第六章-呼吸.ppt

第六章第六章 呼吸呼吸系统解剖系统解剖(jipu)与生理与生理第一页，共九十七页。呼吸呼吸(hx)：机体与外界环境的气体交换过程机体与外界环境的气体交换过程外呼吸外呼吸气体在血液气体在血液中的运输中的运输内呼吸内呼吸第二页，共九十七页。呼吸呼吸(hx)(hx)全过程示意图全过程示意图外呼吸外呼吸气体运输气体运输(F)内呼吸内呼吸(F)空空气气呼呼吸吸道道肺肺泡泡肺肺毛毛细细血血管管O O2 2COCO2 2肺肺静静脉脉左左心心动动脉脉肺肺动动脉脉毛毛细细 血血管管右右心心静静脉脉肺通气肺通气(F)肺换气肺换气(F)组组织织细细胞胞O O2 2COCO2 2v-1,2,3,4第三页，共九十七页。气体气体(qt)在血液中的运输在血液中的运输细胞呼吸细胞呼吸（内呼吸）（内呼吸）肺呼吸肺呼吸（外呼吸）（外呼吸）肺通气：肺通气：肺泡肺泡 外界大气外界大气肺换气：肺换气：肺泡肺泡肺毛细血管血液肺毛细血管血液组织换气：组织换气：组织中毛细血管血液组织中毛细血管血液 组织细胞组织细胞细胞内的有氧代谢细胞内的有氧代谢生化范畴生化范畴呼吸过程呼吸过程(guchng)的三个环节的三个环节第四页，共九十七页。三个环节相互衔接，同时进行。三个环节相互衔接，同时进行。呼吸的意义：呼吸的意义：1.维持维持(wich)机体稳态。机体稳态。2.维持机体生命活动所必需的基本过程。维持机体生命活动所必需的基本过程。第五页，共九十七页。第一节第一节 呼吸系统呼吸系统(h x x tn)的解剖的解剖组成组成(z chn)1、呼吸道、呼吸道2、肺、肺第六页，共九十七页。（一）呼吸道（一）呼吸道1.鼻鼻2.喉喉3.气管气管(qgun)和支气和支气管管(qgun)第七页，共九十七页。由由各级支各级支气管和肺气管和肺泡泡组成，组成，表面覆盖表面覆盖(fgi)脏胸膜。脏胸膜。（二）肺（二）肺第八页，共九十七页。肺肺的的位位置置(wi zhi)和和形形态态第九页，共九十七页。第十页，共九十七页。肺内支气管树肺内支气管树呼吸呼吸(hx)(hx)部：部：呼吸系统呼吸系统(h x x(h x x tn)tn)概貌概貌第十一页，共九十七页。1 1、导管部、导管部 2 2、呼吸部、呼吸部 （肺泡）（肺泡）支气管树：支气管树：肺肺的的内内部部结结构构第十二页，共九十七页。终末细支气管终末细支气管呼吸呼吸(hx)性细支气管性细支气管肺泡肺泡(fipo)管管肺泡肺泡(fipo)囊囊肺泡肺泡肺泡肺泡第十三页，共九十七页。肺内血液循环支气管动脉终末细支气管呼吸性细支气管肺动脉肺静脉肺泡的毛细血管网肺肺的的血血管管(xugun)第十四页，共九十七页。肺泡肺泡(fipo)(fipo)上皮上皮C：型型二棕榈二棕榈(zngl)(zngl)酰卵磷脂酰卵磷脂肺泡肺泡(fipo)(fipo)气液交界面的表面张力气液交界面的表面张力肺泡上皮肺泡上皮C组织间隙组织间隙毛细血管内皮毛细血管内皮C肺泡上皮基膜肺泡上皮基膜含含表面活性物质表面活性物质的液体层的液体层（分泌（分泌C）1m型型呼吸膜：呼吸膜：毛细血管肌膜毛细血管肌膜第十五页，共九十七页。胸胸膜膜(xingm)及及胸胸膜膜(xingm)腔腔第十六页，共九十七页。一、肺通气一、肺通气(tng q)(tng q)的原的原理理气体气体P1气体气体P2吸气吸气(x q)呼气呼气(h q)肺通气：肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程肺与外界环境之间的气体交换过程第二节第二节 呼吸系统的基本规律呼吸系统的基本规律第十七页，共九十七页。