医科大学精品课件：第5章 呼吸2.ppt

1、第五章第五章 呼呼 吸吸 信阳职业技术学院信阳职业技术学院 生理教研室生理教研室 肖猛肖猛 2.2.胸膜腔内压胸膜腔内压 密闭；没有气体，密闭；没有气体， 呈呈负压负压状态；仅状态；仅 有少量浆液，润有少量浆液，润 滑，减小呼吸时滑，减小呼吸时 两层胸膜的摩擦；两层胸膜的摩擦； 增加内聚力，使增加内聚力，使 两层胸膜贴合不两层胸膜贴合不 易分开。易分开。 成因成因: : 两两种方向相反作用力的代数和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

2、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 作用：作用： 使肺和小气道总是处于扩张状态而不至于萎使肺和小气道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。缩，肺可以随胸廓的扩大而扩张。 作用于胸腔内其他器官，如腔静脉和胸导管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。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

3、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: 1/3: 1/3 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)(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

4、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) ) （CL）= V/P 正常人胸廓和肺顺应性约为正常人胸廓和肺顺应性约为0.2 L/cmH2O。 跨肺压的改变跨肺压的改变 肺容量的改变肺容量的改变 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 O 肺弹性阻力的来源：肺弹性阻力的来源： 肺的弹性阻力肺的弹性阻力 .肺泡表面张力肺泡表面

5、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。 负面影响：负面影响：阻止肺泡扩张；促进肺部组织液生成；使阻止肺泡扩张；促进肺部组织液生成；使 相通的大小肺泡内压不稳定相通的大小肺泡内压不稳定。 肺弹性组织回缩力肺弹性组织回缩力:1/3:1/3 肺泡表面张力肺泡表面张力:2/3:2/3 根据根据Laplace定律，定律，P（回缩力）（回缩力）=2T（表面张力）（表面张力）/r 型表面活性物质型表面活性物质 ( DPL( DPL或或D

6、PPC )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、肺血栓等成人肺炎、肺血栓等表面活性物质表面活性物质肺肺 不张。不张。 胎儿发育胎儿发育3030周左右才开始分泌表面活性物质周左右才开始分泌表面活性物质， 故早产儿可因缺乏表面活性物质而发生肺不张和新故早产儿可因缺乏表面活性物质而发生肺不张和新 生儿肺透明膜病生儿肺

7、透明膜病呼吸窘迫综合征呼吸窘迫综合征。 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。 自然位置自然位置 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% 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: : 与气流速度有

8、关：与气流速度有关： 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） 三、肺通气功能的指标三、肺通气功能的指标 ( (一一) )肺容积和肺容量肺容积和肺容量 吸吸 呼呼 1.1.肺容积肺容积 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。 补吸气量补吸气量（IRVIRV）：平静吸气末再尽力吸气，所能增：平静吸气末再尽力吸气，所能增 加的吸入气体量。加的吸入气体量。 补

9、呼气量补呼气量（ERVERV）：平静呼气末再尽力呼气，：平静呼气末再尽力呼气， 所能增所能增 加的呼出气体量。加的呼出气体量。 余气量余气量（RVRV）：最大呼气最大呼气后，肺内仍残留不能呼出的后，肺内仍残留不能呼出的 气体量。气体量。 吸吸 呼呼 2.2.肺容量肺容量: :肺容积中两项或两项以上联合气体量。肺容积中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：从平静呼气末作最大吸气时所 能吸入的气体量。能吸入的气体量。 （2 2）功能残气量功能残气量（FRCFRC）：平静呼气末平静呼气末尚存留于肺内尚存留于肺内 的气体量。的气体量。2500m

10、l2500ml 吸吸 呼呼 (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 肺活量肺活量(VC)(VC)：尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大：尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大 气体量。男性：气体量。男性：3500ml 3500ml 女性：女性：2500ml2500ml 用力呼气量用力呼气量(FEV)(FEV)（时间肺活量）（时间肺活量） ：用力吸气后再：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。用力并快速呼出的气体量占肺活量的百分数。 吸吸 呼呼 吸吸 呼呼 (4) (4) 肺总量肺总量：肺能容纳的最大气体量。肺能容纳的最大气体量。 肺活量残气量。男性：

11、肺活量残气量。男性：5000ml 5000ml 女性：女性：3500ml3500ml （二）（二） 肺通气量肺通气量 每分通气量每分通气量：每分钟进肺或出肺的气体总量。每分钟进肺或出肺的气体总量。 潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率( (次次/ /分分) 6) 6- -9L9L 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) ) 150L150L 通气贮量百分比通气贮量百分比= = 93%93%，小于，小于70%70%为通气贮备功能不良。为通气贮备功能不良。 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%1

