呼吸系統(tǒng)的生理功能.ppt

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呼吸,呼吸,一、概述1.概念（respiration）呼吸：機(jī)體與外界環(huán)境之間進(jìn)行氣體交換的過程。2.作用攝O2，排CO2，保證氣體代謝平衡；參與體內(nèi)酸堿平衡的調(diào)節(jié)。,,3.基本環(huán)節(jié)（圖）外呼吸（肺通氣，肺換氣）；氣體的運(yùn)輸；內(nèi)呼吸,呼吸,,外呼吸,內(nèi)呼吸,氣體的運(yùn)輸,二、肺通氣肺通氣：肺與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。肺通氣的器官：呼吸道肺泡胸廓,呼吸,,（一）肺通氣的動(dòng)力1、概述肺通氣的過程（圖）直接動(dòng)力：外界氣壓與肺內(nèi)壓間的壓差。原始動(dòng)力：呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸運(yùn)動(dòng)：呼吸肌收縮與舒張所引起的胸廓擴(kuò)大和縮小。,呼吸,,思考：人工呼吸的原理2、胸內(nèi)壓（1）概念胸膜腔：臟壁二層胸膜之間的一個(gè)密閉的潛在的腔隙。（圖）胸內(nèi)壓：胸膜腔內(nèi)的壓力。正常情況下呈負(fù)壓。,呼吸,,呼吸,,（2）形成機(jī)制①胸膜腔是一個(gè)僅含少量漿液的密閉的腔隙（圖）,呼吸,,②、擴(kuò)張的肺組織具有回縮力（圖）肺內(nèi)始終有氣體存在，就始終有彈性回縮力。發(fā)育時(shí)，胸廓的生長速度大于肺，故肺永遠(yuǎn)處于被牽張狀態(tài)，而具有回縮趨勢。,③胸內(nèi)壓的組成及胸內(nèi)負(fù)壓（圖）胸內(nèi)壓＝肺內(nèi)壓－肺回縮力呼、吸氣末胸內(nèi)壓＝大氣壓－肺回縮力＝0－肺回縮力＝－肺回縮力吸氣，胸內(nèi)負(fù)壓更大呼氣，胸內(nèi)負(fù)壓減小,呼吸,,（3）正常值平靜呼吸：吸氣末－10～－5mmHg；呼氣末－5～－3mmHg用力呼吸（關(guān)閉聲門）：吸氣－90mmHg；呼氣110mmHg,呼吸,,（4）生理意義①使肺泡維持?jǐn)U張狀態(tài)，保證正常的肺通氣和肺換氣。②促進(jìn)靜脈血和淋巴的回流。胸膜腔破裂，氣體進(jìn)入，則形成氣胸。（圖）,呼吸,,呼吸,,彈性阻力70%非彈性阻力30%,（二）肺通氣的阻力,,彈性阻力,1.彈性阻力及順應(yīng)性彈性阻力：彈性組織在外力作用下變形時(shí)，所具有的對抗變形和回位的能力。順應(yīng)性：外力作用下彈性組織的可擴(kuò)張性。彈性阻力與順應(yīng)性成反比,呼吸,,呼吸,,1/3——肺組織的彈性回縮力2/3——肺泡內(nèi)液－氣界面的表面張力肺表面活性物質(zhì)合成與釋放：肺泡Ⅱ型細(xì)胞成分：二棕櫚酰卵磷脂（DPL）（圖）,作用：(1)增大肺順應(yīng)性(2)維持大、小肺泡的穩(wěn)定性（圖）(3)防止肺水腫的發(fā)生新生兒呼吸窘迫綜合征,呼吸,,（2）胸廓的彈性阻力,呼吸,,2.非彈性阻力,慣性阻力,氣道阻力,粘滯阻力,,氣道阻力（占80～90％）與管徑，流速和湍流有關(guān)慣性阻力：氣流在發(fā)動(dòng)、變速、換向時(shí)，氣流和組織慣性產(chǎn)生的阻止氣體運(yùn)動(dòng)的力。大氣道阻力〉小氣道,呼吸,,粘滯阻力：呼吸時(shí)，組織相對位移產(chǎn)生的摩擦,呼吸,,呼吸,,（三）肺通氣功能指標(biāo)（圖）潮氣量：每次呼吸，吸入或者呼出的氣體量（500ml)肺活量：潮氣量+補(bǔ)吸+補(bǔ)呼肺通氣量（pulmonaryventilation)：每分鐘進(jìn)或出肺的氣體總量=潮氣量呼吸頻率(6-9L)無效腔:150ml,呼吸,,肺泡通氣量（alveolarventilation）：每分鐘吸入肺泡的新鮮空氣量肺泡通氣量＝（潮氣量－無效腔）呼吸頻率,不同呼吸頻率和潮氣量時(shí)的肺通氣量和肺泡通氣量呼吸頻率潮氣量肺通氣量肺泡通氣量165008000560081000800068003225080003200淺快呼吸：肺泡通氣量，對肺換氣不利。深慢呼吸：肺泡通氣量，提高肺通氣效能。,,,,,,三、氣體的交換（一）氣體交換的原理1.