人卫版-生理学--呼吸ppt课件
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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
《生理学课件呼吸》PPT课件
姿势对通气/血流比值的影响
（三）肺扩散容量
• 概念：气体在单位分压差作用下，每分钟通过呼 吸膜扩散的气体的ml数
• 计算： DL=V/（PA-PC） V是每分钟通过呼吸膜的气体容积（ml/min）
PA是肺泡气中的平均分压（mmHg） PC是肺毛细血管血液内的平均分压（mmHg） • 正常值:O2— 20ml/(min·mmHg）
意义：反映肺一次通气的最大能力
用力肺活量（forced vital capacity ， FVC） 一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大
气体量。
★用力呼气量（forced expiratory volume，FEV） 一次最大吸气后，尽力尽快呼气，第1、2、3秒末呼出
气量。 FEV/FVC × 100%
400～600ml （2） 补吸气量 （inspiratory reserve volume， IRV
） 1500～2000ml
（3） 补呼气量（ expiratory reserve volume ，ERV ） 900～1200ml
（4） 余气量（residual volume， RV） 1000～1500ml
一、肺换气和组织换气的基本原理
（一）气体的扩散 形式：气体单纯扩散 动力：气体分压（张力）差
分压差× 温度× 扩散面积× 溶解度 D=——2、———C—O—2—扩——散———速——率———（——D—）———的——比——较————————
分子量 血浆溶解度 肺泡气 A血 V血 D ——————————(—m—l/—L)———（—K—Pa—）——（—K—P—a）———（—K—Pa—）———————— O2 32 21.4 13.9 13.3 5.3 1 CO2 44 515.0 5.3 5.3 6.1 2 ———————————————————————————————————————
第五章 呼吸1 《生理学》课件(共42张PPT)
第三十五页，共42页。
(三)呼吸肌的本体(běntǐ)感受性反射
定义：由呼吸肌本体感受器传入冲动所引 起的反射性呼吸变化，称为呼吸肌本体感受 性反射。
过程：当牵拉肌肉时，肌梭受刺激而兴奋 ，其冲动传入脊髓，反射性地引起受牵拉的 肌肉收缩。
意义：参与呼吸的调节，其意义在于随着 呼吸肌负荷的增加(zēngjiā)而相应地加强 呼吸运动，这在克服气道阻力上起重要作用 。
枢(zhōngshū)部位的影响。
第二十七页，共42页。
呼吸节律(jiélǜ)形成
起步(qǐbù)细胞学说 神经元网络学说
第二十八页，共42页。
二、呼吸(hūxī)的反射性调节
(一) 肺牵张反射 由肺扩张或肺萎陷引起的呼吸(hūxī)的反射性 变化，称为肺牵张反射。
包括肺扩张反射和肺萎陷反射两种。
胸膜腔内压 = 大气压 - 肺弹性 (tánxìng)回缩力 假设结以论大( j气ié压lù为n)零，那么
胸膜腔胸内膜负腔压内是压肺回=缩- 力肺引弹起性的(t。ánxìng) 回缩力
第十页，共42页。
胸内压特点 (tèdiǎn)
胸内压在呼吸过程 (guòchéng)中始终低于大气压 ，为负压。 平静呼气之末胸内压为与-5 ～ -3mmHg， 平静吸气之末胸内压为-l0 ～ -5mmHg， 用力吸气时负压可达-3OmmHg。
吸气运动：平静呼吸时，吸气运动是由膈肌 和肋间外肌的收缩实现的。
呼气运动：平静呼吸时，呼气运动的产生(建 议删除这三个字)是由膈肌和肋间外肌的舒张引 起(yǐnqǐ)的。
肺内压＜大气压 吸气； 肺内压＞大气压 呼气。
第七页，共42页。
肺通气(tōng qì)的动力
吸气 肌
收缩
