1、第四章 呼 吸（Respiration）,三、呼吸气体的交换(jiohun)及运输,二、肺通气(tng q),一、概 述,第一页，共六十六页。,本章重点：1、表面活性物质的功能是什么(shn me)？2、胸内负压是如何形成的？有何生理意义？3、CO2、O2的运输形式？4、何谓肺牵张反射？,第二页，共六十六页。,呼吸（Respiration）:机体与外界环境之间的气体交换(jiohun)过程。,第三页，共六十六页。,最早出现专职的呼吸器官的动物是软体动物，往往(wngwng)是表皮的一部分转变而成。,无脊椎动物(jzhudngw)的呼吸系统,如：沙蚕(sh cn)的肉足、河蚌的鳃，蜘蛛的书肺、鲎
2、的书鳃；海参的呼吸树（图1）；昆虫的气管（图2），等。,图2 昆虫气管系统,第四页，共六十六页。,图3 鱼鳃的结构,血液逆流交换,脊椎动物的呼吸系统脊椎动物的呼吸器官都是由消化管的前端发展(fzhn)而成，除鱼类外，都是用肺呼吸。,1、鱼类：大多(ddu)用鳃呼吸,思考：鱼鳃的哪些结构特点(tdin)与其呼吸功能相适应？,第五页，共六十六页。,2、两栖动物：幼体(yut)鳃呼吸；成体口咽式呼吸。,3、鸟类：双重(shungchng)呼吸。,第六页，共六十六页。,人的呼吸系统(h x x tn),第七页，共六十六页。,问:外界氧气(yngq)进入组织细胞被利用至少经过几层膜结构?,第八页，共六十
3、六页。,第九页，共六十六页。,肺与外界环境之间的气体(qt)交换过程。,第一节肺 通 气,肺通气(tng q)（pulmonary ventilation）:,第十页，共六十六页。,呼 吸,呼吸系统(h x x tn)的结构和功能：,呼吸道,肺 泡,第十一页，共六十六页。,呼 吸,呼吸道是气体进出(jnch)的通道,气体进出的通道:增温、加湿作用,调节进出空气以及清洁空气的功能,防御性的反射：对机体有保护作用,功能(gngnng),1.1.1 呼吸道,第十二页，共六十六页。,肺泡是由单层扁平上皮组成的半球状含气小囊泡，其外表紧贴着丰富(fngf)的毛细血管网和弹性纤维。,肺泡是气体交换的主要场
4、所，气体进出肺泡所经历的结构(jigu)被称为呼吸膜。,1.1.2 肺泡(fipo)(pulmonary alveoli),第十三页，共六十六页。,1、呼吸(hx)运动（respiratory movement）,由呼吸肌收缩、舒张起的胸廓有节律地扩大与缩小（包括吸气运动(yndng)和呼气运动(yndng)）,吸气(x q)肌：膈肌、肋间外肌,呼气肌：肋间内肌、腹壁肌,辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌,第十四页，共六十六页。,肺通气(tng q)的动力,呼 气,肺内压大气压,缩 小,肺 脏,吸 气,肺内压大气压,胸 廓,呼 吸 肌,缩 小,收 缩,舒 张,扩 张,原动力:呼吸运动是肺通气的原动
5、力。直接(zhji)动力:肺内压与外界大气压间的压力差。,扩 张,第十五页，共六十六页。,第十六页，共六十六页。,1）吸气运动(yndng)（主动过程）,膈肌收缩：增大(zn d)胸腔上.下径(占4/5),肋间外肌收缩(shu su)：增大胸腔前后、左右径,2）呼气运动,平静呼吸（被动过程）：吸气肌舒张,（1）呼吸运动的过程,第十七页，共六十六页。,（2）呼吸运动的形式1)形式:按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸；按动作部位分:胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。混合呼吸:正常成人。腹式呼吸:婴儿、胸膜炎、胸腔(xingqing)积液。胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块、,腹式呼吸:(Abdomin
