呼吸系统功能培训ppt课件

呼吸系统功能呼吸系统功能1呼吸（呼吸（respiration）：）：机体与外界环境之间的气体交换过程机体与外界环境之间的气体交换过程呼吸过程：呼吸过程：.外呼吸外呼吸（肺呼吸）：（肺呼吸）：肺通气、肺换气肺通气、肺换气.气体的运输气体的运输：血液：血液.内呼吸内呼吸（细胞呼吸）：组织换气、氧化（细胞呼吸）：组织换气、氧化呼吸系统功能2呼吸（respiration）：呼吸系统功能2呼吸的过程呼吸的过程呼吸系统功能3呼吸的过程呼吸系统功能3第第一一节节肺肺通通气气肺通气：肺通气：肺与外界环境之间的气体交换肺与外界环境之间的气体交换肺肺泡：泡：肺换气的主要场所肺换气的主要场所胸胸廓：廓：其节律性运动是肺通气的原动力其节律性运动是肺通气的原动力肺通气的结构肺通气的结构呼吸道呼吸道：气体进出肺的通道，加温、加湿、：气体进出肺的通道，加温、加湿、过滤、清洁、防御反射等过滤、清洁、防御反射等呼吸系统功能4第一节肺通气肺通气：肺与外界环境之间的气体交换一、肺通气的原理一、肺通气的原理（一）肺通气的动力（一）肺通气的动力动力动力克服克服阻力阻力肺通气肺通气直接动力：直接动力：肺泡气与大气之间的压力差肺泡气与大气之间的压力差原动力：原动力：呼吸肌收缩和舒张引起的节律性呼吸肌收缩和舒张引起的节律性呼吸运动呼吸运动呼吸系统功能5一、肺通气的原理（一）肺通气的动力呼吸系统功能5（1）呼吸运动的过程）呼吸运动的过程平静呼吸平静呼吸：吸气运动吸气肌收缩吸气运动吸气肌收缩呼气运动吸气肌舒张呼气运动吸气肌舒张用力呼吸用力呼吸：吸气：胸锁乳突肌、胸肌、背肌也参与吸气：胸锁乳突肌、胸肌、背肌也参与呼气：吸气肌舒张外，呼气：吸气肌舒张外，辅助呼气肌辅助呼气肌主动收缩主动收缩（肋间内肌（肋间内肌+腹壁肌）腹壁肌）.呼吸运动（呼吸运动（respiratorymovement)呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小。呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小。包括吸气运动和呼气运动。包括吸气运动和呼气运动。呼吸系统功能6（1）呼吸运动的过程平静呼吸：吸气运动吸气肌收缩 膈肌收缩：膈肌收缩：膈顶下移，膈顶下移，胸廓上下径胸廓上下径肋间外肌收缩肋间外肌收缩：肋、胸骨上提：肋、胸骨上提,肋下缘向外肋下缘向外,胸廓前后胸廓前后、左右径左右径胸廓扩大，肺容积胸廓扩大，肺容积 肺内压大气压，肺内压大气压，气体经呼吸道入肺气体经呼吸道入肺吸吸 气气呼吸系统功能7 膈肌收缩：膈顶下移，胸廓扩大，肺容积 肺内压大气 膈肌和肋间外肌舒张，膈肌和肋间外肌舒张，胸廓上下、前后、左右径胸廓上下、前后、左右径 肺回缩，肺回缩，胸廓被牵引缩小胸廓被牵引缩小,胸腔、肺容积胸腔、肺容积 肺内压大气压，肺内压大气压，气体经呼吸道出肺气体经呼吸道出肺呼呼 气气呼吸系统功能8 膈肌和肋间外肌舒张，肺回缩，肺内压大气压，呼 （2）呼吸运动的形式）呼吸运动的形式平静呼吸：安静状态下，吸主，呼被平静呼吸：安静状态下，吸主，呼被肋间外肌膈肌肋间外肌膈肌成人成人12-18次次/分，儿童分，儿童60-70用力呼吸：加深加快，活动、呼吸困难时用力呼吸：加深加快，活动、呼吸困难时腹式呼吸：婴儿、胸膜炎、胸腔积液腹式呼吸：婴儿、胸膜炎、胸腔积液胸式呼吸：妊娠、肥胖、严重腹水、胸式呼吸：妊娠、肥胖、严重腹水、腹腔巨大肿块、外伤等腹腔巨大肿块、外伤等混合呼吸：正常成人混合呼吸：正常成人按深度按深度按参与呼吸肌按参与呼吸肌呼吸系统功能9（2）呼吸运动的形式 平静呼.