12、00% 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。道，气体在此处不能与血液进行气体交换。 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。 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

13、通气量(ml/m)(ml/m) 肺泡通气量肺泡通气量(ml/m)(ml/m) 1212 500500 6 6 60006000 42004200 10001000 60006000 51005100 24002400 60006000 250250 2424 患者李某，男，患者李某，男，30岁，身体健康，无既往病史，因建岁，身体健康，无既往病史，因建 筑施工不慎从二楼摔下，右胸壁剧烈疼痛，胸闷、气筑施工不慎从二楼摔下，右胸壁剧烈疼痛，胸闷、气 促、呼吸困难，急诊入院。经检查，患者轻度发绀，促、呼吸困难，急诊入院。经检查，患者轻度发绀， 右前胸壁有右前胸壁有15*20cm皮下淤血，胸壁浮动，两肺

14、未闻皮下淤血，胸壁浮动，两肺未闻 及湿罗音，胸片见右侧胸壁第及湿罗音，胸片见右侧胸壁第5、6肋骨有骨折，右肺肋骨有骨折，右肺 被压缩约被压缩约70%。2小时后，呼吸困难加重，咳嗽，颈、小时后，呼吸困难加重，咳嗽，颈、 胸部出现皮下气肿，右侧呼吸音消失。胸部出现皮下气肿，右侧呼吸音消失。 诊断：右肺闭合性气胸诊断：右肺闭合性气胸 问题与思考：问题与思考： 1、诊断患者为右肺闭合性气胸的依据是什么？、诊断患者为右肺闭合性气胸的依据是什么？ 2、气胸患者的呼吸与循环功能会发生哪些变化？、气胸患者的呼吸与循环功能会发生哪些变化？ 第二节第二节 气体的交换气体的交换 气体扩散：气体扩散：气体分子通过生物

15、膜从气体分子通过生物膜从分压分压高处向低处高处向低处 扩散的过程扩散的过程 扩散速率扩散速率 气体的动力：膜两侧的气体分压差。气体的动力：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、气体交换的原理一、气体交换的原理 在混合气体的总压力中，某种在混合气体的总压力中，某种 气体所占有的压力气体所占有的压力 二、气体交换过程二、气体交换过程 肺换气 组织换气 三、影响气体交换的主要因素三、影响气体交换的主要因素 （一）影响肺换气的因素（一）影响肺换气的因素 1.1.呼吸膜的面积和厚度呼吸膜的面积和厚度 6 6层层1m1m厚厚：呼吸膜厚度：

16、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。 2.2.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 （二）影响组织换气的因素（二）影响组织换气的因素 组织细胞代谢水平组织细胞代谢水平 细胞代谢活动增强细胞代谢活动增强动脉血与组织间动脉血与组织间PO2和和PCO2差差 距增大，气体交换增强。反之亦然。距增大，气体交换增强。反之亦然。 血液供应情况血液供应情况 代谢产物中酸性物含量多，可扩张血管，增大血流量，代谢产物中酸性物含量多，可扩张血管，增大血流量， 气体交换增强。气体交换增强。 细胞与血管间距细胞与血管间距 间距大间

17、距大气体交换减少，反之亦然。气体交换减少，反之亦然。 运输形式运输形式: : 物理溶解物理溶解: :气体直接溶解于血浆中。气体直接溶解于血浆中。 特征特征: :量小，但必须；量小，但必须； 溶解量与分压呈正比：溶解量与分压呈正比： 化学结合化学结合: :气体与血液中某些物质进行化学结合。气体与血液中某些物质进行化学结合。 特征特征: :量大量大,主要运输形式。主要运输形式。 O O2 2、COCO2 2 血液 物理溶解物理溶解 化学结合化学结合 第三节第三节 气体在血液中的运输气体在血液中的运输 一、氧的运输一、氧的运输 物理溶解物理溶解：(1.5%)(1.5%) 化学结合化学结合: :(98

18、.5%)(98.5%) 1.Hb1.Hb与与O O2 2结合的特征结合的特征 （1 1）反应快、可逆、受）反应快、可逆、受POPO2 2的影响、不需酶的催化；的影响、不需酶的催化； （2 2）是氧合，非氧化）是氧合，非氧化 O O2 2分压高时分压高时 O O2 2分压低时分压低时 HbHbO O2 2 HbOHbO2 2 当血液中当血液中去氧去氧HbHb含量含量达达5g/100ml5g/100ml以上，皮肤、粘膜呈蓝紫以上，皮肤、粘膜呈蓝紫 色称色称紫绀紫绀（一般一般是缺是缺O O2 2的标志）。的标志）。 （3 3）1 1分子分子HbHb可与可与4 4分子分子O O2 2可逆结合可逆结合

