呼吸醫(yī)學(xué)生理學(xué)模板

1、第五章 呼 吸,*呼吸的定義： 機(jī)體——-----外界,*呼吸的全過程,*呼吸的意義： 提供氧 排出二氧化碳 維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,氣體交換,Pulmonary ventilation,External respiration,internal respiration,組織呼吸,Gases exchange,,,第一節(jié) 肺 通 氣,一、肺通氣的功能和結(jié)構(gòu),上呼吸道—鼻、咽、喉下呼吸道—

2、氣管、 支氣管,肺通氣的組成：,肺通氣：Pulmonary ventilation,一）呼吸道和肺,呼吸道—肺泡胸廓,,,,氣管的結(jié)構(gòu),*調(diào)節(jié)氣道阻力*保護(hù)功能：,加溫濕潤過濾清潔防御反射,呼吸道的功能：,呼吸道平滑肌的神經(jīng)支配,交感神經(jīng),2受體,平滑肌舒張,迷走神經(jīng),M受體,平滑肌收縮,,,,,SO2, O3,NH3, NO2,迷走神經(jīng),組胺、5HT、緩激肽,平滑肌收縮,,,,二

3、、肺通氣的完成,呼吸肌的舒縮,胸廓的起伏,肺內(nèi)壓的變化,氣體進(jìn)出肺泡,肺組織的擴(kuò)張和縮小,肺泡的擴(kuò)張和縮小,,,,,,胸膜腔,,一）胸廓和呼吸肌,1.胸廓,肋骨胸骨胸椎,彈性結(jié)構(gòu),2.呼吸運(yùn)動(dòng)和呼吸肌,參與肌群：吸氣肌—膈肌、肋間外肌 呼氣肌—肋間內(nèi)肌、 腹壁肌,Respiratory movement,I

4、nspiratory muscle,Expiratory muscle,吸氣運(yùn)動(dòng)：主動(dòng)過程腹式呼吸—膈肌 胸式呼吸—膈肌、肋間外肌,Abdominal breathing,Thoratic breathing,呼氣運(yùn)動(dòng)：,過程,主動(dòng),平靜呼吸—被動(dòng)過程,被動(dòng),用力呼吸—主動(dòng)過程： 肋間內(nèi)肌、 腹壁肌,Eupnea,二）胸膜腔,

5、1.胸膜腔的形成,沒有氣體,沒有液體,潛在的腔隙,把胸廓和肺的運(yùn)動(dòng)耦聯(lián)在一起,意義：,2.胸內(nèi)壓,胸內(nèi)負(fù)壓intrapleural negative pressure,胸膜腔負(fù)壓 negative pressure of pleural space,形成的原因：,胸內(nèi)負(fù)壓的分布梯度,胸內(nèi)負(fù)壓的意義,維持肺的擴(kuò)張降低中心靜脈壓，促進(jìn)血液和淋巴回流,氣胸pneumothorax及其危害,

6、二、呼吸阻力,呼吸阻力,彈性阻力,非彈性阻力,Elastic resistance,Non-elastic resistance,一）彈性阻力,組成：,肺的彈性回縮力,胸廓的彈性回縮力,1.彈性阻力和順應(yīng)性,彈性 elasticity,順應(yīng)性 compliance,順應(yīng)性(C)=,,容積變化,壓力變化,2.肺的彈性阻力,1）肺組織成分的作用,彈性纖維,膠原纖維,2）肺泡氣液界面的表面張力surface tension,表面張力的作用：

7、,使肺泡萎縮,P=,2T,R,,3）肺表面活性物質(zhì)pulmonary surfactant,來源：,分布：,作用：,密度的變化：,新生兒呼吸窘迫綜合征,4）肺的順應(yīng)性 lung compliance,肺順應(yīng)性= =,肺容積,跨肺壓,肺容積,肺泡壓-胸內(nèi)壓,,,靜態(tài)順應(yīng)性 static compliance,正常值=0.2L/cmH2O,5）影響肺順應(yīng)性的因素,肺容積的大小,呼吸時(shí)相,體位,肺組織疾病和肺表

8、面活性物質(zhì)異常,比順應(yīng)性 specific compliance,比順應(yīng)性=,平靜呼吸的順應(yīng)性,功能余氣量,,3.胸廓的彈性阻力,胸廓的順應(yīng)性 thoracic compliance,肺容積的變化,跨壁壓的變化,,=,正常值=0.2L/cmH2O,4.胸廓和肺的總順應(yīng)性,總的彈性阻力= 肺彈性阻力+胸廓彈性阻力,總順應(yīng)性 lung-thorax compliance, CLT,CLT,CL,