肺内压肺内压(intrapulmonarypressure)指肺泡内气体的压力。指肺泡内气体的压力。随呼吸运动呈周期性变化，造成肺内压、随呼吸运动呈周期性变化，造成肺内压、大气压之间的压力差，推动气体进出肺。大气压之间的压力差，推动气体进出肺。平静吸气初平静吸气初:肺内压肺内压大气压大气压气出肺气出肺平静呼气末平静呼气末:肺内压肺内压=大气压大气压气流停气流停呼吸系统功能10.肺内压(intrapulmonary pressure人工呼吸基本原理人工呼吸基本原理：人为改变肺内压，建立肺内压与外界人为改变肺内压，建立肺内压与外界 大气压之间的压力差，以维持肺通气。大气压之间的压力差，以维持肺通气。正压通气：呼吸机、口对口正压通气：呼吸机、口对口负压通气：挤压胸廓、节律性地举臂等。负压通气：挤压胸廓、节律性地举臂等。必须在保证呼吸道畅通的前提下进行。必须在保证呼吸道畅通的前提下进行。呼吸系统功能11人工呼吸基本原理：呼吸系统功能11心肺复苏术心肺复苏术呼吸、心跳停顿时，合并使用人工呼吸呼吸、心跳停顿时，合并使用人工呼吸、心外按摩的一种急救技术。心外按摩的一种急救技术。a.心前区捶击心前区捶击（在心搏骤停（在心搏骤停1分分30秒内）秒内）右手松握空心拳，小鱼际肌朝向病人胸壁，右手松握空心拳，小鱼际肌朝向病人胸壁，以距胸壁以距胸壁2030cm高度，垂直向下捶击心前高度，垂直向下捶击心前区，即胸骨下段。捶击区，即胸骨下段。捶击12次，每次次，每次12秒，秒，力量中等。力量中等。呼吸系统功能12心肺复苏术 呼吸系统功能12b.口对口吹气和胸外心脏按压口对口吹气和胸外心脏按压1）胸外心脏按压）胸外心脏按压使患者头后仰。两手平行重叠，按压胸骨下使患者头后仰。两手平行重叠，按压胸骨下13段，使胸廓段，使胸廓下陷下陷3.55cm，迅即放松，迅即放松，80100次分。次分。2）同时进行口对口吹气）同时进行口对口吹气拇、食指捏紧病人鼻孔，深吸口气，双唇紧贴包严患者口拇、食指捏紧病人鼻孔，深吸口气，双唇紧贴包严患者口部，吹毕，立即离开，松开鼻孔，胸部下降后重吹。吹气量不部，吹毕，立即离开，松开鼻孔，胸部下降后重吹。吹气量不宜过大，量宜过大，量8001000ml，胸廓稍起伏即可。频率，胸廓稍起伏即可。频率1216次次/分。分。吹气时间吹气时间11.5秒，过长会引起急性胃扩张、胃胀气和呕吐。秒，过长会引起急性胃扩张、胃胀气和呕吐。3）吹气和按压比例）吹气和按压比例一人时吹一人时吹2按按15；二人时吹；二人时吹1次按次按5次，吹气须在按压间歇。次，吹气须在按压间歇。呼吸系统功能13b.口对口吹气和胸外心脏按压1）胸外心脏按压 使患*.胸膜腔内压胸膜腔内压(intrapleuralpressure)胸腔内压测定方法：胸腔内压测定方法：间接法间接法:气囊测定食管内压气囊测定食管内压直接法直接法:检压计相连的针头刺入胸腔检压计相连的针头刺入胸腔胸膜腔：肺和胸廓间胸膜腔：肺和胸廓间密闭的腔隙密闭的腔隙浆液的作用：浆液的作用：润滑作用润滑作用两层胸膜贴附两层胸膜贴附肺随胸廓运动肺随胸廓运动呼吸系统功能14*.