呼吸生理

呼吸生理呼吸环节：1外呼吸（肺通气+肺换气）2气体在血液中的运输3内呼吸（组织换气）第一节肺通气一、定义肺与外界环境之间的气体交换过程二、肺通气原理气体进出肺取决两方面因素：动力：大气压与肺内压之间的压力差；阻力：肺、气管的弹性阻力和非弹性阻力二、肺通气原理（一）肺通气的动力吸气肌收缩胸廓扩大肺扩张吸气肌舒张吸气肺内压<大气压胸廓缩小肺缩小肺内压>大气压呼气二、肺通气原理（一）肺通气的动力直接动力：肺泡内压力与大气压力之差。原动力：呼吸运动。1.呼吸运动呼吸肌收缩、舒张所造成的胸廓扩大和缩小。膈肌呼吸肌1吸气肌膈肌肋间外肌2呼气肌肋间内肌腹壁肌3辅助呼吸肌斜角肌胸锁乳突肌胸肌背肌呼吸过程：平静呼吸（1）吸气运动（主动过程）膈肌和肋间外肌收缩→膈顶下降、肋骨和胸骨上举、肋骨下缘外翻→胸腔上下径、前后径、左右径↑→胸腔容量↑→肺被动扩张→肺容积↑→肺内压↓<大气压→外界气体进入肺泡（主动吸气）呼吸过程：平静呼吸（2）呼气运动（被动过程）膈肌、肋间外肌舒张→膈顶上升、肋骨和胸骨复位→胸廓回位→胸腔容积↓→肺弹性回缩→肺容积↓→肺内压力升高并大于大气压→气体由肺排出（被动呼气）呼吸过程：用力呼吸机体活动时或异常情况下（缺氧或二氧化碳分压升高）引起深而快的呼吸，也称深呼吸。特点：吸气和呼气都是主动运动。呼吸的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现形式：用力程度：用力呼吸加深加快的呼吸呼吸困难呼吸肌参与：腹式呼吸膈肌活动为主胸式呼吸肋间外肌活动为主混合式呼吸2.肺内压肺泡内的压力。吸气→胸廓扩大→肺扩张→肺容积增大→肺内压下降→小于大气压1~2mmHg→气体入肺→肺内压渐增→肺内压=大气压→吸气肌舒张→胸廓、肺回位→肺容积减小→肺内压增大→大于大气压1~2mmHg→气体出肺外流进入大气→呼气2.肺内压肺泡内的压力。吸气初：肺内压<大气压吸气开始吸气末：肺内压=大气压吸气停止呼气初：肺内压>大气压呼气开始呼气末：肺内压=大气压呼气停止负压人工呼吸正压人工呼吸3.胸内压胸膜腔内的压力。测量：直接法间接法胸内压形成以胸膜腔密闭且含浆液为条件胸廓生长>肺生长胸廓容积>肺容积胸廓将肺拉大肺回缩胸内负压胸内压=肺内压-肺回缩力=大气压-肺回缩力=-肺回缩力呼气末：-3~-5mmHg吸气末：-5~-10mmHg胸内压作用：①维持肺泡扩张状态，使肺随胸廓运动而运动。②利于静脉血及组织液回流呼吸运动（原动力）胸内压变化（间接动力）肺内压与大气压差变化（直接动力）肺通气（二）肺通气的阻力1.弹性阻力（R）和顺应性（C）弹性阻力：弹性组织对抗外力引起的变形而产生的回位力。顺应性：弹性组织在外力作用下的可扩展性。C＝△V/△P顺应性与弹性阻力成反变关系：C=1／R（二）肺通气的阻力1.弹性阻力（R）和顺应性（C）　　　　　　　　　肺容积变化（△V）肺顺应性（CL）＝　　　　　　　　　跨肺压的变化（△P）1)肺静态顺应性肺充血、肺不张、肺纤维化肺顺表面活性物质减少应性肺气肿肺顺应性2）比顺应性=实测肺顺应性／肺总量3）肺弹性阻力来源：①弹性纤维及胶原纤维1/3肺扩张↑→肺弹性纤维，胶原纤维被牵拉↑→肺的弹性回缩力↑→弹性阻力↑→肺性顺应性↓②表面张力2/3（液—气界面）表面张力的作用：使液体表面积缩小。（肺塌陷）表面活性物质产生：肺泡Ⅱ型细胞分泌的二棕榈酰卵磷脂(DPPC)表面活性物质作用降低表面张力:①维持大小肺泡容积稳定小肺泡DPPC密度大，T较小②减小肺间质和肺内的组织液生成，防止肺水肿的发生；防止肺不张。