9、CT,,,,1,1,1,=,+,正常值=0.1L/cmH2O,二）非彈性阻力,慣性阻力,粘滯阻力,氣道阻力：80%~90%,Airway resistance, Raw,1.影響氣道阻力的因素,對(duì)流加速阻力,氣流的形式：,層流和湍流,氣道口徑,肺容積,2.氣道阻力的分布,3.動(dòng)態(tài)順應(yīng)性dynamic compliance,動(dòng)態(tài)順應(yīng)性,彈性阻力,氣流阻力,靜態(tài)順應(yīng)性,彈性阻力,,,,動(dòng)態(tài)順應(yīng)性,靜態(tài)順應(yīng)性,-,,氣流阻力,三）呼吸功,呼吸

10、功,彈性阻力,非彈性阻力,,,呼吸的能量消耗,呼吸肌效率=,機(jī)械功,能量消耗,,三、肺容量與肺通氣量,一）肺容量,肺容量,靜態(tài)肺容量static lung volume,動(dòng)態(tài)肺容量dynamic lung volume,1.靜態(tài)肺容量static lung volume,功能余氣量的意義,Tidal volume,inspiratory reserve volume,expiratory reserve volume,Residual

11、volume,Functional residual capacity,Inspiratory capacity,Vital capacity,2.動(dòng)態(tài)肺容量 dynamic lung volume,動(dòng)態(tài)肺容量,用力肺活量 forced vital capacity,用力呼氣量 forced expiratory volume, FEV,二）肺通氣量,1.每分通氣量minute ventilation volume, VE,=潮氣量*呼

12、吸頻率,最大隨意通氣量 maximal voluntary ventilation MV,2.肺泡通氣量alveolar ventilation VA,=（潮氣量-無效腔量）*呼吸頻率,3.無效腔 dead space,解剖無效腔 anatomical dead space,150ml,肺泡無效腔 alveolar dead space,生理無效腔 physiological dead spa

13、ce,=解剖無效腔+肺泡無效腔,第二節(jié) 呼吸氣體的交換,呼吸氣體的交換respiratory gases exchange,肺換氣,組織換氣,擴(kuò)散diffusion,氣體的分壓差,,,,一、肺換氣,一）肺的通氣和血流,1.通氣-血流比值 ventilation-perfusion ratio, VA/Qc,正常值 0.84,2.通氣-血流比值的區(qū)域性差異,3.VA/Qc區(qū)域性差異的生理

14、性調(diào)節(jié),VA/Qc偏低,局部血液低氧,局部區(qū)域血管收縮減少血流量,血液被分配到通氣良好區(qū)域,VA/Qc偏高,肺泡中PCO2減小,局部區(qū)域支氣管收縮減少通氣量,通氣分布到VA/Qc偏低區(qū)域,,,,,,,二）肺內(nèi)氣體交換,呼吸膜的特點(diǎn),六層結(jié)構(gòu)，厚度<1um,氣體交換的過程：,肺泡內(nèi)氣相擴(kuò)散,穿越呼吸膜的液相擴(kuò)散,血液中的化學(xué)反應(yīng),三）影響肺內(nèi)氣體交換的因素,氣體的性質(zhì),氣體的分壓差,氣體分子量,擴(kuò)散速率,氣體的溫度,溶解系

15、數(shù),CO2的擴(kuò)散速率比O2快20倍,,,,,,,肺泡通氣量,肺毛細(xì)血管血流量,化學(xué)反應(yīng)速度,,,,肺的特點(diǎn),呼吸膜的面積,呼吸膜的厚度---擴(kuò)散距離,擴(kuò)散介質(zhì)的粘滯性,四）肺擴(kuò)散容量pulmonary diffusion capacity,影響肺擴(kuò)散容量的因素,體位、個(gè)體大小、肌肉活動(dòng)肺部病變,二、組織換氣,一）組織換氣的過程,二）影響組織換氣的因素,細(xì)胞和毛細(xì)血管的距離,組織代謝,毛細(xì)血管的血流速度,第三節(jié) 呼吸氣體在血液中的運(yùn)輸

