呼吸原理及生理变化
第7章.呼吸生理ppt
第三节 呼吸运动的调节
一、呼吸中枢的调控 l 呼吸中枢：是指中枢神经系统中与产生和调节
呼吸运动有关的神经细胞群。 l 延髓—呼吸的基本中枢 产生基本呼吸节律 l 脑桥—呼吸调整中枢 完善正常呼吸节律 l 大脑皮质—呼吸高级中枢 随意控制呼吸
二、呼吸的反射性调节
（一）肺牵张反射 （黑-伯氏反射）：
胸膜腔内压
1、胸膜腔内压的概念 胸膜腔内压—简称胸内压，是指胸膜腔内的压力。
l 胸膜腔为密闭、潜在的腔。 l 通常胸内压低于大气压，又称为胸内负压。 l 气胸—指胸膜破裂，空气进入胸膜腔。
2、胸膜腔负压的形成原理
l 形成前提:胸膜腔的密闭性 l 二种作用力:肺内压,肺回缩力
胸内压=肺内压-肺回缩力 吸气及呼气末肺内压=大气压 胸内压=大气压-肺回缩力 以1个大气压的值为0则: 胸内压= -肺回缩力 l 胸膜腔负压是由肺的回缩力所造 成.
织液中的H+浓度变化。 l 当脑脊液中H+浓度升高时，
中枢化学感受器兴奋，反射 性使呼吸运动增强。 l 血液中H+浓度变动对其作用 不大。不能感受低O2的刺激。
2、CO2、低O2、H+对呼吸的影响
（1）CO2对呼吸的影响： l CO2是调节呼吸运动最重要的化学因素，是促进呼吸的
生理性刺激。 当吸入气中CO2适当增加，可使呼吸加深加快； 当过度通气排出CO2过多，可使呼吸减弱甚至暂停； 当吸入CO2过多，体内CO2堆积，可抑制呼吸中枢。
抑制作用，表现为呼吸抑制。
（3）H+对呼吸的影响
l 动脉血中pH值减小，呼吸加强；pH值增大，呼 吸减弱。
l 作用途径：血液中H+不易通过血-脑屏障，主要 通过刺激外周化学感受器，引起呼吸中枢兴奋， 呼吸加强。
运动生理学呼吸
不同强度运动肘，潮气量和呼吸频率的变化
(二) 运动过程中肺通气量的时相性变化：
运动开始后，通气量立即快速上升，随后在前一时相升高的 基础上，出现持续的缓慢的上升；运动结束时，肺通气量同样 是先出现快速下降，随后缓慢地恢复到安静时的水平。
快时相：通气量迅速升、降 的时相
慢时相：缓慢升、降的时相 中等强度运动：主要是靠呼吸 深度的增加 剧烈运动：主要是靠呼吸频率 的增多
=呼吸深度(潮气量)×呼吸频率 安静时：6-8L 剧烈运动时：80-15OL或更多(180200L) 2 最大通气量：以适宜的呼吸频率和呼吸深度进行呼 吸时所测得的每分通气量，称最大通气量。 一般只做15秒钟通气量的测定，并将所测得的值乘 以4，即为每分最大通气量。是衡量通气功能的重要指 标，可用来评价受试者的通气储备能力。
(二) 运动时呼吸的调节
1 神经调节
①条件反射的影响 ②大脑皮质运动中枢的影响 ③本体感受性反射的影响
2 体液调节
①CO2增加对呼吸的影响 ②缺氧对呼吸的影响 ③[H+]增加对呼吸的影响
3 温度调节
运动时肺通气的多因素调节
附、运动时合理呼吸
(一)减小呼吸道阻力 在剧烈运动时，为减少呼吸道阻力，人们常采用以
4、胸内负压的意义： ① 保持肺泡呈扩张状态,维持正常 呼吸； ② 促进静脉血和淋巴液的回流。
三、运动中的肺通气 (一)呼吸形式 1、呼吸肌： 主要吸气肌：膈肌和肋间外肌 主要呼气肌：肋间内肌和腹壁肌 2、呼吸形式: 胸式呼吸 （以肋肌运动为主） 腹式呼吸 （以膈肌运动为主）