③降低吸气阻力，减少吸气作功。4）胸廓弹性阻力作用：肺容量=67%肺总量时无回缩力肺容量<67%肺总量时吸气动力呼气阻力肺容量>67%肺总量时呼气动力吸气阻力肥胖、胸廓畸形胸膜增厚胸廓顺应性腹内占位病变5）胸廓顺应性△V（胸腔容积）胸廓的顺应性＝△P（跨胸壁压）2.非弹性阻力①惯性阻力②粘滞阻力③气道阻力流速快、湍流、管径小气道阻力大流速慢、层流、管径大气道阻力小影响气道管径的主要因素（1）跨壁压（2）肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用（3）自主神经对气道平滑肌舒缩活动的调节（4）化学因素的影响呼吸功在呼吸过程中，呼吸肌为克服弹性阻力和非弹性阻力而实现肺通气所作的功称为呼吸功。平静呼吸时，每分钟约为0.3~0.6kg·m，其中2/3用来克服弹性阻力，1/3用来克服非弹性阻力。三、基本肺容积、肺容量（一）基本肺容积1.潮气量（VT）每次呼吸时吸入或呼出的气量为潮气量。2.补吸气量（IRV）平静吸气末，再做最大吸气所能吸入的气量。3.补呼气量（EVR）平静呼气末，再做最大呼气所能呼出的气体量4.残气量（RV）最大呼气末尚存留于肺内不能再呼出的气量。三、基本肺容积、肺容量（二）肺容量1.深吸气量（IC）从平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量，它是潮气量与补吸气量之和，衡量最大通气潜能。2.肺活量（VC）尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气量，是潮气量、补吸气量和补呼气量之和。三、基本肺容积、肺容量（二）肺容量3.用力肺活量（FVC）指尽最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气量。4.功能残气量（FRC）平静呼气末尚存留于肺内的气量，等于残气量与补呼气量之和，有缓冲作用。5.肺总量（TLC）肺所能容纳的最大气量，等于肺活量与残气量之和。四、肺通气量（一）每分通气量每分通气量每分钟进或出肺的气体总量。最大通气量尽力作深快呼吸时，每分钟所能吸入或呼出的最大气量。最大每分通气通气量通气量贮量＝×100%百分比最大通气量正常值等于或大于93%，反映通气的贮备能力。SPIROMETRY5.2004.15080%NormalNormal051423Liter165432FVCSeconds3.9002.35060%ObstructiveFVCobstructiveFEV1FEV1FEV1FVCFEV1/FVC（二）无效腔解剖无效腔无效腔生理无效腔＝解剖无效腔＋肺泡无效腔肺泡通气量每分钟吸入肺泡的新鲜气量。=（潮气量－无效腔气量）×呼吸频率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（次/min）（ml）（ml/min）（ml/min）165008000560081000800068003225080003200无效腔与肺泡通气量每次呼吸使肺泡内气体更新换气1/7深慢呼吸利于气体交换第二节气体交换一、气体交换的原理形式：气体单纯扩散动力：气体分压（张力）差扩散距离×分子量平方根分压差×扩散面积×溶解度×温度D=肺换气过程二、肺换气（一）过程肺泡与毛细血管之间的气体交换过程。（二）影响因素1.呼吸膜厚度呈反变关系肺纤维化肺水肿增厚2.