中职护理专业生理学呼吸.ppt

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1、第五章 呼 吸,呼吸：机体与外界环境之间 的气体交换过程。,呼吸的过程：包括三个环节,1 外呼吸（肺通气+ 肺换气）,1,2,3,2 气体在血液中的运输,3 内呼吸（组织换气）,第一节 肺通气,定义: 肺泡与外界环境之间的气体交换过程。 呼吸道:通气、加温、加湿、过滤、清洁、保护。 呼吸道平滑肌的舒缩改变气道口径，调节出入气量。 肺泡：气体交换的场所。 胸廓节律性扩大和缩小提供动力。 胸膜腔:耦联作用。,以环状软骨下缘为界，分为： 上呼吸道： 下呼吸道： 机能:通气、 湿润、加温 清洁、保护,呼吸道的结构特征和机能,呼吸道口径的调节： 迷走神经（Ach）+ M受体 平滑肌收缩 气道阻力 交感神

2、经（NE） + 2受体 平滑肌舒张 气道阻力 体液因素: 如组织胺、5-羟色胺、缓激肽等，可引起呼吸道平滑肌的强烈收缩。,二、肺泡的结构和机能 肺泡是肺的基本结构和功能单位。 肺泡上皮细胞分为： 型细胞（扁平细胞） 95% 型细胞（分泌上皮细胞）5% 肺泡隔：使肺泡具有一定的弹性，维持肺 泡的稳定开放具有重要意义。,呼吸膜：肺泡气体与肺毛细血管之间进行 气体交换所通过的组织结构。,在电镜下自肺泡表面向外依次为： 肺泡表面活性物质层 肺泡上皮细胞层 肺泡上皮基底膜 间隙 毛细血管基膜 毛细血管内皮层,肺泡表面活性物质 由肺泡型细胞分 泌的一种脂蛋白混 合物 主要成分是 二棕榈酰卵磷脂（DPL）

3、或称二软脂酰卵磷脂 （DPPC） 具有降低肺泡表面张 力的作用,肺泡表面活性物质降低肺泡表面张力的作用,肺泡表面积,吸气,DPPC密度,降低表面张力作用,肺泡回缩力,避免肺泡胀破,避免肺泡塌陷,呼气,肺泡表面积,DPPC密度,降低表面张力作用,肺泡回缩力,结果,其降低肺泡表面张力的生理意义在于： （1）维持肺泡容积的相对稳定； （2）防止液体在肺泡积聚； （3）降低吸气阻力，减少吸气作功。 肺泡表面活性物质缺乏将出现： 肺泡的表面张力增加 ， 大肺泡破裂小肺泡萎缩， 新生儿呼吸窘迫综合征等病变。,一、肺通气的动力 直接动力：肺泡内压力与大气压力之差 肺通气原动力： 呼吸肌舒缩引起的呼吸运动 （

4、一）呼吸运动： 定义：呼吸肌舒缩引起胸廓节律性扩大和缩小 的活动。 吸气肌：膈肌: 上、下径 肋间外肌: 前、后，左、右径 呼气肌：肋间内肌、腹肌 吸气辅助肌：斜角肌和胸锁乳突肌,1.平静呼吸,肺内压大气压， 气体经呼吸道入肺,胸廓容积扩大，肺在胸膜腔负压作用下被动扩张,膈肌收缩使膈顶下移，增大胸廓的上下径；肋间外肌收缩使肋骨上提,扩大胸廓前后径和左右径,吸 气,膈肌和肋间外肌舒张， 肋骨和膈肌弹性回位， 缩小胸廓上下径、前后径和左右径,胸廓容积缩小, 肺被动缩小,肺内压大气压， 气体经呼吸道出肺,呼 气,呼吸运动： 类别 吸气过程的变化 呼气过程的变化 平静呼吸 膈肌和肋间外肌收缩 膈肌和肋

5、间外肌舒张 胸廓和肺的容积扩大 胸廓和肺的容积缩小 肺内气压低于大气压 肺内气压高于大气压 空气进入肺泡 气体流出肺泡 （主动） （被动） 用力呼吸 除同上外，吸气辅助肌如 除同上外，腹壁肌、 胸锁乳突肌、斜角肌等参 肋间内肌也参与收缩。 与收缩。 （主动） （主动）,2.胸式呼吸和腹式呼吸 胸式呼吸：以肋间肌舒缩为主伴有胸壁起伏 明显的呼吸运动。 腹式呼吸：以膈肌舒缩为主伴有腹壁起伏明 显的呼吸运动。 正常成年人的呼吸一般都是胸式和腹式共存的混合式呼吸。,(二)肺内压 肺内压：通常是指肺泡内的压力。 肺泡与大气之间存在的压力差，使气体能进出肺泡 吸气初：肺内压 大气压 呼气开始 （12mmH