运动时呼吸形式应与运动技术相适应。 (二) 憋气 1、概念 在较深或深吸气后，声门紧闭，然后做用力呼气动作。 2、憋气良好的作用 ①憋气时可反射性地引起肌肉张力的增加，
呼吸的小实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解呼吸的基本原理和过程。
2. 探究呼吸对人体的作用和重要性。
3. 通过实验验证呼吸对人体生理功能的影响。
二、实验原理呼吸是人体进行气体交换的重要生理过程，通过呼吸系统吸入氧气，排出二氧化碳，维持人体正常生理功能。
实验中，我们将通过观察人体在不同呼吸方式下的生理变化，验证呼吸对人体的重要性。
三、实验材料1. 实验对象：志愿者（20名，男女各10名，年龄18-25岁，身体健康）2. 实验器材：秒表、血压计、心率计、呼吸测量仪、氧气浓度计、二氧化碳浓度计四、实验方法1. 实验分组：将志愿者分为四组，每组5人。
2. 实验步骤：a. 第一组：正常呼吸组。
志愿者正常呼吸，记录1分钟内的呼吸次数、心率、血压、氧气浓度和二氧化碳浓度。
b. 第二组：深呼吸组。
志愿者进行深呼吸，记录1分钟内的呼吸次数、心率、血压、氧气浓度和二氧化碳浓度。
c. 第三组：屏气组。
志愿者尽力屏住呼吸，记录1分钟内的呼吸次数、心率、血压、氧气浓度和二氧化碳浓度。
d. 第四组：过度呼吸组。
志愿者进行过度呼吸，记录1分钟内的呼吸次数、心率、血压、氧气浓度和二氧化碳浓度。
3. 数据处理：将每组实验数据进行分析，比较不同呼吸方式下的生理指标变化。
五、实验结果1. 正常呼吸组：- 呼吸次数：每分钟16-20次- 心率：每分钟60-100次- 血压：收缩压90-120mmHg，舒张压60-80mmHg - 氧气浓度：21%- 二氧化碳浓度：0.04%2. 深呼吸组：- 呼吸次数：每分钟10-15次- 心率：每分钟70-90次- 血压：收缩压85-110mmHg，舒张压55-75mmHg - 氧气浓度：22%- 二氧化碳浓度：0.03%3. 屏气组：- 呼吸次数：0次- 心率：每分钟100-120次- 血压：收缩压120-140mmHg，舒张压80-100mmHg - 氧气浓度：18%- 二氧化碳浓度：0.05%4. 过度呼吸组：- 呼吸次数：每分钟25-30次- 心率：每分钟50-70次- 血压：收缩压70-95mmHg，舒张压45-65mmHg- 氧气浓度：23%- 二氧化碳浓度：0.02%六、实验分析1. 正常呼吸组：在正常呼吸下，人体生理指标稳定，氧气浓度和二氧化碳浓度处于正常范围。
呼吸运动的原理
呼吸运动的原理呼吸是人体生命活动中至关重要的一环，它通过吸入氧气，排出二氧化碳，维持身体内部环境的稳定。
呼吸运动的原理涉及到呼吸系统的结构和功能，以及呼吸过程中的生理变化。
本文将从呼吸系统的结构、呼吸肌肉的作用、呼吸过程中的气体交换等方面，探讨呼吸运动的原理。
首先，呼吸系统的结构包括鼻腔、咽喉、气管、支气管和肺。
鼻腔和咽喉是呼吸道的起始部分，它们通过粘膜分泌物和纤毛的作用，可以过滤、加湿和升温空气。
气管分支成两支支气管，分别进入左右肺，再分支成支气管和肺泡。
肺泡是气体交换的场所，氧气通过肺泡壁进入血液，二氧化碳则从血液中排出到肺泡中，再通过呼吸道排出体外。
其次，呼吸肌肉的作用对呼吸运动至关重要。
呼吸肌肉包括膈肌和肋间肌。
膈肌是呼吸运动的主要肌肉，它的收缩和松弛导致胸腔容积的变化，从而引起气体的吸入和排出。
