动物生理学 呼吸生理 PPT课件
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动物生理学 呼吸生理 PPT课件
呼吸过程的三个环节:
①外呼吸，肺与外环境之间的气体交换（肺通气） 以及肺泡与毛细血管血液之间的气体交换过程 （肺换气）。
②气体在血液中的运输，是指机体通过血液循环 把肺摄取的氧运送到组织细胞，又把组织细胞 产生的二氧化碳运送到肺的过程。
③内呼吸或组织呼吸，是指组织毛细血管血液与 组织细胞之间的气体交换以及组织细胞的生物 氧化过程。
呼气过程
① (平静)呼气时，膈肌、肋间外肌舒张→胸廓缩小→ 肺容积减小→肺内压增加（＞大气压）→气体排出肺 →完成呼气。 ② 用力呼气时，呼气肌才发生收缩→胸廓进一步缩 小→肺内压进一步增加→更多气体排出肺。
呼吸运动的形式：
胸式呼吸：主要由肋间外肌舒缩使肋骨和胸骨运 动而产生的呼吸运动，表现为胸部起伏明显；
一、肺通气的结构基础和功能
肺 通 气 （ pulmonary ventilation）: 指肺与外界环境之间的气体交换过程。 实现肺通气的器官包括呼吸道、肺泡 和胸廓。
Hale Waihona Puke Baidu
（一）呼吸道
上呼吸道：鼻、咽、喉 下呼吸道：气管、支气管、 －－－－－终末细支气管
❖呼吸道功能：没有气体交换功能；其黏 膜具有加温、湿润、清洁、过滤空气；其 平滑肌具有调节呼吸道阻力的作用。
➢ 肺泡通气量 机体每分钟吸入肺泡的新鲜空气量，也就是 能与血液发生气体交换的有效气体量。
生理无效腔＝解剖无效腔＋肺泡无效腔 肺泡通气量＝(潮气量-无效腔气量)×呼吸频率
平静呼吸
肺每分通气量 500ml×16＝8L 肺泡通气量 (500ml－150ml)×16＝5.6L
浅而快的呼吸
肺每分通气量 250ml×32＝8L 肺泡通气量 (250ml－150ml)×32＝3.2L
腹式呼吸：由膈肌舒缩而产生的呼吸运动，表现 为腹部起伏明显 ；
胸腹式呼吸（混合式呼吸）：肋间外肌和膈肌都 参与呼吸运动，胸腹部都有明显起伏运动。
➢胸膜腔
➢胸内压
胸膜腔内的压力，称为胸膜腔内压
测定方法:
直接法 间接法
成因:
肺内压 (大 气 压)
肺回缩力 (肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力)
迫使脏层胸膜外移使肺扩张 迫使脏层胸膜回位
两种方向相反作用力的代数和 胸内压＝大气压－肺回缩力
胸内压＝0－肺回缩力
概括肺通气的动力如下：
➢ 肺通气的原动力：呼吸肌的舒缩形成的呼吸运动。 ➢ 肺通气的直接动力：呼吸运动引起的肺的被动扩张
和回缩所形成的肺内压与大气压之间的压力差。 ➢ 胸内负压是实现肺通气的必要条件。
二、肺通气原理
（二）肺通气的阻力
深而慢的呼吸
肺每分通气量 1000ml×8＝8L 肺泡通气量 (1000ml－150ml)×8＝6.8L
二、肺通气原理
（一）肺通气的动力
直接动力:肺内压与外界大 气压间的压力差。 原动力:呼吸运动是肺通气 的原动力。
➢呼吸运动
呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小
呼
吸气肌：肋间外肌、膈肌
吸
呼气肌：肋间内肌、腹肌
肌
辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌
吸气过程
① (平静)吸气时，膈肌、肋间外肌收缩→胸廓扩大 →肺容积扩大→肺内压降低（＜大气压）→气体进 入肺→完成吸气。 ② 用力吸气时，辅助吸气肌也参与收缩。
呼吸道平滑肌受迷走神经和交感神经支配。迷走神经兴奋，其 末梢释放乙酰胆碱，与气管平滑肌细胞膜上的M受体结合，引起 平滑肌收缩。交感神经兴奋，其末梢释放去甲肾上腺素，与β2受 体结合，引起平滑肌舒张。体液中的组胺、5-羟色胺和缓激肽均 可引起呼吸道平滑肌收缩。
为什么咳嗽病人晚上比白天重?