直接动力：直接动力：肺与外界大气肺与外界大气(dq)(dq)之间的压力差之间的压力差 原动力：原动力：呼吸肌的收缩呼吸肌的收缩(shu su)(shu su)舒张所引起舒张所引起的的呼吸运动呼吸运动（一）肺通气（一）肺通气(tng q)的动力的动力第十八页，共九十七页。1 1、呼吸呼吸(hx)(hx)运动运动 呼吸肌收缩舒张引起的胸廓呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大扩大(kud)和缩小。和缩小。吸气运动吸气运动呼气运动呼气运动第十九页，共九十七页。呼吸肌呼吸肌斜角斜角(xi jio)肌肌胸锁乳突胸锁乳突(r t)肌肌肋间外肌肋间外肌膈肌膈肌肋间内肌肋间内肌 腹部腹部(f b)肌群肌群吸气肌吸气肌呼气肌呼气肌第二十页，共九十七页。肋间肋间外肌外肌肋肋间间内内肌肌第二十一页，共九十七页。第二十二页，共九十七页。1）吸气）吸气吸气肌收缩吸气肌收缩(shu su)，胸腔和肺容积增大，胸腔和肺容积增大肺内压肺内压大气压大气压（1）呼吸）呼吸(hx)运动过程运动过程第二十三页，共九十七页。吸气吸气呼气呼气第二十四页，共九十七页。P9第二十五页，共九十七页。呼吸运动引起的胸廓呼吸运动引起的胸廓(xingku)容积变化容积变化 第二十六页，共九十七页。第二十七页，共九十七页。主动主动呼气呼气(h q)(h q)运动运动被动被动吸气吸气(x q)(x q)运动运动（2）呼吸）呼吸(hx)运动形式运动形式1）平静呼吸）平静呼吸第二十八页，共九十七页。2 2）用力用力(yng l)(yng l)呼呼吸吸吸气和呼气吸气和呼气都是都是主动主动的的第二十九页，共九十七页。3 3）腹式呼吸）腹式呼吸(hx)(hx):以以膈肌膈肌舒缩活动为主的呼吸运动舒缩活动为主的呼吸运动4 4）胸式呼吸）胸式呼吸:以以肋间外肌肋间外肌舒缩活动为主的呼吸舒缩活动为主的呼吸(hx)(hx)运动运动 成人成人(chng rn)：胸式和腹式混合式呼吸：胸式和腹式混合式呼吸婴幼儿：腹式呼吸为主婴幼儿：腹式呼吸为主妊娠后期：胸式呼吸为主妊娠后期：胸式呼吸为主第三十页，共九十七页。呼气呼气吸气吸气吸气吸气呼气呼气0 0-2-2压压力力(mmHg )2 22 2、肺内压肺内压 肺泡肺泡(fipo)(fipo)内的压力内的压力呼气呼气(h q)：肺内压大气：肺内压大气压压吸气吸气(x q)、呼气末：肺内压大气压、呼气末：肺内压大气压吸气：肺内压大气压吸气：肺内压大气压第三十一页，共九十七页。人工呼吸：人工呼吸：通过人工的方法（正压压入肺通过人工的方法（正压压入肺内），维持肺通气。内），维持肺通气。第三十二页，共九十七页。P10第三十三页，共九十七页。呼吸过程呼吸过程(guchng)中肺内压、胸内压及呼吸气容积的变化过程中肺内压、胸内压及呼吸气容积的变化过程(guchng)第三十四页，共九十七页。3.胸内压（胸膜胸内压（胸膜(xingm)腔内压）腔内压）胸膜腔：胸膜脏、壁两层在肺根胸膜腔：胸膜脏、壁两层在肺根处互相反折移行，在处互相反折移行，在两肺周围分别形成两两肺周围分别形成两个互不相通个互不相通(xingtng)、完全封闭的腔。完全封闭的腔。（1）胸膜）胸膜(xingm)腔特点：腔特点：潜在腔隙潜在腔隙少量浆液少量浆液润滑作用润滑作用浆液分子的内聚力浆液分子的内聚力两层胸膜贴附两层胸膜贴附第三十五页，共九十七页。