第五章呼吸系統機能分析呼吸概念及其意義:機體與外界環境之間得氣體交換過程稱為呼吸。呼吸過程得三環節:

1)外呼吸(肺通氣和肺換氣)。

2)氣體在血液中得運輸。

3)內呼吸(組織換氣、組織呼吸)

第一節肺通氣概念:就是肺與外界環境之間得氣體交換過程。實現肺通氣得器官:呼吸道、肺泡和胸廓等。一、肺通氣原理(一)肺通氣得動力原動力:呼吸運動直接動力:大氣與肺泡之間得壓力差1、呼吸運動定義:就是指呼吸肌收縮舒張引起得胸廓擴大和縮小。參與呼吸得肌肉:主要吸氣肌:膈肌和肋間外肌主要呼氣肌:肋間內肌和腹肌輔助吸氣肌:斜角肌、胸鎖乳突肌等(1)呼吸過程(2)型式1)平靜呼吸和用力呼吸2)腹式呼吸和胸式呼吸2、肺內壓1)變化過程2)變化程度3)人工呼吸3、胸膜腔內壓1)胸膜腔:密閉性,胸膜間漿液分子得內聚力2)胸膜腔內壓A:測定方式B:胸膜腔內壓=肺內壓-肺回縮力

=-肺回縮力C:變化過程(見上圖)D:胸膜腔負壓得生理意義1、維持肺得擴張狀態2、促進靜脈血和淋巴液得回流大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點(二)肺通氣得阻力彈性阻力,占70%;非彈性阻力,占30%1、彈性阻力1)彈性阻力(R)和順應性(C)順應性C=1/R,或C=容積變化/壓力變化(L/CmH2O)2)肺彈性阻力得來源A:肺組織得彈性回縮力(占1/3)B:肺得液-氣界面得表面張力(占2/3)C:肺表面活性物質

A)、成分:二棕櫚酰卵磷脂(DPPC)。

B)、作用:降低肺泡液-氣界面得表面張力。

C)、生理意義

a:降低吸氣阻力,有利于肺得擴張;

b:減少肺間質和肺泡內得組織液生成,防止肺水腫;

c:維持肺泡得穩定性。3)胸廓得彈性阻力和順應性胸廓得彈性阻力方向視胸廓得位置而定。胸廓得順應性=胸腔容積得變化/跨胸壁壓得變化(L/CmH2O)

2、非彈性阻力包括慣性阻力、粘滯阻力和氣道阻力氣道阻力就是主要成分,約占80-90%。1)影響氣道阻力得因素氣流速度,氣流形式,管徑大小2)影響氣道管徑得主要因素A:跨壁壓B:自主神經系統對氣道管壁平滑肌舒縮活動得調節C:化學因素得影響二、肺通氣功能得評價(一)肺容量

1、潮氣量

2、補吸氣量

3、補呼氣量

4、殘氣量、功能殘氣量

5、肺活量和用力呼氣量

(二)、肺通氣量1、每分通氣量=潮氣量×呼吸頻率

每分通氣量,最大隨意通氣量通氣貯量百分比=(最大隨意通氣量-每分通氣量)/最大隨意通氣量×100%

2、無效腔和肺泡通氣量

1、解剖無效腔:從鼻到終末細支氣管就是氣體進出肺得通道,不進行氣體交換。

2、解剖無效腔+肺泡無效腔=生理無效腔

3、肺泡通氣量=(潮氣量-無效腔氣量)×呼吸頻率

深慢呼吸比淺快呼吸得肺通氣效率高

第二節肺換氣和組織換氣一、氣體交換得原理(一)氣體得擴散影響氣體擴散速率得因素

1、氣體得分壓差

2、氣體得分子量和溶解度

3、擴散面積和距離

(二)呼吸氣體和人體不同部位氣體得分壓二、肺換氣(一)肺換氣過程(二)影響肺換氣得因素1、呼吸膜得厚度2、呼吸膜得面積3、通氣/血流比值A:正常值為0、84B:比值增大:肺泡無效腔增大C:比值減小:功能性動靜脈短路D:比值異常,均妨礙了有效得氣體交換,第三節氣體在血液中得運輸一、氧和二氧化碳在血液中存在得形式物理溶解、化學結合兩種形式。二、氧得運輸物理溶解占1、5%;化學結合占98、5%,形式為HbO2(一)Hb分子結構簡介(二)Hb與O2結合得特征

1、反應快、可逆、不需酶得催化、受

PO2得影響。

2、Fe2+與O2結合后仍就是二價鐵,所以該反應就是氧合,不就是氧化。

(三)、血氧飽和度1、氧容量:每升血液中血紅蛋白所能結合得最大氧量。2、氧含量:每升血液得實際含氧量3、血氧飽和度:氧含量占氧容量得百分數。血氧飽和度=氧含量/氧容量×100%(四)氧解離曲線

