生理学第四章 呼吸生理
鱼类生理学课件第四章 呼吸及鳔
1.脊髓：支配呼吸运动的初级中枢。但脊髓的呼吸运动神经元
不能自动发放节律性兴奋，它们的活动必须受到延髓及以上的呼吸中枢调节
呼气中枢 2.延脑
交互抑制
吸气中枢
3.脑桥：呼吸调整中枢（具有促使呼气和吸气之间转化，使呼吸匀称和加
快呼吸频率作用 ）
鱼类：呼吸中枢位于延脑和小脑。延脑是鱼类主 要呼吸中枢；小脑具有调整呼吸的作用，如将鱼类小脑中部及后部切断，
则丧失了呼吸的节律性活动规律。
（二）呼吸运动的反射性调节
鱼类呼吸运动是依靠颌部和鳃部数块肌肉协调运动所致，而这种协调运 动是在呼吸中枢控制下通过Ⅴ（三叉神经）、Ⅶ（面神经）、Ⅸ （舌咽神经）、Ⅹ（迷走神经）对脑神经支配的反射性活动。
Ⅴ、Ⅶ 支配鳃盖运动、上下颌运动，--支配呼吸运动
呼吸鳃活动进行反射性调节
（三）二氧化碳的运输（图）
1.CO2在血液中的存在形式 2.以氨基甲酸血红蛋白形式运输CO2 3.以碳酸氢盐形式运输 4.氧与Hb的结合对CO2运输的影响
O2与Hb结合促进释放 CO2 海登（Haldane）效应↑↓波尔效应（Bohr effect）
•
第四节、呼吸运动的调节
一、神经调节
（一）呼吸中枢
水环境PH值的变化
水环境PH值变化时，通过鳃、皮肤感受器 –反射性引起呼吸活动改变。
PH值↓，吸氧能力下降，即使水中溶氧丰富，也产生缺氧现象。
减弱。当T突然变化时，鱼类呼吸也会受到强烈干扰，鱼类从室温移入2-3℃ 水中，温差15-16℃ ， 呼吸运动产生长时间中断，在这种情况下，呼吸运动的中断是由于神经休克所致。
5.水环境PH值的变化：水环境PH值变化时，通过鳃、皮肤感受器 –反射性 ， 引起呼吸活动改变。PH值↓，吸氧能力下降，即使水中溶氧丰富，也产生缺氧现象
生理学呼吸作用
呼吸作用的场所
外膜 场所：细胞质和线粒体 数目：500~2000个 结构特点：外膜通 透，内膜选择透过。 内膜 基质 嵴
功能：三羧酸循环（基质）、 电子传递和氧化磷酸化（内膜）
第二节 呼吸代谢的多样性
葡萄糖 糖 酵 解 有 氧 呼 吸 丙酮酸
有O2 无O2 有O2
磷酸戊糖途径
酒精发酵 乳酸发酵
无氧呼吸
6CO2+5 G6P+12NADPH +H+ + Pi
PPP在葡萄糖降解中所占的比例与生理过程 有关：
*感病、受旱、受伤、衰老的组织中及种子
形成过程中，PPP途径加强。
2、PPP途径生理意义
为物质合成提供还原剂：是生物体内产生 NADPH2的主要途径，氧化1葡萄糖，产生 12个NADPH2 许多中间产物为其它物质合成提供了原料 与光合作用有共同的中间产物,因而将呼吸作 用和光合作用可以联系起来。 在许多植物中普遍存在,特别是在植物感病和 受伤、干旱时,该途径可占全部呼吸50%以上。
呼吸链=氢传递体+电子传递体
二、电子传递及氧化磷酸化
FAD NAD FMN UQ H+ cytb cytc1 cytc cytaa3 O2 H2 O
氢传递体：传递H(H++e),包括NAD+（辅酶Ⅰ）、 NADP+（辅酶Ⅱ）、FMN、FAD、辅酶Q（CoQ或UQ） 等。 电子传递体：只传递电子，包括细胞色素系统 （Cyt）和黄素蛋白、铁硫蛋白。 除UQ外，多数组分与蛋白质结合成复合体镶嵌在膜内。
3）酒精和乳酸发酵
4）戊糖磷酸途径（PPP）
（一）糖酵解途径(EMP途径)
糖酵解是将葡萄糖降解成丙酮酸并释放能 量的过程。 进行部位是在细胞质中，是有氧呼吸和无氧呼吸 共同的途径 功能： 糖
动物生理学第四章呼吸系统
目 录
• 呼吸系统概述 • 呼吸器官的结构与功能 • 肺通气原理及过程 • 气体交换原理及过程 • 呼吸运动的调节机制 • 临床常见的呼吸系统疾病及其生理机制
01
呼吸系统概述
呼吸系统的组成与功能
呼吸道
包括鼻腔、咽、喉、气 管和支气管，具有通气 、过滤、加温和湿润空
气的功能。
调节酸碱平衡
通过调节呼吸频率和深度，呼吸系统可维持血液pH值的相对稳定 ，保证机体酸碱平衡。
参与免疫防御
呼吸道黏膜具有屏障作用，可阻挡病原体和有害物质进入肺部，同时 呼吸道内的免疫细胞和分泌物具有抗菌、抗病毒等作用。
呼吸系统的研究方法
形态学研究
生理学研究
通过观察和研究呼吸系统的组织结构、形 态特征和发育过程，揭示其生理功能的物 质基础。
影响气体交换的因素及其调节
01
呼吸运动
呼吸运动是影响气体交换的重 要因素之一。呼吸运动的频率 、深度和节律都会直接影响气 体交换的效果。
02
肺的通气与血流
肺的通气与血流是影响气体交 换的另外两个重要因素。通气 不足或血流减少都会导致气体 交换障碍，从而影响组织细胞 的代谢和功能。
03
气体分压和溶解度 04
03
肺通气原理及过程
肺通气的动力与阻力
肺通气的动力
