肺通气与肺换气原理演示文稿
生理学——呼吸(一)
第五章呼吸第一节肺通气一、肺通气的原理（一）肺通气的动力直接动力：肺内压与外界大气压之间的压力差是肺通气的直接动力。
原动力：呼吸肌的收缩与舒张所引起的呼吸运动是实现肺通气的原动力。
1.呼吸运动呼吸运动：呼吸肌的收缩和舒张所引起的胸廓节律性的扩大或缩小称为呼吸运动。
主要吸气肌：膈肌和肋间外肌；主要呼气肌：肋间内肌和腹肌辅助吸气肌：斜角肌和胸锁乳突肌等（仅在用力呼吸时起作用）（1）呼吸运动的过程：（2）呼吸运动的型式：腹式呼吸：以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动；胸式呼吸：以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动；一般情况下：腹胸混合式呼吸特殊情况：①仅胸式呼吸：妊娠后期女性、腹腔巨大肿块、腹水、胃肠道胀气、腹膜炎等因膈肌运动受限，主要依靠肋间外肌舒缩运动呼吸。
②仅腹式呼吸：胸腔积液、胸膜炎、婴幼儿等因胸廓运动受限，主要依靠膈肌舒缩运动进行呼吸。
2.肺内压❖吸气：肺容积增大，肺内压随之降低，低于大气压后，气体进入肺，随着肺内气体的增加，肺内压逐渐升高，至吸气末，肺内压升高到与大气压相等，吸气停止；❖呼气：肺容积减小，肺内压随之升高，高于大气压后，气体流出肺，随着肺内气体的减少，肺内压逐渐降低，至呼气末，肺内压降低到与大气压相等，呼气停止。
❖总结：肺内压：吸气——先降低后升高；呼气——先升高后降低。
3.胸膜腔内压胸膜腔内压随呼吸运动而发生周期性波动。
平静呼气末，胸膜腔内压较大气压低3~5mmHg，平静吸气末，较大气压低5~10mmHg。
胸膜腔内压在平静呼吸时，始终低于大气压，若以大气压为0计，胸膜腔内压为负压。
用力呼吸时，胸膜腔内压波动幅度增大。
胸膜腔内压=-肺回缩压。
胸膜腔内压由肺回缩压决定。
胸膜腔负压的意义：①不仅扩张肺，而且使肺能随胸廓的张缩而张缩；②作用于胸腔内的腔静脉和胸导管，使之扩张，有利于静脉血和淋巴液的回流保持负压的前提：胸腔保持其密闭性。
（二）肺通气的阻力1.弹性阻力和顺应性（1）顺应性顺应性：是指弹性组织在外力作用下发生变形的难易程度。
人卫版-生理学-第五章-呼吸)
二、气体交换的过程及其影响因素 (一) 肺换气
(二)影响肺换气的因素： 上皮基底膜
1.呼吸膜的厚度: 反比； (0.2~1m)
肺泡上皮 含肺泡表面 活性物质的 液体分子层
2.呼吸膜的面积: 正比; (70㎡,安静时仅用40 ㎡)
肺泡 CO2
3.通气/血流比值( V•A／Q• )
间隙
毛细血管基膜 毛细血管内皮
综上所述
分压差*溶解度 D∝
√分子量 CO2的扩散速率约为 O2的2倍
当O2和 CO2分压差相同时，CO2的扩散速率约为 O2的21倍。在肺泡和静脉血之间， O2的分压差约 比CO2分压差大10倍。
综合以上几种因素的影响，其结果CO2的扩散速 率比O2的扩散速率大2倍。由于CO2比O2容易扩散， 故临床上缺O2比CO2潴留常见。
第五章 呼吸
肺通气 肺换气 气体运输 组织换气
O2
CO2
肺 O2 CO2
O2
血液 循环
CO2
O2 组织 细胞
CO2
呼吸过程的三个环节示意图
第一节 肺通气
肺通气 （ pulmonary ventilation ） 指肺与外界环境之间的气体交换。 1.肺通气的器官: 呼吸道：沟通肺泡与外界环境的气体通道 肺泡：气体交换的场所。呼吸膜六层结构 胸廓：肺通气的动力
三、肺通气功能的评价
（一）肺容积
1.潮气量 (TV) ：每次吸入或呼出的气量。平静， 500mL 2.补吸气量（IRV） ： 平静吸气末，尽力吸气所能 吸入的气量。1500-2000mL
3.补呼气量（ERV）：平静呼气末，尽力呼气所能 呼出的气量。 900-1200mL
4. 余气量（RV） ：最大呼气末存留于肺内不能再 呼出的气量。 1000-1500mL
人的呼吸说课ppt课件
神经调节
01
02
03
呼吸中枢
位于延髓和桥脑，对呼吸 运动进行基本节律性调节 。
传入神经
将外周感受器的信息传入 呼吸中枢，如化学感受器 和机械感受器。
传出神经
将呼吸中枢的指令传出， 控制呼吸肌的收缩和舒张 。
体液调节
化学感受器
位于颈动脉体和主动脉体，对动 脉血氧分压和二氧化碳分压变化 敏感，通过反射性调节呼吸运动 。
定义
呼吸衰竭是指各种原因引起的肺通气和（或）换气功能严重障碍，使静息状态下亦不能维 持足够的气体交换，导致低氧血症伴（或不伴）高碳酸血症，进而引起一系列病理生理改 变和相应临床表现的综合征。
原因
呼吸道病变、肺组织病变、肺血管疾病、胸廓病变、神经中枢及其传导系统呼吸肌疾患等 均可引起呼吸衰竭。
