呼吸系统生理.pptx
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1、呼呼 吸吸Respiration呼呼 吸吸机体与外界环境之间的气体交换过程机体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 第一节第一节第一节第一节肺通气肺通气肺通气肺通气pulmonary ventilationpulmonary ventilation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交换过程的气体交换过程肺通气的概念肺通气的概念PharynxLarynx(Esophagus)Tr
2、acheaRight lungBronchusBronchioleDiaphragmHeartSEMLeftlungNasalcavityTerminalbronchioleBranch ofpulmonaryvein(oxygen-richblood)Branch ofpulmonaryartery(oxygen-poorblood)AlveoliColorizedSEM50 m50 m肺泡肺泡胸廓胸廓呼呼吸吸道道vv 阻力阻力 -阻止气体流动的力阻止气体流动的力vv 动力动力 -推动气体流动的力推动气体流动的力动力动力 阻力阻力 ,气体开始流动,实现肺通气气体开始流动,实现肺通气(一)肺通
3、气的动力(一)肺通气的动力(power of pulmonary ventilationpower of pulmonary ventilation)肺内压肺内压变化变化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1.呼吸过程中肺内压的变呼吸过程中肺内压的变化化吸气:吸气:肺内压周期性肺内压周期性/造成压力差(肺内压大造成压力差(肺内压大气压)是推动气体进气压)是推动气体进/出肺的直接动力出肺的直接动力呼气:呼气:肋间外肌肋间外肌膈肌膈肌斜角肌斜角肌胸锁乳胸锁乳突肌突肌2.呼吸运动呼吸运动respiratory movementrespi
4、ratory movement吸气肌吸气肌呼气肌呼气肌呼吸肌呼吸肌肋间内肌肋间内肌腹肌腹肌呼气肌呼气肌InspirationExpiration(1)呼吸过程呼吸过程(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 高于大气压平静呼吸平静呼吸eupnea用力呼吸用力呼吸forced breathing吸气肌收缩吸气肌收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
5、吸运动的形式)呼吸运动的形式胸式呼吸胸式呼吸Thoracic breathing腹式呼吸腹式呼吸Abdominal breathing临床诊断中临床诊断中的意义的意义3、胸膜腔内压、胸膜腔内压(intrapleuralpressure)胸膜腔胸膜腔pleuralcavity壁胸膜壁胸膜脏胸膜脏胸膜胸膜腔胸膜腔内压内压平静呼气末平静呼气末:-5 -3mmHg平静吸气末平静吸气末:-10 -5mmHg(1)胸膜腔内压的测量)胸膜腔内压的测量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)胸膜腔内压的形成)胸膜腔内压的形成肺回缩压肺回缩压=n n胸膜腔是胸膜腔是密
6、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,外力不易直接作用在胸膜腔壁,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胸廓的生长速度快于肺于肺,造成胸廓经常牵引着肺,使肺始终,造成胸廓经常牵引着肺,使肺始终处于扩张状态,只是程度不同而已处于扩张状态,只是程度不同而已vv使肺泡总是处于扩使肺泡总是处于扩张状态张状态vv 有利于血液和淋巴有利于血液和淋巴液回流液回流(3)胸膜腔内压的意义)胸膜腔内压的意义气胸气胸(Pneumothorax)(二)肺通气的阻力(二)肺通气的阻力弹性阻力弹性阻力(占(占70%70%)非弹性阻力非弹
7、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1.1.弹性阻力和顺应性弹性阻力和顺应性 弹性阻力:物体对抗外力作用引起变形弹性阻力:物体对抗外力作用引起变形的力称为弹性阻力的力称为弹性阻力 顺应性顺应性 (compliance)(compliance):单位跨壁压:单位跨壁压(P P)变化所引起的容积()变化所引起的容积(V V)变化)变化C=1/R=V(L/cmH2O)P2)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
8、=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)1)肺静态顺应性曲线肺静态顺应性曲线:CL=0.2 L/cmH2O(平(平静呼吸时)静呼吸时)3)3)肺弹性阻力的来源肺弹性阻力的来源v1/31/3来自肺组织本身的弹性回缩力来自肺组织本身的弹性回缩力(弹性弹性纤维)纤维)v2/32/3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
9、系数 取决于形成界面的气体和液体的性质取决于形成界面的气体和液体的性质 r r 肺泡半径肺泡半径 说明:说明:半径越小,表面张力引起的回半径越小,表面张力引起的回缩压越大缩压越大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,密度随肺泡的张缩而改变密度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 功能:功能:有助于维持肺泡的稳定性有助于维持肺泡的稳
10、定性(密度变化)(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 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n n与临床的关系与临床的关系 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