呼吸肌的收缩和舒张所引起的胸廓节律性扩大和缩小，即呼吸运动，是实现肺通 气的原动力。呼吸运动包括吸气运动和呼气运动两个过程，前者引起胸廓扩大， 后者使胸廓缩小。
肺通气的阻力
肺的通气阻力有两种，一种是弹性阻力（占约70%），包括肺的弹性阻力和胸廓 的弹性阻力，其中肺的弹性阻力占主导地位；另一种是非弹性阻力（占约30%） ，包括气道阻力、惯性阻力和组织的粘滞阻力，其中又以气道阻力为主。
5呼吸(动物生理学)
二、氧的运输 物理溶解——1.5%，化学结合——98.5%。 O2的结合形式是氧合血红蛋白（HbO2）。
（一）血红蛋白的结构与性质
（一）Hb与O2结合的特征 1、反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2和的影响。
2、该反应是氧合，不是氧化。 3、HbO2呈鲜红色，去氧Hb呈紫蓝色。
发绀不是缺氧的标志 （二）血红蛋白结合氧的能力
R-NHCOO- + H+
2）碳酸氢盐形式——出现氯转移
3）氨基甲酸血红蛋白
（二）CO2解离曲线 1、 CO2解离曲线
2、O2与Hb的结合对CO2运输的影响
O2与Hb结合可促使CO2释放，这一现象称霍尔登效应。
综上所述，O2及CO2的运输不是孤立进行的，而是相互
影响的。CO2通过波尔效应影响O2的结合和释放，O2又通过何 而登效应影响CO2的结合和释放。
（3）补呼气量 （6）肺总量
2、动态肺容量 （1）用力肺容量（FVC） （2）用力呼气量（FEV）
阻塞性肺疾患者： FEV1、FEV1%降低
限制性肺部疾患者 FEV1降低 FEV1%正常或上升
（二）肺通气量 1、每分通气量，最大随意通气量。 2、肺泡通气量=（潮气量-无效腔量） ×呼吸频率 3、无效腔通气
（五）O2和CO2扩散的时程及其特点 1、O2的扩散 2、CO2的扩散
二、组织换气 （一）组织换气过程 （二）影响组织换气过程
1、细胞和毛细血管间的距离 2、组织代谢 3、毛细血管的血流速度
第三节 气体在血液中的运输 一、气体在血液中运输的形式
物理溶解、化学结合两种形式。
在1个大气压、温度37血液中溶解系数： O2——0.024ml/ml；CO2——0.49ml/ml
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
呼吸生理学
呼吸生理学目录•呼吸系统的结构与功能•呼吸过程及调控•气体交换与运输•呼吸功能与代谢•呼吸运动的调节与适应•呼吸运动的异常与疾病01呼吸系统的结构与功能包括鼻、咽、喉，具有温暖、湿润和过滤空气的作用，同时作为发音器官。
上呼吸道下呼吸道呼吸道黏膜包括气管、支气管及其分支，主要功能是传导气流，为气体交换提供通道。
覆盖呼吸道内壁，具有分泌黏液、免疫防御等功能。
030201呼吸道结构与功能肺的基本功能单位，由单层上皮细胞构成，是进行气体交换的主要场所。
肺泡薄而富有弹性，有利于肺泡的扩张和缩小，实现肺通气。
肺泡壁位于肺泡之间的结缔组织，含有血管、淋巴管和神经等，对维持肺的正常生理功能具有重要作用。
肺间质肺的结构与功能胸廓与呼吸肌胸廓由胸椎、肋骨、胸骨和肋间肌等构成，为呼吸运动提供空间。
呼吸肌主要包括肋间肌和膈肌，通过收缩和舒张驱动胸廓运动，实现肺通气。
辅助呼吸肌包括胸锁乳突肌、斜角肌等，在深呼吸或呼吸困难时协助呼吸肌完成呼吸运动。
02呼吸过程及调控膈肌和肋间外肌收缩，胸廓扩大，肺内压降低，空气被吸入肺内。
吸气过程膈肌和肋间外肌舒张，胸廓缩小，肺内压升高，肺内气体被呼出。
呼气过程包括颈部肌、胸部肌和腹部肌，它们协助完成呼吸运动。
呼吸运动的辅助肌呼吸运动的过程呼吸中枢的调控通过神经和体液调节，维持呼吸运动的正常进行。
其中，化学感受器和外周感受器对呼吸中枢的调控起重要作用。
呼吸中枢的位置位于延髓和脑桥，是控制呼吸运动的基本中枢。
呼吸节律的形成呼吸中枢通过神经元网络产生节律性活动，控制吸气和呼气的交替进行。
呼吸中枢与调控呼吸节律与深度呼吸节律的生理意义保证机体获得足够的氧气和排出二氧化碳，维持内环境稳定。
呼吸深度的调节通过改变潮气量来调节呼吸深度。
潮气量的大小取决于膈肌和肋间外肌的收缩程度以及胸廓的弹性回缩力。
呼吸频率与深度的关系在安静状态下，呼吸频率较慢，潮气量较大；在运动或情绪激动时，呼吸频率加快，潮气量减小。
运动生理学---第四章呼吸机能
PCO2 0.3
海平面空气、肺泡、血液和组织细胞内氧气和二氧化碳分压（mmHg）
气体扩散的速率
单位时间内气体扩散的容积称为气体扩散速率。
气体肺扩散容量
在1mmHg分压差作用下，每分钟通过呼吸膜 扩散气体的量。是评定呼吸气体通过呼吸膜功 能的一项重要指标。常用氧扩散容量来表示， 安静状态下约为20-33ml/min· mmHg。 影响因素 受体表面积、年龄、性别、体位及运动状况的 影响
