呼吸系统生理学课件.ppt

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1、1.1.概念：机体与环境间气体交换的过程概念：机体与环境间气体交换的过程2.2.生理意义：稳定生理意义：稳定O O2 2和和COCO2 2，平衡酸碱，平衡酸碱3.3.两大系统参与，三个基本环节两大系统参与，三个基本环节 血管网血管网 粘液腺粘液腺 加湿、调温、过滤、清洁加湿、调温、过滤、清洁 纤纤 毛毛 迷走迷走NACh+M NACh+M 受体受体收缩收缩气道阻力气道阻力 平滑肌平滑肌 ( (故哮喘病人夜间发作较多故哮喘病人夜间发作较多) ) 交感交感NNE+NNE+2 2受体受体舒张舒张气道阻力气道阻力 ( (拟交感药物治疗哮喘拟交感药物治疗哮喘) ) 注注: :体液因素体液因素( (组织胺

2、、组织胺、5-HT5-HT、缓激肽等、缓激肽等)强烈收缩强烈收缩 肺泡肺泡 呼吸肌：与肺通气的动力有关呼吸肌：与肺通气的动力有关 胸膜腔：其负压与肺扩张有关胸膜腔：其负压与肺扩张有关呼吸道呼吸道参参与与肺肺通通气气的的器器官官肺通气的动力肺通气的动力 - 呼吸运动：原动力呼吸运动：原动力 吸气吸气（InspirationInspiration） 呼气呼气 (Expiration)(Expiration) 呼吸肌：呼吸肌： 吸气肌（膈肌、肋间外肌）吸气肌（膈肌、肋间外肌） 呼气肌（肋间内肌、腹肌）呼气肌（肋间内肌、腹肌） 辅助呼吸肌（斜角肌、胸锁辅助呼吸肌（斜角肌、胸锁乳突肌）乳突肌） 平静呼吸

3、、用力呼吸平静呼吸、用力呼吸 胸式、腹式、混合式呼吸胸式、腹式、混合式呼吸 呼吸频率：呼吸频率：1218次次/分；分；小儿快，老人慢。小儿快，老人慢。 肺泡内压力肺泡内压力 呼吸过程中肺内压的变化呼吸过程中肺内压的变化 A：周期性变化；：周期性变化； B：变化与呼吸的缓急、深浅及呼吸道是：变化与呼吸的缓急、深浅及呼吸道是否通畅相关。否通畅相关。 肺内压和大气压之间的压力差是推动气体肺内压和大气压之间的压力差是推动气体进出肺的进出肺的直接动力直接动力。 肺内压肺内压1、胸膜腔内压测定：直接、间接、胸膜腔内压测定：直接、间接2、负压形成的三个决定因素：、负压形成的三个决定因素： 密闭潜在腔隙：胸膜

4、脏、壁层，没有气体，密闭潜在腔隙：胸膜脏、壁层，没有气体，少量浆液：润滑，内聚力。少量浆液：润滑，内聚力。 胸廓自然容积远大于肺自然容积胸廓自然容积远大于肺自然容积 肺和胸廓都有弹性肺和胸廓都有弹性胸膜腔内压胸膜腔内压3、胸膜腔内压、胸膜腔内压= 肺内压肺弹性回缩力肺内压肺弹性回缩力4、负压的生理意义：负压的生理意义： 维持肺的扩张状态；维持肺的扩张状态； 在呼吸运动和肺通气之间起偶联作用；在呼吸运动和肺通气之间起偶联作用； 降低中心静脉压，有利降低中心静脉压，有利 于血液、淋巴液回流和于血液、淋巴液回流和 心室充盈。心室充盈。5、气胸、气胸 呼呼 气气肺内压肺内压大气压大气压缩缩 小小肺肺

5、脏脏 吸吸 气气 肺内压肺内压大气压大气压胸胸 廓廓吸气肌吸气肌缩缩 小小收收 缩缩舒舒 张张扩扩 张张扩扩 张张胸胸 膜膜 腔腔负压增大负压增大负压减小负压减小肺通气过程全图肺通气过程全图肺通气的阻力肺通气的阻力弹性阻力弹性阻力非弹性阻力非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: 1/3: 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 弹性阻力弹

6、性阻力: 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，有对抗变形和弹性回位的倾向。有对抗变形和弹性回位的倾向。 顺应性顺应性（compliance）: 在外力作用下弹在外力作用下弹性组织的可扩张性。性组织的可扩张性。 顺应性顺应性=1/弹性阻力弹性阻力=容积的变化容积的变化/压力的压力的变化变化弹性阻力和顺应性弹性阻力和顺应性1、肺的弹性阻力和肺顺应性、肺的弹性阻力和肺顺应性 吸气的阻力，呼气的动力吸气的阻力，呼气的动力 肺顺应性肺顺应性=肺容积变化肺容积变化/跨肺压的变化跨肺压的变化 肺静态顺应性曲线肺静态顺应性曲线比顺应性比顺应性:顺应性顺应性/肺总容量肺总容量 意义：斜率大，