胸内压胸内压 呼呼 气气 （绝对值）（绝对值）紧闭声门用力呼气：正压紧闭声门用力呼气：正压第三十六页，共九十七页。（3）胸膜）胸膜(xingm)腔负压的形成：腔负压的形成：生长生长(shngzhng)速度：胸廓速度：胸廓肺肺 （5）胸膜腔负压的生理）胸膜腔负压的生理(shngl)意义意义维持肺泡扩张状态，并随胸廓的运动而张缩，保维持肺泡扩张状态，并随胸廓的运动而张缩，保证肺通气和肺换气证肺通气和肺换气降低中心静脉压，促进胸腔淋巴液和静脉血回流。降低中心静脉压，促进胸腔淋巴液和静脉血回流。（4）胸内压的大小）胸内压的大小胸内压胸内压=大气压大气压-肺回缩力肺回缩力第三十七页，共九十七页。气胸：胸膜气胸：胸膜(xingm)破损，空气将立即进入胸膜破损，空气将立即进入胸膜(xingm)腔内，腔内，胸膜胸膜(xingm)腔内压力增高使肺脏压缩，形成气胸。腔内压力增高使肺脏压缩，形成气胸。第三十八页，共九十七页。（二）肺通气（二）肺通气(tng q)的阻力的阻力 分为分为:弹性阻力弹性阻力 ：胸廓和肺弹性物体的阻力。胸廓和肺弹性物体的阻力。（70%70%）非弹性阻力非弹性阻力 ：呼吸过程中气管对气流呼吸过程中气管对气流(qli)的阻的阻 （30%30%）力以及惯性阻力等。力以及惯性阻力等。第三十九页，共九十七页。1弹性弹性(tnxng)阻力（阻力（70%）概念：物体对抗外力作用引起概念：物体对抗外力作用引起(ynq)变形的力。变形的力。肺的弹性肺的弹性(tnxng)阻力阻力胸廓的弹性阻力胸廓的弹性阻力组成组成第四十页，共九十七页。胸廓胸廓(xingku)的弹性阻力的弹性阻力肺容量肺容量67肺总量：胸廓无变形肺总量：胸廓无变形肺容量肺容量67肺总量：胸廓扩大，吸气肺总量：胸廓扩大，吸气(x q)阻力，阻力，呼气动力呼气动力肺容量肺容量 PCO2，为什么，为什么CO2的扩散的扩散(kusn)速速度大于度大于O2的扩散速度？的扩散速度？第六十一页，共九十七页。S（溶解度）（溶解度）MW d（扩散（扩散(kusn)速率）速率）O2：2.14 ml/L 32 3.78CO2:51.5 ml/L 44 77.64dCO2 20dO2 CO2的扩散的扩散(kusn)速率大于速率大于O2影响影响(yngxing)气体交换的因素气体交换的因素（1）气体扩散的速率气体扩散的速率反比：反比：扩散距离扩散距离正比：正比：分压差，温度，溶解度，扩散面积分压差，温度，溶解度，扩散面积第六十二页，共九十七页。（2）呼吸）呼吸(hx)膜膜肺气肿：面积肺气肿：面积(min j)减少减少肺纤维化，肺炎肺纤维化，肺炎(fiyn)：厚度增加：厚度增加交换效率降低交换效率降低通透性通透性:正比正比厚度：反比厚度：反比扩散面积：正比扩散面积：正比第六十三页，共九十七页。（3）通气通气(tng q)血流比值血流比值=每分肺泡通气量（每分肺泡通气量（VA）每分肺血流量（每分肺血流量（Q）=0.84第六十四页，共九十七页。V/QV/Q比值比值0.840.84肺血管栓塞肺血管栓塞通气通气(tng q)(tng q)过度，血流不过度，血流不足足肺泡无效腔增大肺泡无效腔增大第六十五页，共九十七页。V/QV/Q比值比值0.840.84支支气管痉挛气管痉挛通气不足，血流过多通气不足，血流过多(u(u du)du)功能性功能性A-VA-V短路短路A血混有血混有V血血血中血中PO2 PCO2第六十六页，共九十七页。