(三)呼吸肌的本体(běntǐ)感受性反射
定义：由呼吸肌本体感受器传入冲动所引 起的反射性呼吸变化，称为呼吸肌本体感受 性反射。
过程：当牵拉肌肉时，肌梭受刺激而兴奋 ，其冲动传入脊髓，反射性地引起受牵拉的 肌肉收缩。
意义：参与呼吸的调节，其意义在于随着 呼吸肌负荷的增加(zēngjiā)而相应地加强 呼吸运动，这在克服气道阻力上起重要作用 。
枢(zhōngshū)部位的影响。
第二十七页，共42页。
呼吸节律(jiélǜ)形成
起步(qǐbù)细胞学说 神经元网络学说
第二十八页，共42页。
二、呼吸(hūxī)的反射性调节
(一) 肺牵张反射 由肺扩张或肺萎陷引起的呼吸(hūxī)的反射性 变化，称为肺牵张反射。
包括肺扩张反射和肺萎陷反射两种。
胸膜腔内压 = 大气压 - 肺弹性 (tánxìng)回缩力 假设结以论大( j气ié压lù为n)零，那么
胸膜腔胸内膜负腔压内是压肺回=缩- 力肺引弹起性的(t。ánxìng) 回缩力
第十页，共42页。
胸内压特点 (tèdiǎn)
胸内压在呼吸过程 (guòchéng)中始终低于大气压 ，为负压。 平静呼气之末胸内压为与-5 ～ -3mmHg， 平静吸气之末胸内压为-l0 ～ -5mmHg， 用力吸气时负压可达-3OmmHg。
吸气运动：平静呼吸时，吸气运动是由膈肌 和肋间外肌的收缩实现的。
呼气运动：平静呼吸时，呼气运动的产生(建 议删除这三个字)是由膈肌和肋间外肌的舒张引 起(yǐnqǐ)的。
肺内压＜大气压 吸气； 肺内压＞大气压 呼气。
第七页，共42页。
肺通气(tōng qì)的动力
吸气 肌
收缩
生理学-呼吸的课件幻灯片
物理溶解 动态平衡 化学结合
一、氧的运输
Fe2+
（二）Hb与O2结合的特征：
反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影响； Fe2+与O2结合是氧合而不是氧化； 1分子Hb可结合4分子O2
Hb氧容量——血氧容量 Hb氧含量——血氧含量 Hb氧饱和度——血氧饱和度
Hb在与O2的结合或解离曲线呈 S 形。 紧密型
肺回缩力——吸气的阻力，呼气的动力。
肺容积变化(△V) 肺顺应性(CL)= ─────── （L/cmH2O）
跨肺压变化(△P)
跨肺压=肺内压-胸膜腔内压
肺的顺应性曲线
比顺应性（specific compliance）
测得的肺顺应性（L/cmH2O） 比顺应性= —————————————— ——————
占据Hb中O2的位点→妨碍O2与Hb结合。 妨碍O2的解离。
二、二氧化碳的运输
（一）二氧化碳的运输形式
物理溶解：5%， 化学结合：95%
HCO3-的形式：约88% 氨基甲酰血红蛋白的形式：约7%
1、碳酸氢盐（在组织）：
1. 碳酸氢盐（在肺部）
2. 氨基甲酰血红蛋白
在组织： HbO2释放O2→去氧Hb 去氧Hb与CO2结合→氨基甲酰血红蛋白
平静呼气末:胸膜腔内压 为-5～-3mmHg 平静吸气末:胸膜腔内压为-10～-5mmHg
胸膜腔负压的形成
胸膜腔内压=肺内压+（-肺回缩压） =大气压+（-肺回缩压） =-肺回缩压
胸膜腔负压的意义
有利于肺的扩张；
有利于静脉血和 淋巴的回流。
（二）肺通气的阻力
弹 胸廓的弹性阻力
性
肺 通
阻
肺泡表面张力：2/3
一、氧的运输
Fe2+
（二）Hb与O2结合的特征：
反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影响； Fe2+与O2结合是氧合而不是氧化； 1分子Hb可结合4分子O2
Hb氧容量——血氧容量 Hb氧含量——血氧含量 Hb氧饱和度——血氧饱和度
Hb在与O2的结合或解离曲线呈 S 形。 紧密型
肺回缩力——吸气的阻力，呼气的动力。
肺容积变化(△V) 肺顺应性(CL)= ─────── （L/cmH2O）
跨肺压变化(△P)
跨肺压=肺内压-胸膜腔内压
肺的顺应性曲线
比顺应性（specific compliance）