19、Hb+OHb+O2 2结合的最大量结合的最大量血氧容量血氧容量 1000ml1000ml血血 Hb+OHb+O2 2结合的实际量结合的实际量血氧含量血氧含量 氧含量氧含量 氧容量的氧容量的% %血氧饱和度血氧饱和度 氧离曲线氧离曲线 表示氧分压与血氧饱和度关系的曲线。表示氧分压与血氧饱和度关系的曲线。 （1 1）上段）上段: :坡度较平坦。坡度较平坦。 表明此时表明此时POPO2 2变化大时变化大时， 血氧饱和度变化小血氧饱和度变化小。 意义意义: :保证低氧分压时的高载氧能力保证低氧分压时的高载氧能力。 （2 2）中段）中段: : 坡度较陡。坡度较陡。 POPO2 2降低能促进大量氧离降低能

20、促进大量氧离 意义意义: :维持正常时组织维持正常时组织 氧供。氧供。 （3 3）下段）下段: : 坡度更陡。坡度更陡。 POPO2 2稍有下降稍有下降, ,血氧饱和度就急剧下降。血氧饱和度就急剧下降。 意义意义: :维持活动时组织氧供。维持活动时组织氧供。 1. 1. PcoPco2 2、 PHPH PcoPco2 2PHPH氧离曲线右移氧离曲线右移 PcoPco2 2PHPH氧离曲线左移氧离曲线左移 这种酸度对这种酸度对HbHb与与o o2 2亲和力的影响，称为波尔效应。亲和力的影响，称为波尔效应。 意义：在肺脏促进氧合在组织促进氧离。意义：在肺脏促进氧合在组织促进氧离。 影响氧离曲线的因

21、素影响氧离曲线的因素 2.2.温度温度 (1) T(1) T氧离曲线右移氧离曲线右移氧离易氧离易 如：组织代谢如：组织代谢局部局部 T T+CO+CO2 2H H+ +曲线右移曲线右移氧离易氧离易 (2)T(2)T氧离曲线左移氧离曲线左移氧离难氧离难 如：低温麻醉时如：低温麻醉时，应防组织缺应防组织缺o o2 2 冬天冬天，末梢循环末梢循环+ +氧离难氧离难局部红局部红、易冻伤易冻伤 3 3. . 2,32,3- -二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 (1)(1)高原缺氧高原缺氧 RBCRBC无氧代谢无氧代谢 2,32,3- -二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸氧离氧离 曲线右移曲线右移氧离易氧离易 注：这一效应

22、是机体对低注：这一效应是机体对低o o2 2适应的重要机制；适应的重要机制； 但此时肺泡但此时肺泡PoPo2 2，RBCRBC无氧代谢产生过多的无氧代谢产生过多的DPGDPG， 也防碍了在肺部的氧合，故是否对机体有利尚无定论。也防碍了在肺部的氧合，故是否对机体有利尚无定论。 (2)(2)大量输入冷冻血大量输入冷冻血2,32,3- -二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸氧离曲线左移氧离曲线左移 氧离难氧离难 （冷冻血冷冻血3 3周后，周后，RBCRBC无氧代谢无氧代谢停止，停止，2,32,3- -二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸） 故：应注意缺氧。故：应注意缺氧。 （二）（二）COCO2 2的运输的运输 物理溶解：

23、物理溶解： 5 5 化学结合：化学结合：9595 碳酸氢盐碳酸氢盐 8888 氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白 7 7 碳酸氢盐的形式碳酸氢盐的形式 碳酸酐酶碳酸酐酶 H H2 2COCO 3 3 HCOHCO3 3- -H H+ + COCO2 2H H2 2O O 氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白 7 7 调节因素：血红蛋白氧含量。调节因素：血红蛋白氧含量。 去氧血红蛋白去氧血红蛋白比氧合血红蛋白易于易于二氧化碳结合成氨基甲酸 血红蛋白。当动脉血流经组织时，HbO2释放出O2，去氧血红 蛋白与CO2的结合能力强，结合CO2就多，可形成大量的氨基 甲酸血红蛋白。 HbNHHbNH2 2+CO