胸膜腔内压 (intrapleural pressu成成因因平静呼吸过程中，胸膜腔内压始终是负压。平静呼吸过程中，胸膜腔内压始终是负压。肺内压肺内压(使肺泡扩张使肺泡扩张)肺回缩压肺回缩压(肺回缩产生的压力肺回缩产生的压力,使肺泡缩小使肺泡缩小)胸内压是两种方向相反的力的代数和，即胸内压是两种方向相反的力的代数和，即胸内压肺内压肺回缩压大气压肺回缩压胸内压肺内压肺回缩压大气压肺回缩压胸内压胸内压0肺回缩压肺回缩压呼吸系统功能15成 因平静呼吸过程中，胸膜腔内压始终是负压。肺内压肺回缩压平吸末：平吸末：105mmHg，平呼末：，平呼末：53mmHg；用力吸气：可降至用力吸气：可降至90mmHg，呼气：可升至，呼气：可升至110mmHg。呼吸系统功能16 平吸末：10 5 mmHg，平呼末：5 *胸腔负压的意义胸腔负压的意义1.维持肺泡扩张状态，并随胸廓运动而张缩，保证维持肺泡扩张状态，并随胸廓运动而张缩，保证肺通气和肺换气肺通气和肺换气2.降低中心静脉压，促进胸腔淋巴液和静脉血回流降低中心静脉压，促进胸腔淋巴液和静脉血回流气胸气胸(pneumothorax)：胸膜腔与大气相通，肺塌陷胸膜腔与大气相通，肺塌陷-肺通气功能受限肺通气功能受限血液、淋巴回流受阻血液、淋巴回流受阻呼吸系统功能17*胸腔负压的意义1.维持肺泡扩张状态，并随胸廓运动而张缩，（二）肺通气的阻力（二）肺通气的阻力肺通气的阻力肺通气的阻力弹性阻力弹性阻力70%非弹性阻力非弹性阻力30%肺弹性阻力：肺弹性回缩力肺弹性阻力：肺弹性回缩力1/3肺泡表面张力肺泡表面张力2/3胸廓弹性阻力：胸廓所处位置有关胸廓弹性阻力：胸廓所处位置有关气道阻力：气道阻力：8090%。气体分子间及气。气体分子间及气体分子与气道壁摩擦产生体分子与气道壁摩擦产生惯性阻力惯性阻力组织粘滞阻力组织粘滞阻力可忽略不计可忽略不计呼吸系统功能18（二）肺通气的阻力肺通气的阻力弹性阻力70%非弹性阻力30%肺弹性阻力肺弹性阻力弹性阻力：弹性阻力：是指弹性组织受外力作用变形时对抗是指弹性组织受外力作用变形时对抗变形的力。用顺应性度量。变形的力。用顺应性度量。顺应性（顺应性（compliance）：）：是指外力作用下弹性组是指外力作用下弹性组织可扩张性织可扩张性,容易扩张顺应性大容易扩张顺应性大,不易不易扩张顺应性小。扩张顺应性小。C=1/R，顺应性越大，弹性阻力越小，顺应性越大，弹性阻力越小呼吸系统功能19肺弹性阻力呼吸系统功能191.肺弹性阻力：肺弹性阻力：肺扩张时产生弹性回缩力，方向肺扩张时产生弹性回缩力，方向与肺扩张方向相反，是吸气的阻力与肺扩张方向相反，是吸气的阻力肺顺应性肺顺应性肺容积的变化肺容积的变化 V/跨肺压的变化跨肺压的变化 P 正常成人正常成人0.2L/cmH2O与肺总量有关，肺总量大，顺应性大。与肺总量有关，肺总量大，顺应性大。比顺应性：比顺应性：单位肺容量的顺应性单位肺容量的顺应性=肺顺应性肺顺应性/肺总量肺总量肺组织本身的弹性回缩力（弹性肺组织本身的弹性回缩力（弹性f、胶原、胶原f)肺泡内液体分子层气肺泡内液体分子层气-液平面产生的表面张力液平面产生的表面张力阻力来源阻力来源呼吸系统功能201.肺弹性阻力：肺扩张时产生弹性回缩力，方向阻力来源呼吸P2=2T/rLaplace定律：定律：P=2T/RP是肺泡内压力是肺泡内压力T是表面张力是表面张力R是肺泡半径是肺泡半径P1=2T/R肺泡表面张力：肺泡表面张力：肺泡内壁表面肺泡内壁表面液体分子的内聚力液体分子的内聚力,指向球心。