测得的肺顺应性（L/cmH2O） 比顺应性= —————————————— ——————
占据Hb中O2的位点→妨碍O2与Hb结合。 妨碍O2的解离。
二、二氧化碳的运输
（一）二氧化碳的运输形式
物理溶解：5%， 化学结合：95%
HCO3-的形式：约88% 氨基甲酰血红蛋白的形式：约7%
1、碳酸氢盐（在组织）：
1. 碳酸氢盐（在肺部）
2. 氨基甲酰血红蛋白
在组织： HbO2释放O2→去氧Hb 去氧Hb与CO2结合→氨基甲酰血红蛋白
平静呼气末:胸膜腔内压 为-5～-3mmHg 平静吸气末:胸膜腔内压为-10～-5mmHg
胸膜腔负压的形成
胸膜腔内压=肺内压+（-肺回缩压） =大气压+（-肺回缩压） =-肺回缩压
胸膜腔负压的意义
有利于肺的扩张；
有利于静脉血和 淋巴的回流。
（二）肺通气的阻力
弹 胸廓的弹性阻力
性
肺 通
阻
肺泡表面张力：2/3
生理学课件呼吸pptPPT完美版
14
04
呼吸运动的异常与疾病
2024/1/27
15
呼吸困难的原因与分类
气道阻塞
如支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病等。
肺部疾病
如肺炎、肺栓塞、肺水肿等。
2024/1/27
16
呼吸困难的原因与分类
胸廓疾病
如胸廓畸形、胸腔积液等。
神经肌肉疾病
如重症肌无力、脊髓灰质炎等。
循环系统疾病
如心力衰竭、心包炎等。
2024/1/27
气体交换障碍的原因
气体交换障碍可能由多种原因引起，如肺部疾病（如肺炎、 肺纤维化等）、心血管疾病（如心力衰竭、心包炎等）、贫 血、休克等。
气体交换障碍的疾病表现
气体交换障碍可能导致一系列疾病表现，如呼吸困难、呼吸 急促、发绀、咳嗽、咳痰等。长期的气体交换障碍还可能导 致慢性缺氧和二氧化碳潴留，进而引发肺动脉高压、肺心病 等严重并发症。
8
化学因素对呼吸的影响
2024/1/27
血液中的O2和CO2浓度
01
当血液中O2浓度降低或CO2浓度升高时，会刺激外周化学感受
器，反射性地引起呼吸加深加快。
脑脊液中的H+浓度
02
脑脊液中H+浓度的升高会刺激中枢化学感受器，引起呼吸加深
加快。
其他化学物质
03
如麻醉药物、一氧化氮等也可以通过影响化学感受器或呼吸中
气体交换的过程
气体交换包括外呼吸和内呼吸两个过程。外呼吸是指氧气进入肺泡和二氧化碳 从肺泡排出的过程，内呼吸是指氧气从血液进入组织和二氧化碳从组织进入血 液的过程。
202输方式
氧气的运输方式
氧气在血液中的运输主要有两种形式，一是物理溶解，即氧气以分子形式溶解于血浆中；二是化学结合，即氧气 与红细胞内的血红蛋白结合形成氧合血红蛋白。
04
呼吸运动的异常与疾病
2024/1/27
15
呼吸困难的原因与分类
气道阻塞
如支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病等。
肺部疾病
如肺炎、肺栓塞、肺水肿等。
2024/1/27
16
呼吸困难的原因与分类
胸廓疾病
如胸廓畸形、胸腔积液等。
神经肌肉疾病
如重症肌无力、脊髓灰质炎等。
循环系统疾病
如心力衰竭、心包炎等。
2024/1/27
气体交换障碍的原因
气体交换障碍可能由多种原因引起，如肺部疾病（如肺炎、 肺纤维化等）、心血管疾病（如心力衰竭、心包炎等）、贫 血、休克等。
气体交换障碍的疾病表现
气体交换障碍可能导致一系列疾病表现，如呼吸困难、呼吸 急促、发绀、咳嗽、咳痰等。长期的气体交换障碍还可能导 致慢性缺氧和二氧化碳潴留，进而引发肺动脉高压、肺心病 等严重并发症。
8
化学因素对呼吸的影响
2024/1/27
血液中的O2和CO2浓度
01
当血液中O2浓度降低或CO2浓度升高时，会刺激外周化学感受
器，反射性地引起呼吸加深加快。
脑脊液中的H+浓度
02
脑脊液中H+浓度的升高会刺激中枢化学感受器，引起呼吸加深
加快。
其他化学物质
03
如麻醉药物、一氧化氮等也可以通过影响化学感受器或呼吸中
气体交换的过程