24、+CO2 2 在肺脏在肺脏 在组织在组织 HbNHCOOHHbNHCOOH 第四节第四节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节 一、呼吸中枢一、呼吸中枢 延髓是呼吸基本中枢延髓是呼吸基本中枢, ,脑桥是呼吸调整中枢（脑桥是呼吸调整中枢（抑制吸气抑制吸气）。）。 吸气活动发生器和吸气切断机制模型吸气活动发生器和吸气切断机制模型 （一）（一）肺牵张反射肺牵张反射( (黑黑- -伯反射伯反射) ) 指肺扩张或肺萎陷引起的吸气抑制或吸气兴指肺扩张或肺萎陷引起的吸气抑制或吸气兴 奋的反射。包括肺扩张、肺萎陷反射。奋的反射。包括肺扩张、肺萎陷反射。 肺萎陷反射肺萎陷反射 明显肺萎陷时才出现，对阻止呼气过深和肺明显

25、肺萎陷时才出现，对阻止呼气过深和肺 不张等可能起一定作用，但在平静呼吸调节中的不张等可能起一定作用，但在平静呼吸调节中的 意义不大，意义不大， 二、呼吸的反射性调节二、呼吸的反射性调节 （二）呼吸肌本体感受性反射（二）呼吸肌本体感受性反射 （三）化学感受性反射（三）化学感受性反射 化学化学 感受器感受器 中枢化学感受器中枢化学感受器延髓腹外侧浅表延髓腹外侧浅表 外周化学感受器外周化学感受器颈动脉体、主动脉体颈动脉体、主动脉体 POPO2 2 、PCOPCO2 2 、 H H+ + H H+ + 窦 神 经 窦 神 经 主 动 脉 神 经 主 动 脉 神 经 延髓呼吸中枢延髓呼吸中枢 2.CO2

26、.CO2 2、H H+ +和低和低O O2 2对呼吸的调节对呼吸的调节 （1 1）COCO2 2对呼吸的调节对呼吸的调节 COCO2 2是调节呼吸的是调节呼吸的最重要最重要的生理性化学因素。的生理性化学因素。 1 1时时呼吸开始加深；呼吸开始加深； COCO2 244时时呼吸加深加快呼吸加深加快, ,肺通气量肺通气量1 1倍以上倍以上; ; 66时时肺通气量可增大肺通气量可增大6 6- -7 7倍倍; ; 77以上以上呼吸减弱呼吸减弱=CO=CO2 2麻醉。麻醉。 机制机制: : 呼吸加深加快呼吸加深加快 延髓呼吸中枢延髓呼吸中枢+ + 外周化学感受器外周化学感受器+ + 中枢化学感受器中枢化

27、学感受器+ + COCO2 2透过血脑屏障进入脑脊液透过血脑屏障进入脑脊液: : COCO2 2H H2 2OHOH2 2COCO3 3H H+ +HCOHCO3 3- - COCO2 2 （2 2）H H+ +对呼吸的调节对呼吸的调节 HH+ +呼吸加强呼吸加强 HH+ +呼吸抑制呼吸抑制 （3 3）低氧对呼吸的调节）低氧对呼吸的调节 缺氧对呼吸中枢的直接作用是抑制缺氧对呼吸中枢的直接作用是抑制, ,并与缺并与缺 氧程度呈正相关；低氧程度呈正相关；低O O2 2兴奋呼吸的作用，完全兴奋呼吸的作用，完全 是通过是通过外周化学感受器外周化学感受器实现的。实现的。 轻度缺氧时轻度缺氧时 表现为呼吸

28、增强。表现为呼吸增强。 严重缺氧时严重缺氧时 呼吸减弱，甚至停止。呼吸减弱，甚至停止。 由图可见由图可见，当一种当一种 因素改变而另两种因素因素改变而另两种因素 不加控制时不加控制时，作用强度作用强度 PCOPCO2 2HH+ + POPO2 2。 表明三者的作用是表明三者的作用是 相互影响的相互影响的。 三、防御性呼吸反射三、防御性呼吸反射 防御性呼吸反射是呼吸道黏膜受到防御性呼吸反射是呼吸道黏膜受到 刺激时所引起，以清除刺激物为目的的刺激时所引起，以清除刺激物为目的的 反射性呼吸变化。反射性呼吸变化。 常见的防御性呼吸反射有咳嗽反射常见的防御性呼吸反射有咳嗽反射 和喷嚏反射。和喷嚏反射。

29、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 层流层流 湍流湍流 上一页上一页 章目录章目录