生理学 呼吸系统
生理学呼吸系统
1/3由肺组织弹性成分产生 2/3由表面张力所产生
胸廓弹性阻力
气道阻力
惯性阻力 粘滞阻力
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弹性阻力与顺应性
弹性阻力：物体对抗外 力作用所引起变形的力。 包括肺弹性阻力和胸廓 弹性阻力。
肺的弹性阻力是吸气时 由于肺扩张变性所产生 的回缩力。
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顺应性：指弹性组织在外力作用下发生变形的难易 程度。是度量弹性阻力大小的指标。
布密度大，表面张力减小，大小肺泡容积相对稳定。
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肺泡表面活性物质生理意义：
①维持肺泡容积的稳定性。 ②减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿。 ③降低肺泡表面张力、减少吸气阻力，增加肺的顺应性， 有利于肺的扩张。
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正常及几种胸异廓常弹情性况阻下力顺和应顺性应曲性线
胸廓是一个双向弹性体，其弹性回缩力的方向视 胸廓所处的位置而定。
静态肺顺应性曲线
产生原因： 存在肺泡液-气
界面的表面张力
用盐水代替空气
测定肺的顺应 性，滞后现象不明显 。
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充盐水
？
用同等压力充空气和盐水，
何者易扩张肺？
充空气
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充盐水 充空气
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肺内分别灌注空气和生理盐水时肺容量的变化
弹性阻力的来源： ①弹性回缩力1/3
力2/3
②肺泡液-气界面的表面张
正 常 值 ： 成 年 人 各 为 83% 、 96%和99%
阻塞性肺疾病患者肺活 量可能正常，但时间肺 活量显著降低。
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A.正常人 B.气道狭窄患者
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肺内压-胸内压-肺容量
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气胸
胸膜腔的密闭性是 肺能够随胸廓扩张
生理学呼吸系统(一)2024
生理学呼吸系统（一）引言概述：生理学呼吸系统是指人体内负责呼吸的一系列器官和功能。
它包括呼吸道、肺部、呼吸肌肉等组织和器官，扮演着将氧气吸入体内并将二氧化碳排出体外的重要角色。
本文将对生理学呼吸系统进行详细介绍，包括呼吸道的结构和功能、肺部的解剖和生理、呼吸肌肉的作用等方面。
正文：1. 呼吸道a. 鼻腔：作为空气进入体内的通道，具有过滤、加湿、预热空气的功能。
b. 喉咙：连接鼻腔和气管，包括喉头、会厌和声带等重要结构。
c. 气管：分支为左右支气管进入肺部，内壁有纤毛和黏液细胞，用于排除异物和黏液。
d. 支气管和支气管末梢：支气管进一步分支为细支气管，最终形成肺泡。
2. 肺部a. 解剖结构：由左右两个肺叶组成，外覆有胸膜，内部被分隔成许多小囊泡即肺泡。
b. 气体交换：在肺泡中，氧气通过肺泡壁进入血液，二氧化碳从血液中通过肺泡壁排出体外。
c. 肺循环：肺动脉将含有二氧化碳的血液输送到肺部，肺静脉将含有氧气的血液返回心脏。
3. 呼吸肌肉a. 膈肌：位于胸腔底部，是呼吸的主要肌肉，收缩时向下运动，扩张胸腔。
b. 外肋间肌：位于肋骨之间，收缩时提高胸腔容积。
c. 内肋间肌：位于肋骨之间，收缩时降低胸腔容积。
d. 扁桃体和腺样体：位于咽喉和扁桃体周围，参与免疫反应和抵抗感染。
4. 呼吸功能a. 吸气和呼气：通过收缩和放松呼吸肌肉，使胸腔容积变化，从而实现气体的吸入和排出。
b. 换气：肺泡中氧气和二氧化碳的交换。
c. 呼吸频率和容量：由神经调节和代谢要求控制。
d. 呼吸中枢：位于脑干的一部分，控制呼吸节律和深度。
5. 呼吸系统的调节a. 神经调节：通过迷走神经和交感神经对呼吸进行调节。
b. 血气调节：高二氧化碳和低氧气水平在体液中起到呼吸刺激作用。
c. 呼吸适应性：人体对海拔高度、氧气浓度等环境变化的适应能力。
总结：生理学呼吸系统是人体内负责呼吸的一系列器官和功能，包括呼吸道、肺部和呼吸肌肉。
呼吸道通过鼻腔、喉咙、气管和支气管将空气输送到肺部。
呼吸系统生理学
（一）吸气和呼气的发生
1、吸气过程的发生：平静呼吸时，主要的吸气 肌群收缩。