指向球心。呼吸系统功能21P2=2T/rLaplace定律：P=2T/R*肺表面活性物质肺表面活性物质(pulmonarysurfactant)肺泡肺泡型细胞合成、释放，型细胞合成、释放，复杂的脂蛋白混合物，主要复杂的脂蛋白混合物，主要成分是成分是二软脂酰卵磷脂二软脂酰卵磷脂、表表面活性物质结合蛋白面活性物质结合蛋白。作用：作用：降低肺泡液降低肺泡液-气界面气界面的表面张力，使肺泡回缩力的表面张力，使肺泡回缩力变小。变小。意义意义.维持大小肺泡的稳定性；维持大小肺泡的稳定性；.减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿.降低弹性阻力，降低吸气阻力，减少吸气做功降低弹性阻力，降低吸气阻力，减少吸气做功呼吸系统功能22*肺表面活性物质肺泡型细胞合成、释放，复杂的脂蛋白混合物，早产儿早产儿、肺炎肺炎、肺血栓等肺血栓等呼吸系统功能23早产儿、肺炎、肺血栓等呼吸系统功能23二、肺通气功能的评价指标二、肺通气功能的评价指标（一）肺容积、肺容量、肺活量（一）肺容积、肺容量、肺活量呼吸系统功能24二、肺通气功能的评价指标（一）肺容积、肺容量、肺活量呼吸系统肺活量（肺活量（VC）：）：尽力吸气后，呼出的最大气体量，尽力吸气后，呼出的最大气体量，潮气量潮气量+补吸气量补吸气量+补呼气量。补呼气量。3500、2500ml用力肺活量（用力肺活量（FVC）：）：最大吸气后，尽力尽快呼气最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量。所能呼出的最大气体量。一次通气最大能力一次通气最大能力用力呼气量（用力呼气量（FEV)：尽力最大吸气后尽快呼气时，尽力最大吸气后尽快呼气时，一定时间内能呼出气体量，也称一定时间内能呼出气体量，也称时间肺活量时间肺活量。通常以占用力肺活量的百分数表示。通常以占用力肺活量的百分数表示。一秒用力呼气量（一秒用力呼气量（FEV1）：）：第一秒呼出的气体量第一秒呼出的气体量1，2，3秒用力呼气量：秒用力呼气量：83%、96%、99%呼吸系统功能25肺活量（VC）：尽力吸气后，呼出的最大气体量，呼吸系统功能2（二）肺通气量、肺泡通气量（二）肺通气量、肺泡通气量1.肺通气量肺通气量：每分钟吸入或呼出的气体总量，等于：每分钟吸入或呼出的气体总量，等于潮气量乘以呼吸频率。平静时潮气量乘以呼吸频率。平静时6-9L2.最大随意通气量最大随意通气量：在尽力做深快呼吸时，每分钟：在尽力做深快呼吸时，每分钟所能吸入或呼出的最大气体量。所能吸入或呼出的最大气体量。70120L-运动量的重要指标运动量的重要指标通气贮量百分比通气贮量百分比最大通气量每分平静通气量最大通气量每分平静通气量最大通气量最大通气量100%正常值正常值93%呼吸系统功能26（二）肺通气量、肺泡通气量1.肺通气量：每分钟吸入或呼出的气解剖无效腔：解剖无效腔：每次吸入的气体中留在鼻或口与每次吸入的气体中留在鼻或口与终末细支气管之间的呼吸道内，不参与肺泡终末细支气管之间的呼吸道内，不参与肺泡与血液之间的气体交换的空腔。与血液之间的气体交换的空腔。150ml肺泡通气量：肺泡通气量：潮气量潮气量解剖无效腔。解剖无效腔。