分类
按照动脉血气分类可分为一型呼吸衰竭和二型呼吸衰竭。
室外防护
在雾霾、沙尘等恶劣天气条件下，应佩戴口罩等防护措施，减少吸 入有害颗粒对呼吸系统的损害。
06
实验操作与演示
实验目的和原理
探究人体呼吸系统的 结构和功能
掌握呼吸运动的调节 机制
了解呼吸过程中气体 交换的原理
实验步骤和操作要点
准备实验器材：呼吸模拟器 、气体分析仪、计时器等
组装呼吸模拟器，并调整至 合适状态
呼吸系统的生理意义
维持生命活动
呼吸系统为机体提供氧气，排出二氧化碳， 维持细胞代谢和生命活动。
参与免疫防御
调节酸碱平衡
通过调节呼吸频率和深度，维持体内酸碱平 衡。
呼吸道黏膜具有免疫防御功能，可阻挡病原 体进入体内。
02
01
促进语言交流
呼吸系统与发音器官协同作用，实现语言交 流功能。
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。
简述肺换气与肺通气的过程
简述肺换气与肺通气的过程肺换气与肺通气的过程是人体呼吸系统中最为重要的过程之一，它涉及到氧气和二氧化碳在肺部的交换和运输。
在这个过程中，肺部通过一系列复杂的生理机制，实现了人体对外界环境中氧气和二氧化碳的平衡调节。
下面将从肺换气和肺通气两个方面详细介绍这个过程。
一、肺换气1. 氧与二氧化碳的交换在呼吸系统中，空气进入身体后，其中含有大量的氮、氧、二氧化碳等成分。
当空气到达肺部时，它们会被吸收到血液中，并开始进行交换。
在这个过程中，主要是通过肺泡壁和毛细血管壁之间进行分子扩散来完成。
2. 肺泡壁与毛细血管壁肺泡壁是由单层扁平上皮细胞组成的薄膜结构。
而毛细血管壁则由内皮细胞、基底膜和外皮细胞组成。
当空气进入到肺泡时，其中的氧分子会通过肺泡壁进入到毛细血管中，而二氧化碳则会从毛细血管中进入到肺泡中。
这个过程主要依靠氧和二氧化碳的浓度梯度来完成。
3. 血红蛋白的作用肺换气过程中，血红蛋白也起着重要的作用。
它可以结合氧分子，形成氧合血红蛋白，并将其运输到身体各个部位。
当氧分子不足时，血红蛋白也可以释放出已经结合的氧分子，以满足身体对氧的需求。
4. 呼吸运动的协调呼吸运动是肺换气过程中必不可少的一部分。
当人体需要更多的氧时，呼吸频率和深度会增加，以提高空气进入和排出的速度。
相反地，在休息状态下，呼吸频率和深度会减少。
二、肺通气1. 肺通气机制肺通气是指空气在呼吸道内流动的过程。
它主要依靠胸腔内外压力差来实现。
当胸腔内压力低于外部压力时，空气会进入肺部；当胸腔内压力高于外部压力时，空气会被排出。
2. 呼吸肌的作用肺通气过程中，呼吸肌也发挥着重要的作用。
它们包括膈肌和肋间肌。
当呼吸肌收缩时，胸腔内的体积会增大，从而使胸腔内压力降低。
相反地，当呼吸肌松弛时，胸腔内的体积会减小，从而使胸腔内压力升高。
3. 氧气和二氧化碳的浓度调节在肺通气过程中，还需要对空气中氧气和二氧化碳的浓度进行调节。
这主要通过控制呼吸频率和深度来实现。
第五章 呼吸生理
*（1）潮气量 TV （2）补吸气量 （3）补呼气量 （4）余气量
*（二）肺容量
（1）深吸气量 （3）肺活量 （2）功能余气量 （4）肺总量
深吸气量（IC）=潮气量+补吸气量）.
肺活量（VC）=补吸气量+潮气量+补呼气量
功能余气量（FRC）=补呼气量+余气量
肺总容量(TLC) = 补吸气量+潮气量+补呼气量+ 余气量
3. 去氧Hb ( 紫蓝色) 与发绀 (Cyanosis) 100mL血液中去氧Hb超过5 g 时，皮肤、黏膜 呈浅蓝色的现象称为发绀，显示机体缺氧。 4. CO中毒：与Hb 结合力亲和力是O2的250倍, 占据位点，造成缺氧；HbCO呈樱桃红色。
*2．氧离曲线 （1）定义：… , 呈“S”形。 上 段
胸腔容积的变化（△V） 胸廓的顺应性（C）= 跨胸壁压的变化（△P）
压力与肺容量之间关系的变化可用压力－容量曲线表示
（2）肺及胸廓弹性阻力 肺弹性阻力 肺组织本身的弹性回缩力 1/3 肺泡表面张力 2/3
胸廓的弹性阻力：
来自于胸廓的弹性回缩力。其方向视胸廓的位 置而定（胸廓的自然位置的肺容量，相当于肺总量 的67%）。
非弹性阻力 30％
（一）弹性阻力和顺应性 1 概念 弹性阻力（R）：…，用顺应性来度量。 顺应性（C）： 2 二者关系 C=1/R 或 C=容积变化(△V)/压力变化(△P) (L/cmH2O) 3、肺及胸廓顺应性和弹性阻力 （1）肺及胸廓顺应性 肺容量变化（△V） 肺的顺应性（C）= 跨肺压变化（△P）
C.肺活量×呼吸频率
D.无效腔容量×呼吸频率
思考题：*1.简述呼吸活动的三个基本环节。 *2.肺表面活性物质的分泌部位、主要成分、作用及其生 理意义？ *3.试述胸内压的形成及其意义。