氣體的擴(kuò)散（1）概念氣體擴(kuò)散：氣體分子從分壓高處向分壓低處發(fā)生凈轉(zhuǎn)移的過程,呼吸,,氣體擴(kuò)散速率(D)：單位時(shí)間內(nèi)氣體擴(kuò)散的容積。,呼吸,,（2）影響因素主要是分壓差,呼吸,,（二）氣體交換的過程（圖）,呼吸,,1.肺部氣體交換O2肺泡血液10240CO2血液肺泡4640V血A血,,,,,100,40,,呼吸,,2.組織處氣體交換（圖）O2血液組織10040CO2組織血液4640A血V血,,,,,40,,,,46,（三）影響肺換氣的因素1.呼吸膜的面積和厚度呼吸膜：肺泡腔與肺毛細(xì)血管之間的膜。由六層結(jié)構(gòu)組成。平靜呼吸時(shí)，供氣體交換的呼吸膜面積約40m2用力呼吸時(shí)，供氣體交換的呼吸膜面積約70m2,呼吸,,肺毛細(xì)血管關(guān)閉，肺氣腫，肺不張，肺泡破裂時(shí)，呼吸膜擴(kuò)散面積?？偤穸炔坏?m,部分不到0.2m肺纖維化，肺水腫，炎性滲出時(shí)，呼吸膜擴(kuò)散距離。(圖),呼吸,,,,2.通氣/血流比值(ventilationperfusionratioVA/Q)每分鐘肺泡通氣量和每分鐘肺血流量之間的比值，正常成人安靜時(shí)約為0.84。(圖),呼吸,,VA/Q變大：(圖)通氣過多或血流不足，使部分肺泡氣未能與血液氣充分交換，致無效腔增大。如：肺血管栓塞。,呼吸,,VA/Q變?。▓D2）通氣不足或血流過多，部分血液流經(jīng)通氣不良的肺泡，使V血中的氣體未得到充分更新，致功能性A-V短路。如支氣管痙攣。VA/Q增大或減小均可影響肺換氣，造成缺O(jiān)2或CO2潴留，但以缺O(jiān)2為主。,呼吸,,四、氣體的運(yùn)輸（一）基本情況O2和CO2的運(yùn)輸形式：化學(xué)結(jié)合為主物理溶解為次但后者是前者的前提。,呼吸,,呼吸,,（二）氧的運(yùn)輸1、運(yùn)輸形式和運(yùn)輸量物理溶解：1.5％；化學(xué)結(jié)合：HbO298.5％Hb與O2結(jié)合的特征Hb+O2HbO2,,,PO2高,PO2低,幾個(gè)概念：Hb氧容量(oxygencapacity)：1L血液中，Hb所能結(jié)合的最大O2量Hb氧含量(oxygencontent)：1L血液中，Hb實(shí)際結(jié)合的O2量。Hb氧飽和度(oxygensaturation)：氧含量和氧容量的百分比。血氧容量血氧含量血氧飽和度,呼吸,,紫紺：血液中去氧Hb含量達(dá)5g/100ml以上時(shí)，皮膚、粘膜呈淺藍(lán)色。CO中毒櫻桃紅2、氧解離曲線（1）概念氧解離曲線：反映氧分壓與血氧飽和度關(guān)系的曲線。（圖）,呼吸,,（2）意義①上段：Po2:60~100mmHg（圖）平坦氧分壓的變化對氧飽和度影響不大，為人類適應(yīng)不同氣壓環(huán)境提供了內(nèi)在的保護(hù)機(jī)制（但對輕度呼吸系統(tǒng)疾病患者的病情有掩蓋作用）。,呼吸,,②中段：Po2:40~60mmHg（圖）較陡峭在組織Po2下，Hb與O2的親和力降低，隨著Po2的下降，Hb釋放的O2量不斷增加，以利于向組織供氧。,呼吸,,③下段：15-40mmHg（圖）非常陡峭隨著Po2的下降，Hb釋放的O2量不斷增加，以適應(yīng)各組織的不同代謝水平。,呼吸,,呼吸,,（3）影響因素（圖）pHPco22,3－DPG溫度曲線右移Hb與氧親和力血氧飽和度反之,曲線左移Hb氧親和力血氧飽和度人工低溫,,,,,,,,,,,,（三）CO2的運(yùn)輸1.運(yùn)輸?shù)男问胶瓦\(yùn)輸量物理溶解：5％；化學(xué)結(jié)合：95％（碳酸氫鹽88％；氨基甲酸血紅蛋白7％）2.化學(xué)結(jié)合過程（1）碳酸氫鹽形式,呼吸,,（2）氨基甲酸血紅蛋白（7％）CO2與Hb上的氨基結(jié)合，生成氨基甲酸血紅蛋白。肺部釋放量占17.5%,呼吸,,五、呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)（一）呼吸中樞及呼吸節(jié)律的形成1.呼吸中樞,,呼吸,,（1）延髓基本呼吸節(jié)律的產(chǎn)生部位背側(cè)呼吸組：吸氣N元腹側(cè)呼吸組：呼氣N元（2）腦橋上部臂旁內(nèi)側(cè)核和KF核，合稱PBKF核群，參與呼吸節(jié)律的調(diào)控。,呼吸,,（二）反射性調(diào)節(jié)1.