11、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(2 2)胸廓的弹性阻力和顺应性胸廓的弹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肺通气的力的阻止肺通气的力粘滞阻力粘滞阻力:呼吸时组织相对位移所发:呼吸时组织相对位移所发生的摩擦生的摩擦气道阻力气道阻力:气体分子间,气体和气道:气体分子间,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
12、.2.非弹性阻力非弹性阻力影响气道阻力的因素影响气道阻力的因素气流速度:流速快,阻力大气流速度:流速快,阻力大管径大小管径大小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)(气流快、管道不规则时,容易发生湍流)影响气道管径的因素影响气道管径的因素跨壁压跨壁压肺实质对气道壁的外向牵引作用肺实质对气道壁的外向牵引作用自主神经对气道壁平滑肌活动的调节自主神经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 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
13、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腔内胸膜腔内压的作用压的作用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补呼补呼气量气量残气量残气量潮气量潮气量二、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用力肺活量用力肺活量(FVC)用力呼气量用力呼气量(FEV)一定时间呼出气量占用一定时间呼出气量占用力肺活量的百分比力肺活量的百分比 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
14、量 呼吸频率呼吸频率2.2.最大随意通气量最大随意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%无效腔与肺泡通气量无效腔与肺泡通气量无效腔无效腔(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1502500解剖无效腔解剖无效腔呼气末呼气末吸气末吸气末呼气呼气吸气吸气350500150250
15、0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)呼吸频率呼吸频率不同呼吸频率和深度对肺泡通气量的影响不同呼吸频率和深度对肺泡通气量的影响呼吸频率呼吸频率 潮气量潮气量 肺通气量肺通气量 肺泡通气量肺泡通气量 (次次/min)/min)(ml ml)(ml/minml/min)(ml/minml/min)165008000560016500800056008100080006800810008000680032250800032003225080003200在一定的呼吸频率范围内在一定的呼吸频率范围内深而慢深而慢的呼吸比
16、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: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(三)呼吸功(三)呼吸功定义:呼吸过程中,呼吸肌为克服弹性阻力定义:呼吸过程中,呼吸肌为克服弹性阻力 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):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第二节第二节肺换气和组织换气肺换气和组织换气一、肺换气和组织换气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
17、:单位时间气体扩散的容积:单位时间气体扩散的容积n n 气体的分压差气体的分压差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n n概念:混合气体中,每种概念: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PO2159401021043097100PCO2400.3405046二、肺换气 概念概念 指肺泡与肺毛细血指肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换管血液之间的气体交换 肺换气
18、的过程肺换气的过程 特点:快、特点:快、0.30.3秒达平衡秒达平衡(三)影响肺换气的因素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情况下正常情况下 V VA A/Q=4.2/5=0.84/Q=4.2/5=0.84 呼呼吸吸膜膜的的结结构构V/Q V/Q 比值在比值在0.84 0.84 时气体交换的效率最高时气体交换的效率最高n血泵功能下降时,血泵功能下降时,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
19、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 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原因:原因:动动静脉短路时,动静脉短路时,动静脉间静脉间O2的分压差远的分压差远大于大于CO2的分压差的分压差CO2的扩散系数是的扩散系数是O2的的20倍倍动脉血动脉血PO2下降和下降和PCO2升高时,可刺激呼升高时,可刺激呼吸运动加强,这有助于吸运动加强,这有助于CO2的排出,却无助的排出,却无助于于O2的摄入,因为氧解离曲线呈的摄入,因为氧解离曲线呈“S”形形整个肺整个肺
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- 关 键 词:
- 呼吸系统 生理
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