（二）肺泡
肺泡是肺内气体交 换的主要部位。成 人约有3～4亿个肺
肺的弹性阻力
弹性阻力（70％）
（静态阻力）
胸廓的弹性阻力
气道阻力
非弹性阻力（30％） 惯性阻力
（动态阻力）
组织粘滞阻力
➢弹性阻力
弹性体在外力的作用下发生变形时，可产生对抗 外力作用引起变形的力，称为…
顺应性：是指在外力作用下，弹性组织的可扩展性， 反映弹性组织发生变形的难易程度。
顺应性（C）与弹性阻力（R）成反比关系：
泡，总面积100m2
呼吸膜
指隔在肺泡气与肺毛细血管血液之间的极薄的 膜性结构，构成了肺泡气与血液之间进行气体交 换的气-血屏障。
表面张力
Laplace 定律: P=2T/r
肺表面活性物质
肺泡Ⅱ型细胞分泌，主要 成分是二棕榈酰卵磷脂。
作用： ①降低肺泡的表面张力 ②维持肺泡内压的相对稳定 ③阻止肺泡积液
肺的弹性阻力
肺弹性组织回缩力:1/3 肺泡内气-液界面的表面力 :2/3
胸廓的弹性阻力 胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成
①在平静呼气或深呼气时，胸廓缩小时(肺容量＜67％), 胸廓的弹性回缩力向外=吸气的动力，呼气的阻力； ②在平静吸气或深吸气时，胸廓扩大时(肺容量＞67％), 胸廓的弹性回缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。 ③在平静吸气末，胸廓处于自然位置时(肺容量≈67％)， 胸廓无变形，不表现有弹性回缩力；
功能余气量：平静呼气末存留于肺内的气体量，是补呼气 量和余气量之和。
肺活量 ：在最大吸气后，再作尽力呼气时所能呼出的气量， 是潮气量、补吸气量和补呼气量之和。
肺总容量：肺所容纳的最大气体量，是肺活量与余气量之 和。
(二) 肺通气量和肺泡通气量分别反映肺通气 的程度和效率
➢ 肺通气量 机体每分钟吸入或呼出的气体总量 肺每分通气量＝潮气量×呼吸频率
➢ 肺容积 肺内容纳气体的体积
潮气量：平静呼吸时，每次吸入或呼出的气体量。 补吸气量：平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的气体量。 补呼气量：平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气体量。 余气量：最大呼气末尚存留于肺内不能呼出的气体量。
➢ 肺容量 肺容积中两项或两项以上的联合气体量
深呼吸量：平静吸气末做最大吸气所能吸入的气体量，是 潮气量和补吸气量之和。
➢非弹性阻力
惯性阻力：是气流在发动、变速、换向时因气流 和组织惯性所产生的阻止肺通气的力 。
粘滞阻力：来自呼吸时组织相对位移所发生的摩 擦。
气道阻力：来自气体流经呼吸道时，气体分子之 间以及气体分子与气道壁之间的摩擦，这是非 弹性阻力的主要成分，约占80％～90％。
三、肺通气功能的评价
(一)肺容积和肺容量是反映进出肺气体量的指标
呼吸过程的三个环节:
①外呼吸，肺与外环境之间的气体交换（肺通气） 以及肺泡与毛细血管血液之间的气体交换过程 （肺换气）。
②气体在血液中的运输，是指机体通过血液循环 把肺摄取的氧运送到组织细胞，又把组织细胞 产生的二氧化碳运送到肺的过程。
③内呼吸或组织呼吸，是指组织毛细血管血液与 组织细胞之间的气体交换以及组织细胞的生物 氧化过程。
呼气过程
① (平静)呼气时，膈肌、肋间外肌舒张→胸廓缩小→ 肺容积减小→肺内压增加（＞大气压）→气体排出肺 →完成呼气。 ② 用力呼气时，呼气肌才发生收缩→胸廓进一步缩 小→肺内压进一步增加→更多气体排出肺。
呼吸运动的形式：
胸式呼吸：主要由肋间外肌舒缩使肋骨和胸骨运 动而产生的呼吸运动，表现为胸部起伏明显；
一、肺通气的结构基础和功能
肺 通 气 （ pulmonary ventilation）: 指肺与外界环境之间的气体交换过程。 实现肺通气的器官包括呼吸道、肺泡 和胸廓。
Hale Waihona Puke Baidu
（一）呼吸道
上呼吸道：鼻、咽、喉 下呼吸道：气管、支气管、 －－－－－终末细支气管
❖呼吸道功能：没有气体交换功能；其黏 膜具有加温、湿润、清洁、过滤空气；其 平滑肌具有调节呼吸道阻力的作用。
➢ 肺泡通气量 机体每分钟吸入肺泡的新鲜空气量，也就是 能与血液发生气体交换的有效气体量。
生理无效腔＝解剖无效腔＋肺泡无效腔 肺泡通气量＝(潮气量-无效腔气量)×呼吸频率
平静呼吸
肺每分通气量 500ml×16＝8L 肺泡通气量 (500ml－150ml)×16＝5.6L
浅而快的呼吸
肺每分通气量 250ml×32＝8L 肺泡通气量 (250ml－150ml)×32＝3.2L
腹式呼吸：由膈肌舒缩而产生的呼吸运动，表现 为腹部起伏明显 ；
胸腹式呼吸（混合式呼吸）：肋间外肌和膈肌都 参与呼吸运动，胸腹部都有明显起伏运动。