气体交换包括外呼吸和内呼吸两个过程。外呼吸是指氧气进入肺泡和二氧化碳 从肺泡排出的过程，内呼吸是指氧气从血液进入组织和二氧化碳从组织进入血 液的过程。
202输方式
氧气的运输方式
氧气在血液中的运输主要有两种形式，一是物理溶解，即氧气以分子形式溶解于血浆中；二是化学结合，即氧气 与红细胞内的血红蛋白结合形成氧合血红蛋白。
生理学课件呼吸ppt
急性起病，呼吸窘迫，顽固性低氧血症和呼 吸衰竭。
诊断依据
治疗原则
症状、体征、血气分析、影像学检查及病原 学检查。
积极治疗原发病，改善氧合，纠正缺氧，保 护器官功能。
05
实验方法与技术应用
动物实验模型建立和评价方法
常用的动物模型
小鼠、大鼠、豚鼠、兔等
模型建立方法
基因敲除、药物诱导、机械通气等
评价方法
效应器作用
呼吸肌是呼吸运动的主要效应器， 其收缩和舒张引起胸廓的扩大和缩 小，从而实现肺通气。
化学感受器对呼吸运动影响
外周化学感受器
位于颈动脉体和主动脉体，对低氧 血症和酸中毒敏感，通过刺激呼吸 中枢引起呼吸加深加快。
中枢化学感受器
位于延髓外侧部浅表部位，对脑脊 液和局部细胞外液中的H+浓度变 化敏感，参与呼吸运动的调节。
生存率、病理学检查、肺功能检测等
人体肺功能检测指标解读
肺活量
反映肺的最大通气能力
一秒率
反映气道阻塞程度
肺泡通气量
反映有效气体交换量
血气分析
反映机体氧合和酸碱平衡状态
分子生物学技术在呼吸生理研究中应用
蛋白质组学技术
系统研究蛋白质表达和功 能
细胞生物学技术
观察细胞结构和功能变化
基因芯片技术
高通量检测基因表达谱变 化
病理生理机制
气道慢性炎症，气道高反应性和可逆性气 流受限。
临床表现
反复发作的喘息、气急、胸闷或咳嗽等症 状，常在夜间及凌晨发作或加重。
诊断依据
症状、体征、肺功能检查及过敏原检测。
治疗原则
控制症状，防止病情恶化，保持肺功能正 常。
肺部感染与急性呼吸窘迫综合征（ARDS）
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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
参与呼吸的肌肉
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、胸锁乳 突肌等
第一节 肺通气
1.吸气运动：吸气肌收缩－胸廓扩张－肺扩张－肺容
量增加－肺内压暂时下降－气体进入肺
2.呼气运动：膈肌和肋间外肌舒张－肺回缩－胸廓回
缩－肺内压升高－气体被呼出
3.呼吸的类型
❖ a.平静呼吸和用力呼吸 ❖ b.腹式呼吸和胸式呼吸：一般男性以腹式呼吸为主，
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
2.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。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视胸 廓扩大的程度而异:
①胸廓处于自然位置时(肺容量≈67％)， 不表现有弹性回缩力；
②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；
③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。
×
生理意义： （1）降低吸气阻力，有利于肺的扩张， 使吸气省力。 （2）维持大小肺泡容积的稳定性。 （3）减少肺间质和肺泡内组织液的生 成，防止肺水肿。
2）肺组织的弹性回缩力 来源于弹力纤维和胶原纤维 一定范围内，肺被扩张越大，肺弹性回缩 力也越大 肺气肿→弹性纤维断裂→弹性回缩力下降 →呼期末肺内存留气体→肺通气效率降低
女性以胸式呼吸为主。
第一节 肺通气
（二）呼吸时肺内压和胸膜腔内压的变化 肺内压 （ intrapulmonary pressure） 肺泡内的压力。