2、呼气过程的发生：平和呼吸时，呼气动作是 被动的。当动物用力呼气（主动）时，除了吸气 肌群的舒张外，还有呼气肌群的参与。
（二）胸内负压及其意义
无论在吸气还是呼气过程，胸内压始终是低于大气压， 因此，通常将胸内压称为胸内负压。
胸内负压的生理意义： ①保证呼吸时肺泡张缩。
②利于静脉血和淋巴液 回流。
脏层胸膜 壁层胸膜
负压降低中心静脉压， 促进回流； ③利于呕吐和反刍。
胸膜腔
图27
091
（三）呼吸式、呼吸频率和呼吸音
1.呼吸式：三种 胸式呼吸、腹式呼吸、胸腹式呼吸（正常家畜）
2.呼吸频率：每分钟的呼吸次数。 3.呼吸音：呼吸运动时，气体通过呼吸道及出入 肺泡（只能）时产生的声音。
奋→迷走神经传入纤维→吸气中枢兴奋→吸气。 意义 • 肺张反射有利防止吸气过深过长，加速由吸气向
呼气转换。 • 肺缩反射有利阻止呼气过深，防止肺过度萎缩。
（二）体液调节
CO2浓度增高、缺氧、H+浓度增高 中枢（主）和外周化学感受器兴奋
呼吸中枢兴奋 呼吸频率和深度增加
肺通气增加
• 好哭的小孩为达到一定目的，嚎啕大哭，哭声强度 节节攀升，突然一下子没有了声音，连呼吸也嘎然 而至，这一幕让家长好生紧张。你说为什么呢？
吸气中枢兴奋----呼气中枢抑制 → 吸气运动 呼气中枢兴奋----吸气中枢抑制 → 呼气运动
2、脑桥呼吸调整中枢 调整呼吸的节律性和深度
3、大脑皮层对呼吸运动的调节 使呼吸变慢、加快或暂时停止。
4、反射调节Biblioteka 肺牵张反射 • 肺吸气扩张 →支气管和细支气管中牵张感受器
《生理学》第五章呼吸
化学感受器的调节作用
外周化学感受器
位于颈动脉体和主动脉体，感受 动脉血中O2分压降低、CO2分压 升高和H+浓度升高的刺激，反射 性地引起呼吸加深加快。
中枢化学感受器
位于延髓外侧部浅表部位，感受 脑脊液和局部细胞外液中的H+浓 度变化，对CO2刺激更敏感，也 参与呼吸运动的调节。
神经调节和体液调节的相互作用
萎陷，维持肺泡稳定性。
02
呼吸运动的调节
呼吸中枢的调节作用
基本呼吸节律的产生
呼吸中枢位于延髓和脑桥 ，通过产生和调节呼吸节 律性放电来控制呼吸运动
。
呼吸调整中枢
位于大脑皮层、脑干和脊 髓等部位，对呼吸运动进 行精细的调节，如改变呼 吸频率、深度和类型等。
长吸中枢和长呼中枢
分别控制吸气和呼气时相 的长短，从而调节呼吸周
氧气在血液中的运输主要有两种形式，一是 物理溶解，即氧气分子直接溶解于血浆中； 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。其中，化学结合 是氧气运输的主要形式，约占血液总氧含量 的98.5%。
二氧化碳的运输方式
二氧化碳在血液中的运输也有两种形式，一 是物理溶解，即二氧化碳分子直接溶解于血 浆中；二是化学结合，即二氧化碳与水结合 形成碳酸，或与血红蛋白的氨基结合形成氨 基甲酰血红蛋白。其中，化学结合是二氧化 碳运输的主要形式，约占血液总二氧化碳含
01
利用呼吸描记器记录呼吸运动曲线，分析呼吸频率、深度及节
律。
呼吸肌电图检查
02
通过肌电图仪记录呼吸肌电活动，评估呼吸肌气量、肺顺应性等多项指标，全面评估肺功
能。
气体交换与运输的实验方法与技术
1 2
血气分析
呼吸系统生理学重点内容
呼吸系统生理学重点内容
1. 呼吸系统的结构和功能
- 呼吸系统包括鼻腔、咽喉、气管、支气管和肺组织等部分。
- 其主要功能是吸入氧气，排出二氧化碳，并参与维持酸碱平衡。
2. 呼吸过程
- 呼吸过程主要分为呼吸道通气、肺泡通气和肺毛细血管气体
交换三个阶段。
- 呼吸道通气是指空气从鼻腔、咽喉、气管和支气管进入肺部。
- 肺泡通气是指氧气从肺泡进入肺毛细血管，而二氧化碳则相反。
- 肺毛细血管气体交换是指氧气从肺毛细血管进入血液，而二
氧化碳则相反。
3. 呼吸控制
- 呼吸的调节主要由呼吸中枢和感受器控制。
- 呼吸中枢位于延髓和脊髓，受到血液氧气、二氧化碳浓度以
及酸碱平衡的反馈调节。
- 感受器包括呼吸感受器和化学感受器，能感知和调节呼吸的频率和深度。
4. 呼吸肌肉
- 呼吸肌肉主要包括膈肌和肋间肌。
- 膈肌是主要的呼吸肌肉，通过膨胀和收缩来控制呼吸。
- 肋间肌则帮助扩张和收缩胸腔，增加肺的容积。
5. 呼吸与运动
- 呼吸与运动息息相关。
- 运动时，呼吸加快、加深，以满足肌肉对氧气的需求，并排出产生的二氧化碳。
6. 呼吸系统的生理变化
- 呼吸系统在正常情况下会出现生理变化，例如婴儿和年老者的呼吸频率较快，肺功能也有所不同。
以上是呼吸系统生理学的一些重点内容，希望对您有所帮助。
生理学 呼吸系统
70-120升
通气储备百分比（最大通气量－每分通气量）×100％ ＞93%
最大通气量
24
无效腔(dead space)
从鼻到肺泡无气体交换功能的管腔
解剖无效腔(anatomical dead space)
