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1、第五章 呼 吸(Respiration)3.呼吸过程：呼吸过程：1.概念概念: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。2.意义意义:呼吸过程的三个环节呼吸过程的三个环节概 述 肺通气肺通气外呼吸外呼吸内呼吸内呼吸肺换气肺换气 气体运输气体运输 组织换气组织换气O2CO2肺肺细胞内细胞内氧化代谢氧化代谢血液循环血液循环组织细胞组织细胞(组织呼吸组织呼吸)维持机体新陈代谢和功能活动所必需的基本生理过程。维持机体新陈代谢和功能活动所必需的基本生理过程。第一节第一节 呼吸系统的组成及结构呼吸系统的组成及结构 呼呼吸吸系系统统由由肺肺肺肺和和呼呼呼呼吸吸吸吸道道道道组成。组成。
2、一、呼吸系统的组成一、呼吸系统的组成 气管和主支气管气管和主支气管气管气管 上端起自环状软骨下缘，向上端起自环状软骨下缘，向下至胸骨角平面分为左、右主下至胸骨角平面分为左、右主支气管。通常由支气管。通常由14181418个气管软个气管软骨构成。分叉处称骨构成。分叉处称气管叉气管叉。主支气管主支气管 连于气管叉与肺门之间，分连于气管叉与肺门之间，分左、右主支气管。左、右主支气管。右主支气管右主支气管短、粗较陡直。短、粗较陡直。左主支气管左主支气管细、细、长较横平。长较横平。二、二、肺肺 肺肺是是呼吸系统最重要的器官，也是气体呼吸系统最重要的器官，也是气体交换的场所。新生儿的肺呈淡红色，成年交换的
3、场所。新生儿的肺呈淡红色，成年人呈暗红色，老年人为蓝黑色。人呈暗红色，老年人为蓝黑色。（一）肺的位置（一）肺的位置 肺肺位位于于胸胸腔腔内内，左左、右右各各一一，分分别别居居于于纵纵隔隔两两侧侧，其其下下方方为为膈膈，外外侧侧为为肋肋和和肋肋间间隙隙，最最高高点点（肺肺尖尖）可可突突出出到到胸胸廓廓上上口口达达颈颈根根部。部。（二）肺的形态和结构（二）肺的形态和结构 肺的形态近似圆锥形，具有：肺的形态近似圆锥形，具有：肺的肺的重要结构重要结构 肺门肺门肺门肺门：位于肺的内侧位于肺的内侧面中央凹陷处有主支气管，面中央凹陷处有主支气管，肺动、静脉，支气管动、肺动、静脉，支气管动、静脉以及淋巴管，神
4、经等静脉以及淋巴管，神经等进出。进出。肺根肺根肺根肺根：出入肺门的诸出入肺门的诸结构被结缔组织包绕而成结构被结缔组织包绕而成的束状结构。的束状结构。胸胸胸胸 膜：膜：膜：膜：是分别覆盖于左、右肺表面，胸廓内是分别覆盖于左、右肺表面，胸廓内表面，纵隔侧面和膈上面的一层浆膜。表面，纵隔侧面和膈上面的一层浆膜。脏胸膜脏胸膜脏胸膜脏胸膜（肺外膜）：被覆于肺表面并伸入肺裂（肺外膜）：被覆于肺表面并伸入肺裂内的胸膜。内的胸膜。壁胸膜：壁胸膜：壁胸膜：壁胸膜：被覆于胸壁内表面、膈上面与纵隔侧被覆于胸壁内表面、膈上面与纵隔侧面的胸膜。面的胸膜。胸膜腔：胸膜腔：胸膜腔：胸膜腔：脏、壁胸膜在肺根处相互移行，在左、
5、脏、壁胸膜在肺根处相互移行，在左、两肺周围分别围成左、右各一个完全密闭的呈负压两肺周围分别围成左、右各一个完全密闭的呈负压的潜在腔隙。的潜在腔隙。（一）胸膜（一）胸膜三、胸膜和纵隔三、胸膜和纵隔1、壁胸膜的分部、壁胸膜的分部 壁胸膜以衬覆部位不同可分为相互移行的四部分：壁胸膜以衬覆部位不同可分为相互移行的四部分：膈胸膜：膈胸膜：膈胸膜：膈胸膜：覆盖于膈的上面；覆盖于膈的上面；肋胸膜：肋胸膜：肋胸膜：肋胸膜：贴于胸壁内面；贴于胸壁内面；纵隔胸膜：纵隔胸膜：纵隔胸膜：纵隔胸膜：膜紧贴纵隔两侧面；膜紧贴纵隔两侧面；胸膜顶：胸膜顶：胸膜顶：胸膜顶：包裹在肺尖的周围。包裹在肺尖的周围。2、肺胸膜、肺胸膜