6、g） 呼气末：肺内压 = 大气压 呼气停止,（三）胸膜腔内压 1.概念及正常值：指胸膜腔内的压力。 测定方法 间接法:气囊测定食管内压以间接反映胸内压 直接法:水检压计法,2.负压形成机制,以胸膜腔密闭且含浆液为条件 胸廓生长肺生长 胸廓容积肺容积 胸廓将肺拉大 肺回缩 胸内负压,肺回缩,肺内压,胸膜腔内压=肺内压 - 肺回缩力 =大气压 - 肺回缩力 = - 肺回缩力 呼气末：-3 -5 （mmHg） 吸气末：-5 -10 （mmHg） 用力吸气：-30 -80 （mmHg） 用力呼气：110 mmHg,3. 负压的生理意义：,维持肺的扩张状态，有利于肺通气和肺换气。 降低中心静脉压，利于静

7、脉血及淋巴回流。,二、肺通气的阻力,弹性阻力,非弹性阻力,肺通气阻力,胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关,肺弹性阻力,气道阻力：与气体流动形式及气道半径有关,粘滞阻力,惯性阻力,肺弹性回缩力: 占1/3,肺泡表面张力：占2/3,常态下可忽略不计,二、肺泡的结构和机能 肺泡是肺的基本结构和功能单位。 肺泡上皮细胞分为： 型细胞（扁平细胞） 95% 型细胞（分泌上皮细胞）5% 肺泡隔：使肺泡具有一定的弹性，维持肺 泡的稳定开放具有重要意义。,呼吸膜：肺泡气体与肺毛细血管之间进行 气体交换所通过的组织结构。,在电镜下自肺泡表面向外依次为： 肺泡表面活性物质层 肺泡上皮细胞层 肺泡上皮基底膜 间隙 毛

8、细血管基膜 毛细血管内皮层,肺泡表面活性物质 由型肺泡上皮细胞分泌的一种脂蛋白混合物 主要成分是 二棕榈酰卵磷脂（DPL） 具有降低肺泡表面张 力的作用,其降低肺泡表面张力的生理意义在于： （1）降低吸气阻力，有利于肺的扩张。 （2）减少肺间质和肺泡内组织液的生成，防止肺水肿（液体在肺泡积聚）。 （3）维持大小肺泡的稳定性。 肺泡表面活性物质缺乏将出现： 肺泡的表面张力增加 ， 大肺泡破裂小肺泡萎缩， 新生儿呼吸窘迫综合征等病变。,肺泡表面活性物质降低肺泡表面张力的作用,肺泡表面积,吸气,DPPC密度,降低表面张力作用,肺泡回缩力,避免肺泡胀破,避免肺泡塌陷,呼气,肺泡表面积,DPPC密度,降

9、低表面张力作用,肺泡回缩力,结果,二、肺通气的阻力,弹性阻力,非弹性阻力,肺通气阻力,胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关,肺弹性阻力,气道阻力：与气体流动形式及气道半径有关,粘滞阻力,惯性阻力,肺弹性回缩力: 占1/3,肺泡表面张力：占2/3,常态下可忽略不计,3.顺应性：指在外力作用下，弹性组织扩张 的难易度。表示弹性阻力的大小。 容易扩张，顺应性大，弹性阻力小。 不易扩张，顺应性小，弹性阻力大。 顺应性与弹性阻力成反变关系。,二、肺通气的阻力,弹性阻力,非弹性阻力,肺通气阻力,胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关,肺弹性阻力,气道阻力：与气体流动形式及气道半径有关,粘滞阻力,惯性阻力,肺弹性

10、回缩力: 占1/3,肺泡表面张力：占2/3,常态下可忽略不计,呼吸道口径的调节： 迷走神经（Ach）+ M受体 平滑肌收缩 气道阻力 交感神经（NE） + 2受体 平滑肌舒张 气道阻力 体液因素: 如组织胺、5-羟色胺、缓激肽等，可引起呼吸道平滑肌的强烈收缩。,三、肺容积和肺容量 （一）肺容积,潮气量：平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量， 约400600毫升左右。 补吸气量：平静吸气后再尽力吸入的气量， 约15002000毫升。 补呼气量：平静呼气后再尽力呼入的气量， 约9001200毫升。 余气量：最大呼气末存留在肺内不能再呼出 的气量，约10001500毫升。,肺容量是肺容积中两项或两项以上

