正常人体功能05呼吸feng-PPT课件.ppt
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1、第五章第五章 呼呼 吸吸第一节第一节 肺肺 通通 气气第三节第三节 气体在血液中的运输气体在血液中的运输第四节第四节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节第二节第二节 肺换气和组织换气肺换气和组织换气概概 述述呼吸呼吸:呼吸全过程:呼吸全过程: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。呼吸过程呼吸过程:肺通气肺与外界环境之间的气体交换。肺换气肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换。气体在血液中的运输组织换气组织毛细血管血液与组织细胞之间的气体交换。第一节第一节 肺肺 通通 气气 一、肺通气的原理一、肺通气的原理(一)肺通气的动力(一)肺通气的动力呼吸肌收缩舒张呼吸肌收缩舒张(原动
2、原动力力)胸廓扩大缩小胸廓扩大缩小肺肺扩大缩小扩大缩小肺内压变化肺内压变化肺泡与外界环境之间肺泡与外界环境之间的压力差的压力差(直接动力直接动力)1.1.呼吸运动呼吸运动 型式型式:按呼吸深度分按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸;平静呼吸和用力呼吸;按动作部位分按动作部位分:混合呼吸混合呼吸:正常成人。正常成人。腹式呼吸腹式呼吸:婴儿、胸膜炎、胸腔积液。婴儿、胸膜炎、胸腔积液。胸式呼吸胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块、严重腹水、腹腔有巨大肿块、频率频率:成人成人:12:121818次次/分分 婴儿婴儿:60:607070次次/分分呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓有节律地扩大呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓
3、有节律地扩大与缩小。包括吸气运动和呼气运动。与缩小。包括吸气运动和呼气运动。吸气肌:吸气肌:膈肌和肋膈肌和肋间外肌,使胸廓扩间外肌,使胸廓扩大,产生吸气运动。大,产生吸气运动。呼气肌:呼气肌:肋间内肌肋间内肌和腹肌,使胸廓缩和腹肌,使胸廓缩小,产生呼气运动。小,产生呼气运动。辅助吸气肌:辅助吸气肌:胸锁胸锁乳突肌和斜角肌。乳突肌和斜角肌。呼吸运动过程呼吸运动过程平静呼吸平静呼吸:膈肌收缩使膈顶下移,增大膈肌收缩使膈顶下移,增大胸廓的上下径;胸廓的上下径;肋间外肌收缩使肋骨上提肋间外肌收缩使肋骨上提,扩扩大胸廓前后、左右径大胸廓前后、左右径胸廓容积扩大,肺在胸膜胸廓容积扩大,肺在胸膜腔内压作用下
4、被动扩张腔内压作用下被动扩张肺内压大气压,肺内压大气压,气体经呼吸道入肺气体经呼吸道入肺 吸吸 气气膈肌肋间外肌舒张,膈肌肋间外肌舒张,肋骨和膈肌回位,肋骨和膈肌回位,缩小胸廓上下缩小胸廓上下、前后前后、左右径左右径胸廓容积缩小胸廓容积缩小,肺被动缩小肺被动缩小肺内压大气压,肺内压大气压,气体经呼吸道出肺气体经呼吸道出肺 呼呼 气气呼呼 气气肺内压肺内压大气压大气压缩缩 小小肺肺 脏脏吸吸 气气肺内压肺内压大气压大气压胸胸 廓廓呼呼 吸吸 肌肌缩缩 小小收收 缩缩舒舒 张张扩扩 张张扩扩 张张原动力原动力:呼吸运动呼吸运动是肺通气的原动力。是肺通气的原动力。直接动力直接动力:肺内压肺内压与外界