6、 脏胸膜脏胸膜（肺（肺外膜）：被覆于外膜）：被覆于肺表面并伸入肺肺表面并伸入肺裂内的胸膜。裂内的胸膜。（二）纵隔（二）纵隔 纵隔是左、右纵隔纵隔是左、右纵隔胸膜间的全部器官、结胸膜间的全部器官、结构及其间结缔组织的总构及其间结缔组织的总称。称。纵隔通常以胸骨角纵隔通常以胸骨角平面，将纵隔分为上纵平面，将纵隔分为上纵隔和下纵隔。下纵隔再隔和下纵隔。下纵隔再以心包前、后缘为界又以心包前、后缘为界又可分为前纵隔、中纵隔可分为前纵隔、中纵隔和后纵隔三部。和后纵隔三部。第二节第二节 肺通气肺通气(Pulmonary ventilation)肺与外界环境之间气体交换的过程。肺与外界环境之间气体交换的过程。
7、肺通气：肺通气：一、肺通气原理一、肺通气原理（一）肺通气的动力（一）肺通气的动力肺通气的动力肺通气的动力 肺通气的阻力肺通气的阻力 肺通气肺通气直接动力：直接动力：呼吸运动呼吸运动原动力：原动力：大气与肺泡气之间的压差大气与肺泡气之间的压差1.呼吸运动呼吸运动（1）概念：呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大和缩小。）概念：呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大和缩小。吸气运动吸气运动呼气运动呼气运动 （2）呼吸过程）呼吸过程吸气肌吸气肌(-)胸廓缩小胸廓缩小肺缩小肺缩小肺内压肺内压大气压大气压呼气呼气节能的最佳呼吸方式（节能的最佳呼吸方式（吸气主动吸气主动,呼气被动呼气被动）平静呼吸：平静呼吸：用力呼吸：用力呼
8、吸：耗能高（耗能高（吸气主动吸气主动,呼气主动呼气主动）吸气肌吸气肌(+)胸廓扩大胸廓扩大肺扩大肺扩大肺内压肺内压大气压大气压吸气吸气（3 3）呼吸运动形式呼吸运动形式胸式呼吸胸式呼吸 腹式呼吸腹式呼吸（2）肺内压的周期性变化）肺内压的周期性变化平静呼气时：肺内压：平静呼气时：肺内压：+1+2mmHg用力呼气时：肺内压：用力呼气时：肺内压：+60+140mmHg2.2.肺内压肺内压（intrapulmonary pressure)（1）概念）概念:肺泡内气体的压力。肺泡内气体的压力。吸气末呼气末：肺内压吸气末呼气末：肺内压=大气压大气压 压力差压力差=0 无气体流动无气体流动平静吸气时：肺内压
9、：平静吸气时：肺内压：-1-2mmHg用力吸气时：肺内压：用力吸气时：肺内压：-100-30mmHg吸气初：肺内压吸气初：肺内压 大气压大气压 呼气开始呼气开始呼气末：肺内压呼气末：肺内压=大气压大气压 呼气停止呼气停止3.胸膜腔内压胸膜腔内压(intralpueral pressure)（1）形成形成胸内压胸内压=肺内压肺内压-肺回缩力肺回缩力 =大气压大气压-肺回缩力肺回缩力 =-=-肺回缩力肺回缩力呼气末呼气末:-3:-3-5 mmHg-5 mmHg吸气末吸气末:-5:-5-10 mmHg-10 mmHg（2 2）胸内负压胸内负压生理意义生理意义 有利于静脉血与淋巴液回流有利于静脉血与淋
10、巴液回流有利于肺和小气道的扩张有利于肺和小气道的扩张气胸气胸(二二)肺通气的阻力（了解）肺通气的阻力（了解）弹性阻力弹性阻力肺弹性阻力肺弹性阻力胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力非弹性阻力非弹性阻力（70%）（30%）肺泡表面张力肺泡表面张力(2/3):肺的弹性回缩力肺的弹性回缩力(1/3)气道阻力（主要）气道阻力（主要）惯性阻力惯性阻力组织粘滞阻力组织粘滞阻力（80%90%）气体速度、气流形式及气体速度、气流形式及管径大小管径大小球形液球形液-气界面气界面,表面张力向表面张力向心心,倾向使肺泡缩小倾向使肺泡缩小.维持肺泡容积的相对稳定；维持肺泡容积的相对稳定；防止液体在肺泡积聚；防止液体在肺泡积聚；降