平静呼吸
吸气
膈肌、肋间外肌收缩→穹窿下降、肋骨上提外翻→ 胸腔容积↑ →肺容积↑→肺内压↓＜大气压→空气入 肺泡 主动过程 膈肌、肋间外肌舒张→胸腔容积↓→肺容积↓→肺内 压↑＞大气压→肺内气体排出 被动过程
呼气
用力呼吸
用力吸气
辅助吸气肌参与收缩→胸腔容积↑↑ →吸气量↑ 主动过程 肋间内肌、腹壁肌参与收缩→胸腔容积↓↓ →呼气量 ↑ 主动过程
调节呼吸运动的神经系统 呼吸运动的反射性调节 血液中化学成分的改变对呼吸运动的调节
一、调节呼吸运动的神经系统
（一）呼吸运动的神经支配 延髓和脑桥通过膈神经支配膈肌，从而调节呼吸； （二）呼吸中枢 脑桥
呼吸调整中枢：抑制吸气，调整呼吸节律 长吸中枢：加强吸气 吸气中枢 呼气中枢 对呼吸进行随意调节，如唱歌、讲话、运动等过程中对呼吸 的调节
胸内压
微量液体 胸膜脏层 胸膜壁层
肺
胸壁
胸膜腔
肺内压
肺弹性回缩力 胸膜脏层
胸内压＝肺内压－肺弹性回缩力
胸内压
胸内压产生
胸内压＝肺内压－肺弹性回缩力＝大气压－肺弹性 回缩力 设 大气压＝0；则 胸内压＝－肺弹性回缩力 胸内负压由肺弹性回缩力造成
植物生理学第四章植物的呼吸作用
一、生化途径多样性 2 三羧酸循环（TCA循环、柠檬酸循环）
2）总反应
丙酮酸+4NAD+＋FAD＋ADP＋ Pi ＋2H2O→ 3CO2+4NADH＋4H+＋ FADH2＋ATP
2ATP 3ATP
TCA循环中生成的NADH和 FADH2，经呼吸链将H+和电子传给 O2生成H2O,同时偶联氧化磷酸化生 成ATP。 底物水平磷酸化生成ATP。
一、生化途径多样性
3 戊糖磷酸途径（PPP、HMP途径）
葡萄糖在细胞质内直接氧化脱羧，并以戊糖磷酸为重要中间产物 的有氧呼吸途径。
1）反应场所：细胞质 2）总反应： G6P＋2NADP＋＋H2O→Ru5P＋CO2＋ 2NADPH＋2H＋
核酮糖-5-磷酸
3）生理意义： A.产生大量NADPH为体内反应提供还原力。 B.为其它物质代谢提供原料。Ru5P可合成核酸。 C.重组阶段的酶和产物与光合C3途径相同，可相互交流。 D.产生绿原酸、咖啡酸等抗病物质，可增强抗病性。
一、生化途径多样性 2 三羧酸循环（TCA循环、柠檬酸循环）
3）生理意义：
A.提供生命活动所需能量的主要来源。 • 通过电子传递与氧化磷酸化偶联产生大量ATP。 B.是物质代谢的枢纽。起始物乙酰CoA是糖、脂 肪、蛋白质三大类物质代谢的枢纽。 C.释放CO2 D.需O2，接受电子，有氧条件下NAD＋和FAD 才能再生，否则TCA循环受阻。
(△G°′是指pH为7时标准自由能的变化)
生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的氧化产 物，同时释放能量的过程。
酒精发酵: C6H12O6 C6H12O6
酶
2C2H5OH+2CO2 2CH3CHOHCOOH
呼吸生理学重点归纳
呼吸生理学重点归纳1. 呼吸系统构成呼吸系统主要由以下组成部分：- 上呼吸道：包括鼻腔、喉咙和喉头- 下呼吸道：包括气管、支气管和肺组织- 脚趾myrtle：呼吸肌肉：代表各种肌肉（如膈肌和肋间肌）负责呼吸运动。
2. 呼吸过程呼吸过程主要包括以下步骤：- 顺利換气Process：呼吸系统从外部吸入氧气（吸入）并将二氧化碳排出体外（呼出）。
- 鼻和喉部过程：当我们吸气时，空气通过鼻腔和喉咙进入气管。
- 气管和支气管过程：气管负责将空气传输到肺部，而支气管则将空气引入肺的不同区域。
- 肺部和肺泡过程：肺是呼吸系统的主要器官，肺泡是肺的基本功能单位，负责气体交换。
- 膈肌运动：膈肌是呼吸运动的关键肌肉，通过收缩和放松来推动呼吸过程。
3. 呼吸调节呼吸调节主要通过控制呼吸中枢来实现，呼吸中枢位于脑干的延髓和桥脑部分。
主要的调节机制包括：- 中枢化学感受器：感知血液中氧气和二氧化碳含量的变化，并调节呼吸频率和深度。
- 周围化学感受器：分布在大血管和动脉周围，对动脉血氧和二氧化碳含量变化敏感，通过神经信号传达给呼吸中枢。
- 伸展感受器：分布在肺部，对肺部充气程度变化敏感，通过神经信号调节呼吸深度和频率。
4. 呼吸的生理效应正常呼吸对身体的影响主要包括以下几个方面：- 氧气供应：呼吸系统将氧气输送到体内，维持身体正常的氧气供应。
- 二氧化碳排出：呼吸系统排出体内的二氧化碳，维持酸碱平衡。
- pH调节：通过调节二氧化碳的排出，呼吸系统可以维持正常的血液酸碱平衡。
- 循环系统支持：呼吸系统和循环系统紧密相连，通过氧气和二氧化碳的交换，维持循环系统的正常功能。
- 温度调节：呼吸过程中，大量的水蒸汽散发热量，对体温调节起到一定作用。