11、的联合气量,5.功能余气量：平静呼气末存留在肺内的气量， 等于余气量和补呼气量之和，约2500毫升。 6.深吸气量：从平静呼气末再尽力吸气时所能吸 入的气量，等于补吸气量加潮气量之和。 7.肺活量：用力吸气后再用力呼气所能呼出的气 量。它是补吸气量、潮气量和补呼气 量三者之和。 意义：反映肺一次通气的最大能力 8.肺总量：肺容纳的最大气体量， 等于余气量和肺活量之和。,肺容量的组成及其关系,最大吸气,最大呼气,补吸气量,补呼气量,7.用力呼气量（时间肺活量）： 是指一次最大吸气后，再尽快呼气，第1.2.3秒末呼出的气量占肺活量的百分数。 正常成年人头3秒分别为83%、96%、99%。它不仅反映

12、一次呼吸的最大通气量（肺活量），而且能反映呼吸时所遇阻力的变化，是评价肺通气功能的较好指标。,时间肺活量,（二）肺通气量和肺泡通气量,1.肺通气量和每分最大通气量 （1）肺通气量：是指每分钟吸入或呼出肺 的气体总量。 肺通气量潮气量呼吸频率 正常成人安静时，呼吸频率为1218次/分， 每分通气量约为69升。 （2）每分最大通气量：尽力尽快呼吸时， 每分钟吸入或呼出的气量。 可达150L。,2.无效腔和肺泡通气量 生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔,肺泡通气量: 定义：每分钟进入肺泡或由 肺泡呼出的气量。,=（潮气量-无效腔气量） 呼吸频率,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

13、量 （次/min） （L） （L/min） （L/min） 16 0.5 8.0 5.6 8 1.0 8.0 6.8 32 0.25 8.0 3.2 深而慢的呼吸利于气体交换,第二节 气体的交换与运输 一、气体交换 原理：物理扩散。 （一）气体扩散 动力：气体的分压差。 肺泡气、血液和组织中O2与CO2分压（单位：mmHg） 项目 肺泡气 动脉血 静脉血 组织 PO2 104 100 40 30 PCO2 40 40 46 50,换气动力：分压差 换气方向：分压高分压,肺泡气、静脉血、动脉血及组织的分压,（二）气体交换过程,血液与组织细胞之间的气体交换过程。,PCO2=50mmHg,PCO2=

14、40mmHg,PO2=30mmHg,PO2=100mmHg,肺 组织 （毛细血管）（毛细血管） 血 血 血 血,换气结果：,(三)影响肺换气的因素,1.气体扩散的速率 单位时间内气体扩散的容积。 （1）气体分压差：动力，分压差越大，扩散速度越快；从分压高处向分压低处扩散。 （2）气体溶解度和相对分子质量：气体扩散速率与溶解度成正比，与其相对分子质量的平方根成反比。 （3）温度：扩散速率与温度成正比。,2.呼吸膜的面积:(60-100m2)成正比 安静状态时仅有40m2参与气体交换 呼吸膜面积气体交换 病变：肺气肿、肺不张、肺叶切除 呼吸膜的厚度：（1m）成反比 膜厚度通透性气体交换 病变：肺纤

15、维化、尘肺、肺水肿,在电镜下自肺泡表面向外依次为： 肺泡表面活性物质层 肺泡上皮细胞层 肺泡上皮基底膜 间隙 毛细血管基膜 毛细血管内皮层,3.通气/血流比值 通气/血流比值肺泡通气量（VA）/肺血流量（Q） 4.2L/min /5.0L/min 0.84 VA/Q肺通气增大功能性A-V短路换气 效率（如哮喘、肺气肿、支气管栓塞） VA/Q肺血流增大生理无效腔换气效 (如心衰、肺动脉栓塞),通气血流比值,正常,V/Q减小,V/Q增大,V/Q减小,整个肺脏的VA/Q=0.84,是衡量肺换气功能的指标；但因肺脏各局部的肺泡通气量和血流量的不均性，故临床上更应测肺脏各局部的VA/Q：,人体直立时肺局