11、低吸气阻力，减少吸气做功。降低吸气阻力，减少吸气做功。肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质(1)(1)成分成分:二棕榈酰卵磷脂（二棕榈酰卵磷脂（DPPC）(由肺泡上皮由肺泡上皮型细胞分泌型细胞分泌)(2)(2)作用：作用：降低降低肺泡表面张力肺泡表面张力(alveolar surface tension)(3)生理意义生理意义5.深吸气量深吸气量(IC,inspiratory capacity)=TV+IRV6.功能残气量功能残气量(FRV,functional residual capaity)=TV+ERV7.肺活量肺活量(VC,vital capacity)=IRV+TV+ERV 时间肺活量
12、时间肺活量（timed vital capacity)8.肺总量肺总量(TLC,total lung capacity)=IRV+TV+ERV+RV1.潮气量潮气量(TV，tidal volume)2.补吸气量补吸气量(IRV,inspiratory reserve volume)3.补呼气量补呼气量(ERV,expiratory eserve volume)4.残气量残气量(余气量余气量)(RV,residual volume)三、三、肺通气功能的评定测定肺通气功能的评定测定 肺肺容容积积肺肺容容量量(一一)肺容量和肺容积肺容量和肺容积基本肺容积和肺容量基本肺容积和肺容量（Basic Pul
13、monary Volume and Pulmonary Capacity）补吸补吸气量气量肺肺总总容容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呼补呼气量气量残气量残气量潮气量潮气量（二）肺通气量（二）肺通气量每分钟进出每分钟进出肺部肺部的气体量。的气体量。每分通气量每分通气量=潮气量潮气量(TV)呼吸频率呼吸频率(R)2.肺泡通气量肺泡通气量：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。肺泡通气量肺泡通气量=（潮气量（潮气量-无效腔量）无效腔量）呼吸频率呼吸频率1.每分通气量：每分通气量：吸气末吸气末1502500150350500呼气呼气1502500呼气末呼气末15
14、0350150解剖无效腔解剖无效腔吸气吸气呼气末呼气末2500被测者被测者肺泡通气量肺泡通气量(毫升毫升/分分)呼吸频率呼吸频率(次次/分分)肺通气量肺通气量(毫升毫升/分分)潮气量潮气量(毫升毫升)正常安静正常安静168000500浅快呼吸浅快呼吸2503280003200深慢呼吸深慢呼吸10008800068005600不同呼吸频率、潮气量对肺通气量及肺泡通气量的影响不同呼吸频率、潮气量对肺通气量及肺泡通气量的影响从气体交换效果看，从气体交换效果看，深而慢的呼吸比浅而快的呼深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更为有效。吸更为有效。结论：结论：第三节第三节 肺换气和组织换气肺换气和组织换气方式：方式：
15、扩散扩散动力：动力：气体分压差气体分压差一、一、气体交换的原理气体交换的原理二、肺泡气体交换和组织气体交换过程二、肺泡气体交换和组织气体交换过程第四节第四节 气体在血液中运输气体在血液中运输O2和和CO2在在 血液血液中存在的形式中存在的形式物理溶解物理溶解化学结合（多）化学结合（多）一、氧的运输一、氧的运输v血红蛋白（血红蛋白（Hb）是重要的运输工具是重要的运输工具Hb+OHb+O2 2 HbOHbO2 2PoPo2 2高高PoPo2 2 低低物理溶解：物理溶解：1.5%化学结合：化学结合：98.5%二、二、二氧化碳的运输二氧化碳的运输HbNH2+CO2 HbNHCOOH碳酸氢盐碳酸氢盐（8