5. 常见呼吸问题一些常见的呼吸问题包括：- 支气管炎：支气管炎是指支气管黏膜的炎症，症状包括咳嗽、咳痰、气促等。
- 肺炎：肺炎是肺组织的感染，症状包括发热、咳嗽、疲劳等。
- 慢性阻塞性肺疾病（COPD）：COPD是一组慢性呼吸系统疾病，如慢性支气管炎和肺气肿，症状包括气促、咳嗽、咳痰等。
《呼吸与运动》PPT课件
该反射的感受器是肌梭。意义是随着呼吸肌负荷 的增加而相应地增加呼吸运动，这在抑制气道阻 力上起重要作用。
〔二〕化学感受器反射
化学感受器通常分为外周化学感受器和中枢化 学感受器。外周化学感受器是指颈动脉体和主动 脉体；中枢化学感受器位于延髓腹外侧，对 H+ 浓度的变化敏感，对 PO2 的变不敏感。
二、肺通气功能的评价
〔一〕肺容量
1、潮气量；2、补吸气量；3、补呼气量；4、余气 量；
5、功能余气量；6、肺活量；7、时间肺活量
〔二〕肺通气量
1、每分通气量：每分钟吸入或呼出的气体总量。其 数值等于潮气量与呼吸频率的乘积。
2、最大通气量：每分钟所能吸入或呼出的最大气量。 反映肺通气的最大能力。
3、肺通气贮量百分比：肺通气贮量%＝〔VEmax －VEr〕/VEmax×100% ；
B、肌肉利用氧的能力：是影响 VO2max 的外周限制 因素。
〔3〕正常值：一般人 2—3L/min；运发动 4—6L/ min。
〔4〕意义：A、评价有氧耐力；B、评价有氧训练效 果；C、运动选材。
〔三〕无氧阈
1、乳酸阈：人体在渐增负荷运动中，血乳酸浓度随 负荷的增加而增加。当运动强度到达某一负荷时， 血乳酸浓度急剧上升，这个急剧上升的起点。乳酸 阈对应的血乳酸平均浓度约为4mmol/L，其变化 范围大约在1.4～7.5mmol/L之间。对应的运动强 度大约在 55%～85%VO2max。
2、正常值：约为 0.25L/min，其数值与需氧量一 致。
3、最大摄氧量：进展较长时间剧烈运动时，人体每分 钟所能摄取的最大氧量。
〔1〕单位：
①绝对值： L/min〔升/分〕；
呼吸生理学
呼吸生理学说起呼吸，那可是咱们生命中最寻常不过，却又至关重要的事儿了。
你想啊，每天咱们醒来，第一件事儿不就是深吸一口气，感觉整个世界都鲜活了起来吗？这呼吸啊，就像是身体的发动机，不停歇地为我们输送着生命的能量。
咱们先说说这呼吸的“硬件”——肺。
想象一下，肺就像是一对儿超级大号的海绵，软绵绵的，但吸起气来可不含糊。
每次咱们吸气，这海绵就鼓起来，把外面的新鲜空气“请”进来；呼气呢，它就瘪下去，把废气“送”出去。
这一进一出，就像是自然界的循环，生生不息，让咱们的身体充满了活力。
说到呼吸的感觉，那可真是千变万化，得看你当时的心情和状态。
有时候，你心情大好，感觉呼吸都变得轻快起来，就像是春风拂面，温柔又惬意。
有时候，你累得不行，呼吸就变得沉重，像是背负着千斤重担，每一下都费力得很。
但不管咋样，呼吸总是默默地陪伴着我们，不离不弃。
你知道吗？呼吸还是个“情绪调节器”呢！当你感到紧张或者焦虑的时候，试着深深地吸一口气，再慢慢地呼出来，反复几次，你会发现心情竟然神奇地平静了下来。
这就像是给心灵做了一个SPA，让所有的烦恼都随着呼出的气体飘散了。
当然啦，呼吸也有它的“小脾气”。
如果你总是熬夜、抽烟、不注意锻炼身体，那么你的呼吸就会变得不那么顺畅了。
这时候啊，你就会觉得胸闷、气短，整个人都不好了。
所以啊，咱们得好好照顾自己的呼吸，就像照顾一位老朋友一样，让它每天都开开心心的。
最后啊，我想说，呼吸真的是一件非常神奇而又美好的事情。
它让我们能够感受到生命的律动，能够与世界保持连接。
所以，不妨在忙碌的生活中停下脚步，静静地感受每一次呼吸的起伏变化吧！你会发现，原来生活是如此的美好和值得珍惜。
动物生理学第四章 呼吸
小肺泡表面积小， DPL分布密集，降低表面张力的 作用大，回缩力减小，以免塌陷。 大肺泡表面积大，DPL分布稀疏，降低表面张力作用 小，回缩力增大，不致膨胀而破裂。
d:降低肺弹性阻力，增加其顺应性，减少吸气做功。
二 、肺容量与肺通气量
（一）肺容量(pulmonary capacity)
呼
（二）肺通气量(pulmonary ventilation)
1、每分通气量：每分钟吸入或呼出的气体总量。 =潮气量×呼吸频率 活动使呼吸深度和频率均高，每分通气量高。
肺的最大通气量：每分钟吸入或呼出的最大气 体量。它反映肺在每分种的最大通气能力，比 肺活量更能客观地反映肺通气机能。
2、肺泡(alveolar)通气量：每次吸入的气体， 其中能够进入肺泡的气体量。
上述呼吸运动叫平和呼吸。吸气是主动的， 呼气是被动的。 但在用力呼吸时，呼气和吸气都是主动的，并 且颈、胸、腰、背部肌肉都参与吸气运动。
3、呼吸式
