呼吸

1、第六章 呼 吸,呼吸:機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程.,,,,,,,,,,,,,,O2,O2,CO2,CO2,,,,,,,肺,血液循環(huán),組織細(xì)胞,︸,︸,︸,︸,︸,︸,︸,內(nèi)呼吸,氣體在血液中的運(yùn)輸,外呼吸,肺換氣,肺通氣,細(xì)胞內(nèi)代謝,組織換氣,三、哺乳動物肺的結(jié)構(gòu)與功能,人體兩側(cè)肺葉的肺泡總數(shù)約為3億個，其總面積約為70 m2，比人的體表面積約大40 倍，提供了廣大的氣體交換面積。,Ｉ型肺泡上皮細(xì)胞：扁平細(xì)胞，覆蓋97%的

2、肺泡表面 ，是實(shí)現(xiàn)肺和血液間氣體交換的部位。II 型肺泡上皮細(xì)胞：近似球形，細(xì)胞數(shù)量與Ｉ型上皮細(xì)胞相似，但僅占據(jù)肺泡表面很小區(qū)域。具有分泌肺泡表面活性物質(zhì)作用。,（插圖2－18）,根據(jù)Laplace定律: P = 2T/r P－肺泡回縮力， r－肺泡半徑， T－表面張力,假設(shè)大小肺泡的表面張力一樣，肺泡內(nèi)壓將隨肺泡的半徑而變化。小肺泡大壓力，大肺泡小壓力。,表面活性物質(zhì)：主要成份：二軟酯酰卵磷脂作用：

3、 ① 降低肺泡表面張力， 防止肺泡因回縮而塌陷； ② 維持各種大小不一 的肺泡容量的穩(wěn)定性； （因其密度隨肺泡半徑變化而變化） ③ 防止肺泡毛細(xì)血管中 的液體滲入肺泡。 （減弱表面張力對肺毛細(xì)血管中液體的吸引作用）,第二節(jié) 肺通氣,肺通氣: 肺與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。參與的器官有 呼吸道、肺泡和胸廓肺通氣的動力：氣體進(jìn)出肺

4、源于肺泡和大氣之間的壓力差，此壓力差來源于肺容積的變化。呼吸運(yùn)動導(dǎo)致肺容積的變化。呼吸運(yùn)動是肺通氣的原動力。,一、肺通氣的動力,1. 呼吸運(yùn)動（Respiratory movement) 過程：膈肌收縮?中心腱下移?胸廓上下徑擴(kuò)大； 平靜吸氣時，膈肌下移1-2cm,增大容積相當(dāng) 總通氣量的4/5。,肋間外肌收縮?肋骨上舉?胸腔前后,左右徑增大,（2）呼氣運(yùn)動：膈肌和肋間外肌舒張? 肺因本身的回縮

5、力 而回位?胸腔和肺容積縮小。 平靜吸氣時，呼氣為被動過程。,2. 呼吸型式： （1）腹式運(yùn)動呼吸和胸式呼吸 腹式呼吸, 胸式呼吸, 混合呼吸， 不論那一種形式的呼吸， 吸氣運(yùn)動均為主動過程；,（2）平靜呼吸和用力呼吸： 平靜呼吸：平穩(wěn)均勻（12-18次/分）；

6、 吸氣主動呼氣被動。 用力呼吸：呼吸加深加快； 參與的吸氣肌和呼氣肌增多，吸氣和呼氣 均為主動。 呼吸困難：呼吸大大加深，鼻翼煽動，主觀上不舒服等。,2. 肺內(nèi)壓(intrapulmonary pressure) 指肺泡內(nèi)的壓力。 呼吸暫停時， 應(yīng)與大氣壓相等。 平靜吸氣： 開始低于大氣壓1～2mmH