鼻到终末细支气管这部分的呼吸道的容积。
肺泡无效腔(dead space)
未能发生气体交换的肺泡容量。
平静呼气末再尽力呼气，能增加的呼出气量
余气量 (RV, residual volume)
最大呼气后，肺内仍残留不能呼出的气量
21
（二）肺容量
是基本肺容积中两项或两项以上的组合气量。
1 深吸气量(IC,inspiratory capacity)：从平静呼气末做最大吸气使所能吸入的 气体量。(衡量肺最大通气潜力）=潮气量(TV)+补吸气量(IRV) 2 功能余气量(IC,inspiratory capacity)：平静呼气末尚存留于肺内的气体量。 (缓冲呼吸过程中肺泡气氧和二氧化碳分压的变化幅度）=补呼气量(ERV)+ 余气量(RV) 3 肺活量(VC,vital capacity)：尽力深吸气后，所能呼出的肺内气体总量。 (反 映每次通气最大能力，个体差异大）= 潮气量(TV)+补吸气量(IRV)+补呼气 量(ERV) 4 用力肺活量(FVC, forced vital capacity)：尽力深吸气后，尽力尽快呼气所呼 出的最大气体量。 5 用力呼气量(FEV, forced expiratory volume)或时间肺活量：在一次尽力吸气 后，尽力尽快呼气，在特定的时间段所呼出的气量。(反映肺活量和通气 速度, 是评价肺通气功能好的动态指标） 头三秒钟内所呼出的气量占肺活量的百分数,正常值为80%、96%、99%。 6 肺总量(TLC, total lung capacity)：肺最大扩张时所能容纳的最大气体量。 =肺活量(VC)+余气量(RV)
生理学关于【呼吸】名词解释集锦(一)
生理学关于【呼吸】名词解释集锦（一）引言概述：呼吸是生命活动中不可或缺的过程，涉及多个生理学概念和名词。
本文将介绍与呼吸相关的一些重要术语和定义，帮助读者更好地理解呼吸过程的生理学基础。
正文内容：一、呼吸系统1. 呼吸系统的组成：鼻腔、咽喉、气管、支气管和肺组成了呼吸系统。
其功能是将空气引入体内，并将体内产生的二氧化碳排出。
2. 肺活量：指个体在一次最大吸气和呼气的过程中，所能吸入或呼出的气体量。
正常人的肺活量约为4-6升。
3. 肺泡：是肺组织的最小结构单位，呈球状，并与微小血管毛细血管相临。
肺泡的主要功能是进行气体交换，供氧气进入血液，同时将二氧化碳从血液中排出。
二、呼吸控制1. 自主呼吸：指由脑干呼吸中枢控制的正常呼吸。
该呼吸模式主要受到呼吸中枢的调控，包括延髓和桥脑。
2. 呼吸频率：指每分钟呼吸的次数。
正常成年人的呼吸频率约为12-20次/分钟。
3. 肺通气量：指单位时间内肺泡内气体与外界交换的量，可分为静态肺通气量和动态肺通气量。
三、呼吸气体交换1. 氧合作用：指在肺泡内，氧气通过肺的薄膜分子层和微血管内膜渗出到毛细血管，与血红蛋白结合而形成氧合血红蛋白。
2. 氧输送：指氧分子通过血液到达组织细胞的过程，取决于动脉氧分压、血红蛋白浓度、心输出量等因素。
3. 氧解离：指在组织细胞内，氧合血红蛋白与氧分子的结合被破坏，使氧分子能够进一步传递到细胞内。
四、呼吸肌肉1. 膈肌：位于胸腔和腹腔之间的薄而宽的肌肉，是呼吸过程中的主要肌肉之一。
膈肌的收缩和放松控制着肺的容积变化。
2. 外肋间肌：位于肋骨间的肌肉，参与胸腔的扩张和收缩，进而影响呼吸的深浅。
3. 锁骨上肌和胸锁乳突肌：位于颈部和肩部的肌肉，与呼吸过程中的颈部姿势和肩部活动密切相关。
五、呼吸调节1. 呼吸酸中毒和呼吸碱中毒：指血液中pH值因呼吸功能失调而出现偏酸或偏碱的情况。
呼吸调节主要通过控制呼吸频率和深度来维持酸碱平衡。
2. 呼吸神经元：是位于呼吸中枢中的神经元，负责控制和调节呼吸。
医学呼吸系统生理学
血液运输
氧气和二氧化碳通过血液循环被运 输到全身各组织和器官。
组织换气
在组织细胞处，氧气从血液进入组 织细胞，二氧化碳从组织细胞进入 血液。
肺通气与肺换气的生理意义
维持生命活动
肺通气和肺换气为机体提供氧气 ，排出二氧化碳，维持细胞正常
代谢和生命活动。
调节酸碱平衡
通过调节呼吸深度和频率，维持 血液中酸碱平衡。
可逆性气流受限
哮喘发作时，气道平滑肌收缩、粘液栓形成和气道炎症共同作用 ，导致可逆性气流受限。
呼吸衰竭的生理学基础
通气功能障碍
呼吸衰竭患者由于呼吸肌疲劳、胸廓畸形或中枢神经系统抑制等原 因，导致通气功能障碍，表现为呼吸频率、深度和节律异常。
换气功能障碍
呼吸衰竭患者肺泡通气/血流比例失调、肺泡膜面积减少或肺泡膜 通透性增加等原因，导致换气功能障碍，表现为低氧血症和高碳酸 血症。
医学呼吸系统生理学
汇报人：XX 2024-01-21
目录
• 呼吸系统概述 • 呼吸过程与机制 • 肺通气与肺换气 • 气体在血液中的运输 • 呼吸运动的调节与控制 • 呼吸系统疾病的生理学基础
01
呼吸系统概述
呼吸系统的组成与功能
肺
是气体交换的场所，具有呼吸功 能。
呼吸肌