胸式呼吸：由肋间外肌舒缩、胸壁起伏为主的呼 吸运动。 腹式呼吸：由膈肌舒缩、腹壁起伏为主的呼吸运 动。 一般正常动物的呼吸表现为胸壁和腹壁运动 都比较明显的胸腹式呼吸。 只在疾病时，才表现为单一的胸式或腹式呼吸。
对有一定容积的物体： 顺应性（C）=容积变化（∆V）/跨壁压的变化(∆P)
（肺的顺应性（C）=肺容积变化（∆V）/跨肺压 变化(∆P)，跨肺压（P）为肺内压与胸内压的差。
胸廓顺应性（Cchw）=胸廓容积变化（∆V）/ 跨胸壁压变化（∆P）（L/cmH2O）
跨胸壁压为胸内压与胸壁外大气压之差。
总的弹性阻力=肺的弹性阻力+胸廓的弹性阻力。 也=1/C肺+1/ C胸廓。 正常肺始终处于扩张状态，总有弹性回缩力阻 止吸气。胸廓弹性回缩力的方向又随其扩张与 回缩程度发生向量变化。）
动物生理学-呼吸生理
动物生理学-呼吸生理动物生理学-呼吸生理呼吸是动物生命活动所必需的基本生理过程。
通过呼吸，动物摄取氧气并排出二氧化碳，以维持细胞的新陈代谢，保持机体的稳态。
在动物界中，呼吸器官的结构和功能存在着很大的差异。
最为简单的呼吸器官是原生动物和海绵动物的全身表面，通过体表进行氧气和二氧化碳的交换。
而一些进化比较高级的动物，如鸟类和哺乳类，拥有复杂的呼吸系统，包括气管、支气管、肺泡等。
这些特殊的呼吸器官的存在，使动物能够更高效地进行气体交换。
呼吸过程主要分为两个步骤：吸气和呼气。
吸气是指氧气进入动物体内的过程。
动物通过不同的呼吸器官来吸入氧气。
例如，鸟类通过喉管、气管和支气管从嘴巴或鼻孔吸入氧气，进入肺泡进行气体交换。
哺乳类通过鼻腔、喉咙、气管和支气管从鼻孔或口腔吸入氧气。
吸入氧气的过程中，肺泡中的氧气通过薄膜扩散到血液中，与血液中的红细胞结合成氧合血红蛋白，输送到全身各个组织细胞中。
呼气是指动物体内二氧化碳的排出过程。
当动物进行体内新陈代谢时，产生了大量的二氧化碳，需要通过呼吸系统排出体外。
动物通过肺泡、支气管、气管和鼻腔之间的反向路径，将含有二氧化碳的呼吸气体排出体外。
呼吸的调节也是非常重要的。
动物的呼吸可以通过自主神经系统和中枢神经系统来控制。
自主神经系统通过调节呼吸肌肉的张力，控制呼吸频率和幅度。
中枢神经系统通过感受动脉血氧气体浓度、动脉血二氧化碳浓度和酸碱平衡情况，来调节呼吸频率和深度。
此外，动物的呼吸还受到外界环境的影响。
例如，大气中的氧气浓度和温度变化都会对动物的呼吸产生影响。
低氧环境下，动物的呼吸频率会增加，以增加体内的氧气供应。
高温环境下，动物的呼吸频率也会增加，以帮助散发热量。
总结起来，动物的呼吸是通过呼吸器官对外界气体进行交换，以维持体内氧气和二氧化碳的平衡。
呼吸的过程需要经过吸气和呼气两个步骤，同时受到自主神经系统、中枢神经系统和外界环境的调节。
对于不同动物而言，呼吸器官的结构和功能存在着差异，但呼吸的目的都是为了保持机体的正常生命活动。
动物生理学第四章呼吸PPT
呼吸系统与其他系统的关系研究
总结词
研究呼吸系统与其他系统的相互关系，如心血管系统 、免疫系统等。
详细描述
呼吸系统不仅涉及到气体交换，还与许多其他系统有 着密切的联系。例如，心血管系统对氧气和二氧化碳 的运输起着重要作用，而免疫系统则与呼吸系统的感 染和炎症反应密切相关。未来，我们可以进一步研究 这些系统之间的相互关系和作用机制，以更好地了解 它们的协同作用和调控机制。这将有助于我们发现新 的治疗方法和手段，为相关疾病的治疗提供更多的思 路和方案。
探究呼吸系统的进化历程，比较不同物种的 呼吸系统差异。
详细描述
通过比较不同物种的呼吸系统结构和功能， 我们可以更好地理解呼吸系统的进化历程。 这将有助于我们发现新的进化线索和机制， 并进一步探究生命演化的奥秘。此外，通过 比较不同物种的呼吸系统差异，我们可以更 好地了解呼吸系统的多样性和复杂性，为未
气管和支气管是气体进入肺部 的通道，具有输送和净化空气
的功能。
肺
肺是气体交换的主要场所，具 有使氧气进入血液和使二氧化
碳从血液排出的功能。
呼吸系统的功能
气体交换
01
呼吸系统的功能之一是进行气体交换，即氧气进入血液和二氧
化碳从血液排出。
调节体温
02
呼吸系统可以通过呼吸和蒸发水分来调节体温。
发声和嗅觉
动物生理学第四章呼吸
• 呼吸系统概述 • 呼吸过程 • 呼吸运动的调节 • 呼吸系统的疾病与防治 • 呼吸系统的研究展望
01
呼吸系统概述
呼吸系统的组成
01
02
03
04
鼻腔
鼻腔是呼吸系统的入口，具有 过滤、加湿和调温空气的功能
药用植物生理学第四章 呼吸作用
2020/6/28
乙醇脱氢酶 乳酸脱氢酶
丙酮酸脱羧酶
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☆无氧呼吸 ☆细胞有机物消耗大，能量利用效率 低。 ☆乳酸和酒精积累对原生质有毒害作用