每分肺泡通气量：每分肺泡通气量：每分钟吸入肺泡新鲜空气量每分钟吸入肺泡新鲜空气量（潮气量无效腔气量）（潮气量无效腔气量）呼吸频率呼吸频率3.3.无效腔、肺通气量无效腔、肺通气量呼吸系统功能27解剖无效腔：每次吸入的气体中留在鼻或口与3.无效腔、肺通气不同呼吸频率和潮气量时的通气量不同呼吸频率和潮气量时的通气量呼吸频率呼吸频率潮气量潮气量肺通气量肺通气量肺泡通气量肺泡通气量（次（次/分）分）（ml）（ml/min）（ml/min）165008000560081000800068003225080003200肺泡无效腔：肺泡无效腔：每次进入肺泡的气体中未能发生交每次进入肺泡的气体中未能发生交换的肺泡容量。换的肺泡容量。生理无效腔：生理无效腔：肺泡无效腔解剖无效腔肺泡无效腔解剖无效腔正常时，正常时，肺泡无效腔肺泡无效腔=解剖无效腔解剖无效腔呼吸系统功能28 不同呼吸频率和潮气量时的通气量（三）呼吸功（三）呼吸功一次呼吸中呼吸肌为实现肺通气所做的功。一次呼吸中呼吸肌为实现肺通气所做的功。用于克服肺和胸廓的弹性阻力和非弹性阻力。用于克服肺和胸廓的弹性阻力和非弹性阻力。平静呼吸：占总耗能的平静呼吸：占总耗能的35%。0.25J/次次剧烈运动：剧烈运动：2550倍倍呼吸系统功能29（三）呼吸功呼吸系统功能29第二节肺换气和组织换气第二节肺换气和组织换气一、肺换气、组织换气的基本原理一、肺换气、组织换气的基本原理（一）气体扩散：（一）气体扩散：气体分子从分压高处向分压低处发生净转移。气体分子从分压高处向分压低处发生净转移。扩散方向取决于两个区域该气体的分压差，不受扩散方向取决于两个区域该气体的分压差，不受其它气体及其分压的影响。其它气体及其分压的影响。海平面上海平面上O2和和CO2分压（分压（P）（mmHg)吸入气吸入气呼出气呼出气肺泡气肺泡气（平均）（平均）动脉血动脉血（平均）（平均）静脉血静脉血（平均）（平均）POPO2 2PCOPCO2 21491490.30.312012027271021024040100100404040404646呼吸系统功能30第二节肺换气和组织换气一、肺换气、组织换气的基本原理（一CO2的运输的运输组织换气中组织换气中CO2的扩散的扩散肺换气中肺换气中O2的扩散的扩散呼吸系统功能31CO2的运输组织换气中CO2的扩散肺换气中呼吸系统功能31扩散速率（扩散速率（D）扩散系数扩散系数扩散系数大，扩散速率快。扩散系数大，扩散速率快。血浆中血浆中CO2：O2=7.8：0.3820：1扩散距离扩散距离分子量分子量分压差分压差温度温度气体溶解度气体溶解度扩散面积扩散面积=（二）气体扩散速率及影响因素（二）气体扩散速率及影响因素：单位时间内气体扩散的容积称单位时间内气体扩散的容积称。呼吸系统功能32 扩散速率（D）扩散距离分子量分压差温度气二、肺换气与组织换气二、肺换气与组织换气（一）气体交换过程（一）气体交换过程换气动力：换气动力：分压差分压差换气方向：换气方向：分压高分压高分压低分压低换气结果：换气结果：肺血肺血组织血组织血血血血血呼吸系统功能33二、肺换气与组织换气换气动力：呼吸系统功能33 （二）影响肺换气的因素（二）影响肺换气的因素 1.呼吸膜的厚度呼吸膜的厚度2.呼吸膜的面积呼吸膜的面积3.通气通气/血流比值血流比值呼吸系统功能34（二）影响肺换气的因素呼吸系统功能341）厚度厚度:薄，薄，6层层1m。