OO2 2、COCO2 2物理溶解：量少，物理溶解：量少，基础基础化学结合：量多化学结合：量多气体气体(qt)溶解溶解化学结合化学结合溶解溶解（二）（二）气体在血液气体在血液(xuy)中的运输中的运输第六十七页，共九十七页。1、氧的运输、氧的运输(ynsh)物理溶解物理溶解(rngji)(rngji)：1.5%1.5%化学结合：化学结合：98.5 98.5 与与 Hb Hb的血红素中的的血红素中的FeFe2+2+结合结合珠蛋白珠蛋白:一个一个血红素血红素:四个四个溶解溶解(rngji)的量与氧分压成正比的量与氧分压成正比第六十八页，共九十七页。Hb+OHb+O2 2 HbOHbO2 2POPO2 2(肺肺)POPO2 2(组织组织)(去氧去氧Hb)Hb)(氧合氧合Hb)Hb)反应快，不需酶催化。反应快，不需酶催化。是氧合非氧化，是氧合非氧化，Fe2+无电荷转移。无电荷转移。是可逆结合是可逆结合(jih)，氧分压决定反应方向。，氧分压决定反应方向。1分子分子(fnz)Hb可以结合可以结合4分子分子(fnz)O2第六十九页，共九十七页。影响影响(yngxing)O2与与Hb结合的因结合的因素素1、血中、血中PO2的高低的高低(god)2、Hb与与O2的结合能力的结合能力 Fe2 Fe3+；CO第七十页，共九十七页。2、CO2的运输的运输(ynsh)(2)化学化学(huxu)结合：结合：(1)物理物理(wl)溶解：溶解：5 碳酸氢盐形式：碳酸氢盐形式：88%血浆血浆CO2CO2H2OCAH2CO3H+HCO3-Na+HCO3-NaHCO3Cl-可逆的可逆的红细胞红细胞第七十一页，共九十七页。可逆可逆需要酶的参与需要酶的参与主要在红细胞进行主要在红细胞进行(jnxng)Cl-有利于有利于CO2的运输的运输第七十二页，共九十七页。氨基甲酸氨基甲酸(ji sun)血红蛋白形式：血红蛋白形式：7%HbNH2+CO2HbNHCOOH氧合作用氧合作用HbNHCOO-H+调节调节(tioji)因素：因素：在组织在组织(zzh)在肺在肺HbO2的酸性高，不易与的酸性高，不易与CO2结合结合还原还原Hb的酸性低，容易与的酸性低，容易与CO2结合结合高效的运输形式，肺排出高效的运输形式，肺排出CO2中的中的20%-30%来源于氨来源于氨基甲酸血红蛋白。基甲酸血红蛋白。第七十三页，共九十七页。溶溶 解解5%HCO388%氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白7%CO2TransportP40第七十四页，共九十七页。在肺在肺碳酸酐酶碳酸酐酶第七十五页，共九十七页。在组织在组织(zzh)碳酸酐酶碳酸酐酶NaNa+K K+第七十六页，共九十七页。Red Blood CellTissuePlasmaCO2CO2DissolvedCO2DissolvedCO2+H2O H2CO3CAHCO3H+HCO3ClClO2HbO2HbO2O2O2HHbCO2Carbamino HbCO2TransportP41第七十七页，共九十七页。第三节第三节 呼吸呼吸(hx)运动的调节运动的调节一、呼吸中枢一、呼吸中枢(zhngsh)与呼吸节律与呼吸节律呼吸运动呼吸运动(yndng)的特点的特点节律性节律性呼吸中枢呼吸中枢频率和深度随机体代谢水平而改变频率和深度随机体代谢水平而改变呼吸中枢呼吸中枢延髓呼吸中枢：延髓呼吸中枢：产生节律呼吸的产生节律呼吸的基本中枢基本中枢分布广泛分布广泛第七十八页，共九十七页。