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3、EMP的生理意义 1）EMP是植物体在特殊的生理和病 理情况下获取能量的一种适应过程 2）EMP的中间产物是合成其它有机 物质的重要原料
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有氧呼吸 生活细胞在O2的参与下，将
某些有机物质彻底氧化分解， 放出CO2和水，同时释放能量 的过程。
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无氧呼吸 在无氧条件下，生活细胞将呼 吸底物降解为不彻底氧化产物 （如酒精或乳酸），同时释放 能量的过程。
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有氧呼吸反应式： 无氧呼吸反应式：
GAC是富含脂肪的油料种子所特 有的一种呼吸代谢途径，当油料种 子萌发时，通过GAC将脂肪转化为 糖。
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五、乙醇酸 循环
葡萄糖
丙酮酸 乙醇酸氧化途径 （GAO
乙酰COA
乙 酸 O2
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1、糖酵解生化途径
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磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸
乳酸 乙醇 乙酰CoA
C6H12O6 + 2NAD+ + 2 ADP + 2 Pi 2 CH3COCOOH + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2 H2O
糖酵解时环境并不为葡萄糖提供氧， 其氧由葡萄糖分子自己提供，故无氧呼 吸也称为分子内呼吸。
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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第四章呼吸生理一、名词解释1.呼吸2.胸内负压3.肺泡通气血流比值4.肺活量5.时间肺活量6.胸式呼吸7.生理无效腔8.肺牵张反射9.血氧饱和度 10.中枢化学感受器二、填空题1.外界空气由呼吸道出入肺的过程，称为_______；肺泡与血液之间的气体交换称为_______。
2.内呼吸指的是_______与_______之间的气体交换或称组织换气。
3.使支气管平滑肌张力增加的神经是_______，该神经兴奋时释放的神经递质是_______，其作用的受体是_______。
4.使支气管平滑肌张力减小的神经是_______，该神经兴奋时释放的神经递质是_______，其作用的受体是_______。
5.表面活性物质是由_______分泌的。
其主要化学成分是_______，作用是_______。
6.肺通气的原动力来自_______。
肺通气的阻力有_______和_______两种。
7.迷走神经通过M型胆碱受体，引起支气管平滑肌_______，使气流阻力_______。
8.正常成人腹式与胸式呼吸同时存在，但以为主_______；小儿主要是_______呼吸；妊娠后期的妇女则以_______为主。
9.CO2在血液中运输的主要形式是_______，另外还有_______和_______两种形式。
10.呼吸的无效腔越大，则肺泡通气量越_______。
11.氧解离曲线为_______形曲线，它表示Hb中O2的饱和度与_______的关系。
12.低O2对呼吸中枢神经元的直接作用是_______，而对外周化学感受器的作用是_______。
13.肺牵张反射包括_______和_______两个反射。
14.机体对呼吸运动调节的主要途径是_______。
15.调节呼吸运动的外周化学感受器是_______和_______。
16.调节呼吸运动的中枢化学感受器位于_______，它对细胞外液中_______浓度十分敏感。
17.调节呼吸运动的基本中枢位于_______。
三、判断题1.肺与外界环境之间的迄体交换过程称为呼吸。
( )2.功能残气量代表了吸气肌处于松弛状态时肺容量。
( )3.关于胸内压，吸气时比呼气时低。
( )4.呼吸的无效腔越大，则肺泡通气量越小。
( )5.人体呼吸过程中CO2的运输主要是由肺至组织，而O2的运输主要是由组织到肺。