肺纤维化，肺水肿等厚度肺纤维化，肺水肿等厚度气体交换量气体交换量2）面积：面积：大，大，70m2。储备大，安静时储备大，安静时40m2,运动时运动时肺不张，肺实变，肺气肿，血管阻塞等，面积肺不张，肺实变，肺气肿，血管阻塞等，面积1.呼吸膜呼吸膜CO2O2呼吸系统功能351）厚度:薄，6层1m。1.呼吸膜CO2O2呼吸2.通气通气/血流比值：血流比值：成人成人0.84每分肺通气量（每分肺通气量（VA）/每分肺血流量（每分肺血流量（Q）1）VA/Q：通气不足，血流过剩（功能性：通气不足，血流过剩（功能性A-V短路短路)换气效率换气效率（支哮、肺气肿、支气管栓塞、窒息）（支哮、肺气肿、支气管栓塞、窒息）2）VA/Q：肺通气：肺通气或肺血流或肺血流生理无效腔生理无效腔 换气效率换气效率(心衰、肺动脉栓塞心衰、肺动脉栓塞)呼吸系统功能362.通气/血流比值：成人0.84呼吸系统功能36（二）（二）肺扩散容量（肺扩散容量（DL）概概念：念：气体在气体在1mmHg单位分压差作用下，每分钟单位分压差作用下，每分钟通过呼吸膜扩散的体积。通过呼吸膜扩散的体积。意意义义：测定呼吸气通过呼吸膜能力的一种指标。测定呼吸气通过呼吸膜能力的一种指标。正常值正常值：O2的的DL=21ml/minmmHgCO2的的DL=400450ml/minmmHg运动时运动时DL，因为参与肺换气的呼吸膜面积，因为参与肺换气的呼吸膜面积和肺毛细血管血流量的增加，以及通气、血流的和肺毛细血管血流量的增加，以及通气、血流的分布得到改善。分布得到改善。呼吸系统功能37（二）肺扩散容量（DL）CO第三节气体在血液中的运输第三节气体在血液中的运输一、一、O2和和CO2在血液中的存在形式在血液中的存在形式（一）物理溶解（一）物理溶解:气体直接溶解于血浆中气体直接溶解于血浆中特征特征:量小；量小；与分压和溶解度呈正比，温度成反比与分压和溶解度呈正比，温度成反比（二）化学结合（二）化学结合:气体分子转化为其它化合物气体分子转化为其它化合物特征特征:量大量大,主要运输形式主要运输形式化学结合化学结合动态平衡动态平衡物理溶解物理溶解呼吸系统功能38第三节气体在血液中的运输化学结合动态平衡物理溶解呼吸系统功物理溶解：物理溶解：1.5%化学结合化学结合:98.5%，主要运输工具是主要运输工具是血红蛋白血红蛋白(Hb)结合形式是氧合血红蛋白结合形式是氧合血红蛋白(HbO2)紫绀：紫绀：当表浅毛细血管床血液中去氧当表浅毛细血管床血液中去氧Hb达达5g/100ml以上，皮肤、粘膜呈浅蓝色（缺以上，皮肤、粘膜呈浅蓝色（缺O2的标志）的标志）PO2(氧合氧合)PO2(氧离氧离)鲜红色鲜红色HbO2Hb+O2暗红色暗红色二、氧的运输二、氧的运输O2与与Hb可逆性结合可逆性结合:呼吸系统功能39物理溶解：1.5%紫绀：当表浅毛细血管床血液中去氧Hb达5呼吸系统功能40呼吸系统功能40呼吸系统功能41呼吸系统功能41Hb+O2结合的最大量结合的最大量Hb的氧容量的氧容量Hb+O2结合的实际量结合的实际量Hb的氧含量的氧含量氧含量氧含量氧容量的氧容量的%Hb的氧饱和度的氧饱和度(一一)O2与与Hb结合的特征结合的特征:反应快、可逆、受反应快、可逆、受PO2的影响、不需酶的影响、不需酶是氧合，非氧化：是氧合，非氧化：Fe2+与与O2结合后仍为二价结合后仍为二价1分子分子Hb可与可与4分子分子O2结合结合PO2(氧合氧合