肋间肌则通过扩张和收缩胸廓，也参与到呼吸运动中来。
这些肌肉的协同作用，使得呼吸运动能够顺利进行。
最后，呼吸过程中的气体交换是呼吸运动原理的关键环节。
气体交换发生在肺泡和毛细血管之间，它是通过肺泡壁上的毛细血管壁进行的。
氧气通过肺泡壁进入毛细血管，与血红蛋白结合形成氧合血，而二氧化碳则从毛细血管中排出到肺泡中，再通过呼吸道排出体外。
这种气体交换过程，保证了血液中氧气和二氧化碳的含量的平衡，维持了正常的生命活动。
综上所述，呼吸运动的原理涉及到呼吸系统的结构和功能，呼吸肌肉的作用，以及呼吸过程中的气体交换。
只有当这些环节协调顺畅，才能保证人体呼吸系统的正常运作，维持身体内部环境的稳定，保证人体生命活动的正常进行。
希望通过本文的介绍，读者能对呼吸运动的原理有一个更加清晰的认识。
呼吸生理
主要呼吸肌
吸气
呼气
膈肌和肋间外肌收缩，使 胸廓的上下、左右、前后 径增大，则胸腔和肺容积 增大，肺内压下降。
膈肌和肋间外肌弛缓，肺依靠 本身的回缩力量而回位。用力 呼气时，肋间内肌收缩，腹肌 收缩使隔肌向上移动。
（二）呼吸运动
1. 平静呼吸:安静状态下的呼吸，12-18次/分。 （1）平静吸气：
肺活量 =潮气量＋补吸气量＋补呼气量 肺活量是常用的肺通气功能指标，
2．用力呼气量 ：用力吸气后，用力以 最快的速度尽力呼气，测定第1、2、3 秒内呼出的气体量，通常用它占用力 肺活量的百分数表示。
正常人分别1、2、3秒末为83％、 96％和99％， 如第1秒末低于65%， 提示有一定程度的气道阻塞。
膈肌⊕★→膈顶下降→胸廓上下径↑ 肋间外肌⊕→肋骨上提外展→胸廓前后左右径↑ －→肺随之扩大→肺内压↓(<大气压)→吸气入肺
（2）平静呼气：
膈肌(—)
肋间外肌ө
－→膈顶、肋骨、胸骨回位→胸廓↓→肺随之缩小→肺内压↑(>大气压)→呼气出肺
平静呼吸特点：吸气——膈肌、肋间外肌⊕引起——主动 呼气——吸气肌引起——被动
是呼气时胸内压都低于大气压， 故又称为胸内负压 。 平静吸气末：-5~-10 mmHg 平静呼气末：-3~-5 mmHg
2、 形成原因
胸内负压是由肺的回缩力形成的 两种力通过胸膜脏层作用于胸膜腔： 肺内压——使肺泡扩张 肺的回缩力——使肺泡缩小 ∴ 胸内压=肺内压－肺回缩力 在吸气末和呼气末，肺内压＝大气压 ∴ 胸内压=大气压－肺回缩力 如以大气压为0,则：胸内压＝－肺回缩力 吸气：肺扩张→肺回缩力↑→胸内压负值↑ 呼气：肺缩小→肺回缩力↓→胸内压负值↓
3. 无效腔和肺泡通气量
生理学第五章 呼吸生理
意义：反映肺活量及呼吸阻力（弹性阻力及气道通
畅程度）。
（4）肺总量 = 肺活量 + 余气量 男：5000 ml； 女：3500 ml
（二）肺通气量和肺泡通气量
1. 肺通气量（pulmonary ventilation） = 潮气量 × 呼吸频率
最大随意通气量：尽力作深快呼吸时，每分钟所能吸入 或呼出的最大气量。
血氧容量、血氧含量、血氧饱和度
HbO2呈鲜红色， Hb呈蓝紫色
临床：发绀（Hb含量达5g/100ml）,常表示缺氧。 例外：红细胞增多症；相反，严重缺氧和CO中毒
4. Hb与O2的结合或解离曲线呈S形 与Hb的变构效应有关 Hb为紧密型 HbO2为松弛型
（三）氧解离曲线
表示血液PO2与Hb氧饱和度关系的曲线
•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