7、顺应性大，意义：斜率大，顺应性大，弹性阻力小弹性阻力小 病理状态下，顺应性下降病理状态下，顺应性下降（如肺充血），吸气困难；（如肺充血），吸气困难；反之（如肺气肿），呼气困反之（如肺气肿），呼气困难难 肺弹性阻力的来源肺弹性阻力的来源肺组织弹力纤维和胶原纤维肺组织弹力纤维和胶原纤维: 1/3肺泡内侧气肺泡内侧气-液界面的表面张力液界面的表面张力: 2/3肺泡表面活性物质：肺泡表面活性物质：A.来源：肺泡来源：肺泡型细胞型细胞B.成分：二棕榈酰卵磷脂成分：二棕榈酰卵磷脂C.特性：排列于液特性：排列于液-气界面，随肺泡张缩而改气界面，随肺泡张缩而改变密度变密度D.作用：降低肺泡表面张力作用：降低肺

8、泡表面张力 降低吸气阻力；降低吸气阻力； 减少肺组织液的生成；减少肺组织液的生成； 防肺泡破裂或萎缩；防肺泡破裂或萎缩；E.影响因素：肺炎、肺血栓、早产儿影响因素：肺炎、肺血栓、早产儿 2、胸廓的弹性阻力和顺应性胸廓的弹性阻力和顺应性 肺容量小于肺总量的肺容量小于肺总量的67%时是吸气的动时是吸气的动力，反之，则为阻力。力，反之，则为阻力。 胸廓的顺应性胸廓的顺应性=胸腔容积的变化胸腔容积的变化/跨壁压跨壁压的变化的变化 影响因素影响因素：肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚：肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚和腹内占位性病变等和腹内占位性病变等弹性阻力弹性阻力(顺应性顺应性)3、总弹性阻力：肺与胸廓相加总弹性阻力

9、：肺与胸廓相加 总顺应性：两者倒数相加总顺应性：两者倒数相加（1）包括惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力）包括惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力（80-90%）。）。（2）气道阻力（）气道阻力（airway resistance） 计算：气道阻力计算：气道阻力=推动气体流动的压力推动气体流动的压力/单位时间内气体流量单位时间内气体流量 影响因素：气流速度、气流形式、气影响因素：气流速度、气流形式、气道口径道口径非弹性阻力非弹性阻力气道口径的影响因素：气道口径的影响因素：A：跨壁压（呼吸道内外的压力差）；：跨壁压（呼吸道内外的压力差）；B：肺实质对气道壁的外向放射状牵引；：肺实质对气道壁的外向放射状牵引；C

10、：自主神经系统对气道管壁平滑肌的调节：自主神经系统对气道管壁平滑肌的调节： 副交感：收缩气管（副交感：收缩气管（M受体）；受体）； 交交 感：舒张气管（感：舒张气管（2受体）受体） ； NANC：调节递质释放量或效应器的反应；：调节递质释放量或效应器的反应； D：化学因素的影响：化学因素的影响： 儿茶酚胺、前列腺素儿茶酚胺、前列腺素E2舒张；舒张； 前列腺素前列腺素F2、组胺、白三烯、吸入、组胺、白三烯、吸入CO2含量含量增加、内皮素增加、内皮素收缩；收缩； 肺容积肺容积 肺通气功能的评价肺通气功能的评价 深吸气量深吸气量：衡量最大通气潜力，潮气量：衡量最大通气潜力，潮气量+补吸气补吸气量量

11、功能余气量功能余气量：2000-2500ml，稳定肺泡内气体稳定肺泡内气体比例，缓冲作用。比例，缓冲作用。 余气量余气量+补呼气量补呼气量 肺活量肺活量：潮气量：潮气量+补吸气量补吸气量+补呼气量补呼气量 受体位、身材、胸廓和肺的弹性、年龄、性受体位、身材、胸廓和肺的弹性、年龄、性别等影响别等影响 男：男：3500ml；女：女：2500ml 意义：反映一次呼吸的最大通气能力。严重意义：反映一次呼吸的最大通气能力。严重降低时，提示有限制性肺病。降低时，提示有限制性肺病。肺容量肺容量时间（用力）肺时间（用力）肺活量活量： 正常值：正常值：1S：83%；2S：96%；3S：99%。 可反映呼吸阻可反

