）吸气肌吸气肌运动神经元运动神经元吸气吸气呼呼吸吸调调整整中中枢枢（+ +）吸气吸气(xq)切断机切断机制制（+ +）（+ +）（）（+ +）迷走神经迷走神经CO2肺扩张肺扩张(kuzhng)肺牵张感受肺牵张感受器器第七十七页，共一百零六页。二、呼吸(hx)(hx)的反射性调节n n化学感受性反射化学感受性反射(fnsh)(fnsh)(fnsh)(fnsh)n n肺牵张反射肺牵张反射n n呼吸肌本体感受性反射呼吸肌本体感受性反射n n防御性反射防御性反射第七十八页，共一百零六页。潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率呼呼吸吸中中枢枢效应器效应器（呼吸肌）（呼吸

36、肌）动脉血动脉血PCO2PO2H+化学感受器化学感受器（一）化学感受性呼吸（一）化学感受性呼吸(hx)(hx)反射反射第七十九页，共一百零六页。 化学化学(huxu)(huxu)感受器感受器 外周化学感受外周化学感受器器 颈动脉体、主颈动脉体、主动脉体动脉体 感受动脉血感受动脉血POPO2 2、PCOPCO2 2和和H H+ +浓度浓度第八十页，共一百零六页。颈动脉体受刺激颈动脉体受刺激（型细胞型细胞(xbo)）细胞细胞(xbo)(xbo)内内CaCa2+2+窦窦N传入冲动传入冲动迷走迷走N传入冲动传入冲动延髓呼吸中枢延髓呼吸中枢囊泡递质释放囊泡递质释放呼吸加深加快呼吸加深加快PO2PCO2H

37、+外周传导外周传导(chundo)(chundo)通路通路 特点：对缺氧敏感，不易产生适应特点：对缺氧敏感，不易产生适应第八十一页，共一百零六页。（2 2 2 2）中枢化学感受器：位于）中枢化学感受器：位于(wiy)(wiy)(wiy)(wiy)延髓腹外侧表浅部延髓腹外侧表浅部位位第八十二页，共一百零六页。中枢传导中枢传导(chundo)(chundo)(chundo)(chundo)通路：通路：（血）（血）COCO2 2血脑屏障血脑屏障生成生成H2CO3H+中枢化学感受器中枢化学感受器兴奋兴奋呼吸中枢呼吸中枢肺通气肺通气（慢、酶少）（慢、酶少）特点：特点： 不感受不感受COCO2 2本身，感

38、受的是本身，感受的是脑脊液脑脊液中或中或局部细胞外液局部细胞外液中中的的H H+ + 浓度，但浓度，但血中血中 H H+ + 不易不易(b y)(b y)通过血脑屏障，血通过血脑屏障，血pHpH作用小作用小 对对 PCOPCO2 2敏感，不感受缺氧敏感，不感受缺氧第八十三页，共一百零六页。中枢化学感受器：调节脑脊液中枢化学感受器：调节脑脊液H H+ +， 维持维持(wich)(wich)稳定的稳定的PHPH外周化学外周化学(huxu)(huxu)感受器：在低感受器：在低O O2 2状态，是维持状态，是维持呼呼 吸的驱动力吸的驱动力第八十四页，共一百零六页。CO2、H+和和O2对呼吸对呼吸(hx

39、)(hx)的调节（单因素）的调节（单因素）n nPO2 2、PCO2和H+ +浓度浓度均可引起均可引起(ynq)(ynq)呼吸加深加快，肺呼吸加深加快，肺通气量增加通气量增加n n三者引起的肺通气反三者引起的肺通气反应大致接近应大致接近第八十五页，共一百零六页。CO2：刺激呼吸刺激呼吸(hx)(hx)的机制：的机制：吸入含吸入含CO2的混合气，的混合气，肺泡气肺泡气Pco2动脉血动脉血Pco2窦窦N迷走迷走N延髓延髓（快，（快，20%）兴奋呼吸中枢兴奋呼吸中枢PCO2外周外周化学感受器化学感受器中枢中枢化学感受器化学感受器（慢、重要（慢、重要(zhngyo)，80%）肺通气肺通气CO2排出排出