7、g, 吸氣末等于大氣壓。 平靜呼氣： 開始高于大氣壓1～2mmHg, 呼氣末等于大氣壓。 呼吸過程中，肺內(nèi)壓的周期性 交替升降，造成肺內(nèi)壓與大氣之 間的壓力差，為推動氣體進(jìn)出肺 的直接動力。,3.胸膜腔和胸內(nèi)壓 胸膜腔 解剖： 特點(diǎn)：1.密閉 2.有少量液體: a.潤滑, b.分子吸附作用 作用:使肺臟能夠隨著胸廓的運(yùn)動

8、而運(yùn)動.,胸內(nèi)壓: 指胸膜腔內(nèi)的壓力。與大氣壓相比較為負(fù)值。 胸內(nèi)負(fù)壓的成因:有兩種力通過胸膜臟層作用于胸膜腔： 肺內(nèi)壓使肺泡擴(kuò)張，肺的彈性回縮力使肺泡縮小。 胸膜腔內(nèi)壓實(shí)際上是兩種作用相反力的代數(shù)和。 胸內(nèi)壓 = 肺內(nèi)壓－肺回縮力 吸氣末與呼氣末（肺內(nèi)壓？）： 胸內(nèi)壓＝－肺回縮力 （約-5mmHg）,胸膜腔負(fù)壓是肺的彈性纖維回縮力造成。,吸氣時，肺擴(kuò)張，肺的彈性回

9、縮力,,增大，,胸膜腔內(nèi)壓,更負(fù)；,呼氣時，肺縮小，肺的彈性回縮力,,縮小，,胸膜腔負(fù)壓,減少。,胸膜腔內(nèi)壓力會變正嗎？,平靜吸氣末：-10 ～ -5 mmHg, 用力吸氣末可達(dá)-90 mmHg。平靜呼氣末：-5 ～ -3 mmHg, 用力呼氣末可達(dá)110mmHg。,,,胸膜腔負(fù)壓的生理意義：1.作用于肺，使肺處于擴(kuò)張狀態(tài)，有利與肺通氣；當(dāng)胸膜腔密閉性遭到破壞時（氣胸），肺因彈性回縮而

10、塌陷。肺通氣功能障礙。（插圖2－10）2.作用于胸腔內(nèi)其他臟器如壁薄而可擴(kuò)性大的腔靜脈、 胸導(dǎo)管等，影響靜脈血和淋巴液的回流。,圖5-1 呼吸全過程示意圖,(二）肺通氣的阻力:分類: 彈性阻力: 肺, 胸廓 非彈性阻力: 慣性阻力、粘滯阻力、氣道阻力 1. 彈性阻力和順應(yīng)性 彈性阻力: 物體對抗外力作用引起變形的力。 在同樣大小外力作用

11、下，彈性阻力越大，變形程度越?。粡椥宰枇υ叫?，變形程度越大。,順應(yīng)性：用于度量彈性阻力的大小。指在外力作用下彈性組織的可擴(kuò)張性。易擴(kuò)張者，彈性阻力小，順應(yīng)性大。順應(yīng)性與彈性阻力成反變關(guān)系。,C = 1/R （彈性阻力）,（插圖2－17）,肺的彈性阻力和順應(yīng)性:,肺順應(yīng)性（CL)＝,L/cmH2O,【充空氣的肺和灌注生理鹽水的肺，二者順應(yīng)性是否相同？】,2. 非彈性阻力 慣性阻力、粘滯阻力、 氣道阻力: 來自氣流經(jīng)呼吸道時氣

12、體分子間 和氣體分子與氣道壁之間的摩擦. 為非彈性阻力的主要成份.(80-90%),1. 肺容量: 包括四個互不重疊的基本容積。全部相加等于肺的最大容量。(1) 潮氣量:平靜呼吸時每次吸入或呼出的氣體量. 500ml,運(yùn)動時?(2) 補(bǔ)吸氣量:平靜吸氣末再盡力吸氣所能吸入的氣 體量. 1500-2000ml