包括肋间肌、膈肌等，是实现呼 吸运动的肌肉。
体液调节对呼吸运动的影响
1 2 3
化学感受器调节
血液中的O2、CO2和H+浓度变化可刺激外周化 学感受器，如颈动脉体和主动脉体，以及中枢化 学感受器，从而调节呼吸运动。
激素调节
如肾上腺素、去甲肾上腺素等激素可通过作用于 呼吸肌和呼吸中枢，影响呼吸运动的频率和深度 。
血液pH值调节
呼吸系统的解剖和生理学
大部分二氧化碳以碳酸氢盐形式通过 血浆运输，小部分与血红蛋白结合形 成氨基甲酸血红蛋白。
肺部气体交换过程
呼吸膜
气体交换主要在肺泡与毛细血管之间的呼吸膜进行，呼吸膜由肺泡上皮、上皮下基底膜、毛细血管内 皮及基底膜组成。
气体扩散
气体分子从分压高的地方向分压低的地方扩散，氧气从肺泡进入血液，二氧化碳从血液进入肺泡。
03
下呼吸道结构与功能
肺部基本结构
肺叶与肺段
肺部由多个肺叶组成，每个肺叶进一步细分 为肺段，这种结构有助于肺部的气体交换和 血液循环。
支气管树
支气管树由气管、主支气管和各级支气管组 成，负责将空气输送到肺部各个区域。
胸膜
胸膜是覆盖在肺部和胸腔内壁的薄膜，分为 脏层和壁层，它们之间的潜在腔隙称为胸膜 腔。
04
呼吸运动生理学基础
呼Hale Waihona Puke 运动类型及特点胸式呼吸以肋骨和胸骨运动为主，吸气时 胸部肌肉应保持略微收缩，为呼
气发音做准备。
腹式呼吸
以膈肌运动为主，吸气时腹部肌肉 应保持略微收缩，为呼气发音做准 备。
胸腹联合式呼吸
吸气时腹部肌肉应保持略微收缩， 为呼气发音做准备。这种呼吸方式 在需要较大气息量，但语言状态较 为放松时较为常用。
影响肺部气体交换因素
呼吸膜厚度
呼吸膜越厚，气体扩散距离越远，交换效率 越低。
呼吸膜面积
通气与血流比例失调可导致气体交换障碍， 如慢性阻塞性肺疾病等。
通气/血流比例
肺部疾病如肺气肿等可导致呼吸膜面积减少 ，影响气体交换。
血红蛋白含量
血红蛋白含量减少，如贫血，可降低氧气运 输能力。
06
呼吸系统常见疾病及预防措施
2024年《生理学》呼吸
2024年《生理学》呼吸一、教学内容本节课的教学内容选自2024年版的《生理学》教材，主要涵盖呼吸系统的组成、呼吸过程、气体交换以及呼吸运动的调节等方面的知识。
具体内容包括：1. 呼吸系统的组成：包括呼吸道、肺泡和肺血管等；2. 呼吸过程：包括外呼吸和内呼吸；3. 气体交换：包括氧气和二氧化碳的交换；4. 呼吸运动的调节：包括中枢神经系统和周围神经系统的调节。
二、教学目标1. 了解呼吸系统的组成及功能；2. 掌握呼吸过程和气体交换的基本原理；3. 理解呼吸运动的调节机制。
三、教学难点与重点1. 教学难点：呼吸过程和气体交换的详细机制；2. 教学重点：呼吸系统的组成、呼吸运动的调节。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学课件、模型肺、呼吸机等；2. 学具：笔记本、彩色笔、教科书。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过观察患者的呼吸状况，引发学生对呼吸系统的兴趣；2. 教材讲解：引导学生了解呼吸系统的组成，通过多媒体课件展示呼吸过程和气体交换的详细机制；3. 模型演示：利用模型肺和呼吸机等教具，直观地展示呼吸运动的过程；4. 例题讲解：选取具有代表性的习题，分析并解答；5. 随堂练习：让学生即时巩固所学知识，并及时给予反馈；7. 作业布置：布置相关习题，加深对知识点的理解和运用。
六、板书设计1. 呼吸系统的组成；2. 呼吸过程和气体交换；3. 呼吸运动的调节。
七、作业设计1. 习题一：简述呼吸系统的组成及其功能；答案：呼吸系统由呼吸道、肺泡和肺血管等组成。
呼吸道负责气体进出，肺泡是气体交换的主要场所，肺血管为肺泡提供血液供应。
2. 习题二：阐述呼吸过程和气体交换的原理；答案：呼吸过程包括外呼吸和内呼吸。
外呼吸是指氧气进入肺泡，二氧化碳排出体外的过程；内呼吸是指组织细胞与血液之间的气体交换过程。
气体交换原理是基于分压差，氧气从高浓度向低浓度扩散，二氧化碳相反。
3. 习题三：分析呼吸运动的调节机制；答案：呼吸运动的调节主要通过中枢神经系统和周围神经系统进行。
生理学第章呼吸系统
O2=1.5% CO2=5%
化学结合:气体与某些物质进行化学结合
特征:①量大 ②主要运输形式。
动态平衡 物理溶解
化学结合
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一、 O2的运输 （一） H b 与O2 的可逆性结合
1．结合形式：
PO2↑ (氧合)
PO2↓ (氧离)
2．结合特征 1）快速、可逆、不需酶催化、受PO2的影响
2）是氧合 oxygenation 反应，
血红蛋白两对α、β肽链与O2结合能力可互 相促成结合或解离（释放）。 肺部，PO2升高促结合；组织，PO2下降促释 放。