40、PCO2（1 1）COCO2 2：n P PCO2CO2轻度升高轻度升高(shn o)(shn o)，兴奋呼吸，兴奋呼吸nPCO2重度升高，呼吸抑制，甚至出现重度升高，呼吸抑制，甚至出现CO2麻醉麻醉第八十六页，共一百零六页。（2）H+动脉血中动脉血中H+增加增加时呼吸加深加快，时呼吸加深加快，肺通肺通气量增加气量增加机制机制(jzh)(jzh):主要通过主要通过外周化学感受器外周化学感受器反射引起反射引起第八十七页，共一百零六页。（3 3）O2：PO2低于低于80mmHg时使呼吸兴奋时使呼吸兴奋机制机制:通过通过外周化学感受器外周化学感受器反射引起反射引起缺氧对呼吸缺氧对呼吸中枢中枢的直接作

41、用是的直接作用是抑制抑制注意注意(zhy)(zhy)：慢性通气低下引起低氧时，不能吸纯慢性通气低下引起低氧时，不能吸纯氧，否则会导致呼吸抑制氧，否则会导致呼吸抑制第八十八页，共一百零六页。3.CO2、H+和和O2在呼吸在呼吸(hx)(hx)调节中的调节中的相互调节相互调节n nCO2作用作用(zuyng)(zuyng)最强最强，且比单独且比单独COCO2作用作用强强n nH+作用次之作用次之，比单，比单独独H+作用弱作用弱n nO2作用最弱作用最弱，比单，比单独独OO2作用弱作用弱第八十九页，共一百零六页。增加增加(zngji)(zngji)吸入气中吸入气中CO2的浓度的浓度PcoPco2 2

42、中枢化学中枢化学感受器感受器外周化学外周化学感受器感受器呼吸加深加快，呼吸加深加快，肺通气量增加肺通气量增加第九十页，共一百零六页。增大无效腔对呼吸增大无效腔对呼吸(hx)(hx)的影响的影响进入进入(jnr)(jnr)肺内与血液肺内与血液进行气体交换的空气进行气体交换的空气量量中枢化学中枢化学感受器感受器外周化学外周化学感受器感受器呼吸加深加快，呼吸加深加快，肺通气量增加肺通气量增加PcoPco2 2 POPO2 2 中枢化学中枢化学感受器感受器外周化学外周化学感受器感受器第九十一页，共一百零六页。由家兔由家兔(jit)(jit)耳缘静脉注入耳缘静脉注入3%乳酸乳酸12ml血液血液(xuy)

43、中中H+中枢化学中枢化学感受器感受器外周化学外周化学感受器感受器呼吸加深加快，呼吸加深加快，肺通气量增加肺通气量增加第九十二页，共一百零六页。 概念概念: :由肺扩张引起由肺扩张引起(ynq)(ynq)(ynq)(ynq)的吸气抑制，肺萎陷引的吸气抑制，肺萎陷引起起(ynq)(ynq)(ynq)(ynq)吸气兴奋的反射称为肺牵张反射，亦称吸气兴奋的反射称为肺牵张反射，亦称为黑为黑- -伯反射伯反射 形式：形式：肺扩张反射肺扩张反射和和肺萎陷反射肺萎陷反射（二）肺牵张反射（二）肺牵张反射(fnsh)(fnsh)（ pulmonarystretchreflexpulmonarystretchref

44、lex）第九十三页，共一百零六页。肺扩张肺扩张(kuzhng)反射反射：肺扩张肺扩张(kuzhng)(kuzhng) 气管、细支气管平滑肌气管、细支气管平滑肌牵张感受器兴奋牵张感受器兴奋 迷走神经迷走神经传入冲动增加传入冲动增加 吸气切断机制兴奋，吸气切断机制兴奋，抑抑制吸气制吸气，转为呼，转为呼气第九十四页，共一百零六页。肺萎陷反射肺萎陷反射(fnsh)(fnsh)1.1.过程：过程：肺萎陷肺萎陷气道平滑肌感受器兴奋气道平滑肌感受器兴奋吸气抑制吸气抑制2.2.生理意义生理意义(yy)(yy)(yy)(yy)防止呼气过深或肺不张防止呼气过深或肺不张 第九十五页，共一百零六页。剪断剪断(jind