6、al breathing):膈肌舒缩引起(ynq)的呼吸运动伴以腹壁的起伏。胸式呼吸:(Thoracic breathing):由肋间肌舒缩使肋骨和胸骨运动所产生的呼吸运动。,第十八页，共六十六页。,实现(shxin)肺通气的条件：,肺内压与大气压之间产生(chnshng)差值（动力）,保持呼吸道通畅人工呼吸:用人为的方法改变(gibin)肺内压，建立肺内压和大气压之间压力差来维持肺通气。,方法:负压吸气式(压胸法)正压吸气式(口对口呼吸法，呼吸机),第十九页，共六十六页。,3、胸膜(xingm)腔内压（intrapleural pressure),(1)概念(ginin)：胸膜腔内的压力（胸
7、内压）。,第二十页，共六十六页。,呼 吸,胸膜(xingm)腔,胸膜有两层，即紧贴(jn ti)于肺表面的脏层和紧贴于胸廓内壁的壁层。两层胸膜形成一个密闭的、潜在的腔隙。,胸内压（胸内负压(f y)）,第二十一页，共六十六页。,呼 吸,胸膜腔内只有少量的浆液，没有(mi yu)气体：,（2）使两层胸膜贴附在一起(yq)，不易分开，所以肺就可随着胸廓的运动而运动。,（1）润滑作用(zuyng)，减小摩擦力，两层胸膜可互相滑动。,在呼吸周期中，肺被动扩张的程度和因此产生的肺回缩力的大小不一样，所以，胸内负压也随呼吸周期而变化。但无论是呼气还是吸气时，胸内压均为负压。,第二十二页，共六十六页。,气胸
8、(q xin),胸膜腔破裂，胸膜腔与大气相通(xingtng)，空气将立即进入胸膜腔内，形成开放性气胸。,抢救措施：堵塞(ds)破口、抽气 恢复胸内负压,胸膜腔的密闭性和两层胸膜间浆液分子的内聚力有重要生理意义，如果密闭性被破坏，在临床上产生气胸。,第二十三页，共六十六页。,呼 吸,在液体与气体(qt)的交界面上，由于液体分子之间的引力而产生的能够引起液体表面收缩的张力。,肺内有成千上万个大小不同的肺泡，而它们各自形态的维持有赖于肺泡表面活性物质(wzh)的作用。,肺泡(fipo)表面张力：,第二十四页，共六十六页。,呼 吸,肺泡型细胞分泌的一种复杂(fz)的脂蛋白二棕榈酰卵磷脂,肺泡(fip
9、o)的表面活性物质：,形成单分子层分布于液气界面(jimin)，随肺泡的张缩改变密度,降低肺泡的表面张力,维持肺泡内压的相对稳定,防止肺水肿,防止肺不张,第二十五页，共六十六页。,表面活性物质(wzh)产生：,肺泡型细胞分泌(fnm)的二棕榈酰卵磷脂(DPPC),第二十六页，共六十六页。,表面张力(biominzhngl)的作用：,使液体(yt)表面积缩小。（肺塌陷）,临床：成人肺炎(fiyn)、肺血栓等表面活性物质肺不张。,第二十七页，共六十六页。,二、肺通气(tng q)功能的指标,第二十八页，共六十六页。,肺容量肺容纳的气体量，可分以下几个(j)组成部分：,第二十九页，共六十六页。,呼
10、吸,肺容量(rngling)：,潮气量（TV）,补呼气(h q)量（ERV）,补吸气(x q)量（IRV）,残气量（RV）,功能残气量（FRC）,肺活量（VC）,肺总容量（TLC）,功能残气量,肺活量,肺总容量,第三十页，共六十六页。,肺活量,最大吸气后，从肺内所能呼出的最大气量(qling)。意义：反映肺一次通气的最大能力,第三十一页，共六十六页。,呼 吸,肺通气(tng q)量：,每分通气(tng q)量每分钟进或出肺的气体总量。,每分通气(tng q)量=潮气量 X 呼吸频率,肺泡通气量=（潮气量-生理无效腔）X 呼吸频率,解剖无效腔：无气体交换能力的腔（从上呼吸道呼吸性细支气管）。肺泡
11、无效腔：因无血流通过而不能进行气体交换的肺泡腔。,第三十二页，共六十六页。,解剖无效腔：无气体交换能力的腔（从上呼吸道呼吸性细支气管）。肺泡无效腔：因无血流通过而不能进行(jnxng)气体交换的肺泡腔。生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔,第三十三页，共六十六页。,肺泡通气量是反映肺通气效率的重要(zhngyo)指标。在一定的呼吸频率范围内深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更为有效。,第三十四页，共六十六页。,血液与组织细胞之间的气体交换(jiohun)过程。,第二节 气体(qt)交换,第三十五页，共六十六页。,第三十六页，共六十六页。,呼 吸,一、气体(qt)交换原理：,混合气体中，每种气体分子运动所产生
