呼吸系统的生理功能课件.ppt

呼吸,呼吸系统的生理功能,1,呼吸呼吸系统的生理功能1,呼吸,一、概述1. 概念（respiration）呼吸：机体与外界环境之间进行气体交换的过程。2. 作用摄O2，排CO2 ，保证气体代谢平衡；参与体内酸碱平衡的调节。,呼吸系统的生理功能,2,呼吸一、概述呼吸系统的生理功能2,3 .基本环节 （图） 外呼吸（肺通气，肺换气）； 气体的运输； 内呼吸,呼吸系统的生理功能,3,3 .基本环节 （图）呼吸系统的生理功能3,呼吸,外呼吸,内呼吸,气体的运输,呼吸系统的生理功能,4,呼吸外呼吸内呼吸气体的运输呼吸系统的生理功能4,二、肺通气肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程。肺通气的器官： 呼吸道 肺泡 胸廓,呼吸,呼吸系统的生理功能,5,二、肺通气呼吸呼吸系统的生理功能5,（一）肺通气的动力1、概述肺通气的过程 （图）直接动力：外界气压与肺内压间的压差。原始动力：呼吸运动呼吸运动：呼吸肌收缩与舒张所引起的胸廓扩大和缩小。,呼吸,呼吸系统的生理功能,6,（一）肺通气的动力呼吸呼吸系统的生理功能6,思考：人工呼吸的原理2、胸内压（1）概念胸膜腔：脏壁二层胸膜之间的一个密闭的潜在的腔隙。 （图）胸内压：胸膜腔内的压力。正常情况下呈负压。,呼吸,呼吸系统的生理功能,7,思考：人工呼吸的原理呼吸呼吸系统的生理功能7,呼吸,（2）形成机制 胸膜腔是一个仅含少量浆液的密闭的腔隙 （图）,呼吸系统的生理功能,8,呼吸（2）形成机制呼吸系统的生理功能8,呼吸,、扩张的肺组织具有回缩力 （图） 肺内始终有气体存在，就始终有弹性回缩力。 发育时，胸廓的生长速度大于肺，故肺永远处于被牵张状态，而具有回缩趋势。,呼吸系统的生理功能,9,呼吸、扩张的肺组织具有回缩力 （图）呼吸系统的生理功能9, 胸内压的组成及胸内负压（ 图） 胸内压肺内压肺回缩力呼、吸气末 胸内压大气压肺回缩力 0肺回缩力 肺回缩力吸气，胸内负压更大呼气，胸内负压减小,呼吸,呼吸系统的生理功能,10, 胸内压的组成及胸内负压（ 图）呼吸呼吸系统的生理功能10,（3）正常值平静呼吸：吸气末105mmHg；呼气末53mmHg用力呼吸（关闭声门）：吸气90mmHg；呼气110mmHg,呼吸,呼吸系统的生理功能,11,（3）正常值呼吸呼吸系统的生理功能11,（4）生理意义 使肺泡维持扩张状态，保证正常的肺通气和肺换气。 促进静脉血和淋巴的回流。胸膜腔破裂，气体进入，则形成气胸。 （图）,呼吸,呼吸系统的生理功能,12,（4）生理意义呼吸呼吸系统的生理功能12,呼吸,弹性阻力 70% 非弹性阻力 30%,（二）肺通气的阻力,呼吸系统的生理功能,13,呼吸,弹性阻力,呼吸系统的生理功能,14,弹性阻力肺弹性阻力胸廓的弹性阻力弹性回缩力表面张力呼吸系统的,1. 弹性阻力及顺应性弹性阻力：弹性组织在外力作用下变形时，所具有的对抗变形和回位的能力。顺应性：外力作用下弹性组织的可扩张性。 弹性阻力与顺应性成反比,呼吸,呼吸系统的生理功能,15,1. 弹性阻力及顺应性呼吸顺应性（C）= 容积的变化（V）,呼吸,1/3肺组织的弹性回缩力2/3肺泡内液气界面的表面张力肺表面活性物质合成与释放：肺泡型细胞 成分：二棕榈酰卵磷脂（DPL） （ 图）,呼吸系统的生理功能,16,呼吸1/3肺组织的弹性回缩力呼吸系统的生理功能16,作用：(1) 增大肺顺应性(2) 维持大、小肺泡的稳定性 （图）(3) 防止肺水肿的发生 新生儿呼吸窘迫综合征,呼吸,呼吸系统的生理功能,17,作用：呼吸呼吸系统的生理功能17,（2）胸廓的弹性阻力,呼吸,呼吸系统的生理功能,18,（2）胸廓的弹性阻力呼吸呼吸系统的生理功能18,2. 