5、大气压间的与外界大气压间的压力差。压力差。用力呼吸时用力呼吸时:区别区别:用力吸气时,辅助吸气肌也参加。用力吸气时,辅助吸气肌也参加。用力呼气时,除吸气肌舒张外,呼气肌(肋间内用力呼气时,除吸气肌舒张外,呼气肌(肋间内肌肌+腹壁肌)也收缩。腹壁肌)也收缩。平静呼吸时,吸气是主动的,呼气是被动的。平静呼吸时,吸气是主动的,呼气是被动的。用力呼吸时,吸气和呼气都是主动的用力呼吸时,吸气和呼气都是主动的。2.2.肺内压肺内压人工呼吸人工呼吸基本原理基本原理:使肺使肺内与外界大气压内与外界大气压间产生压力差,间产生压力差,方法有多种。方法有多种。3.3.胸膜腔内压胸膜腔内压测定方法测定方法:间接法间接
6、法:气囊测定食管内压以间接反映胸内压气囊测定食管内压以间接反映胸内压 直接法直接法:胸膜腔内压胸膜腔内压成因成因:两种方向相反作用力的代数和两种方向相反作用力的代数和胸内压大气压肺回缩力胸内压大气压肺回缩力胸内压胸内压0 0肺回缩力肺回缩力迫使脏层胸膜回位迫使脏层胸膜回位迫使脏层胸膜外移使肺扩张迫使脏层胸膜外移使肺扩张(肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力)肺肺 回回 缩缩 力力 (大大 气气 压压)肺肺 内内 压压 胸膜腔内压胸膜腔内压作用:作用:使肺总是处于扩张状态而不至于萎缩,使肺总是处于扩张状态而不至于萎缩,肺可以随胸廓的扩大而扩张。肺可以随胸廓的扩大而扩张。作
7、用于胸腔内其他器官,如腔静脉和胸作用于胸腔内其他器官,如腔静脉和胸导管等,有利于静脉血和淋巴液的回流。导管等,有利于静脉血和淋巴液的回流。(二)肺通气的阻力(二)肺通气的阻力非弹性阻力非弹性阻力弹性阻力弹性阻力肺通气阻力肺通气阻力胸廓弹性阻力:与胸廓所处的位置有关胸廓弹性阻力:与胸廓所处的位置有关肺弹性阻力肺弹性阻力气道阻力:与气体流动形式气道阻力:与气体流动形式+气道半径有关气道半径有关粘滞阻力粘滞阻力惯性阻力惯性阻力肺弹性回缩力肺弹性回缩力:1/31/3肺泡表面张力:肺泡表面张力:2/32/3常态下可忽略不计常态下可忽略不计 1.1.弹性阻力和顺应性弹性阻力和顺应性:弹性阻力弹性阻力(R)
8、(R):弹性组织在外力作用下变形时,弹性组织在外力作用下变形时,具有对抗变形的反作用力。具有对抗变形的反作用力。顺应性顺应性(C)(C):在外力作用下,弹性组织的可变在外力作用下,弹性组织的可变形性。同等大小外力作用下,弹性阻力的大时,形性。同等大小外力作用下,弹性阻力的大时,顺应性小,变形程度就小;弹性阻力小时,顺顺应性小,变形程度就小;弹性阻力小时,顺应性大,变形程度就大。应性大,变形程度就大。顺应性顺应性=(1/=(1/弹性阻力弹性阻力)顺应性顺应性=容积变化(容积变化(VV)压力变化(压力变化(PP)L/cmHL/cmH2 2O O3)3)肺弹性阻力的来源:肺弹性阻力的来源:肺的弹性阻
9、力肺的弹性阻力.肺泡表面张力肺泡表面张力 肺泡内的液肺泡内的液-气界面,因界面层的液体分子气界面,因界面层的液体分子受力不均匀,表现的内聚力(表面张力)方向受力不均匀,表现的内聚力(表面张力)方向是向中心的是向中心的使肺泡缩小。使肺泡缩小。肺弹性组织回缩肺弹性组织回缩力力:1/3:1/3肺泡表面张力肺泡表面张力:2/3:2/3根据Laplace定律,P(压力)=2T(表面张力)/r.表面活性物质表面活性物质 (DPL(DPL或或DPPC)DPPC)肺泡肺泡型细胞分泌型细胞分泌作用:作用:a.a.降低肺泡表面张降低肺泡表面张力力降低吸气阻力;降低吸气阻力;b.b.减少肺泡内液的减少肺泡内液的生成