16、部的VA/Q 肺上区 肺下区 VA（L/min）0.24 0.82 Q（L/min）0.07 1.29 VA/Q 3.4 0.64,（三）影响组织换气的因素,组织细胞代谢水平及血液供应： 代谢活动增强，血流量增多，气体交换增多。 组织细胞与毛细血管之间的距离： 组织水肿时，气体交换减少。,二、气体在血液中的运输 物理溶解:气体直接溶解于血浆中(1.5%) 。 特征:量小,起桥梁作用； 溶解量与分压呈正比 化学结合:气体与血红蛋白等物质进行化学 结合(98.5%) 。 特征:量大,主要运输形式。 动态平衡 物理溶解 化学结合,（3）HbO2呈鲜红色，Hb呈紫蓝色。 当表浅毛细血管床血液中去氧Hb

17、达50g/L以上，呈蓝紫色称发绀（一般是缺O2的标志）。 当一氧化碳（CO）+ Hb HbCO 呈樱桃红， 严重缺氧而不出现紫绀。,HbO2,（鲜红色）,Hb + O2,（1）结合是可逆的，反应快，无需酶催化。,紫蓝色,PO2(氧离 组织),PO2(氧合 肺),（一）氧的运输 1.物理溶解 成人100mL动脉血液约溶解0.3mLO2， 仅占血氧总量的1.5%。 2.化学结合 指O2与红细胞内Hb 的结合。重要特征：,（2）结合不伴有铁离子价改变，是氧合，不是氧化。,（二）CO2的运输 1.物理溶解： 5 2.化学结合：95 （1）HCO3-的形式：88,碳酸酐酶,H2CO3,HCO3-H+,C

18、O2H2O,反应过程：,（肺）,（组织）,（2）氨基甲酸血红蛋白的形式：7 (1)反应过程： (2)反应特征:,HbNHCOO-H+,反应迅速且可逆，无需酶催化； CO2与Hb的结合较为松散； 虽不是主要运输形式,却是高效率运 输形式，因肺部排出的CO2有17.5是 此释放的。 带满O2的Hb仍可带CO2。,HbNH2+CO2,组织,肺,第三节 呼吸运动的调节 正常呼吸运动是在各级中枢相互配合共同调节下进行的，当受到各种因素影响时，可反射性地引起呼吸频率和深度的变化，改变肺的通气量以适应机体代谢的需要。,一、呼吸中枢 呼吸中枢:指中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。 分布在大脑皮层、

19、间脑、脑桥、延髓和脊髓等部位。,（一）脊髓： 第35颈段（支配膈肌）和胸段（支配肋间肌和腹肌）脊髓前角运动神经元。只是初级中枢 （二）延髓：调节呼吸运动的基本中枢，可产生基本的呼吸节律。 1.背侧呼吸组：孤束核腹外侧，大部分为吸气神经元，轴突交叉到对侧，下行至脊髓颈段，支配膈肌运动的神经元。 2.腹侧呼吸组：疑核、后疑核和面神经核附近，有吸气神经元和呼气神经元。 （三）脑桥：脑桥呼吸N元的作用为限制吸气，促使吸气向呼气转换。呼吸调整中枢。,（四）高级中枢：大脑皮层 呼吸运动在一定范围内可随意进行，并能按自身主观意志，在一定限度内停止呼吸或用力加快呼吸，都是在大脑皮层严密控制和协调下完成的。 随

20、意调节呼吸运动,（二）呼吸节律的形成： 目前有起步细胞学说和神经元网络学说两种。 1起步细胞学说认为：延髓内有与窦房结起 搏细胞相类似的具有起搏样活动的呼吸神 经元，产生呼吸节律。 2神经元网络学说认为：延髓有一呼吸发生 器作用的神经元，引起吸气神经元呈渐增 性放电，产生吸气，延髓中还有一些起着 吸气切断机制作用的神经元，当其活动增 强达到一定阈值时，使吸气活动终止（切 断吸气）转为呼气。 这两种学说中，何种为主导作用尚无定论。,二、呼吸运动的反射性调节 (一)肺牵张反射(黑-白反射) 定义：指肺扩张或肺缩小萎陷引起的吸气抑 制或兴奋的反射。 包括肺扩张、肺萎陷反射。,2肺萎缩反射 肺缩小支气