➢胸膜腔
➢胸内压
胸膜腔内的压力，称为胸膜腔内压
测定方法:
直接法 间接法
成因:
肺内压 (大 气 压)
肺回缩力 (肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力)
迫使脏层胸膜外移使肺扩张 迫使脏层胸膜回位
两种方向相反作用力的代数和 胸内压＝大气压－肺回缩力
胸内压＝0－肺回缩力
概括肺通气的动力如下：
➢ 肺通气的原动力：呼吸肌的舒缩形成的呼吸运动。 ➢ 肺通气的直接动力：呼吸运动引起的肺的被动扩张
和回缩所形成的肺内压与大气压之间的压力差。 ➢ 胸内负压是实现肺通气的必要条件。
二、肺通气原理
（二）肺通气的阻力
深而慢的呼吸
肺每分通气量 1000ml×8＝8L 肺泡通气量 (1000ml－150ml)×8＝6.8L
二、肺通气原理
（一）肺通气的动力
直接动力:肺内压与外界大 气压间的压力差。 原动力:呼吸运动是肺通气 的原动力。
➢呼吸运动
呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小
呼
吸气肌：肋间外肌、膈肌
吸
呼气肌：肋间内肌、腹肌
肌
辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌
吸气过程
① (平静)吸气时，膈肌、肋间外肌收缩→胸廓扩大 →肺容积扩大→肺内压降低（＜大气压）→气体进 入肺→完成吸气。 ② 用力吸气时，辅助吸气肌也参与收缩。
呼吸道平滑肌受迷走神经和交感神经支配。迷走神经兴奋，其 末梢释放乙酰胆碱，与气管平滑肌细胞膜上的M受体结合，引起 平滑肌收缩。交感神经兴奋，其末梢释放去甲肾上腺素，与β2受 体结合，引起平滑肌舒张。体液中的组胺、5-羟色胺和缓激肽均 可引起呼吸道平滑肌收缩。
为什么咳嗽病人晚上比白天重?
（二）肺泡
肺泡是肺内气体交 换的主要部位。成 人约有3～4亿个肺
肺的弹性阻力
弹性阻力（70％）
（静态阻力）
胸廓的弹性阻力
气道阻力
非弹性阻力（30％） 惯性阻力
（动态阻力）
组织粘滞阻力
➢弹性阻力
弹性体在外力的作用下发生变形时，可产生对抗 外力作用引起变形的力，称为…
顺应性：是指在外力作用下，弹性组织的可扩展性， 反映弹性组织发生变形的难易程度。
顺应性（C）与弹性阻力（R）成反比关系：
泡，总面积100m2
呼吸膜
指隔在肺泡气与肺毛细血管血液之间的极薄的 膜性结构，构成了肺泡气与血液之间进行气体交 换的气-血屏障。
表面张力
Laplace 定律: P=2T/r
肺表面活性物质
肺泡Ⅱ型细胞分泌，主要 成分是二棕榈酰卵磷脂。
作用： ①降低肺泡的表面张力 ②维持肺泡内压的相对稳定 ③阻止肺泡积液
肺的弹性阻力
肺弹性组织回缩力:1/3 肺泡内气-液界面的表面力 :2/3
胸廓的弹性阻力 胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成
①在平静呼气或深呼气时，胸廓缩小时(肺容量＜67％), 胸廓的弹性回缩力向外=吸气的动力，呼气的阻力； ②在平静吸气或深吸气时，胸廓扩大时(肺容量＞67％), 胸廓的弹性回缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。 ③在平静吸气末，胸廓处于自然位置时(肺容量≈67％)， 胸廓无变形，不表现有弹性回缩力；
功能余气量：平静呼气末存留于肺内的气体量，是补呼气 量和余气量之和。
肺活量 ：在最大吸气后，再作尽力呼气时所能呼出的气量， 是潮气量、补吸气量和补呼气量之和。
肺总容量：肺所容纳的最大气体量，是肺活量与余气量之 和。
(二) 肺通气量和肺泡通气量分别反映肺通气 的程度和效率
➢ 肺通气量 机体每分钟吸入或呼出的气体总量 肺每分通气量＝潮气量×呼吸频率
➢ 肺容积 肺内容纳气体的体积
潮气量：平静呼吸时，每次吸入或呼出的气体量。 补吸气量：平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的气体量。 补呼气量：平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气体量。 余气量：最大呼气末尚存留于肺内不能呼出的气体量。
➢ 肺容量 肺容积中两项或两项以上的联合气体量
深呼吸量：平静吸气末做最大吸气所能吸入的气体量，是 潮气量和补吸气量之和。
➢非弹性阻力
惯性阻力：是气流在发动、变速、换向时因气流 和组织惯性所产生的阻止肺通气的力 。
粘滞阻力：来自呼吸时组织相对位移所发生的摩 擦。
气道阻力：来自气体流经呼吸道时，气体分子之 间以及气体分子与气道壁之间的摩擦，这是非 弹性阻力的主要成分，约占80％～90％。
三、肺通气功能的评价
(一)肺容积和肺容量是反映进出肺气体量的指标