1、概念:表示PO2與血氧飽和度關系得曲。

2、氧解離曲線圖

O2含量(ml/100ml):

Po2為100mmHg——19、4;

Po2為40mmHg——14、4;

Po2為15mmHg——4、4;3、氧解離曲線得形態特征A、上段:相當于PO2在60-100mmHg,就是Hb與O2結合得部分。特征:曲線較平坦。生理意義:只要吸入氣或肺泡氣PO2不低于60mmHg,Hb氧飽和度仍能保持在90%之上。B、中段:相當于PO2在40~60mmHg,就是HbO2釋放O2得部分。特征:曲線較陡。生理意義:PO2在此范圍內,稍有下降,Hb氧飽和度下降較大因而釋放大量得O2,滿足機體正常代謝得需要。C:下段:相當于PO2在15-60mmHg,就是HbO2與O2解離得部分。特征:曲線最陡。生理意義:代表O2得儲備。(五)影響氧解離曲線得因素

1)pH和PCO2得影響2)溫度得影響3)2,3二磷酸甘油酸

三、二氧化碳得運輸(一)CO2得運輸形式

物理溶解——5%,化學結合得占95%。

結合形式主要就是碳酸氫鹽(88%)和氨基甲酸血紅蛋白(7%)。

(二)CO2解離曲線

(三)O2與Hb得結合對CO2運輸得影響

O2與Hb結合可促使CO2釋放,這一現象稱霍爾登效應。

綜上所述,O2及CO2得運輸不就是孤立進行得,而就是相互影響得。CO2通過波爾效應影響O2得結合和釋放,O2又通過何而登效應影響CO2得結合和釋放。第四節呼吸運動得調節一、呼吸中樞與呼吸節律得形成(一)呼吸中樞

1、概念:就是指中樞神經系統內產生和調節呼吸運動得神經細胞群。2、各級呼吸中樞得作用

1)脊髓:就是聯系腦和呼吸肌得中繼站和整合某些呼吸反射得初級中樞。2)低位腦干:指腦橋和延髓。延髓就是產生節律性呼吸得基本中樞。腦橋上部有抑制吸氣得中樞結構,稱為呼吸調整中樞。其主要功能就是限制吸氣,控制吸氣深度、3)高位腦:指大腦皮層、邊緣系統、下丘腦等腦橋以上部位。大腦皮層對呼吸得調節系統就是隨意得調節系統,其下行通路與低位腦干得不隨意得呼吸調節系統就是分開得。

A平面(中腦與腦橋間)切斷:呼吸節律無明顯變化

B平面(腦橋上、中部之間)切斷:長吸呼吸(呼吸調整中樞)

C平面(腦橋和延髓間)切斷:喘息樣呼吸

D平面(延髓與脊髓間)切斷:呼吸停止(二)呼吸節律得形成神經元網絡學說二、呼吸得反射性調節(一)肺牽張反射包括:

1、肺擴張反射:就是肺充氣或擴張時抑制吸氣得反射。

2、肺萎陷反射:就是肺萎陷時引起吸氣得反射。1)機制:吸氣肺擴張支氣管、細支氣管牽張感受器興奮迷走神經傳入沖動增多延髓吸氣神經元抑制脊髓前角吸氣肌運動神經元抑制脊神經傳出沖動減少吸氣肌舒張吸氣停止,轉入呼氣2)作用:使吸氣不至于過長過深,防止肺通氣過度

(二)化學感受性反射

適宜刺激—主要指動脈血或腦脊液中得O2、CO2和H+1、化學感受器

1)外周化學感受器:部位—頸動脈體和主動脈體;適宜刺激—動脈血Po2降低、Pco2或H+濃度升高;傳入神經—竇神經和迷走神經;中樞—延髓;效應——頸動脈體傳入得沖動主要引起呼吸加深加快;主動脈體傳入得沖動主要引起血液循環得變化;生理作用—機體低O2時維持呼吸

2)中樞化學感受器:部位—延髓腹外側淺表部分(頭、中、尾);適宜刺激—腦脊液和局部細胞外液中得H+;效應—興奮呼吸中樞,引起呼吸加深加快;生理作用—調節腦脊液得H+濃度,維持神經系統pH值穩定2、CO2

、H+和O2對呼吸得調節(1)CO2

吸入氣中CO2適當增加,對呼吸有刺激作用。機制:1)刺激外周化學感受器。

2)刺激中樞化學感受器。這兩條途徑中,后一條途徑就是主要得。(2)H+

動脈血[H+]增加,呼吸加深加快機制:1)刺激外周化學感受器。

2)刺激中樞化學感受器。

3)以刺激外周化學感受器為主。(3)O2