第七十九页，共九十七页。（一）呼吸（一）呼吸(hx)(hx)中枢中枢1 1、延髓、延髓(yn su)(yn su):呼吸基本中枢呼吸基本中枢2 2、脑桥、脑桥:呼吸呼吸(hx)(hx)调整中枢调整中枢 抑制吸气，使吸气向呼抑制吸气，使吸气向呼气转换。气转换。吸气中枢：吸气中枢：呼气中枢：呼气中枢：第八十页，共九十七页。3.3.高位脑：随意高位脑：随意(su y)(su y)呼吸调节系统呼吸调节系统 大脑皮层、边缘系统、下丘脑大脑皮层、边缘系统、下丘脑(二二)呼吸呼吸(hx)(hx)节律的形成节律的形成“吸气切断吸气切断(qi dun)机制机制”假说假说第八十一页，共九十七页。第八十二页，共九十七页。第八十三页，共九十七页。1 1、肺牵张反射、肺牵张反射(fnsh)(fnsh)（黑（黑-伯反射伯反射(fnsh)(fnsh)）概念：概念：由肺扩张由肺扩张(kuzhng)或缩小萎陷所引起的吸或缩小萎陷所引起的吸气抑制或吸气兴奋的反射性呼吸变化气抑制或吸气兴奋的反射性呼吸变化肺扩张反射肺扩张反射 肺萎陷反射肺萎陷反射 （一）肺及胸廓（一）肺及胸廓(xingku)感受器反射感受器反射二、呼吸运动的反射性调节二、呼吸运动的反射性调节第八十四页，共九十七页。（1 1）肺扩张肺扩张(kuzhng)(kuzhng)反射反射 肺扩张时抑制吸气的反射肺扩张时抑制吸气的反射肺扩张肺扩张(kuzhng)(kuzhng)肺泡、细支气管牵张感受器肺泡、细支气管牵张感受器（）（）迷走迷走N N 延髓延髓 (+)(+)吸气切断机制吸气切断机制 切断吸气，转为呼气切断吸气，转为呼气第八十五页，共九十七页。（2 2）肺萎陷反射肺萎陷反射(fnsh)(fnsh)肺萎陷时引起吸气的反射肺萎陷时引起吸气的反射肺萎陷肺萎陷 肺牵张感受器传入冲动肺牵张感受器传入冲动 迷走迷走N N 延髓延髓 (+)(+)吸气吸气(x q)(x q)神经元神经元 产生吸气产生吸气第八十六页，共九十七页。（3 3）生理生理(shngl)(shngl)意义意义 调节呼吸频率，通过负反馈调节，阻止调节呼吸频率，通过负反馈调节，阻止吸气过深过长，促使吸气过深过长，促使(csh)吸气转为呼气吸气转为呼气（不（不参与人类平静呼吸的调节）参与人类平静呼吸的调节）动物切断动物切断(qi dun)双侧迷走神经，呼吸有何变化？双侧迷走神经，呼吸有何变化？呼吸变得深而慢呼吸变得深而慢第八十七页，共九十七页。2、呼吸肌本体、呼吸肌本体(bnt)感受性反射：感受性反射：肌梭和腱器官肌梭和腱器官是骨骼肌的本体是骨骼肌的本体(bnt)感受器。感受器。3、防御性呼吸、防御性呼吸(hx)反射反射（1）咳嗽反射）咳嗽反射(fnsh)（2）喷嚏反射）喷嚏反射第八十八页，共九十七页。（二）化学感受性反射（二）化学感受性反射(fnsh)化学化学(huxu)感受器：适宜刺激为感受器：适宜刺激为O2、CO2 和和H+等等。外周化学外周化学(huxu)感受器：颈动脉体和主动脉体感受器：颈动脉体和主动脉体中枢化学感受器：延髓腹外侧浅表部中枢化学感受器：延髓腹外侧浅表部 第八十九页，共九十七页。外周化学感受器外周化学感受器中枢化学感受器中枢化学感受器第九十页，共九十七页。区别区别外周化学感受器外周化学感受器中枢化学感受器中枢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延髓腹外侧浅表部延髓腹外侧浅表部适宜适宜刺激刺激动脉血中动脉血中PO2、PCO2和和pH变化变化1.