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第七章 呼吸. 呼吸过程. 第一节 呼吸道与肺泡 一、呼吸道与肺泡 气管 —— 支气管 —— 中小支气管 —— 细支气管。 呼吸性细支气管 —— 肺泡管 —— 肺泡 —— 肺泡囊。. 呼吸道分级示意图 : 肺的传导部 肺的呼吸部. 正常肺小叶结构. (一)呼吸膜的结构: 肺泡表面活性物质 液体层 肺泡上皮 间质层 基膜层 毛细血管内皮 6 层结构的总厚度仅为 0.2 ~ 1.0μm 通透性大,气体容易扩散通过。. 二、肺泡. 肺泡表面张力. 肺泡上皮内表面分布有极薄的液体层,与肺泡气体形成气 - 液表面。
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第一节 呼吸道与肺泡 一、呼吸道与肺泡 气管——支气管——中小支气管——细支气管。 呼吸性细支气管——肺泡管——肺泡——肺泡囊。
呼吸道分级示意图: 肺的传导部 肺的呼吸部
(一)呼吸膜的结构: 肺泡表面活性物质 液体层 肺泡上皮 间质层 基膜层 毛细血管内皮 6层结构的总厚度仅为0.2~1.0μm 通透性大,气体容易扩散通过。 二、肺泡
肺泡表面张力 • 肺泡上皮内表面分布有极薄的液体层,与肺泡气体形成气-液表面。 • 液体分子间的吸引力产生表面张力,使液体表面有收缩的倾向,使肺泡趋向回缩,并与肺泡壁含有的弹力纤维的回缩作用共同构成肺泡的回缩力。 • 按照拉普拉斯定律,液泡的回缩力(P)与 • 表面张力(T)成正比,与液泡半径(r)成反 • 比,即:P = 2T/r。
(二)肺泡表面活性物质 • 由肺泡壁型细胞合成和分泌,是一类脂蛋白,其主要成分是二棕榈酰卵磷脂(DPPC), • 其亲水的极性端伸入液体层,疏水的非极性端伸 • 入肺泡气,破坏了气-液表面结构,大大降低肺泡的表面张力,削弱肺泡回缩的趋向。 作用: 减弱肺泡表面张力,防止肺不张。
肺泡表面活性物质的作用 • 动态地稳定肺泡容量:吸气时肺泡处于扩张状态,肺泡壁表面积增大,DPPC被分散稀释成一层极薄的分子层,降低表面张力的作用减弱,肺泡回缩力增加,避免因吸气而使肺容量过分增大;呼气时肺泡容积缩小,DPPC密集成分子浓度较大的液层,大大增强了对抗表面张力的作用,使肺泡的回缩力量减少,防止因呼气而使肺泡容量过小。 • 保持肺泡内相对“干燥”的环境:肺泡的表面张力,具有吸引肺毛细血管内液进入肺泡的作用,诱发肺泡积液,DPPC可以避免发生这一现象。
一、呼吸运动 定义:指胸廓的节律性扩大和缩小。 胸廓体积改变 呼吸肌收缩——胸腔容积变化——肺容积变化——肺 内压变化——肺泡与大气压力差——肺通气。 呼吸肌: 吸气肌:膈肌、肋间外肌。斜角肌、胸锁乳突肌。 呼气肌:腹壁肌、肋间内肌。
胸式呼吸:肋骨和胸骨运动 腹式呼吸:膈肌舒缩活动 平和呼吸:膈肌、肋间外肌。
二、肺内压与胸内压的变化 1.胸膜腔: 胸膜脏层和壁层之间的腔,是胸廓与肺之间 密闭的腔。 2.胸内负压:胸膜腔内的压力。 平和呼吸时,胸内压始终低于大气压,为负压。 原因:生长发育过程中胸廓的生长大于肺的生长 气胸:因某种原因导致胸膜腔密闭性破坏,使空 气进入形成。
三、肺容量与肺通气量 (一)肺容量 1. 潮气量:平和呼吸时,每次气体进出肺的气量。 2. 补吸气量和深吸气量: 补吸气量:平和呼吸后,尽力吸气所吸入的气量。 深吸气量:潮气量和补吸气量之和。 3. 补呼气量:平和呼吸后,尽力呼气所呼出的气量。 4. 肺活量和时间肺活量: 肺活量:最大吸气后,尽力呼气所呼出的气量。 时间肺活量:最大深吸气后,一定时间内尽力呼气所呼 出的气量。 5.余气量:最大呼气后,肺内残留的气量. 5. 肺总容量: 肺活量和余气量之和。
肺容量图示: 潮气量 补吸气量和深吸气量 补呼气量 肺活量和时间肺活量 肺总容量 无效腔
(二)肺通气量 1. 每分通气量 每分通气量=潮气量×呼吸频率(次/min) 2. 肺泡通气量 单位时间内进出肺泡的气量. 生理无效腔=解剖无效腔+肺泡无效腔 解剖无效腔----上呼吸道内无呼吸上皮,也无肺循环血液供应,不能进行气体交换,称-----。 肺泡无效腔----肺泡内不能与血液进行气体交换的肺泡腔。
三、肺通气阻力 1. 弹性阻力 胸廓的弹性阻力 肺的弹性阻力 2. 非弹性阻力 气道阻力 组织粘滞性阻力 3. 呼吸功
四、人工呼吸 人工呼吸:一旦呼吸停止,可人为改变肺内压,建立肺内压与大气压之间的压力差来维持肺通气。
一、呼吸气体的分压和溶解度 混合气的总分压=各气体的分压的总和
气体交换(动力---气体的分压差) 肺部:肺泡气中O2的分压大于 肺毛细血管O2的分压, O2 进入血管. 肺泡气中CO2的分压小于 肺毛细血管CO2 的分压, CO2进入肺泡. 组织:组织中O2的分压小于毛细 血管O2的分压, O2进入组织. 组织中CO2的分压大于毛细 血管CO2 的分压, CO2进入 血管.