•平静呼吸时，胸膜腔内压为负压 呼气末：-3 ~ -5 mmHg 吸气末：-5 ~ -10 mmHg
临床：气胸
胸内负压的作用：
①利于肺扩张, 实现肺通气
②利于静脉血、 淋巴液回流
第五章 呼吸生理
第一节 第二节 第三节 第四节
肺通气 呼吸气体的交换 气体在血液中的运输 呼吸运动的调节
呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。
呼吸的全过程包括：
1 外呼吸（肺通气+肺换气）
2 气体在血中的运输
3 内呼吸（组织换气+细胞内氧化）
血液循环
组织细胞
肺
O2 CO2
O2 CO2
肺通气 肺换气 外呼吸
生理学：第五章_呼吸
第五章呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程,称为呼吸（respiration）。
呼吸的全过程由三个环节组成：①外呼吸，包括肺通气和肺换气；②气体运输；③内呼吸，即组织换气，有时也将细胞内的氧化过程包括在内。
第一节肺通气一、肺通气的原理气体进出肺取决于推动气体流动的动力和阻止气体流动的阻力的相互作用，动力必须克服阻力，才能实现肺通气。
1.肺通气的动力：肺泡与外界环境之间的压力差是肺通气的直接动力，而呼吸运动则是肺通气的原动力。
（掌握）（1）呼吸运动：指呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小的过程。
它包括吸气运动和呼气运动。
1）呼吸运动的过程：•吸气过程①（平静）吸气时，膈肌、肋间外肌收缩T胸廓扩大T肺容积扩大T肺内压降低（v大气压气体进入肺T完成吸气。
②用力吸气时，辅助吸气肌也参与收缩。
•呼气过程①（平静）呼气时，膈肌、肋间外肌舒张T肺弹性回缩，容积减小并牵引使胸廓缩小T肺内压增加（＞大气压）T气体排出肺T完成呼气。
②用力呼气时，呼气肌也收缩T胸廓进一步缩小T肺内压进一步增加T更多气体排出肺。
2）呼吸运动的型式：①腹式呼吸和胸式呼吸：膈肌的收缩和舒张可引起腹腔内器官位移，造成腹部的起伏，这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。
肋间外肌收缩和舒张时主要表现为胸部的起伏，这种以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动称为胸式呼吸。
一般情况下，成年人的呼吸运动呈胸式和腹式混合式呼吸。
②平静呼吸和用力呼吸：安静状态下的呼吸运动称为平静呼吸，呼吸频率为每分钟12〜18次。
当机体运动或吸入气中C◎含量增加而Q含量减少或肺通气阻力增大时，呼吸运动将加深加快，这种呼吸运动称为用力呼吸或深呼吸。
在缺氧、CQ增多或肺通气阻力较严重的情况下，可出现呼吸困难。
（2）肺内压：指肺泡内的压力。
在呼吸过程中，肺内压呈周期性波动。
吸气时，肺内压下降，低于大气压，气体入肺，至吸气末，肺内压与大气压相等。
反之, 呼气时，肺内压升高，高于大气压，气体出肺，至呼气末，肺内压与大气压相等。
生理学 第五章呼吸
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~ -5 mmHg 吸气末：-5~ -10 mmHg
胸内负压作用：