( )6.肺回缩力主要来源于肺内胶原纤维和弹力纤维。
( )7.一定范围内，浅而快的呼吸可明显增加通气效率。
( )8.肺泡表面活性物质可以降低肺泡表面张力，减小肺的顺应性。
( )9.气体在血液中运输时，其物理溶解形式是化学性结合的必要前提或中介阶段，溶解的气体量随分压增高而增多。
( )10.肺的顺应性越大，其弹性阻力也越大，故顺应性可作为弹性阻力的指标。
11.通气/血流比值越大则肺换气越好，越小则肺换气越坏。
( )12.温度升高可使氧解离曲线左移。
( )13.在缺氧时呼吸中枢神经元兴奋性升高，因而使呼吸增强，以体现调节作用。
（ )14.CO2在血液中的浓度变化所引起的呼吸运动变化，主要是通过中枢化学感受器而起作用。
( )15.由于CO2的分子量比O2大，所以临床上常见到气体扩散障碍应该是CO2的扩散障碍。
( )16.血液的氧容量越大，表示其含氧量越多。
( )四、各项选择题(一)单项选择1.评价肺通气功能，下列哪个指标较好A.时间肺活量B.肺活量C.潮气量D.深吸气量2.肺总容量等于A.余气量加肺活量B.功能余气量加肺活量C.功能余气量加潮气量D.肺活量加潮气量3.每分通气量和肺泡通气量之差为A.无效腔气量×呼吸频率B.潮气量×呼吸频率C.余气量×呼吸频率D.功能余气量×呼吸频率4.维持胸内负压的必要条件是A.吸气肌收缩B.胸膜腔密闭C.呼气肌收缩D.肺内压低于大气压5.肺的有效通气量是指A.肺活量B.肺通气量C.时间肺活量D.肺泡通气量6.呼吸频率从12次/min增加到24次/min，潮气量从500 ml减少到250 ml则（）A.肺通气量减少B.肺泡通气量减少C.肺泡通气量增加D.肺通气量增加7.吸气末肺内压（）A.大于大气压B.等于大气压C.等于胸内压D.小于大气压8.胸膜腔内压等于A.大气压＋肺内压B.大气压＋肺回缩力C.大气压－非弹性阻力D.肺内压－肺回缩力9.呼吸的基本中枢位于A.桥脑B.脊髓C.延髓D.中脑10.某人肺通气量为7.5 L/min，呼吸频率为20次/min，无效腔容量为125/ml，每分心输出量为5 L，他的通气血流比值是A.0.8B.0.7C.1.0D.0.911.CO2对呼吸运动的调节作用，主要通过刺激A.延髓化学感受器B.颈动脉体和主动脉体化学感受器C.脑桥呼吸调整中枢D.延髓呼气神经元12.缺氧对呼吸的刺激主要是通过A.刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器B.直接刺激中枢的呼吸神经元C.刺激中枢化学敏感区D.刺激颈动脉窦和主动脉弓感受器13.切断兔双侧迷走神经后，呼吸的改变是A.呼吸幅度减小B.吸气相延长C.呼吸频率加快D.血液CO2张力暂时升高14.在血液中CO2运输的主要形式是A.物理溶解B.形成氨基甲酸血红蛋白C.碳酸氢盐D.与水结合成碳酸15.进行腹式呼吸的吸气时，下述哪块肌肉收缩为主A.肋间外肌B.腹直肌C.肋间内肌D.膈肌16.血液中H＋增多时，氧解离曲线A.上移B.不变C.左移D.右移17.关于平静呼吸的描述，下述哪项错误A.吸气时肋间外肌收缩B.吸气时膈肌收缩C.呼气时呼气肌收缩D.呼气时膈肌和肋间外肌舒张18.当氧离曲线左移时，氧合血红蛋白解离氧A.增多B.减少C.先增加后减少D.不变19.正常人安静时通气血液比值为A.0.84B.0.94C.1.0D.2.020.血氧饱和度是指( )A.血氧容量占血氧含量的百分比B.血氧含量占血氧容量的百分比C.溶解氧量占血氧容量的百分比D.以上全错21.正常情况下，维持呼吸中枢兴奋性的最有效刺激是( )A.一定程度的缺氧B.血〔H＋〕升高C.一定浓度的CO2D.以上全错22.血液中使呼吸运动加强的主要因素是( )A.CO2分压升高B.O2分压降低C.乳酸增多D.非蛋白氮增多23.关于肺泡表面活性物质，下述哪项不正确? ( )A.能降低肺的顺应性B.能降低肺泡表面张力C.由肺泡Ⅱ型上皮细胞分泌D.成分为二软脂酰卵磷酯(二)多项选择1.用力呼吸时，参与呼吸运动的肌肉有( )A.肋间外肌B.肋间内肌C.胸锁乳突肌D.膈肌E.腹壁肌2.呼吸气体在血液中运输的形式( )A.吞饮作用B.物理溶解C.化学结合D.渗透作用E.分泌作用3.下列关于平静呼吸的叙述，哪项是错误的( )A.吸气时肋间外肌舒张B.呼气时呼气肌收缩C.吸气时膈肌收缩D.呼气时膈肌和肋间外肌舒张E.呼气时胸骨和肋骨恢复原位4.肺泡回缩力来自( )A.胸内负压B.肺泡内层液面的表面张力C.肺的弹力纤维D.肺泡表面活性物质E.肺内压5.与弹性阻力有关的因素是( )A.肺回缩力B.气道口径C.气道长度D.气体密度E.胸廓回缩力6.正常成年人在最大吸气后，以最快速度呼气，在前两秒末所呼出气体量分别占肺活量的百分数是（）A.83％B.96％C.70％D.80％E.99％7.