呼吸膜面积呈正变关系运动时面积增大；肺不张、肺实变、肺Cap闭塞时面积减小（二）影响因素气多或血少气少或血多V/Q↑V/Q↓肺泡无效腔↑A-V短路换气效率低（二）影响因素3.通气/血流比值（V/Q=0.84）V/Q：每分肺泡通气量和每分肺血流量的比值。通气／血流比值三、组织换气血液与组织细胞之间的气体交换过程。第三节气体在血液中的运输肺泡血液组织CO2溶解的CO2结合的CO2溶解的CO2CO2O2　溶解的O2结合的O2溶解的O2O2一、呼吸中枢与呼吸节律的形成（一）呼吸中枢指中枢神经系统内产生的调节呼吸运动的神经细胞群。第四节呼吸运动的调节2．低位脑干1．脊髓3．高位脑（二）呼吸节律的形成呼吸调整中枢中枢吸气活动发生器、吸气神经元吸气切断机制吸气肌运动神经元吸气运动吸气→扩肺→刺激肺牵张感受器（＋）（＋）（－）（＋）（＋）（＋）（＋）二、呼吸的反射性调节（一）肺牵张反射由肺扩张或肺缩小引起的吸气抑制或兴奋的反射叫肺牵张反射，也叫黑－伯反射。二、呼吸的反射性调节（一）肺牵张反射1．肺扩张反射肺扩张→支气管、细支气管牵张感受器兴奋↑→迷走神经传入冲动↑→呼吸中枢（兴奋吸气切断机制）→传出神经→吸气停止转为呼气。意义：阻止吸气过长，加速吸气和呼气交替。二、呼吸的反射性调节（一）肺牵张反射2．肺萎缩反射肺缩小→支气管、细支气管牵张感受器兴奋↓→迷走神经传入冲动↓→呼吸中枢→传出神经→由呼气转入吸气二、呼吸的反射性调节（二）化学感受性呼吸反射1．化学感觉器（1）外周化学感受器（2）中枢化学受器（二）化学感受性呼吸反射2．CO2、H+、O2对呼吸的调节（2）H+浓度对呼吸的影响（3）低O2对呼吸的影响（1）CO2对呼吸的影响（二）化学感受性呼吸反射3．CO2、H+、O2在呼吸调节中的相互作用动脉血中PCO2↑、[H+]↑和PO2↓均能刺激呼吸，其中以PCO2↑、[H+]↑的作用较大，PO2↓的作用较慢、较弱。三者间存在着相互影响，可以因总和而作用加大，也可因相互抵消而作用削弱。二、呼吸的反射性调节（三）呼吸肌本体感受性反射（四）防御呼吸反射1．咳嗽反射2．喷嚏反射颈动脉体的细胞组成（1）外周化学感受器颈动脉体和主动脉体直接感受动脉血液中PO2、PCO2和[H+]变化传入冲动经窦神经、主动脉神经传入延髓，引起呼吸加深加快和血液循环的变化。（2）中枢化学受器位于延髓腹外侧浅表部中枢化学敏感区直接感受脑脊液和局部细胞外液的[H+]的改变间接感受动脉血中PCO2的改变不感受缺O2的刺激传入冲动兴奋延髓呼吸中枢CO2是维持正常呼吸的生理性刺激因素。过度通气→CO2排出过多→动脉血中PCO2过低→呼吸暂停；吸入气CO2适当增加→呼吸加深加快→肺通气量增加；吸入气CO2含量＞7%→动脉血中PCO2显著增加→高碳酸血症→抑制中枢神经系统→引起呼吸中枢麻痹（CO2麻痹）→呼吸抑制。（1）CO2对呼吸的影响（1）CO2对呼吸的影响作用途径：CO2↑→透过血脑屏障→进入脑脊液与H2O→形成H2CO3→解离出H+→刺激中枢化学感受器→兴奋呼吸中枢→反射性呼吸加深加快→肺通气量增加（主要途径）CO2↑→直接刺激外周化学感受器→冲动传入延髓→兴奋呼吸中枢→反射性使呼吸加深加快→肺通气量增加①动脉血H+浓度增加，呼吸加深加快，肺通气增加；②[H+]↓→呼吸受抑制。③血[H+]↑→外周化学感受器→呼吸中枢兴奋（动脉血H+难于通过血脑屏障）④脑脊液中的H+→中枢化学感受器的最有效刺激。（2）H+浓度对呼吸的影响●吸入气PO2降低，动脉血PO2降低，呼吸加深加快，肺通气量增加。●动脉血PO2↓＜10.7kPa（80mmHg）肺通气量方明显增加。（3）低O2对呼吸的影响