在呼吸运动中，肺内压随胸腔容积的变化而发生
周期性变化。
吸气初：肺内压 < 大气压
吸气开始
吸气末：肺内压 = 大气压
吸气停止
呼气初：肺内压 > 大气压
呼气开始
气
胸廓弹性阻力
的
非弹性阻力 气道阻力（主要）
阻
惯性阻力
力
组织粘滞阻力
（一）弹性阻力 1.肺的弹性阻力 弹性回缩力占总阻力的1/3 表面张力占总阻力的2/3
1）肺泡表面张力与肺泡表面活性物质 肺泡壁内表面衬有一薄层液体，与肺 泡直接形成液-气界面，产生了表面张 力，称为肺泡表面张力。
液层表面张力沿曲面的切线分向拉紧 液面，指向肺泡中心，使肺泡趋于缩 小，构成肺的回缩力，约占总回缩力 的2/3。
生理学
生理学
第五章 呼 吸
第五章 呼 吸 第一节 肺通气 第二节 呼吸气体的交换 第三节 气体在血液中的运输 第四节 呼吸运动的调节
第五章 呼吸
呼 吸 （respiration） 机体与外环境之间的气体交换过程。
呼吸过程的三个环节： 1. 外呼吸（肺呼吸）①肺通气 ②肺换气 2.气体在血液中的运输 3.内呼吸（组织换气）
第一节 肺通气
2.肺通气原理
气体进出肺取决于两方面因素的相互作用： 一是推动气体流动的动力； 二是阻止其流动的阻力。 前者必须克服后者，才能实现肺通气。
第一节 肺通气
一、肺通气的动力
原动力：
呼吸运动
直接动力： 肺内压与大气压的压力差 肺通气
第一节 肺通气
（一）呼吸运动：呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓 节律性扩大和缩小,包括吸气运动和呼气运动。
呼气末：肺内压 = 大气压
呼气停止
第一节 肺通气
人工呼吸的原理
第一节 肺通气
胸膜腔内压 （ Intrapleural pressure） 胸膜腔内的压力。 胸膜腔： 位于两层胸膜 之间的潜在、 密闭的腔隙， 其内仅少量 浆液。
第一节 肺通气
胸膜腔负压的产生原理:胸膜腔内压=肺内压－肺回缩压 在吸气末或呼气末,肺内压=大气压：
△V:单位容积变化 △ P：单位压力变化－－跨肺压（肺内压－胸内压）
肺和胸廓是两个串联的弹性体，其总顺应性的两者倒数只和。
总顺应性为：0.1L/cmH2O
人卫版-生理学--呼吸
（二）非弹性阻力
包括惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力。气道 阻力是主要成分，约占80-90%。 气道阻力:气体通过呼吸道时气体分子之间及 气体分子与气道壁之间的摩擦力. 影响气道阻力的因素: （1）呼吸道口径大小 （2）气流速度 （3）气流形式
根据Laplace公式计算： 回缩力P=2T/r T：表面张力 dyn/cm r：液泡半径或肺泡半径（cm）
肺泡表面张力的存在造成：
（1）阻碍肺泡的扩张，增加吸气阻力 （2）使想通的大小肺泡内压不稳定 （3）促近肺部组织液生成，易产生肺水肿
肺表面活性物质（pulmonary surfactant) 由Ⅱ型细胞分泌, 主要成分为二软脂酰卵磷脂（DPPC)。 DPPC特点：分子一端是非极性疏水的，另一端是极性亲 水的。以单分子层分布在肺泡液-气界面，密度随肺泡的 张缩而变化。 作用：降低分泡表面张力
胸膜腔内压=大气压－肺回缩压 若将大气压视为零，则：胸膜腔内压= －肺回缩压
第一节 肺通气
胸膜腔负压的生理意义
l 维持肺的扩张状态,并使肺随胸廓运动而被动运动; l 促进静脉血和淋巴液的回流.
气胸的危害……
二、肺通气的阻力
肺 弹性阻力 肺弹性阻力 肺的弹性回缩力 (1/3)
通
肺泡表面张力 (2/3)
（二）胸廓弹性阻力
不同状态下胸廓弹性回缩力对呼吸的影响
二、通气阻力向外无源自吸气的动力人卫版-生理学--呼吸
向内 吸气的阻力
3.肺和胸廓的顺应性：
是指肺和胸廓在外力作用下，扩张的难易程度。
1
顺应性= ----
弹性阻力
与可用单位跨肺压的变化所导致的肺容积变化来表示肺顺应性。
CL ＝
△V △P
（ 0.2 L/cmH2O）