生理学 第五章 呼吸 课件

不同呼吸频率、 不同呼吸频率、潮气量对肺通气量和肺泡通气量的影响
呼吸频率 潮气量 肺通气量 肺泡通气量 (次/min) (ml) (ml/min) (ml/min) 16 8 32 500 1000 250 8000 8000 8000 5600 6800 3200
☛适当的深而慢的呼吸可提高肺通气功能 适当的深而慢的呼吸可提高肺通气功能 适当的深而慢
3.通气/血流比值**：每分钟肺泡通气量 和每分钟肺血 3.通气 血流比值**： 通气/ 流量之间的比值。 流量之间的比值。 即V/Q=4.2/5.0=0.84
V/Q比值异常 肺换气效率↓→机体 V/Q比值异常→肺换气效率↓→机体缺O2和CO2潴留 比值异常→ 机体缺 主要表现为缺O 主要表现为缺O2 原因： 原因： ① PO2下降程度＞PCO2升高程度 下降程度 程度＞ ② CO2扩散比O2快，不易潴留 扩散比O ↑→(+)呼吸 呼吸↑ 利于CO ③ PO2↓，PCO2↑→(+)呼吸↑→利于CO2排出
第五章 呼 吸 Respiration
本章要点： 本章要点：
1. 肺
通 气
2. 肺换气和组织换气 3. 气体在血液中的运输 4. 呼吸运动的调节
呼吸过程
下呼吸道
……. 鼻、咽、喉→气管→主支气管 →…….→呼吸性细支气管 气管→
上呼吸道
气体传送带
气体交 肺泡 换场所
第一节 肺通气Pulmonary Ventilation
1.肺的弹性阻力： 肺组织的弹性回缩力(1/3) 1.肺的弹性阻力 肺组织的弹性回缩力(1/3) 肺的弹性阻力： 肺泡的表面张力(2/3) 肺泡的表面张力(2/3)
=0.2L/cmH2O =0.2
比顺应性
（单位肺容量下的肺顺应性）
肺的弹性阻力 肺组织的弹性回缩力(1/3) 肺组织的弹性回缩力(1/3) 肺泡的表面张力(2/3) 肺泡的表面张力(2/3)
图5-4 充空气和充生理盐水时肺的顺应性曲线
2.肺泡表面张力：肺泡内液-气界面 2.肺泡表面张力：肺泡内液 肺泡表面张力 作用： 作用：使肺泡缩小，构成吸气阻力 根据Laplace公式： 根据Laplace公式：P=2T/r 公式 (P肺泡液-气界面压强；T表面张力系数；r肺泡半径) (P肺泡液-气界面压强；T表面张力系数；r肺泡半径)
≈2500ml
3.肺活量（VC）：尽力吸气后，从肺内所能呼出的最 3.肺活量（VC）：尽力吸气后，从肺内所能呼出 ）：尽力吸气后 所能呼出的最 肺活量 大气量＝潮气量+补吸气量+ 大气量＝潮气量+补吸气量+补呼气量 ☛用力肺活量（FVC）：尽力 用力肺活量（FVC）： ）：尽力 吸气后，尽力尽快呼气， 吸气后，尽力尽快呼气，所呼 出的最大气体量。 出的最大气体量。 单位时间内呼出的气体量占用力 肺活量的百分数 如FEV1/ FVC ☛时间肺活量FEV1 时间肺活量FEV P142 图5-7 4.肺总量：肺所能容纳的最 4.肺总量： 肺总量 大气体量=肺活量+ 大气体量=肺活量+余气量
D∝
△P
δ ×T × A× S
d× MW
(二)呼吸气体和人体不同部位气体的分压 P146 表5-2、5-3 肺换气和组织换气 换气动力： 换气动力：分压差 换气方向：分压高→ 换气方向：分压高→分压低 换气结果： 组织Ａ 换气结果：肺Ｖ血→Ａ血 组织Ａ血→Ｖ血