肺牽張反射（1）概念肺牽張反射(pulmonarystretchreflex)：由肺擴(kuò)張或肺萎陷引起吸氣抑制或吸氣興奮的反射。,呼吸,,①肺擴(kuò)張反射②肺萎陷反射（2）過程（圖）（3）作用防止肺過度擴(kuò)張和縮小,呼吸,,2.化學(xué)感受性呼吸反射（1）化學(xué)感受器及其傳入N①外周化學(xué)感受器（圖）頸A體，由竇N傳入；主A體，由迷走N傳入。均可感受pH和Po2的降低和Pco2的升高，。,呼吸,,呼吸,,②中樞化學(xué)感受器（圖）延髓腹外側(cè)淺表區(qū)主要感受腦脊液中H+濃度的變化,（2）CO2、H+、O2對呼吸的調(diào)節(jié)①CO2,呼吸,,一定范圍內(nèi)吸入氣中CO2增加將引起呼吸加深加快使呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)的機(jī)制（圖）吸入氣CO2含量超過7%時(shí)，引起呼吸困難甚至昏迷，出現(xiàn)CO2麻醉,②H+血中H+主要通過刺激外周化學(xué)感受器來興奮呼吸中樞，從而使呼吸運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)。H+不易透過血腦屏障。,呼吸,,,③O2Po2降低一方面可刺激外周化學(xué)R來興奮呼吸中樞，另Po2降低又可直接抑制呼吸中樞，故Po2降低對呼吸的影響取決于缺氧的程度。,呼吸,,,,,,,返回,PO2,,呼吸中樞,,膈N肋間N,呼吸肌,呼吸運(yùn)動(dòng),,,,,腦脊液,血腦屏障,,,,,,,,,輕、中度缺氧對呼吸中樞的興奮作用強(qiáng)于抑制作用，可使呼吸運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)；重度缺氧時(shí)，則相反，表現(xiàn)為呼吸抑制。④CO2、H+和O2在影響呼吸中的相互作用效應(yīng)：CO2>H+>O2,呼吸,,,呼吸,思考題：試述胸內(nèi)負(fù)壓的形成機(jī)制，和生理意義。某人吸入大量CO2氣，呼吸有何變化，試述其機(jī)制？剪斷頸迷走神經(jīng)后，呼吸有何變化？,,呼吸,本章要求：,,1.了解呼吸的意義及呼吸的基本過程。2.掌握肺通氣的原理，熟悉肺通氣功能指標(biāo)。3.掌握肺換氣的原理和過程，熟悉組織換氣的過程。4.掌握氧和二氧化碳在血液中的運(yùn)輸。5.掌握呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)。,呼吸,本章重點(diǎn)：1.肺通氣的動(dòng)力：直接和間接動(dòng)力各是什么；呼吸運(yùn)動(dòng)、胸內(nèi)負(fù)壓的形成及意義。2.肺通氣的阻力：彈性阻力、肺泡表面活性物質(zhì)及生理作用。3.肺泡通氣量4.氣體的交換：氣體的交換原理、影響氣體交換的因素、通氣/血流比值。,,呼吸,5.氣體在血液中的運(yùn)輸：血氧容量、血氧含量與血氧飽合度、氧離曲線及其影響因素。6.呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)：呼吸中樞,化學(xué)感受性反射和肺牽張反射的過程和意義。,,返回1,,,,,,呼吸,,,返回2,返回3,,返回,返回,,,,返回,呼吸,,,返回,呼吸,,,返回,呼吸,,,返回,呼吸,肺泡、血液和組織中氣體的分壓(mmHg)肺泡氣動(dòng)脈血靜脈血組織PO21021004040PCO240404646,,,,,返回1,呼吸,肺泡、血液和組織中氣體的分壓(mmHg)肺泡氣動(dòng)脈血靜脈血組織PO21021004040PCO240404646,,,,,返回2,返回,跳轉(zhuǎn),呼吸,,返回,,,,呼吸,,返回1,返回2,呼吸,,返回,2,3,呼吸,,,返回,,,呼吸,,2,,主動(dòng)脈體,頸動(dòng)脈體,,迷走神經(jīng),竇神經(jīng),外周化學(xué)感受器,,,,,,返回,PCO2,,呼吸中樞,,,膈N肋間N,呼吸肌,呼吸運(yùn)動(dòng),,,,,腦脊液,血腦屏障,,,,,,,中樞化學(xué)感受器,外周化學(xué)感受器,,,,,,H+,,呼吸中樞,,,膈N肋間N,呼吸肌,呼吸運(yùn)動(dòng),,,,,腦脊液,血腦屏障,,,,,,,中樞化學(xué)感受器,2,,,,,,,