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
（二）肺通气的阻力
CO2 + H2O
CA
RBC
H2CO3
HCO3- + H+
Cl（氯转移）
组织： 肺：
（二）氨基甲酸血红蛋白（7%）
HbNH2O2＋H+＋CO2 HbNHCOOH＋O2
① 无需酶的催化， ② 反应迅速、可逆， ③ 主要调节因素是Hb氧合作用。
（三）CO2解离曲线
血液中CO2含量与PCO2的关系曲线
胸廓顺应性
胸廓的顺应性＝ △V（胸腔容积）
△P（跨胸壁压）
肥胖、胸廓畸形 胸膜增厚 腹内占位病变
胸廓顺应性
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 流速慢、层流、管径大 气道阻力大 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
表面张力的作用：
使液体表面积缩小。
（肺塌陷）
2）肺泡表面活性物质：
肺泡Ⅱ型细胞分泌的二棕榈酰卵磷脂(DPPC)
肺泡表面活性物质的生理作用
降低表面张力: ①降低吸气阻力，减少吸气作功
②维持大小肺泡容积稳定。 小肺泡 DPPC密度大，T较小
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呼吸的原理及生理变化
【呼吸】
是指机体与外界环境之间气体交换的过程。
人的呼吸过程包括三个互相联系的环节：外呼吸，包括肺通气和肺换气；
气体在血液中的运输；
内呼吸，指组织细胞与血液间的气体交换。
呼吸过程包括：肺部换气，或者空气和肺泡之间空气的吸入和呼出；
血液中的氧气和二氧化碳在细胞内外的交换扩散；
血液和身体中的氧气和二氧化碳在细胞间的输送；
换气调节。
【肺】
是一对含有丰富弹性组织的气囊，由呼吸性小支气管、肺泡管、肺泡囊和肺泡四个部分组成的功能单位，均具有交换气体的功能，其中以肺泡为主
两个连通的大、小液泡，若表面张力相等，则大液泡内缩压（P）小，而小液泡内缩压大，导致小液泡内的气体不断压入大液泡内，终致小液泡萎陷。
肺内有大量的不同大小的肺泡，并通过肺泡管互相连通。
但正常情况下，这些大小不一的肺泡互不影响，均能维持一定的充气状态，不发生上述大肺泡兼并小肺泡的现象。
肺泡表面活性物质是肺泡Ⅱ型细胞分泌的一种复杂的脂蛋白，主要成分是二棕榈酰卵磷脂。
其物质分子垂直排列于液—气界面，极性端插入水中，非极性端伸入肺泡气中，形成单分子层分布在液—气界面上，破坏了气－液表面结构，大大降低了肺泡的表面张力，削弱了肺泡
回缩的趋向，并随着肺泡的张缩而改变其密度。
【呼吸原理及生理变化】
呼吸动作包括吸气动作和呼气动作：
平和呼吸时，肋间外肌收缩，肋骨向前向外移动，胸廓的上下左右径增大；隔肌收缩时，膈向后移动，胸廓前后径增大。
胸腔容积增大肺被动牵引而扩张，肺容积增大，肺内压下降低于大气压，空气进入肺内，引起吸气（inspiration）。
平和呼吸时，吸气终末，肋间外肌和膈肌由收缩转为舒张，肋和隔回位，胸腔容积减小，肺失去牵引力由自身的弹性和表面张力而回缩，肺容积减小，肺内压升高，高于大气压时，肺内气体压出体外，引起呼气（expiration）。
在呼吸过程中气体交换发生在两个部位：一是肺与血液间的气体交换，称肺换气；
另一是组织与血液间的气体交换，称组织换气。
具体情况如下图所示：。