影响肺换气的因素 1.呼吸膜的厚度 1.呼吸膜的厚度 ( 肺泡-Cap膜 )六层结构 肺泡-Cap膜 2.呼吸膜的面积 2.呼吸膜的面积 3亿个肺泡，总扩散面 亿个肺泡， 积70m2
肺内压 肺内压指肺泡内气体的压力 肺内压随呼吸而发生周期性的变 化:±1-2mmHg 吸气末、呼气末= 吸气末、呼气末=大气压
胸膜腔与胸膜腔内压 胸膜腔:壁层胸膜和脏层胸膜围成的潜在而密闭的腔隙。 胸膜腔:壁层胸膜和脏层胸膜围成的潜在而密闭的腔隙。 结构特点：①密闭②少量液体？ 结构特点： 胸膜腔内压： 平静吸气末：胸膜腔内压：负压 平静吸气末：-5～-10 mmHg 平静呼气末：平静呼气末：-3～-5 mmHg 成因： 成因： 胸膜腔内压= 肺内压－ 胸膜腔内压= 肺内压－肺回缩压 ＝－肺回缩压 ＝－肺回缩压 生理意义： 生理意义： ①使肺能被动扩张状态 ②促进静脉、淋巴回流
二、肺通气功能的指标
(一)肺容积和肺容量 肺容积: 肺容积:肺内气体的容积 肺容量: 肺容量:肺容积中的两项或两项以上的 联合气体量
volume） （一）肺容积（pulmonary volume） 肺容积（
1.潮气量（TV）： 1.潮气量（TV）： 潮气量 2.补吸气量（ IRV）: 2.补吸气量（ IRV） 补吸气量
(二) Hb 与 O2结合的特征 二 结合的特征** 结合的特征
1. 反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影响。 反应快、可逆、不需酶的催化、 的影响。 PO2↑ Hb + O2 HbO2 (去氧 ：紫蓝色 PO2↓ 去氧Hb：紫蓝色) ( 氧合 ：鲜红色 ) 氧合Hb： 去氧 紫绀Cyanosis ：当血液中去氧Hb含量达5g/100ml以上， 当血液中去氧Hb含量达5g/100ml以上， Hb含量达5g/100ml以上 皮肤、粘膜呈紫蓝色（示机体缺O 皮肤、粘膜呈紫蓝色（示机体缺O2） CO中毒 造成缺氧；HbCO呈樱桃红色。 CO中毒:造成缺氧；HbCO呈樱桃红色。 中毒: 呈樱桃红色 2. 是氧合，非氧化。 是氧合，非氧化。 3. 1分子Hb可以结合4分子O2 1分子Hb可以结合 分子O 分子Hb可以结合4 去氧Hb 去氧Hb ：紧密型(T型) 紧密型(T (T型 氧合Hb 氧合Hb ：疏松型(R型) 疏松型(R (R型
气胸
（二）肺通气的阻力
Resistance of pulmonary ventilation
包括: 包括: 弹性阻力：肺、胸廓 弹性阻力： （70%） 70% 非弹性阻力：气道、惯性、 非弹性阻力：气道、惯性、粘滞 （30%） 30%
1.弹性阻力和顺应性elastic 1.弹性阻力和顺应性
resistance and compliance
2、无效腔和肺泡通气量
定义：未能与血液进行气体交换气道空间 定义： 生理无效腔：解剖无效腔+ 生理无效腔：解剖无效腔+肺泡无效腔 •解剖无效腔：鼻→终末细支气管约150ml 解剖无效腔： 终末细支气管约150ml •肺泡无效腔：正常人接近0 肺泡无效腔：正常人接近0 每分肺泡通气量=(潮气量 无效腔气量) 每分肺泡通气量=(潮气量－无效腔气量)×呼吸 潮气量－ 频率=(500-150)× 频率=(500-150)×12=350 ×12=4.2 L/min 肺泡气体更新率= 潮气量 无效腔气量)/机能 潮气量－ 肺泡气体更新率 (潮气量－无效腔气量 机能 余气量=（ 余气量 （500-150）/2500=1/7 ）气量和肺泡通气量