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（二）氧离曲线特征及生理意义
表示血液PO2 与Hb氧饱和 度关系的曲线。 呈“S形。
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1.上段60-100mmHg : 坡度较平。 表明：PO2变化大时，血氧饱和度变化小 90％～98％
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第二节 肺换气和组织换气 一.肺换气和组织换气的基本原理 （一）气体的扩散
气体扩散速率
P 温度 溶解度 扩散面积
扩散距离 √分子量
△P•T•A•S D∝
d•√MW 精选ppt
（二）呼吸气体和人体不同部位气体的分压 海平面各呼吸气体的分压(Kpa)
大气 吸入气 呼出气
O2 CO2 H2
FEV1/FVC% 80 % 3) 意义：肺通气功能的动态指标
FEV1／FVC％是评定慢性阻塞性肺病的常用指 标，也常用于鉴别阻塞性肺病和限制性肺病。
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（二）肺通气量 lung ventilation volume 1．每分通气量 Minute ventilation volume
每分通气量=潮气量 呼吸频率 Tidal Volume×respiratory frequency
生理学呼吸系统
27
呼吸系统疾病的预防措施
01
保持室内空气流通
定期开窗通风，保持室内空气 新鲜，有助于减少呼吸道疾病
的发生。
02
加强锻炼
适当的体育锻炼可以提高呼吸 系统的抵抗力，降低感染风险
。
03
避免吸烟和二手烟
吸烟是导致多种呼吸系统疾病 的主要危险因素，应避免吸烟
喉腔
连接咽和气管的通道，内有声带，是发音器官。
喉肌
控制声带的开闭和音调的高低。
2024/1/27
10
气管与支气管的结构与功能
01
02
03
气管
连接喉和肺的管道，内有 环状软骨支撑，保持气道 通畅。
2024/1/27
支气管
气管分支进入肺的部分， 将空气输送到肺泡进行气 体交换。
气管支气管黏膜
分泌黏液，捕获并排出吸 入的尘埃和病原体。
2024/1/27
25
常见呼吸道疾病及其防治
1 2
感冒
由病毒引起的常见呼吸道疾病，症状包括鼻塞、 咳嗽、发热等。治疗方法包括休息、对症治疗和 抗病毒药物。
鼻炎
鼻腔黏膜的炎症，分为过敏性和非过敏性。治疗 方法包括避免过敏原、鼻腔清洗、药物治疗等。
3
喉炎
喉部黏膜的炎症，常见症状为喉痛、声音嘶哑。 治疗方法包括休息、喉部保湿、药物治疗等。
气体交换的生理意义
2024/1/27
维持生命活动
01
通过气体交换，机体获得氧气并排出二氧化碳，维持细胞代谢
和生命活动。
维持酸碱平衡
02
通过调节呼吸深度和频率，可以排出体内过多的酸性或碱性物
生理学 呼吸系统(二)2024
生理学呼吸系统（二）引言概述：
本文将介绍呼吸系统的生理学知识。
呼吸系统是人体的重要系统之一，主要功能是进行气体交换，将氧气带入体内，同时将二氧化碳排出体外。
了解呼吸系统的结构和功能对于保持人体健康至关重要。
正文内容：
一、呼吸系统的解剖结构
1.鼻腔和鼻窦
2.咽喉和喉
3.气管和支气管
4.肺组织和肺泡
5.膈肌和肋间肌
二、呼吸系统的呼吸机制
1.呼吸的主要肌肉
2.呼吸的主要神经调节中心
3.吸气和呼气的过程
4.肺容量和肺功能试验
5.呼吸系统与循环系统的关联
三、呼吸系统的气体交换
1.肺泡与血液的气体交换
2.氧气和二氧化碳的运载方式
3.氧解离曲线的影响因素
4.呼吸驱动力和氧合作用的调节
5.呼吸系统在运动和高原环境中的适应性变化
四、呼吸系统的调节机制
1.呼吸中枢的调节
2.化学性调节和血气分压的影响
3.酸碱平衡与呼吸系统的相互作用
4.呼吸系统对温度变化的响应
5.神经反射和心理因素对呼吸的影响
五、呼吸系统的常见疾病与干预措施
1.慢性阻塞性肺疾病(COPD)的病理生理特点
2.哮喘和过敏性鼻炎的呼吸系统变化
3.肺癌和呼吸衰竭的病理生理机制
4.睡眠呼吸暂停综合症的发生与治疗
5.呼吸系统疾病的预防和康复措施
总结：
呼吸系统是我们身体中一个至关重要的系统，其结构和功能相互配合，确保我们每一刻都能正常呼吸。
了解呼吸系统的生理学知识，有助于我们预防呼吸系统疾病、调节呼吸功能，并且改善我们
的整体身体健康。
通过对呼吸系统的学习，我们可以更好地关注和保护我们的呼吸健康。
呼吸系统的生理学
呼吸系统的生理学呼吸是维持生命所必需的生理功能之一，它通过呼吸系统实现。
呼吸系统由鼻腔、喉咙、气管和肺组成，其主要功能是吸入新鲜氧气并排出二氧化碳等废气。
在这篇文章中，我们将探讨呼吸系统的生理学，以了解呼吸如何发生以及与人体其他系统的关联。
1. 呼吸机制呼吸的机制包括两个过程：吸气和呼气。