45、un)(jindun)双侧迷走神双侧迷走神经经肺扩张时不能立即兴奋肺扩张时不能立即兴奋中枢的吸气切断机制中枢的吸气切断机制吸气延长，呼吸变吸气延长，呼吸变深慢深慢第九十六页，共一百零六页。 呼吸肌本体感受性反射呼吸肌本体感受性反射(fnsh)(fnsh)(fnsh)(fnsh) 防御性呼吸反射防御性呼吸反射 咳嗽反射咳嗽反射 喷嚏反射喷嚏反射第九十七页，共一百零六页。第九十八页，共一百零六页。掌握掌握(zhngw)(zhngw)内容：内容：n n肺通气的动力，呼吸运动时肺内压的变化，空气进出肺的过肺通气的动力，呼吸运动时肺内压的变化，空气进出肺的过程，胸内压的形成及其生理意义程，胸内压的形成及

46、其生理意义(yy)(yy)n n肺泡表面张力、肺泡表面活性物质及其生理意义肺泡表面张力、肺泡表面活性物质及其生理意义n n肺容量，每分通气量、无效腔和肺泡通气量。影响肺肺容量，每分通气量、无效腔和肺泡通气量。影响肺换气的因素。通气换气的因素。通气/ /血流比值及其与肺换气的关系血流比值及其与肺换气的关系n nHbHb与与OO2结合的特征，氧离曲线与影响因素。结合的特征，氧离曲线与影响因素。OO2与与COCO2在血液中的运输形式在血液中的运输形式n n呼吸中枢的概念。肺牵张反射呼吸中枢的概念。肺牵张反射n n化学因素对呼吸的调节：化学感受器，化学因素对呼吸的调节：化学感受器，COCO2、低、低O

47、O2和和H+H+浓浓度对呼吸的调节作用以及三者在调节呼吸中的相互作用度对呼吸的调节作用以及三者在调节呼吸中的相互作用第九十九页，共一百零六页。Fig. 42-27BreathingcontrolcentersCerebrospinalfluidPonsMedullaoblongataCarotidarteriesAortaDiaphragmRib muscles第一百页，共一百零六页。第一百零一页，共一百零六页。第一百零二页，共一百零六页。7. Deep-diving air-breathers stockpile oxygen and deplete it slowlyDeep Diving

48、 Breath-holding Adaptations to pressure Collapse of lung cavity (ribs)Collapse of lungs第一百零三页，共一百零六页。7. Deep-diving air-breathers stockpile oxygen and deplete it slowlyAdaptations to oxygen conservation Oxygen stores 2-3 x more than humansHumans: 36% of our total O2 in lungs and 51% in our blood.Wed

49、dell seal holds 5% of its O2 in its small lungs and stockpiles 70% in the blood. Skeletal muscles and blood as primary storage site (myoglobin)Weddell seal to store about 25% of its O2 in muscle, 13% in humans第一百零四页，共一百零六页。Deep-diving air-breathers stockpile oxygen and deplete it slowlyAdaptations t

50、o oxygen conservation Reduce heart rate when diving (120 beats/min to 6 b/min)seals and sea lions store oxygenated blood in their extra-large spleen (which can be 45% of their body weight)Maintain blood flow to brain, heart第一百零五页，共一百零六页。内容(nirng)总结呼吸。肺内压周期性/造成压力差（肺内压大气压）是推动气体进/出肺的直接动力。防止吸气时肺泡(fipo)过度扩张，呼气时过度缩小。惯性阻力：气流和组织的惯性所产生。第二节肺换气和组织换气。一、肺换气和组织换气的基本原理。V/Q比值不当时通常缺氧明显，CO2潴留不明显。Hb氧饱和度：指氧含量与氧容量的百分比。分子Hb可结合4分子O2。T型（紧密型）Hb。R型（疏松型）Hb。Ribmuscles第一百零六页，共一百零六页。