非弹性阻力,惯性阻力,气道阻力,粘滞阻力,呼吸系统的生理功能,19,2. 非弹性阻力惯性阻力气道阻力粘滞阻力呼吸系统的生理功能1,气道阻力（占8090）与管径，流速和湍流有关惯性阻力： 气流在发动、变速、换向时，气流和组织惯性产生的阻止气体运动的力。大气道阻力小气道,呼吸,呼吸系统的生理功能,20,气道阻力（占8090）呼吸呼吸系统的生理功能20,粘滞阻力：呼吸时，组织相对位移产生的摩擦,呼吸,呼吸系统的生理功能,21,呼吸呼吸系统的生理功能21,呼吸,（三）肺通气功能指标 （图）潮气量：每次呼吸，吸入或者呼出的气体量（500ml)肺活量：潮气量+补吸+补呼肺通气量（pulmonary ventilation)：每分钟进或出肺的气体总量 =潮气量呼吸频率 (6-9L)无效腔:150ml,呼吸系统的生理功能,22,呼吸（三）肺通气功能指标 （图）呼吸系统的生理功能22,呼吸,肺泡通气量（alveolar ventilation）： 每分钟吸入肺泡的新鲜空气量肺泡通气量 （潮气量无效腔）呼吸频率,呼吸系统的生理功能,23,呼吸肺泡通气量（alveolar ventilation）：,不同呼吸频率和潮气量时的肺通气量和肺泡通气量呼吸频率 潮气量 肺通气量 肺泡通气量 16 500 8000 5600 8 1000 8000 6800 32 250 8000 3200浅快呼吸：肺泡通气量 ，对肺换气不利。深慢呼吸：肺泡通气量 ，提高肺通气效能。,呼吸系统的生理功能,24,不同呼吸频率和潮气量时的呼吸系统的生理功能24,三、气体的交换（一）气体交换的原理1. 气体的扩散（1）概念气体扩散： 气体分子从分压高处向分压低处发生净转移的过程,呼吸,呼吸系统的生理功能,25,三、气体的交换呼吸呼吸系统的生理功能25,气体扩散速率(D)：单位时间内气体扩散的容积。,呼吸,呼吸系统的生理功能,26,气体扩散速率(D)：单位时间内气体扩散的容积。呼吸气体扩散速,（2）影响因素 主要是分压差,呼吸,呼吸系统的生理功能,27,（2）影响因素呼吸呼吸系统的生理功能27,（二）气体交换的过程 （图）,呼吸,1. 肺部气体交换 O2 肺泡 血液 102 40 CO2 血液 肺泡 46 40 V血 A血,100,40,呼吸系统的生理功能,28,（二）气体交换的过程 （图）呼吸1. 肺部气体交换10040,呼吸,2 . 组织处气体交换 （图） O2 血液 组织 100 40 CO2 组织 血液 46 40 A血 V血,40,46,呼吸系统的生理功能,29,呼吸2 . 组织处气体交换 （图）4046呼吸系统的生理功能,（三）影响肺换气的因素1. 呼吸膜的面积和厚度呼吸膜：肺泡腔与肺毛细血管之间的膜。由六层结构组成。平静呼吸时，供气体交换的呼吸膜面积约40m2用力呼吸时，供气体交换的呼吸膜面积约70m2,呼吸,呼吸系统的生理功能,30,（三）影响肺换气的因素呼吸呼吸系统的生理功能30,肺毛细血管关闭，肺气肿，肺不张，肺泡破裂时，呼吸膜扩散面积 。总厚度不到1m,部分不到0.2m肺纤维化，肺水肿，炎性渗出时，呼吸膜扩散距离 。 (图),呼吸,呼吸系统的生理功能,31,呼吸呼吸系统的生理功能31,2. 