12、(chnshng)的压力为该气体的分压。,气体分子不停地进行(jnxng)着无定向运动，其结果是气体分子从高分压区向低分压区域扩散。,第三十七页，共六十六页。,二、氧的运输(一)物理(wl)溶解：(1.5%)气体直接溶解于血浆中。(二)化学结合:(98.5%)气体与某些物质进行化学结合。O2与Hb的可逆性结合:,PO2(氧合),PO2(氧离),HbO2,鲜红色,暗红色,Hb+O2,第三十八页，共六十六页。,血红蛋白(xuhng dnbi)与氧的结合：,血红蛋白是一种结合蛋白，由一个珠蛋白分子和4个亚铁血红素组成。每个血红素分子含一个亚铁离子(lz)，称为亚铁血红素。每个亚铁离子能结合一个氧分子
13、，但这种结合是疏松的。血红蛋白与氧结合后，亚铁的价数不变，故称为氧合，而不是氧化。,O2的运输(ynsh),O2分压升高,Hb+O2,O2分压降低,HbO2,暗红色,鲜红色,第三十九页，共六十六页。,PO2(氧合),PO2(氧离),1,反应迅速、可逆，不需酶的催化(cu hu)，受PO2的影响，(这种结合疏松，是“氧合”，结合和解离都迅速),2,Fe 2+与O2结合(jih)后仍是二价铁；,3,1分子(fnz)Hb可结合4分子O2；,4,Hb与O2结合或解离曲线呈S形。,特点,第四十页，共六十六页。,（三）氧解离(ji l)曲线(oxygen dissociation curve),用来表示P
14、O2与血氧含量或血氧饱和度 关系(gun x)的曲线（HbO2 解离曲线）,第四十一页，共六十六页。,氧离曲线(qxin)为什么呈“S”形?(研),因此(ync),氧离曲线呈“S”形。,原因(yunyn)：4个亚单位有协同作用,Hb的1个亚单位结合O2，其他三个亚单位对O2 的亲和力,HbO2的1个亚单位释放O2，其他三个亚单位更易释放O2,第四十二页，共六十六页。,氧离曲线特征(tzhng)及生理意义1.上段:PO28.013.3kPa（80100mmHg）坡度较平坦。表明：PO2变化大时，,血氧饱和度变化(binhu)小。意义:保证低氧分压时的高载氧能力。,高原(2.0KM的低气压),PO
15、2明显而Hb结合(jih)O2量变化不大；轻度呼衰病人肺泡气PO2明显而Hb结合O2量变化不大。,如:,第四十三页，共六十六页。,2.中段(zhn dun):PO28.05.3kPa(4080mmHg)坡度较陡。,上,中,下,表明：PO2降低(jingd)能促进大量氧离，血氧饱和度下降显著。意义:维持正常时组织的氧供。因正常时组织的氧供，PO2在中段范围变化。,第四十四页，共六十六页。,表明：PO2稍有下降,血氧饱 和度就急剧下降。意义:维持活动加强时组织的 氧供。因下段释放O2量为正常(zhngchng)时的3倍(=O2储备段)。,上,中,下,3.下段:PO25.32.0kPa(1540mm
16、Hg)坡度(pd)更陡。,第四十五页，共六十六页。,呼 吸,氧离曲线(qxin)的位移：,曲线(qxin)右移：表明Hb与氧的亲和力下降。,第四十六页，共六十六页。,呼 吸,、pH值和CO2浓度(nngd)的影响,、温度(wnd)的影响,、2，3二磷酸甘油酸（2，3DPG）,、Hb自身性质(xngzh)的影响,影响氧离曲线位移的因素：,第四十七页，共六十六页。,Hb的自身(zshn)性质,Fe 2+氧化(ynghu)成Fe 3+，失去运氧能力,胎儿(ti r)Hb为22（HbF），比成人Hb 22（HbA）对氧的亲和力大,CO与Hb结合亲和力大:是O2的250倍，氧离曲线左移:其余亚单位对氧的亲和力 所以:既妨碍Hb与O2结合，又妨碍Hb对O2的解离,危害极大。,CO,第四十八页，共六十六页。,呼 吸,二氧化碳在体内的运输也是以物理溶解(rngji)和化学结合的方式进行的。,化学(huxu)结合,物理(wl)溶解（5%）,碳酸氢盐（88%）,氨基甲酰血红蛋白（7%）,三、CO2的运输,第四十九页，共六十六页。,HCO3-的形式(xngsh)：88%(1)反应过程：CO2H2O,碳酸酐酶