引起呼吸道平滑肌强烈收缩的体液因素是( )A.5-羟色胺B.肾上腺素C.缓激肽D.去甲肾上腺素E.以上全错8.关于肺泡通气血流比值描述正确的是( )A.安静时正常值是0.84B.比值减小、如同发生动-静脉短路C.肺尖部比值可增至3.3D.比值增大，使生理无效腔增大E.肺底部比值降低9.影响肺通气的因素有( )A.胸廓弹性回缩力B.呼吸道阻力C.肺血液循环速度D.肺的弹性回缩力E.呼吸作功大小10.与胸膜腔内负压形成有关的因素是( )A.肺的弹性回缩力B.胸廓的弹性回缩力C.肺泡表面张力D.胸膜腔内少量浆液E.胸膜腔的密闭状态11.影响肺泡通气量的因素有( )A.通气血流比值B.肺泡内气体分压C.无效腔D.呼吸频率E.潮气量12.影响氧解离曲线的因素有( )A.酸碱度B.CO2C.温度D.2，3-二磷酸甘油酸(2，3-DPG)E.以上四种因素都不是13.CO2对呼吸的调节是通过( )A.直接刺激延髓呼吸中枢B.加强肺牵张反射C.刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器D.刺激延髓中枢化学感受器E.直接刺激脑桥呼吸调整中枢14.外周化学感受器主要包括( )A.颈动脉窦B.主动脉弓C.颈动脉体D.主动脉体E.以上均是15.关于肺牵张反射，下述正确的是( )A.其感受器在支气管和细支气管的平滑肌层B.传入神经在迷走神经中C.包括肺扩张反射和肺缩小反射D.它在呼吸节律的形成中起一定作用E.以上全对16.与呼吸运动有关的中枢部位有( )A.脊髓B.延髓C.脑桥D.下丘脑E.大脑皮层五、简答题1.何谓呼吸?呼吸全过程由哪几个环节组成?2.简述气体交换的原理与过程。
3.简述胸内负压的成因及生理意义。
4.氧解离曲线左移，右移各说明什么问题?5.肺活量、时间肺活量及肺通气量、肺泡通气量在检测肺通气功能中意义有何不同?6.何谓有效通气量?7.呼吸过程中肺内压有何变化?8.呼吸过程中胸内压有何变化?9.何谓肺扩张反射?有何生理意义?10.简述外周和中枢化学感受器的部位及其敏感刺激。
11.CO 2对呼吸的作用及其生理意义如何?【参考答案】一、名词解释1.是指机体与环境之间的气体交换过程。
本质是吸入O 2排出CO 2。
呼吸全过程由外呼吸、内呼吸及气体在血液中的运输三个环节组成。
2.指胸膜腔内的压力。
在平静呼吸过程，因其比大气压低，故叫胸内负压，主要由肺回缩力所形成。
3.指肺泡通气量(V A)与每分钟肺血流量(Q)的比值，正常为0.84。
4.指尽力吸气后，尽力呼气所能呼出的气量，通常男性为3500 ml，女性为2500 ml左右，是反映呼吸功能贮备的重要指标之一。
5.在一次最大吸气后，用力以最快速度呼气，在第1、2、3秒末呼出的气量占肺活量的百分数。
正常人第1、2、3秒末分别为83％、96％、99％。
既反映肺活量又反映肺通气速度。
6.以肋间外肌活动为主要动力而致胸廓运动明显，腹壁运动不明显的呼吸称胸式呼吸。
7.解剖无效腔加上肺泡无效腔则为生理无效腔。
由于正常肺泡无效腔容积不大，故生理无效腔与解剖无效腔几乎相等。
8.由肺扩张或缩小所引起反射性呼吸变化。
它包括肺扩张反射和肺缩小反射。
9.血红蛋白氧含量占血红蛋白氧容量的百分数，叫做血红蛋白氧饱和度。
通常叫做血氧饱和度。
10.存在于延髓腹外侧表浅部位，对脑组织液和脑脊液中H＋浓度变化敏感的化学感受器。
它接受H＋浓度增高的刺激而反射地使呼吸增强。
二、填空题1.肺通气肺换气2.组织细胞血液3.迷走神经乙酰胆碱M型胆碱受体4.交感神经去甲肾上腺素β2型肾上腺素受体5.肺泡Ⅱ型上皮细胞二软脂酰卵磷酯(DPPC)降低肺泡表面张力6.呼吸运动弹性阻力非弹性阻力7.收缩增加8.腹式呼吸腹式呼吸胸式呼吸9.碳酸氢盐氨基甲酸血红蛋白物理溶解10.小11.S PO212.抑制兴奋13.肺扩张肺缩小14.神经调节15.颈动脉体主动脉体16.延髓腹外侧 H＋17.延髓三、判断题1. Χ2.√3.√4.√5. Χ6. Χ7. Χ8. Χ9.√10. Χ 11. Χ 12. Χ 13. Χ 14.√ 15. Χ 16. Χ四、各项选择题(一)单项选择1.A2.A3.A4.B5.D6.B7.B8.D9.C 10.C 11.A 12.A 13.B 14.C 15.D 16.D 17.C 18.B 19.A 20.B 21.C 22.A 23.A(二)多项选择1.ABCDE2.BC3.AB4.BC5.AE6.AB7.AC8.ABCDE9.ABDE10.ABCDE 11.CDE 12.ABCD 13.CD 14.CD 15.ABCDE 16.ABCDE五、简答题1.指机体与外界环境之间进行气体交换的过程。