通气/血流比值(ventilation perfusion ratio VA /Q)每分钟肺泡通气量和每分钟肺血流量之间的比值，正常成人安静时约为0.84。 (图),呼吸,呼吸系统的生理功能,32,2. 通气/血流比值(ventilation perfusi,VA /Q变大： (图) 通气过多或血流不足，使部分肺泡气未能与血液气充分交换，致无效腔增大。 如：肺血管栓塞。,呼吸,呼吸系统的生理功能,33,VA /Q变大： (图)呼吸呼吸系统的生理功能33,VA /Q变小 （图2） 通气不足或血流过多，部分血液流经通气不良的肺泡，使V血中的气体未得到充分更新，致功能性A-V短路。 如支气管痉挛。VA /Q增大或减小均可影响肺换气，造成缺O2或C O2潴留，但以缺O2为主。,呼吸,呼吸系统的生理功能,34,VA /Q变小 （图2） 呼吸呼吸系统的生理功能34,四、气体的运输（一）基本情况O2和C O2的运输形式：化学结合为主物理溶解为次但后者是前者的前提。,呼吸,呼吸系统的生理功能,35,四、气体的运输呼吸呼吸系统的生理功能35,呼吸,（二）氧的运输1、运输形式和运输量物理溶解：1.5；化学结合：HbO2 98.5Hb与O2结合的特征 Hb+O2 HbO2,PO2高,PO2低,呼吸系统的生理功能,36,呼吸（二）氧的运输PO2高PO2低呼吸系统的生理功能36,几个概念：Hb氧容量 (oxygen capacity)：1L血液中， Hb所能结合的最大O2量Hb氧含量 (oxygen content)：1L血液中， Hb实际结合的O2量。Hb氧饱和度 (oxygen saturation)： 氧含量和氧容量的百分比。血氧容量 血氧含量 血氧饱和度,呼吸,呼吸系统的生理功能,37,几个概念：呼吸呼吸系统的生理功能37,紫绀：血液中去氧Hb含量达5g/100ml以上时，皮肤、粘膜呈浅蓝色。CO中毒 樱桃红2、氧解离曲线（1）概念氧解离曲线：反映氧分压与血氧饱和度关系的曲线。 （图）,呼吸,呼吸系统的生理功能,38,紫绀：呼吸呼吸系统的生理功能38,（2）意义 上段：Po2:60100mmHg （图）平坦氧分压的变化对氧饱和度影响不大，为人类适应不同气压环境提供了内在的保护机制（但对轻度呼吸系统疾病患者的病情有掩盖作用）。,呼吸,呼吸系统的生理功能,39,（2）意义呼吸呼吸系统的生理功能39, 中段：Po2:4060mmHg （图）较陡峭 在组织Po2下，Hb与O2的亲和力降低，随着Po2的下降， Hb释放的O2量不断增加，以利于向组织供氧。,呼吸,呼吸系统的生理功能,40, 中段：Po2:4060mmHg （图）, 下段：15-40mmHg （图）非常陡峭随着Po2的下降， Hb释放的O2量不断增加，以适应各组织的不同代谢水平。,呼吸,呼吸系统的生理功能,41, 下段：15-40mmHg （图）,呼吸,（3）影响因素 （图） pH Pco2 2,3DPG 温度 曲线右移 Hb与氧亲和力 血氧饱和度 反之,曲线左移 Hb氧亲和力 血氧饱和度 人工低温,呼吸系统的生理功能,42,呼吸（3）影响因素 （图）呼吸系统的生理功能42,（三） C O2的运输1. 运输的形式和运输量物理溶解：5；化学结合：95（碳酸氢盐88；氨基甲酸血红蛋白7）2. 化学结合过程（1）碳酸氢盐形式,呼吸,呼吸系统的生理功能,43,（三） C O2的运输呼吸呼吸系统的生理功能43,呼吸系统的生理功能,44,呼吸系统的生理功能44,（2）氨基甲酸血红蛋白（ 7 ）C O2与Hb上的氨基结合，生成氨基甲酸血红蛋白。 