1、肺通气量
每分肺通气量=潮气量×呼吸频率（ 9L/min） 每分肺通气量=潮气量×呼吸频率（6-9L/min） 最大随意通气量：约为150L/min 最大随意通气量：约为150L/min 通气储备百分比≥93% 通气储备百分比≥
弹性阻力: 弹性阻力:外力作用使物体发生变形，具有对抗变形 的回位力。 顺应性:在外力作用下弹性组织的可扩展性( 顺应性:在外力作用下弹性组织的可扩展性(变形 的难易程度) 的难易程度)。 容易扩张→ 容易扩张→顺应性大，弹性阻力就小 不易扩张→ 不易扩张→顺应性小，弹性阻力就大 C=
1 R
（1）肺的弹性阻力和顺应性
惯性阻力 组成 粘滞阻力 气道阻力(80~90%) 气道阻力(80~90%) 影响气道阻力因素： 影响气道阻力因素： 气流速度：快，阻力大 气流形式： 层流阻力小，涡流阻力大 气道口径（R=1/r 气道口径（R=1/r4） 影响气道口径因素 跨壁压:气道内外的压差 跨壁压:气道内外的压差 肺实质对气道外牵作用 自主神经系统对气道平滑肌作用 化学因素：
肺通气： 肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程。
一、肺通气的原理
㈠肺通气的动力 扩大 胸廓 缩小 扩大 肺 缩小 肺内压于大气压间压力差
呼吸肌收缩和舒张 原动力（呼吸运动） 原动力（呼吸运动）
直接动力
呼吸运动： 呼吸运动：呼吸肌 1.吸气肌：膈肌和肋间外肌 1.吸气肌：膈肌和肋间外肌 吸气辅助肌：斜角肌、胸锁乳突肌等 2.呼气肌:肋间内肌和腹肌 2.呼气肌: 吸气、呼气： 吸气、呼气： 吸气肌收缩(舒张) 胸廓扩大(回缩) 吸气肌收缩(舒张)→胸廓扩大(回缩)→？肺被动扩张(缩 肺被动扩张( 小)→肺内压↓(↑) <(>)大气压→气体入(出)肺 肺内压↓ (>)大气压→气体入( 呼吸运动的型式: 呼吸运动的型式: 按呼吸深度分: 按呼吸深度分: 平静呼吸: 吸气主动，呼气被动。平稳，12~18次 平静呼吸: 吸气主动，呼气被动。平稳，12~18次/分 用力呼吸:吸气和呼气均为主动（吸气辅助肌）。 吸气和 吸气辅助肌）。 按参与的呼吸肌分: 按参与的呼吸肌分: 胸式呼吸、腹式呼吸 混合式呼吸
整个肺脏的V/Q=0 84,是衡量肺换气功能的指标； 整个肺脏的V/Q=0.84,是衡量肺换气功能的指标； V/Q= 正常生理情况下， 人直立时从肺底到肺尖， V/Q比值 正常生理情况下 ， 人直立时从肺底到肺尖 ， V/Q 比值 逐渐↑ 逐渐↑。
第三节
气体在血液中的运输
气体O 气体O2 、CO2在血液中的存在形式 物理溶解（量少）、化学结合（量多） ）、化学结合 物理溶解（量少）、化学结合（量多） 动脉血(ml/100ml) O2 CO2 静脉血(ml/100ml)
500ml
3.补呼气量（ERV）： 3.补呼气量（ERV）： 补呼气量 4.余气量（RV）： 4.余气量（RV）： 余气量
900~1200ml
1000~1500ml
capacity） （二）肺容量（pulmonary capacity） 肺容量（ 1.深吸气量（IC）： 1.深吸气量（IC）： 深吸气量 2.功能残气量（FRC）：（意义） 2.功能残气量（FRC）： 意义） 功能残气量 ）：（