)PO2(氧离氧离)100ml血血呼吸系统功能42Hb+O2结合的最大量Hb的氧容量(一)O2与HbHb与与O2的结合时的变构效应的结合时的变构效应氧合氧合Hb为疏松型（为疏松型（R型）型）去氧去氧Hb为紧密型（为紧密型（T型）型）R型的亲型的亲O2力为力为T型的型的500倍倍当当Hb一一个个亚亚单单位位与与O2结结合合或或解解离离后后Hb变变构构其其它它亚亚单单位位的的亲亲O2力力orHb4个个亚亚单单位位的的协协同同效效应应-呈呈S形形呼吸系统功能43 Hb与O2的结合时的变构效应 当Hb一个亚单1.上段上段:PO260-100mmHgHb与与O2结合的部分结合的部分比较平坦比较平坦表明表明PO2的变化对血氧的变化对血氧饱和度影响不大饱和度影响不大低氧分压时（不低于低氧分压时（不低于60）仍有高载氧能力（）仍有高载氧能力（90%以上）以上）（二）氧解离曲线特征及生理意义（二）氧解离曲线特征及生理意义表示血液表示血液PO2与与Hb氧饱和度关系的曲线氧饱和度关系的曲线呼吸系统功能441.上段:低氧分压时（不低于60）仍有高载氧能力（90%以2.中段中段:PO240-60mmHgHbO2释放释放O2的部分的部分坡度较陡坡度较陡PO2能促进大量氧离能促进大量氧离100ml血释放血释放5mlO2保证安静时组织需氧量保证安静时组织需氧量3.下段下段:PO215-40mmHg，反映，反映HbO2与与O2解离的部分解离的部分坡度更陡坡度更陡,PO2下降下降,血氧饱和度可降至更低水平血氧饱和度可降至更低水平100ml血释放血释放15mlO2代表血中氧的储备，组织活动加强时释放更多氧代表血中氧的储备，组织活动加强时释放更多氧上上中中下下呼吸系统功能45 2.中段:3.下段:PO2 15-40mmHg，（三）影响氧解离曲线的因素（三）影响氧解离曲线的因素Hb对氧的亲和力通常用对氧的亲和力通常用P50表示表示。P50：Hb氧饱和度达氧饱和度达50%时时PO2。正常为。正常为26.5mmHgP50，表明，表明Hb对对O2的亲和力的亲和力呼吸系统功能46（三）影响氧解离曲线的因素Hb对氧的亲和力通常用P50表示。1.pH、PCO2的影响的影响pH或或PCO2时，时，P50增大，曲线右移增大，曲线右移意义：意义：有利于在肺毛细血管有利于在肺毛细血管血液的氧合血液的氧合，也有利于在组织毛细血管也有利于在组织毛细血管血液释放氧血液释放氧波尔效应：波尔效应：酸度对酸度对Hb氧亲和力的影响氧亲和力的影响呼吸系统功能471.pH、PCO2的影响呼吸系统功能472.温温度度温度温度H+的活度的活度Hb与与O2亲和力亲和力促进氧的释放促进氧的释放u低温麻醉时低温麻醉时,不利于氧的释放不利于氧的释放,应防组织缺应防组织缺O2组织代谢组织代谢局部局部温度温度+CO2、H+曲线右移曲线右移氧离易供代谢所需氧离易供代谢所需冬天，温度低，氧离难冬天，温度低，氧离难+末梢循环末梢循环局部红局部红易冻伤易冻伤呼吸系统功能48 2.温 度 温度H+的活度 Hb与O3.