13、(3) 補(bǔ)呼氣量:平靜呼氣末再盡力呼氣所能呼出的氣 體量.900-1200ml(4) 余氣量：最大呼氣末尚留存于肺中不能再呼出的余氣 量。只能間接測定。1000-1500ml,三、肺通氣功能評價,(2) 補(bǔ)吸氣量:平靜吸氣末再盡力吸氣所能吸入的氣 體量. 1500-2000ml(3) 補(bǔ)呼氣量:平靜呼氣末再盡力呼氣所能呼出的氣

14、 體量.900-1200ml(4) 余氣量：最大呼氣末尚留存于肺中不能再呼出的余氣量。 只能間接測定。1000-1500ml,,肺活量和時間肺活量 肺活量: 最大吸氣后再用力呼氣所能呼出的氣量. = 潮氣量+補(bǔ)吸氣量+補(bǔ)呼氣量男:3500ml, 女:2500ml 時間肺活量:最大吸氣后再用力并以最快的速度呼氣, 在頭幾秒鐘內(nèi)所呼出的氣體量占肺活量的百分?jǐn)?shù).正常成人:1秒

15、:83%, 2秒:96%, 3秒:99%. 意義:動態(tài)指標(biāo),不僅反映肺活量容量大小,也反映阻力變化. 是評價肺功能的較好指標(biāo).,（1）肺通氣量（每分通氣量）每分通氣量:每分鐘進(jìn)或出肺的氣體總量. 每分通氣量 = 潮氣量x呼吸頻率 平靜呼吸時,正常成人:500 ml x 12-18, 6-9L每分最大通氣量:以最快的速度和盡可能深的幅度 進(jìn)行呼吸時,所得到的每

16、分通氣量. 正常成人可達(dá)70-120L,2．肺通氣量,（2）無效腔和肺泡通氣量: 生理無效腔 ：解剖無效腔: 150ml 肺泡無效腔: 0 正常人生理無效腔接近解剖無效腔,計(jì)算真正的有效的氣體交換，須采用肺泡通氣量肺泡通氣量 =(潮氣量-無效腔氣量)x呼吸頻率 潮氣量和呼吸頻率對肺通氣和肺泡通氣都有影響。例: 每分通氣量 肺泡通氣量

17、 16x500=8000 (500-150)x16=5600 8x1000=8000 (1000-150)x8=6800 32x250=8000 (250-150)x32=3200從氣體交換角度而言，淺而快的呼吸是,不利的。,第三節(jié) 氣體與血液交換,一 . 氣體交換原理 氣體擴(kuò)散: 氣體分子從分壓高處向分壓低處發(fā)生

18、 的凈移動. 單位時間內(nèi)氣體擴(kuò)散的容積稱氣體擴(kuò)散速率.,氣體擴(kuò)散速率的影響因素:1.氣體的分壓差(△P): △P大，擴(kuò)散快；2.氣體的分子量和溶解度(MW, S):與MW平方根呈反比；與 Ｓ呈正比。3．氣體的擴(kuò)散系數(shù) 在單位分壓差下，單位時間內(nèi)通過單位面積擴(kuò)散的氣體量稱為該氣體的擴(kuò)散系數(shù)。不同氣體的擴(kuò)散系數(shù)與各該氣體的溶解度成正比，與各該氣體的相對分子質(zhì)量（MW）的平方根成反比4.擴(kuò)散面

19、積和距離(A,d):擴(kuò)散速率與A呈正比；與d呈反比。5.溫度(T):擴(kuò)散速率與 T呈正比。,（ 插圖：氣體交換，3，4，5）,擴(kuò)散速率與上述諸因素的關(guān)系:,呼吸氣和人體不同部位氣體的分壓1.血液氣體和組織氣體的分壓(張力) 肺泡氣 動脈血 混合靜脈血 組織 PO2 104 90-100 40 30 PCO2 40