21、管、细支气管牵张感受器兴奋迷走神经传入冲动解除呼吸中枢的抑制(兴奋吸气)传出神经由呼气转入吸气,1肺扩张反射 肺扩张支气管、细支气管牵张感受器兴奋 迷走神经传入冲动 抑制呼吸中枢（吸气切断） 传出神经吸气停止转为呼气。 意义：阻止吸气过长，加速吸气和呼气交替,（三）防御性呼吸反射 1.咳嗽反射 咳嗽反射的感受器存在于喉、气管和支气管粘膜中。大支气管以上部位对机械刺激比较敏感，二级支气管以下部位对化学刺激比较敏感。传入纤维在迷走神经中上行进入延髓。作用是清理气道。 2.喷嚏反射 喷嚏反射是鼻粘膜受刺激引起的防御性反射。传入神经为三叉神经，反射动作与咳嗽类似，气体主要从鼻腔急速喷出，以清除鼻腔中的

22、刺激物。,1.化学感受器 （1）外周化学感受器 颈动脉体、主动脉体 适宜刺激：（血液中） PO2、Pco2、H+ 高度敏感 （对O2含量不敏感)。 反射性引起呼吸加深加快,（四）化学感受性呼吸反射,（2）中枢化学感受器 位于延髓腹外侧表面 适宜刺激： 1）对脑脊液中的H+ 高度敏感， 2）不感受缺O2的刺激。 3）血液中的CO2易透过 血-脑屏障进入脑脊 液，与H2O结合生成 H2CO3，解离出H+而发 挥刺激作用。血液中H+ 则不易透过血-脑屏 障。,CO2透过血-脑屏障,2.CO2、O2及H+对呼吸的影响 （1）CO2对呼吸的影响： CO2是呼吸中最重要的生理性刺激因素。 如进行过度通气，

23、使动脉血中CO2分压降低，使呼吸中枢的兴奋减弱，会出现呼吸运动减弱或暂停。 当吸入气中CO2稍有增加，即可刺激呼吸，使呼吸加强。 吸入气中CO2浓度超过7%，通气量不能再相应增加，这时高浓度的CO2可引起头昏、头痛、甚至昏迷等症状。 如CO2高达15%以上时，就会丧失意识，出现肌肉强直和震颤，称为CO2麻醉。,PCO2调节呼吸的两条途径：,（主要途径）,（次要途径）,（0.4KPa）,（1.33KPa）,（2）低O2对呼吸的影响：,缺O2 颈动脉体、主动脉体 延髓呼吸中枢 轻度缺O2时，外周化学感受器兴奋，传入冲动增加，促使呼吸中枢兴奋而 加强呼吸。 严重缺O2时，外周化学感受器的传入冲动不足

24、以对抗缺O2对呼吸中枢的 直接抑制状态，导致呼吸减弱，停止。,直接 作用,间接作用,（3）H+ 对呼吸的影响：,（主要途径）,(次要途径),不易,四、周期性呼吸 周期性呼吸(periodic breathing)是异常的呼吸形式，表现为呼吸加强与减弱减慢交替出现。 (一)陈-施呼吸(Cheyne-Stokes breathing),临床：在缺氧、睡眠、脑干损伤等情况下可出现。,特点：呼吸渐增强增快又渐减弱减慢，与呼吸暂停交替出现，每个周期约45s3min。,(二)比奥呼吸(Biot breathing) 特点：一次或多次强呼吸后，继以较长时间的呼 吸暂停，之后又再次出现这样的呼吸。,临床：出现

25、于脑损伤、脑脊液压力升高、脑膜炎等疾病。常是死亡前出现的危急症状。,第六章 消化和吸收 1.消化道平滑肌有哪些一般生理特性？ 2.简述胃肠道的神经支配。 3.胃液中有哪些主要成分？它们有何生理作用？ 4.试述消化期胃液分泌的分期及其特点。 5.引起胃液分泌的内源性物质有哪些？ 6.抑制胃液分泌的主要因素有哪些？ 7.简述胃的运动形式及其调节。 8.试述胃排空及其机制。 9.胰液和胆汁的主要成分和主要作用如何？ 10.胰液和胆汁的分泌是如何调节的？ 11.小肠有哪些主要运动形式？ 12.何谓吸收？试述吸收的主要部位。 13.糖、蛋白质、脂肪在小肠内是如何吸收的？,第七章 体 温 1.何谓体温？其正常值如何？ 影响体温的因素有哪些？ 2.影响能量代谢的主要因素有哪些？ 3.何谓基础代谢、基础代谢率？ 4.机体的主要产热器官是哪些？ 产热的调节反应如何？ 5.简述机体的散热方式及散热的调节反应。 6.试述温度感受器的分布，及体温调节中枢。 7.何谓行为性体温调节、自主性体温调节？,