吸气是通过肺部的扩张来吸入氧气，而呼气则是通过肺部的收缩将废气排出体外。
这个过程是由呼吸中枢和肌肉运动共同调节的。
呼吸中枢位于脑干的延髓和桥脑部分，它对呼吸频率和深度进行调控。
当氧气水平下降或二氧化碳水平升高时，呼吸中枢会向骨骼肌发送指令，促使呼吸加快和加深。
这个过程是自主神经系统的一部分，通常是自动进行的，但我们也可以通过意识控制呼吸。
2. 肺的结构与功能肺是呼吸系统的主要器官，它由支气管和气泡组成。
支气管将气体从气管输送到肺组织内，而气泡则是气体交换的场所。
肺的结构与功能使其成为高效的气体交换器。
肺组织具有大量的小气泡称为肺泡，它们是气体交换的场所。
肺泡内部是薄膜覆盖的毛细血管网络，通过这些薄膜，氧气从肺泡进入血液，而二氧化碳则从血液释放到肺泡中，最后被呼出体外。
3. 气体交换气体交换发生在肺泡和毛细血管之间。
正常情况下，氧气浓度在肺泡高，而血液中氧气浓度较低。
这个浓度差使氧气跨越薄膜进入血液。
相反地，二氧化碳在血液中的浓度高于肺泡，因此二氧化碳会跨越薄膜进入肺泡，并通过呼气排出体外。
这个气体交换过程是被其他生理系统调节的。
血液中氧气和二氧化碳浓度的变化会激活化学感受器，并通过神经和激素传递信号到呼吸中枢和相应的肌肉来调节呼吸。
4. 呼吸与其他系统的关联呼吸系统与循环系统紧密相连，它们一起维持人体的氧气供应和二氧化碳排出。
肺部的氧气进入血液后，通过循环系统被输送到全身各个组织和细胞，提供所需能量。
呼吸系统还与代谢系统相关，它帮助调节身体内的酸碱平衡。
通过排出呼出的二氧化碳，呼吸系统可以防止酸性物质在血液中累积，保持体内的酸碱平衡。
呼吸系统生理学ppt完整版
呼吸衰竭（Respiratory Failure）
病理生理改变
严重气体交换障碍，导致缺氧和/或二氧化碳潴留。
临床表现
呼吸困难、发绀、精神神经症状等。
诊断
动脉血气分析是诊断呼吸衰竭的金标准。
治疗
氧疗、机械通气、病因治疗等。
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呼吸膜的通透性
呼吸膜是肺泡与血液之间进行气体交换的屏障。其 通透性受膜的厚度、面积和气体扩散系数等因素影 响。
二氧化碳的运输方式
二氧化碳在血液中的运输方式较氧气复杂，涉及物 理溶解和化学结合两种方式。因此，影响二氧化碳 运输的因素也较多，如血浆pH值、红细胞内碳酸酐 酶活性等。
血红蛋白的含量与质量
血红蛋白是氧气在血液中运输的载体，其含量和质 量直接影响氧气的运输效率。
血液pH值
血液pH值的变化会影响血红蛋白与氧气的结合能力。 当血液pH值降低时，血红蛋白对氧气的亲和力降低， 有利于氧气从血红蛋白中释放出来供给组织细胞利 用。
05
呼吸运动的调节与控制
呼吸中枢及其作用机制
呼吸中枢的定位
位于延髓和脑桥，是控制呼吸运 动的基本中枢。
呼吸中枢的作用
通过接收、整合和处理来自外周和 中枢的化学、神经信号，产生和调 节呼吸运动。
自主神经系统的影响 交感神经和副交感神经对呼吸肌和呼吸道平滑肌的支配作用不同，可影响呼吸运动的强度和速度。例如， 交感神经兴奋时，可引起呼吸加深加快；而副交感神经兴奋时，则可引起呼吸减慢变浅。
06
临床常见呼吸系统疾病及其生理 改变
慢性阻塞性肺疾病（COPD）
病理生理改变
持续气流受限，肺通气功能障碍，导致缺氧 和二氧化碳潴留。
肺泡表面活性物质可以减少肺泡内液体渗出，防止肺水肿的发生。
生理学第五章呼吸系统
生理学第五章呼吸系统
第五章 呼吸系统
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
生理学第五章呼吸系统
生理学第五章呼吸系统
生理学第五章呼吸系统
1.呼吸：指机体和外界环境之间的气体交换
过程。
2.呼吸的过程：
外呼吸
肺通气：外界空气和肺泡之间的气体交换； 肺换气：肺泡和肺泡毛细血管血液之间的气体交换；
生理学第五章呼吸系统
气体扩散的影响因素
分压差×扩散面积×温度×气体溶解度
扩散速率＝———————————————
扩散距离×√分子量
生理学第五章呼吸系统
二. 肺泡气体交换和组织气体交换
生理学第五章呼吸系统
影响肺泡气体交换的因素
呼吸膜的面积 呼吸膜的厚度 通气/血流比值
指每分钟肺泡通气量和每分钟肺血流量的比值。
2.呼吸道的结构特征及功能
分泌粘液：湿润和清洁空气，受交感神经调节； 支气管及其分支：平滑肌收缩调节气道阻力，
受交感和副交感神经的调节。
生理学第五章呼吸系统
二.肺泡的结构和机能
（一）肺泡的结构
肺泡
肺泡上皮细胞：
I型：鳞状，95％； II型：圆形或立方状，5％，分泌肺泡表面活性物质。
基膜
肺泡隔：毛细血管网、弹力纤维、胶原纤维等。
原始动力——呼吸肌的运动 直接动力——气体压力差
（一）呼吸运动 （二）肺内压 （三）胸膜腔内压
生理学第五章呼吸系统
（一）呼吸运动——