颈动脉体颈动脉体主动脉体主动脉体2.三种刺激可协同作用三种刺激可协同作用脑脊液和局部细胞外液脑脊液和局部细胞外液中中H+浓度浓度1.不感受缺氧的刺激不感受缺氧的刺激2.对对CO2的敏感性高于的敏感性高于外周，但反应潜伏期长外周，但反应潜伏期长3.动脉血动脉血pH变化的作用变化的作用小而缓慢小而缓慢主要主要作用作用机体缺氧时维持对呼吸机体缺氧时维持对呼吸的驱动的驱动调节脑脊液中调节脑脊液中H+维维持稳定的持稳定的pH环境环境第九十一页，共九十七页。1.CO2对呼吸对呼吸(hx)的影响的影响A、一定范围、一定范围(fnwi)内动脉血中的内动脉血中的PCO2对维持呼吸和呼对维持呼吸和呼吸中枢的兴奋性是必要的。吸中枢的兴奋性是必要的。B、吸入气中、吸入气中CO2适当适当(shdng)PCO2适当适当呼吸呼吸加深加快加深加快（1）动脉血液中）动脉血液中 CO2分压对呼吸的调节分压对呼吸的调节过量过量呼吸中枢呼吸中枢CO2麻醉麻醉（-）（吸入气中（吸入气中CO2浓度超过浓度超过40）第九十二页，共九十七页。两条途径两条途径(tjng)：颈颈A体体主主A体体化学化学(huxu)感受器感受器窦窦N迷走迷走N延髓延髓(yn su)呼吸加深加快呼吸加深加快PCO2脑脊液中脑脊液中H2CO3H+中枢化学感受器中枢化学感受器舌咽舌咽N传出传出NPCO2H2OCAHCO3-延髓延髓（动脉血）（动脉血）（+）呼吸中枢呼吸中枢（+）（+）透过血透过血-脑屏障脑屏障外周途径外周途径中枢途径（主要）中枢途径（主要）第九十三页，共九十七页。2、动脉血液中、动脉血液中H+对呼吸对呼吸(hx)的调节的调节 外周化学外周化学(huxu)感受感受器器呼吸加快呼吸加快(ji kui)加深加深（+）动脉血动脉血 H+3、动脉血液中、动脉血液中O2 分压对呼吸的调节分压对呼吸的调节 吸入气中吸入气中O2含量含量 10%动脉血动脉血PO2 8kPa低氧或缺氧低氧或缺氧外周化学感受器外周化学感受器呼吸加快加深呼吸加快加深呼吸中枢（呼吸中枢（+）第九十四页，共九十七页。缺氧对呼吸中枢具有直接抑制作用缺氧对呼吸中枢具有直接抑制作用轻度缺氧轻度缺氧呼吸加深加快（外周化学呼吸加深加快（外周化学 感受器的作用感受器的作用(zuyng)(zuyng)）严重缺氧严重缺氧呼吸减弱，停止。呼吸减弱，停止。缺氧对呼吸的刺激作用小于缺氧对呼吸的刺激作用小于COCO2 2和和H H+第九十五页，共九十七页。CO2、H+和和O2在调节在调节(tioji)呼吸中的相互作呼吸中的相互作用用 PCO2H+增强增强(zngqing)CO2的作的作用用H+CO2 排出排出(pi ch)PCO2抵消了一部分抵消了一部分H+的刺激作用的刺激作用PO2呼出较多的呼出较多的CO2PCO2 和和H+减弱了低减弱了低O2 的刺激作用的刺激作用第九十六页，共九十七页。内容(nirng)总结第六章 呼吸系统解剖与生理。组织换气：组织中毛细血管血液。（3）补呼气量：平静呼气末，再用力呼出的气量。(3)肺活量：尽力(jn l)吸气后，从肺内所能呼出的最大气量（vital capacity）。(4)时间肺活量：指尽力(jn l)最大吸气后再尽力(jn l)尽快呼气时，在一定时间内所能呼出的气量。(5)肺总量：1+2+3+4。A血混有V血。气体溶解化学结合溶解。1分子Hb可以结合4分子O2。抑制吸气，使吸气向呼气转换第九十七页，共九十七页。