肺部释放量占17.5%,呼吸,呼吸系统的生理功能,45,（2）氨基甲酸血红蛋白（ 7 ）呼吸呼吸系统的生理功能45,五、呼吸运动的调节（一）呼吸中枢及呼吸节律的形成1. 呼吸中枢,呼吸,呼吸系统的生理功能,46,五、呼吸运动的调节呼吸呼吸系统的生理功能46,呼吸系统的生理功能,47,呼吸系统的生理功能47,（1）延髓基本呼吸节律的产生部位背侧呼吸组：吸气N元腹侧呼吸组：呼气N元（2）脑桥上部臂旁内侧核和KF核，合称PBKF核群，参与呼吸节律的调控。,呼吸,呼吸系统的生理功能,48,（1）延髓呼吸呼吸系统的生理功能48,（二）反射性调节1. 肺牵张反射（1）概念肺牵张反射(pulmonary stretch reflex)：由肺扩张或肺萎陷引起吸气抑制或吸气兴奋的反射。,呼吸,呼吸系统的生理功能,49,（二）反射性调节呼吸呼吸系统的生理功能49, 肺扩张反射 肺萎陷反射（2）过程 （图）（3）作用 防止肺过度扩张和缩小,呼吸,呼吸系统的生理功能,50, 肺扩张反射呼吸呼吸系统的生理功能50,2. 化学感受性呼吸反射（1）化学感受器及其传入N 外周化学感受器 （图）颈A体，由窦N传入；主A体，由迷走N传入。均可感受pH和Po2的降低和 Pco2的升高，。,呼吸,呼吸系统的生理功能,51,2. 化学感受性呼吸反射呼吸呼吸系统的生理功能51,呼吸, 中枢化学感受器 （图）延髓腹外侧浅表区 主要感受脑脊液中H+浓度的变化,呼吸系统的生理功能,52,呼吸 中枢化学感受器 （图）呼吸系统的生理功能52,（2）C O2 、H+ 、 O2对呼吸的调节 C O2,呼吸,一定范围内吸入气中CO2 增加将引起呼吸加深加快使呼吸运动加强的机制 （图）吸入气CO2含量超过7%时，引起呼吸困难甚至昏迷，出现CO2 麻醉,呼吸系统的生理功能,53,（2）C O2 、H+ 、 O2对呼吸的调节呼吸一定范围内吸, H+ 血中H+主要通过刺激外周化学感受器来兴奋呼吸中枢，从而使呼吸运动增强。H+不易透过血脑屏障。,呼吸,呼吸系统的生理功能,54, H+ 呼吸呼吸系统的生理功能54, O2P o2降低一方面可刺激外周化学R来兴奋呼吸中枢，另P o2降低又可直接抑制呼吸中枢，故P o2降低对呼吸的影响取决于缺氧的程度。,呼吸,呼吸系统的生理功能,55, O2呼吸呼吸系统的生理功能55,返回,PO2,呼吸中枢,膈N 肋间N,呼吸肌,呼吸运动,脑脊液,血脑屏障,呼吸系统的生理功能,56,返回PO2呼吸中枢膈N 肋间N呼吸肌呼吸运动,轻、中度缺氧对呼吸中枢的兴奋作用强于抑制作用，可使呼吸运动增强；重度缺氧时，则相反，表现为呼吸抑制。 C O2 、H+ 和 O2 在影响呼吸中的相互作用效应：C O2 H+ O2,呼吸,呼吸系统的生理功能,57,轻、中度缺氧对呼吸中枢的兴奋作用强于抑制作用，可使呼吸运动增,呼吸,思考题：试述胸内负压的形成机制，和生理意义。某人吸入大量CO2 气，呼吸有何变化，试述其机制？剪断颈迷走神经后，呼吸有何变化？,呼吸系统的生理功能,58,呼吸思考题：呼吸系统的生理功能58,呼吸,本章要求：,1.了解呼吸的意义及呼吸的基本过程。 2.掌握肺通气的原理，熟悉肺通气功能指标。 3.掌握肺换气的原理和过程，熟悉组织换气的过程。 4.掌握氧和二氧化碳在血液中的运输。 5.掌握呼吸运动的调节。,呼吸系统的生理功能,59,呼吸本章要求： 1.了解呼吸的意义及呼吸的基本过程。 