16、8%88%）动画动画 氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白（7%）动画动画物理溶解物理溶解 5%5%化学结合化学结合 95%95%CO2+H2O H2CO3 HCO3-+H+碳酸酐酶碳酸酐酶 第五节第五节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节一、呼吸中枢一、呼吸中枢二二.呼吸的反射性调节呼吸的反射性调节(一一)肺牵张反射肺牵张反射(Pulmonary stretch reflex)（黑黑-伯反射）伯反射）1.概念概念:由肺扩张引起吸气抑制或肺缩小引起吸气由肺扩张引起吸气抑制或肺缩小引起吸气 兴奋的反射。兴奋的反射。吸气停止转为呼气。吸气停止转为呼气。迷走神经迷走神经吸气时肺扩张吸气时肺扩张肺牵张感受器肺牵
17、张感受器(+)(气管、支气管、气管、支气管、细支气管平滑肌细支气管平滑肌)延髓延髓吸气中枢吸气中枢（-）吸气肌吸气肌（-）膈神经膈神经肋间神经肋间神经例如实验中同时剪断双侧迷走神经例如实验中同时剪断双侧迷走神经 长吸式呼吸长吸式呼吸呼吸变得深而慢。呼吸变得深而慢。2.反射过程：反射过程：（二）化学感受性反射（二）化学感受性反射（1）外周化学感受器：外周化学感受器：h适宜刺激适宜刺激:动脉血动脉血PO2、PCO2 、H+1、化学感受器、化学感受器（2）中枢化学感受器）中枢化学感受器h生理刺激：脑脊液和局部细胞生理刺激：脑脊液和局部细胞外液中的外液中的H+；表：表：PCOPCO2 2、P P、PO
18、PO2 2 对呼吸的对呼吸的调节调节调节因素调节因素调节作用调节作用作用途径作用途径PCO2PPO2是呼吸的生理性刺激因素是呼吸的生理性刺激因素PCO2 适度升高，加强呼吸适度升高，加强呼吸超过一定限度，抑制呼吸，超过一定限度，抑制呼吸，起麻醉效应起麻醉效应中枢化学感受器（中枢化学感受器（+）（为主）（为主）外周化学感受器（外周化学感受器（+）严重低严重低O2时，呼吸抑制时，呼吸抑制甚至停止。甚至停止。轻度低轻度低O2时，呼吸加强。时，呼吸加强。外周化学感受器（外周化学感受器（+）外周化学感受器（外周化学感受器（+）直接抑制呼吸中枢直接抑制呼吸中枢(为主为主)+增加时，呼吸加强。增加时，呼吸加
19、强。外周化学感受器外周化学感受器(为主为主)（+不易通过血脑屏障）不易通过血脑屏障）一一.名词解释：名词解释：1.肺通气肺通气2.胸膜腔内压胸膜腔内压 3.肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质 4.潮气量潮气量 5.肺活量肺活量 6.时间肺活量时间肺活量7.每分通气量每分通气量8.肺泡通气量肺泡通气量 9.肺牵张反射肺牵张反射 复复 习习 思思 考考 题题二、问答题二、问答题1.胸膜腔内压的生理意义。胸膜腔内压的生理意义。2.肺泡表面活性物质是什么？该物质有何生理意义。肺泡表面活性物质是什么？该物质有何生理意义。3.试述试述CO2增多时，对呼吸运动影响的主要机制。增多时，对呼吸运动影响的主要机制。4.为什么在一定范围内深而慢的呼吸比浅而快的呼为什么在一定范围内深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更有效。（从肺通气效率来说）。吸更有效。（从肺通气效率来说）。5.O2和和CO2在血液中是如何运输的？在血液中是如何运输的？6.试述评价肺通气功能的主要指标。试述评价肺通气功能的主要指标。7.增大无效腔，呼吸有何改变，为什么？增大无效腔，呼吸有何改变，为什么？8.试述呼吸的环节。试述呼吸的环节。