16、,肺部,組織處,血液,物理溶解,物理溶解,化學(xué)結(jié)合,,,,,,,,,,一、氣體在血液中的運(yùn)輸形式,二、氧的運(yùn)輸,化學(xué)結(jié)合-----98.5%,物理溶解-----1.5%,一）氧與血紅蛋白結(jié)合的特點(diǎn),反應(yīng)快，可逆，無需酶催化， 反應(yīng)方向取決于PO2的高低。,氧合 oxygenation,氧合血紅蛋白去氧血紅蛋白,血液的顏色與Hb的含量有關(guān),發(fā)紺,一氧化碳中毒,二）血紅蛋白結(jié)合氧的能力,氧容量 oxygen capacity,氧含

17、量 oxygen content,氧飽和度 oxygen saturation,三）氧解離曲線 oxygen dissociation curve,1）氧離曲線上段,PO2>60mmHg,Hb氧飽和度>90%，氧含量=18ml/100ml,2）氧離曲線下段,在組織---動(dòng)脈血釋放氧的部分在肺部---靜脈血結(jié)合氧的部分,1.氧解離曲線的形態(tài),2.氧解離曲線的偏移,1）P50及 生理意 義,2）影響Hb對(duì)

18、O2運(yùn)輸?shù)囊蛩?血紅蛋白的質(zhì)和量,血液的pH和,PCO2,波爾效應(yīng)Bohr effect,溫度,,2，3二磷酸甘油酸,三、二氧化碳的運(yùn)輸,一）二氧化碳的運(yùn)輸形式,血漿中,,CO2,氨基甲酸化合物,紅細(xì)胞中,CO2,氨基甲酸血紅蛋白,溶解,,,,,,氯轉(zhuǎn)移 chloride shift,二）二氧化碳解離曲線,霍爾登效應(yīng)Haldane effect,三）O2和CO2運(yùn)輸?shù)南嗷ビ绊?組織中,,,,,,,,波爾效應(yīng),霍爾登效應(yīng),肺部,PCO2

19、,,Hb對(duì)O2親和力,,O2攝取,,PO2,,去氧Hb對(duì)CO2親和力,,,,,,,,,波爾效應(yīng),霍爾登效應(yīng),CO2排出,,第四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié),一、節(jié)律性呼吸運(yùn)動(dòng)的起源,呼吸中樞,*脊髓—支配呼吸肌,*低位腦干,延髓—呼吸節(jié)律基本中樞,腦橋—呼吸調(diào)整中樞，抑制吸氣臂旁內(nèi)側(cè)核和KF核—PBKF核,*高位中樞----呼吸運(yùn)動(dòng)的隨意控制,延髓的呼吸相關(guān)神經(jīng)元,背側(cè)呼吸組dorsal respiratory group, DRG,腹側(cè)呼吸

20、組ventral respiratory group,VRG,孤束核腹外側(cè)區(qū)--吸氣神經(jīng)元 inspiratory neuron,疑核---吸氣神經(jīng)元后疑核---呼氣神經(jīng)元面神經(jīng)后核---呼氣神經(jīng)元,前包欽格復(fù)合體--呼吸節(jié)律發(fā)生器,吸氣切斷機(jī)制 inspiratory off switch,二、呼吸的反射性調(diào)節(jié),一）化學(xué)感受性反射,化學(xué)感受器,呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié),,,中樞

21、化學(xué)感受器,外周化學(xué)感受器,1. 化學(xué)感受器chemoreceptor,中樞化學(xué)感受器central chemoreceptor,外周化學(xué)感受器peripheral chemoreceptor,部位---延髓腹外側(cè)區(qū),適宜刺激---腦脊液和細(xì)胞外液中的H,部位---頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體,CO2對(duì)呼吸的調(diào)節(jié),作用途徑：,中樞化學(xué)感受器,外周化學(xué)感受器,作用途徑：,中樞化學(xué)感受器,外周化學(xué)感受器,低O2對(duì)呼吸的調(diào)節(jié),作用途徑：,外周化學(xué)感受器

22、,二）機(jī)械感受性反射,1.肺牽張反射 pulmonary stretch reflex,肺擴(kuò)張反射 pulmonary inflation reflex,牽張感受器,吸氣，肺擴(kuò)張,迷走神經(jīng),延髓,呼氣,吸氣切斷機(jī)制,,,,,,大氣道平滑肌,,慢適應(yīng)感受器,生理意義,,肺萎陷反射 pulmonary deflation reflex,2.本體感受器反射,肌肉、肌腱和關(guān)節(jié)中的本體感受器,肌肉和皮膚中的痛覺感受器,3.激惹感受器引起的呼吸反射