10、生成防肺水肿的发生防肺水肿的发生 c.c.维持肺泡内压的维持肺泡内压的稳定性稳定性防肺泡破裂或防肺泡破裂或萎缩萎缩 临床临床:成人肺炎、肺成人肺炎、肺血栓等血栓等表面活性表面活性物质物质肺不张。肺不张。6 67 7个月胎儿个月胎儿才开始分泌表面活才开始分泌表面活性物质,故早产儿性物质,故早产儿可因缺乏表面活性可因缺乏表面活性物质而发生肺不张物质而发生肺不张和新生儿肺透明膜和新生儿肺透明膜病病呼吸窘迫综合呼吸窘迫综合征。征。吸吸 气气肺泡表面积肺泡表面积DPLDPL分散分散降表面张力的作用降表面张力的作用肺泡表面张力肺泡表面张力肺泡回缩肺泡回缩防肺泡破裂防肺泡破裂 (呼气呼气)()(密集密集)(
11、)()(扩张扩张)(萎陷萎陷)(2 2)胸廓的弹性阻力和顺应性胸廓的弹性阻力和顺应性胸廓的弹性阻力:胸廓是一个双向弹性体,其弹胸廓的弹性阻力:胸廓是一个双向弹性体,其弹性回位力的方向视胸廓所处的位置而改变。性回位力的方向视胸廓所处的位置而改变。非弹性阻力惯性阻力:气流因发动、变速、换向时,因气流惯性所遇到的阻力。粘滞阻力:呼吸时胸廓、肺等组织移位发生摩擦形成的阻力。10%20%呼吸道阻力:气体通过呼吸道时,气体分子间及气体分子与气道管壁之间的摩擦力。80%90%2.2.非弹性阻力非弹性阻力气道阻力气道阻力 气道阻力特点气道阻力特点:只在呼吸运动时产生;只在呼吸运动时产生;流速快流速快阻力大阻力
12、大 与气体流动形式有关:与气体流动形式有关:层流层流阻力小阻力小 湍流湍流阻力大阻力大 与气道半径的与气道半径的4 4次方成反比:次方成反比:(R1R1r r4 4)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1.1.肺容积肺容积l 潮气量潮气量(TVTV):呼吸时,每次吸入或呼出的气体量。呼吸时,每次吸入或呼出的气体量。l 补吸气量补吸气量(IRVIRV):平静吸气末再尽力吸气,所能增加的吸入气体量。平静吸气末再尽力吸气,所能增加的吸入气体量。l 补呼气量补呼气量(ERVERV):l平静呼气末再尽力呼气,平静呼气末再尽力呼气,所能增加的呼出气体量。所能增加的
13、呼出气体量。l 残气量残气量(RVRV):最大呼气后,肺内仍残留不能呼出的气体量。最大呼气后,肺内仍残留不能呼出的气体量。2.2.肺容量肺容量:肺容积两项或两项以上联合气体量。肺容积两项或两项以上联合气体量。(1 1)深吸气量深吸气量(ICIC):):从平静呼气末作最大吸气时所能吸入从平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气体量。的气体量。(2 2)功能残气量功能残气量(FRCFRC):):平静呼气末尚存留于肺内的气平静呼气末尚存留于肺内的气体量。体量。2500ml2500ml肺活量肺活量(VC)(VC):尽力吸气后,从肺内所能呼出的最大气体量。:尽力吸气后,从肺内所能呼出的最大气体量。男性:男性:
14、3500ml 3500ml 女性:女性:2500ml2500ml用力肺活量用力肺活量(FVC)(FVC):一次最大吸气后,尽力尽快呼气所能呼:一次最大吸气后,尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量。出的最大气体量。用力呼气量用力呼气量(FEV)(FEV):用力吸气后再用力并快速呼出的气体量:用力吸气后再用力并快速呼出的气体量占肺活量的百分数。占肺活量的百分数。(3)(3)肺活量、用力肺活量和用力呼气量肺活量、用力肺活量和用力呼气量(4)(4)肺总量肺总量:肺活量残气量肺活量残气量 男性:男性:5000ml 5000ml 女性:女性:3500ml3500ml吸吸呼呼(二二)肺通气量和肺泡通气量:肺通气
15、量和肺泡通气量:肺通气量肺通气量潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率(次次/分分)6-9L)6-9L 最大随意通气量最大随意通气量=最大限度潮气量最大限度潮气量最快呼吸频率最快呼吸频率(次次/分分)150L 150L 通气贮量百分比通气贮量百分比=93%93%最大通气量最大通气量最大通气量最大通气量-每分通气量每分通气量100%100%2.2.肺泡通气量肺泡通气量:生理无效腔生理无效腔:有通气但不进行气体交换的区域。有通气但不进行气体交换的区域。解剖无效腔解剖无效腔:从鼻到终末细支气管是气体进出肺的通道,气体从鼻到终末细支气管是气体进出肺的通道,气体在此处不能与血液进行气体交换。在此处不能与血液进行气
16、体交换。0.15L0.15L肺泡无效腔肺泡无效腔:未发生气体交换的肺泡容积。未发生气体交换的肺泡容积。每分钟吸入肺泡的新鲜空气量,每分钟吸入肺泡的新鲜空气量,(潮气量潮气量-无效腔量无效腔量)呼吸频率。呼吸频率。不同呼吸频率和潮气量时的肺通气量和肺泡通气量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(次呼吸频率(次/m/m)潮气量潮气量(ml)(ml)肺通气量肺通气量(ml/m)(ml/m)肺泡通气量肺泡通气量(ml/m)(ml/m)16165005008 88000800056005600100010008000800068006800320032008000800025025032
17、32 第二节肺换气和组织换气第二节肺换气和组织换气(一)气体的扩散一)气体的扩散 扩散扩散扩散速率扩散速率动力:膜两侧的气体分压差。动力:膜两侧的气体分压差。扩散距离扩散距离分子量分子量分压差分压差温度温度溶解度溶解度扩散面积扩散面积一、基本原理一、基本原理 扩散系数扩散系数(二)呼吸气体和人体不同部位气体的分压二)呼吸气体和人体不同部位气体的分压1.1.呼吸气和肺泡气的成分和分压呼吸气和肺泡气的成分和分压2.2.血液气体和组织气体的分压血液气体和组织气体的分压 kPa(mmHg)分压静脉血动脉血组织PO25.3213.34.0(40)(100)(30)PCO26.125.326.7(46)(
18、40)(50)二、肺换气二、肺换气换气动力换气动力:分压差分压差换气方向换气方向:分压高分压高分压低分压低换气结果换气结果:肺血肺血 组织血组织血 血血 血血(一)肺换气过程一)肺换气过程肺换气肺换气组织换气组织换气(二)影响肺换气的主要因素(二)影响肺换气的主要因素1.1.呼吸膜的厚度呼吸膜的厚度2.2.呼吸膜的面积呼吸膜的面积 6 6层层1m1m厚厚:呼吸膜厚度:呼吸膜厚度气体交换气体交换呼吸膜面积呼吸膜面积气体交换气体交换。3.3.通气通气/血流比值血流比值 V/Q=4.2/5.0=0.84V/Q=4.2/5.0=0.84功能性动-静脉短路肺泡无效腔增大几点说明几点说明:VA/QorVA
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