指呼吸肌的舒缩引起的胸廓的扩大和缩小。
平静呼吸
吸气运动：吸气肌（肋间外肌和膈肌）收缩，胸廓扩 大。
——主动
呼气运动：吸气肌舒张，胸廓复位。
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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吸气阻力 肺泡内液体内聚 稳定大小肺泡容积
弹性纤维：弹性回缩力
吸气阻力，呼气动力
分类
胸廓：双向弹性体：弹性回位力
顺应性：外力作用下，弹性体扩张的难易程度。
顺应性＝1/弹性阻力＝容积变化/压力变化 L/cmH2O 粘滞阻力
非弹性阻力 惯性阻力 气道阻力（最常见）
►影响因素：呼吸道口径：与气道r4呈反比 气流速度 气流形式：层流、湍流
在 组 织 氧 与 二 氧 化 碳 运 输 形 式
在 肺 脏 氧 与 二 氧 化 碳 运 输 形 式
第四节 呼吸运动的调节
一、呼吸中枢 中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。
（一）分布：大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和脊髓。
1、脊髓：支配膈肌（颈段）、肋间肌和腹肌（胸段）的运动N元
2、低位脑干：脑桥＋延髓：呼吸节律发源地
►肺通气量
1）每分通气量：每分钟内吸入或呼出肺的气量。
＝潮气量×呼吸频率
通气贮量百分比=最大随意通气量－每分通气量 最大随意通气量
×100％
2）肺泡通气量：每分钟吸入肺泡的新鲜空气量，有 效通气量。＝（潮气量－无效腔气量）×频率
无效腔：从鼻到肺泡无气体交换功能的管腔。
解剖无效腔：鼻到终末细支气管 生理无效腔
CO2的运输
O2的运输
第四节 气体在血液中的运输
►运输形式：物理溶解（必需步骤） 化学结合（最为有效）
一、氧的运输 1、氧合：氧和血红蛋白的结合，无铁离子的电子转
移，可逆结合，不属于氧化，生理学称为氧合。
2、血氧饱和度：(氧含量/氧容量）×100％ 动脉：98％，静脉：75％
(一)物理溶解：(1.5%)
(2)N元网络学说：该学说认为，节律性呼吸依赖
于延髓内呼吸N元之间复杂的相互联系和相互作用。
►吸气活动发生器：
①向下兴奋延髓I-N元→脊髓吸气肌运动N元→吸气； ②向上兴奋脑桥呼吸调整中枢→抑制延髓I-N元; ③兴奋吸气切断机制N元。
►吸气切断机制： 吸气活动发生器、延髓I-N元、脑桥呼吸调整中枢和 肺牵张感受器的冲动→兴奋总和达到某一阈值→反馈 抑制延髓I-N元的活动→切断吸气，从而使吸气转化 为呼气。
►胸膜腔内压：胸膜腔内的压力。低于大气压，负压 ►形成：肺回缩力
密闭潜在腔隙，无气体，少量浆液。－－肺和胸廓一 起运动，发育有关 ►存在意义：使肺始终处于扩张状态
利于静脉血和淋巴液回流
肺与外界大气间压差是肺通气的直接动力，呼吸肌的舒缩引起 胸廓容积改变是肺内压改变的根本原因，呼吸肌舒缩为原动力
成因:
二、呼吸运动的反射调节
(一)肺牵张反射(黑-伯反射)
指肺扩张或萎陷引起的吸气抑制或兴奋的反射。
1.肺萎陷反射(肺缩小反射) 肺萎陷较明显时引起吸气的反射。 平静呼吸调节中的意义不大，但对阻止呼气过深 和肺不张等可能起一定作用。
2.肺扩张反射： 过程：肺扩张→肺牵感器兴奋→迷走N→延髓→兴奋 吸气切断机制N元→吸气转化为呼气 。
CO2＋H2O→H2CO3→H+＋HCO3-
中枢化学感受器+
外周化学感受器+
延髓呼吸中枢+
呼吸加深加快
特点： ① CO2兴奋呼吸, 中枢途径为主；潜伏期较长；
② CO2兴奋呼吸中枢：通过H+的间接作用；
③ CO2兴奋呼吸的外周途径为次，但当动脉血 PCO2突然增高或中枢化学感受器对CO2的敏 感性降低（CO2 麻醉）时，起重要作用。
D∝ 距离· 分子量
肺换气:混合静脉血与肺泡气
二、气体交换过程：
组织换气：细胞内液－组织液－ 血液
三、影响气体交换的因素 1.呼吸膜
1.厚度6层＜1μm厚：呼吸膜厚度↑→气体交换↓ 2.面积：呼吸膜面积↓→气体交换↓。
2通气/血流比值 每分肺通气量（VA）/每分肺血流量（Q）
1.VA/Q↑→增大生理无效腔→换气效率↓(如心衰、肺动脉栓塞)
2.中段: 坡度较陡。
下
中
上
PO2降低能促进大量氧离
意义:维持正常时组织氧 供。
3.下段: 坡度更陡。 PO2稍有下降,血氧饱和度就急剧下降。 意义:维持活动时组织氧供。
影响氧离曲线的因素
P50：Hb氧饱和度达到50%。P50表示氧离曲线的正 常位置。 ► P50↑: 表明 Hb 对o2的亲和力↓（氧离易） 即 曲线右移（下移）：Pco2↑ PH↓2,3-DpG↑ T↑
呼吸类型
►平静呼吸：安静时，平稳而均匀的自然呼吸。12－18 次/min，吸气肌的舒缩 吸气主动，呼气被动
►用力呼吸：吸气肌和呼气肌及呼吸辅助肌同时参与。 吸气和呼气均主动，耗能