12、映呼吸阻力变化；降低力变化；降低时提示有阻塞时提示有阻塞性肺病。性肺病。肺总量肺总量 肺所能容纳最大气体的量肺所能容纳最大气体的量 与性别（男：与性别（男：5000ml；女：；女：3500ml）、）、年龄、身材、运动锻炼情况和体位改变有年龄、身材、运动锻炼情况和体位改变有关关 限制性通气不足时降低限制性通气不足时降低肺通气量肺通气量 概念：每分钟进、出肺的气体量。概念：每分钟进、出肺的气体量。 计算：每分通气量计算：每分通气量= 潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率 正常值：正常值：68L/min 最大随意通气量最大随意通气量：最大速度最大深度呼吸：最大速度最大深度呼吸时的每分通气量。时的每分通气量。

13、70120L。 通气贮量百分比通气贮量百分比=（最大通气量（最大通气量-每分平静每分平静通气量）通气量）/最大通气量最大通气量100%，正常大，正常大于等于于等于93，它反映通气功能的贮备力。，它反映通气功能的贮备力。 无效腔无效腔 解剖无效腔解剖无效腔：鼻或口至终末细支气管未：鼻或口至终末细支气管未能参加气体交换的呼吸道。约能参加气体交换的呼吸道。约150ml 肺泡无效腔肺泡无效腔：因血流分布不均匀而未能：因血流分布不均匀而未能发生气体交换的肺泡容量。发生气体交换的肺泡容量。 生理无效腔生理无效腔：解剖无效腔：解剖无效腔+肺泡无效腔肺泡无效腔 肺泡通气量肺泡通气量：每分钟吸入肺泡的新鲜空气：

14、每分钟吸入肺泡的新鲜空气量。肺泡通气量量。肺泡通气量=（潮气量解剖无效腔（潮气量解剖无效腔气量）气量）呼吸频率呼吸频率 意义：浅快呼吸对气体交换不利意义：浅快呼吸对气体交换不利肺泡通气量肺泡通气量1、概念：在呼吸过程中，呼吸肌为克服、概念：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弹性阻力和非弹性阻力而实现肺通气所作的功。作的功。2、计算：单位时间内的压力变化、计算：单位时间内的压力变化X容积容积的变化的变化3、呼吸耗能占全身总耗能的、呼吸耗能占全身总耗能的35%呼吸功呼吸功肺换气和组织换气肺换气和组织换气气体交换原理气体交换原理1、原理：扩散。、原理：扩散。2、动力：膜两侧

15、的气体分压差。、动力：膜两侧的气体分压差。3、扩散速率的影响因素、扩散速率的影响因素 气体分压差气体分压差温度温度扩散面积扩散面积溶解溶解度度 D 距离距离 分子量分子量 O O2 2、COCO2 2扩散速率（扩散速率（D D）的比较）的比较 分子量分子量 血浆溶解度血浆溶解度 肺泡气肺泡气 A A血血 V V血血 D D O O2 2 32 21.4 13.9 13.3 5.3 1 32 21.4 13.9 13.3 5.3 1COCO2 2 44 44 515.0515.0 5.3 5.3 6.1 2 5.3 5.3 6.1 2(ml/L) (ml/L) （KPaKPa） （KPaKPa）

16、 （KPaKPa） 扩散系数扩散系数：溶解度与分子量平方根之比：溶解度与分子量平方根之比 CO2的扩散系数约为的扩散系数约为O2的的20倍；倍； A,V血中，血中，O2分压差是分压差是CO2 分压差的分压差的10倍倍 肺功能衰竭患者往往缺肺功能衰竭患者往往缺O2显著，显著，CO2潴留潴留不明显。不明显。气体在肺的交换过程气体在肺的交换过程0.3s达到平衡，相当于血液流经肺毛细血管达到平衡，相当于血液流经肺毛细血管全长约全长约1/3时已基本完成交换过程。时已基本完成交换过程。1、呼吸膜的厚度、呼吸膜的厚度（70m2，安，安静状态下约静状态下约40 m2， 减少因素：肺不张、肺减少因素：肺不张、肺实变、肺气肿或肺毛细实变、肺气肿或肺毛细管关闭或阻塞管关闭或阻塞 影响肺部气体交换的因素影响肺部气体交换的因素3、通气、通气/血流比值的影响（血流比值的影响（VA/Q） 每分肺泡通气量和每分肺血流量之间的比值。每分肺泡通气量和每分肺血流量之间的比值。 正常值：正常值：4.2/5=0.84 VA/Q肺通气肺通气或肺血流或肺血流增大生理无效腔增大生理无效腔换气效率换气效率( (如心衰、肺动脉栓塞如心衰