呼吸系,呼吸,本章重点：1. 肺通气的动力：直接和间接动力各是什么；呼吸运动、胸内负压的形成及意义。2. 肺通气的阻力：弹性阻力、肺泡表面活性物质及生理作用。 3. 肺泡通气量 4. 气体的交换：气体的交换原理、影响气体交换的因素、通气/血流比值。,呼吸系统的生理功能,60,呼吸本章重点：呼吸系统的生理功能60,呼吸,5. 气体在血液中的运输：血氧容量、血氧含量与血氧饱合度、氧离曲线及其影响因素。6.呼吸运动的调节：呼吸中枢,化学感受性反射和肺牵张反射的过程和意义。,呼吸系统的生理功能,61,呼吸5. 气体在血液中的运输：血氧容量、血氧含量与血氧饱合度,返回1,呼吸系统的生理功能,62,返回1呼吸系统的生理功能62,呼吸系统的生理功能,63,呼吸系统的生理功能63,呼吸,返回2,返回3,呼吸系统的生理功能,64,呼吸返回2返回3 呼吸系统的生理功能64,返回,呼吸系统的生理功能,65,返回呼吸系统的生理功能65,返回,呼吸系统的生理功能,66,返回呼吸系统的生理功能66,呼吸系统的生理功能,67,呼吸系统的生理功能67,返回,呼吸系统的生理功能,68,返回呼吸系统的生理功能68,呼吸,返回,呼吸系统的生理功能,69,呼吸返回呼吸系统的生理功能69,呼吸,返回,呼吸系统的生理功能,70,呼吸返回呼吸系统的生理功能70,呼吸,返回,呼吸系统的生理功能,71,呼吸返回呼吸系统的生理功能71,呼吸,肺泡、血液和组织中气体的分压(mmHg) 肺泡气 动脉血 静脉血 组织PO2 102 100 40 40PCO2 40 40 46 46,呼吸系统的生理功能,72,呼吸肺泡、血液和组织中气体的分压(mmHg)呼吸系统的生理功,返回1,呼吸系统的生理功能,73,返回1呼吸系统的生理功能73,呼吸,肺泡、血液和组织中气体的分压(mmHg) 肺泡气 动脉血 静脉血 组织PO2 102 100 40 40PCO2 40 40 46 46,呼吸系统的生理功能,74,呼吸肺泡、血液和组织中气体的分压(mmHg)呼吸系统的生理功,返回2,呼吸系统的生理功能,75,返回2呼吸系统的生理功能75,返回,跳转,呼吸系统的生理功能,76,返回跳转呼吸系统的生理功能76,呼吸,返回,呼吸系统的生理功能,77,呼吸返回呼吸系统的生理功能77,呼吸,返回1,返回2,呼吸系统的生理功能,78,呼吸返回1返回2呼吸系统的生理功能78,呼吸,返回,2,3,呼吸系统的生理功能,79,呼吸返回23呼吸系统的生理功能79,呼吸,返回,呼吸系统的生理功能,80,呼吸返回呼吸系统的生理功能80,呼吸系统的生理功能,81,呼吸系统的生理功能81,呼吸,2,呼吸系统的生理功能,82,呼吸脑桥延髓脊髓PBKF核群中枢吸气活动发生器吸气切断机制吸,主动脉体,颈动脉体,迷走神经,窦神经,呼吸系统的生理功能,83,主动脉体颈动脉体迷走神经窦神经呼吸系统的生理功能83,外周化学感受器,返回,PCO2,呼吸中枢,膈N 肋间N,呼吸肌,呼吸运动,脑脊液,血脑屏障,中枢化学感受器,呼吸系统的生理功能,84,外周化学感受器 返回PCO2呼吸中枢膈N 肋间N,外周化学感受器,H+,呼吸中枢,膈N 肋间N,呼吸肌,呼吸运动,脑脊液,血脑屏障,中枢化学感受器,2,呼吸系统的生理功能,85,外周化学感受器 H+呼吸中枢膈N 肋间N呼吸肌,呼吸系统的生理功能,86,呼吸系统的生理功能86,呼吸系统的生理功能,87,呼吸系统的生理功能87,呼吸系统的生理功能,88,呼吸系统的生理功能88,