三种形式 （肌群）
腹式呼吸：膈肌舒缩为主 胸式呼吸：肋间外肌舒缩 混合式呼吸：以上两者兼有
肺内压和胸内压变化
►肺内压：肺泡内压。随胸腔容积变化1－2mmHg。 人工呼吸
CO2的运输
碳酸酐酶
⒉氨基甲酸血红蛋白的形式：7％
(1)反应过程：
HbNH2O2+H++CO2 (2)反应特征:
在组织 在肺脏
HHbNHCOOH＋O2
①反应迅速且可逆，无需酶催化； ②CO2与Hb的结合较为松散； ③反应方向主要受氧合作用的调节: ④虽不是主要运输形式,却是高效率运输形式， ⑤带满O2的Hb仍可带CO2。
[H+] ↓→促进Hb盐键断裂→Hb构型变为R型→Hb与
o2亲和力↑→氧离曲线左移→氧合易（肺）
这种酸度对Hb与o2亲和力的影响，称为波尔效应
(Bohr effect)，其意义：①在肺脏促进氧合②在组织 促进氧离。
3. 2,3-DpG
(1)高原缺氧→ RBC无氧代谢↑ →DpG↑→氧离曲线 右移→氧离易
(二)化学结合:(98.5%)Biblioteka PO2↑(氧合) HbO2
暗红色
鲜红色
PO2↓(氧离)
当表浅毛细血管床血液中去氧Hb达5g/100ml以上， 呈蓝紫色称紫绀（一般是缺O2的标志）。
2. O2与Hb结合的特征: ①反应快、可逆、受PO2影响、不需酶的催化； ②是氧合，非氧化 ③1分子Hb可与4分子O2可逆结合 ④ Hb+O2的结合或解离曲线呈S形
机制：与Hb 的变构有关：
氧合Hb 为疏松型（R型） 去氧Hb 为紧密型（T型）
R型的亲O2力为T型的数百倍
即当Hb某亚基与O2结合或解离后→Hb变构→其他亚基 的亲O2力↑or↓→Hb4个亚基的协同效应便呈现S形的 氧离曲线特征。
氧离曲线及影响因素
►概念：表示氧分压与血氧饱和度关系的曲线。 ►Hb两种构型：去氧Hb（T型）；氧合Hb（R型） ►氧解离曲线：S型 ►分段：60－100mmHg：平坦；结合部分；意义
意义: ①加速吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加 ②与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度。
特征:①敏感性有种属差异； ②正常成人平静呼吸时这种反射不明显，深呼
吸时可能起作用； ③病理情况下(肺充血、肺水肿等)肺顺应性降
低时起重要作用。
化学感受性反射调节
1.外周化学感受器
颈动脉体: 主要参与呼吸调节 主动脉体：循环调节方面较为重要。 适宜刺激：PO2↓、PCO2↑、[H+]↑高度敏感
动物实验
脑桥中 上部：呼吸调整中枢，抑制吸气运动 脑桥 延髓：可能有兴奋吸气的长吸中枢
一、呼吸中枢 延髓是呼吸基本中枢,脑桥是呼吸调整中枢。
(三)呼吸节律形成的机制
1.基本呼吸节律形成的起源部位 早已肯定是在延髓，近代研究发现延髓头端前
包钦格复合体是其关键部位。
2.基本呼吸节律形成的学说： (1)起步细胞学说：节律性呼吸是由延髓内具有起 步样活动的N元的节律性兴奋引起的。在新生动物离 体脑片的研究表明，前包钦格复合体中存在着类似 的电压依赖性起步N元，被认为是呼吸节律发源部 位。
肺内压
肺回缩力
(大 气 压) (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
肺通气的阻力
概念：气体在进出肺的过程中遇到的各种阻止其流动的力。
弹性阻力
表面张力：
表面活性物质
肺组织 （早产儿）
肺泡无效腔：平卧＝0
肺通气量和肺泡通气量
呼吸频率 潮气量 肺通气量 肺泡通气量 (次/min) (ml) (ml/min) (ml/min)
16
500
8000
8
1000 8000
32
250
8000
5600 6800 3200
第三节 肺换气和组织换气
►一、气体交换的原理 ►扩散：分压差
分压差·溶解度·扩散面积· 温度
三、肺容积和肺容量
1、肺容积：四种，总和＝肺总量
肺总量＝潮气量＋补吸气量＋补呼气量＋残气量
2、肺容量：肺容积中两项或两项以上的联合气量。
肺活量：肺静态通气功能的指标，反映一次呼吸的最大通 气能力。＝潮气量＋补吸气量＋补呼气量
用力肺活量：时间肺活量，一次最深吸气后，用力尽快呼 气，计算第1，2，3s末呼出气量占其肺活量的百分数。
40-60mmHg：陡峭；释放部分； 15－40mmHg：最陡；解离部分，O2储备
影响曲线的因素：血中二氧化碳分压 pH值：波尔效应 温度 2,3-二磷酸甘油酸（2,3-DPG）
氧离曲线特征及生理意义 1.上段:坡度较平坦。 表明：PO2变化大时， 血氧饱和度变化小。
意义:保证较低氧分压时 的高载氧能力。
► P50↓: 表明 Hb 对o2的亲和力↑（氧离难）, 即曲线左移（上移）: Pco2↓ PH↑ 2,3-DpG↓ T↓
1. Pco2↑ PH↓ Pco2↑PH↓→氧离曲线右移 Pco2↓PH↑→氧离曲线左移