三、肺泡通气与血流量的相互关系 每分肺泡通气量V 为4.2升,每分肺血 流量Q为5升, V/Q=0.84
第四节 气体在血液中的运输 氧和二氧化碳在血液中存在的形式 物理溶解 (少,2%的O2,6%的CO2) 化学结合 (多,98%的O2,94%的CO2) 物理溶解是化学结合的基础
一、氧的运输 Hb与O2结合特征: Hb+O2=HbO2 1个珠蛋白 Hb 4个血红素(Fe2+)
(一)氧的化学结合 1. 氧合:血红蛋白与氧的结合方式 2. 氧容量:每100ml血液的血红蛋白化学结合 氧的量(20ml),称为血红蛋白的 氧容量 3.血红蛋白氧含量 :每100ml血液的血红蛋白 实际结合氧的量,称为血红蛋白氧 含量 。 4. 氧饱和度:血红蛋白氧含量所占血红蛋白的 氧容量 的百分数称为血红蛋白氧饱 和度。
氧的化学结合 Hb+O2=HbO2 100mL动脉血含 20mL结合O2
(二)氧离曲线及其影响因素 氧离曲线:表达氧分压与氧饱和度之间的关系的曲线。 上段:血氧高饱和度 在氧分压变化大 的情况下 血氧饱和度变化 不大. 下段:组织细胞中,氧 分压稍有变化, 血氧饱和度下降 很大,即可释放氧。
影响氧离曲线的因素 1. CO2和pH的影响 PCO2↑ PH↓曲线右移 H+可增加Hb的稳定性,降低其与O2的结合能力 2. 温度的影响 T ↑曲线右移 T ↑, H+活度↑ 3. 2,3-DPG的影响 红细胞无氧代谢产物 2,3-DPG ↑(Hb与O2亲和力下降)曲线右移
二、二氧化碳的运输 (一)二氧化碳的化学结合 1. 碳酸氢盐形式 氯转移 2. 氨基甲酸血红蛋白 (二)二氧化碳的运输与酸 碱平衡
一、各级呼吸中枢及其相互关系 1、脑干各级呼吸中枢
呼吸中枢: 1. 延髓基本呼吸中枢 是产生节律性呼吸的 基本中枢 吸气中枢 呼气中枢 中枢化学感受器 2.长吸中枢 脑桥的下2/3 3.脑桥呼吸调整中枢 脑桥的上1/3 能抑制长吸中枢,调整 呼吸节律和深度,可以 促进吸气向呼气转化.
呼吸神经元: 吸气神经元 呼气神经元 跨时相神经元
2、大脑皮层对呼吸运动的调节 ①通过脑桥和延髓对呼吸中枢的作用,调节呼吸的节律 ②通过皮质脊髓束和和黑质红核脊髓束,下传直接支配呼吸肌的运动神经元,调节其活动。 意义:意识性呼吸。
1、肺牵张反射(黑--伯氏反射): 在吸气或人工吹气,而使肺扩张到一定 容积时,肺牵张感受器受刺激,兴奋由迷走传入 纤维传到呼吸中枢,抑制吸气中枢的活动,引起 呼气,使肺回缩。 即:肺的扩大或缩小所引起的反射性的呼 吸变化。
①迷走吸气抑制反射(肺扩张反射) • 肺扩张——支气管和细支气管中牵张感受器兴奋——迷走神经传入纤维——抑制吸气中枢,引起呼气。 • ②迷走吸气抑制反射(肺缩反射) • 肺萎缩——支气管和细支气管中牵张感受器兴奋——迷走神经传入纤维——兴奋吸气中枢,引起吸气。 • ③意义: • 肺扩张反射有利防止吸气过深过长,加速由吸气向呼气转换。(与呼吸调整中枢作用相似) • 肺缩反射有利阻止呼气过深,防止肺过度萎缩。
2、呼吸肌的本体感受性反射 感受器为肌梭——兴奋时传入冲动到达脊髓——反射性引起所在肌肉收缩加强。 呼吸肌的本体感受 性反射弧示意图: 感受器-肌梭 传入神经-脊神经 传出神经-脊神经胸段 效应器-呼吸肌 意义:维持正常呼吸
3、防御性反射 • ①咳嗽反射:感受器位于喉、气管、支气管黏膜,为防御反射 • ②喷嚏反射:感受器位于鼻黏膜,为防御反射,以清除鼻腔中刺激物。
1、化学感受器 外周化学感受器: 二氧化碳的分压 颈动脉体 主动脉体
中枢化学感受器: H+ 延髓腹外侧浅表 1.头端 2.中间部 3.尾端
2、CO2、缺氧、 H+对呼吸运动的影响 1.CO2对呼吸运动的影响 血液中CO2浓度增高 ——透过血脑屏障进入脑脊液——形成碳酸解离出H+——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。 2.缺氧对呼吸运动的调节 缺氧——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。 3. H+对呼吸运动的影响 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。