二磷酸甘油酸（二磷酸甘油酸（2,3-DPG）2,3-DPG与与Hb链形成盐键链形成盐键Hb向向T型转变型转变(1)高原缺氧：高原缺氧：RBC无氧代谢无氧代谢DPG氧离曲线氧离曲线右移右移有利于氧释放有利于氧释放但但DPG妨碍妨碍Hb与与O2结合结合(2)大量输入大量输入3周后的血：糖孝解停止，周后的血：糖孝解停止，DPG氧离氧离曲线左移曲线左移氧离难氧离难运氧能力运氧能力呼吸系统功能49二磷酸甘油酸（2,3-DPG）(1)高原缺氧：RBC无氧代4.CO：CO与与Hb亲和力亲和力O2与与Hb亲和力，亲和力，210倍；倍；在极低的在极低的PCO下就可以从下就可以从HbO2中取代中取代O2CO与与Hb的结合位点与的结合位点与O2相同，使血液中相同，使血液中HbO2的含量减少的含量减少CO与与Hb的某亚基结合后，将增加其余三个的某亚基结合后，将增加其余三个亚基对亚基对O2的亲和力的亲和力,使曲线左移使曲线左移,妨碍氧解离妨碍氧解离CO中毒既妨碍中毒既妨碍Hb与与O2的结合，又妨碍的结合，又妨碍O2的解离的解离呼吸系统功能504.CO：呼吸系统功能50pH,PCO2,温度温度,2,3-DPG-氧离曲线右移氧离曲线右移呼吸系统功能51pH,PCO2,温度,2,3-DPG-氧离曲三、三、CO2的运输的运输(一一)物理溶解物理溶解：5%(二二)化学结合化学结合：95%HCO3-的形式的形式88%氨基甲酰血红蛋白氨基甲酰血红蛋白7%组织中的组织中的CO2进入血液后的变化进入血液后的变化H2CO3HCO3-H+H+（缓冲）（缓冲）CO2H2OCO2血浆蛋白血浆蛋白氨基甲酰血浆蛋白氨基甲酰血浆蛋白CO2扩散入红细胞扩散入红细胞碳酸氢盐碳酸氢盐氨基甲酰血红蛋白氨基甲酰血红蛋白CO2溶解溶解碳酸酐酶碳酸酐酶呼吸系统功能52 三、CO2的运输组1.碳酸氢盐的形式：碳酸氢盐的形式：（1）组织细胞组织细胞：组织组织血液血液RBC（2）RBC：HCO3-血浆血浆NaHCO3H+Hb结合（缓冲）结合（缓冲）Cl-进入红细胞，维持离子平衡进入红细胞，维持离子平衡（3）肺部：上述反应，向反方向进行肺部：上述反应，向反方向进行碳酸酐酶碳酸酐酶H2CO3HCO3-H+CO2H2OPCO2差差呼吸系统功能53 1.碳酸氢盐的形式：碳酸酐酶H2CO3HCO3-H+C呼吸系统功能54呼吸系统功能54反应特征反应特征:极快且可逆，反应方向取决极快且可逆，反应方向取决PCO2差差RBC膜上有膜上有Cl-和和HCO3-特异载体，特异载体，Cl-转移维持电平衡转移维持电平衡需酶催化需酶催化在在RBC内反应内反应,在血浆内运输在血浆内运输呼吸系统功能55 反应特征:呼吸系统功能552.氨基甲酰血红蛋白形式：氨基甲酰血红蛋白形式：(1)反应过程反应过程：HbNH2O2+H+CO2(2)反应特征反应特征:反应迅速且可逆，无需酶催化反应迅速且可逆，无需酶催化CO2与与Hb的结合较为松散的结合较为松散反应方向主要受氧合作用的调节反应方向主要受氧合作用的调节虽不是主要运输形式虽不是主要运输形式,却是高效率运输形式却是高效率运输形式带满带满O2的的Hb仍可带仍可带CO2在组织在组织在肺脏在肺脏HHbNHCOOHO2呼吸系统功能562.氨基甲酰血红蛋白形式：在组织在肺脏HHbNHCOOH（三）（三）CO2解离曲线解离曲线血液中血液中CO2含量与含量与PCO2关系的曲线关系的曲线呼吸系统功能57（三）CO2解离曲线呼吸系统功能57曲线的特点曲线的特点：血液中血液中CO2含量随含量随PCO2的的而而，几乎成线，几乎成线性关系性关系(非非S形形)，且无饱和点，且无饱和点血液流经肺脏时，每血液流经肺脏时，每100ml血液释放出血液释放出4mlCO2当血当血PO2时，时，CO2解离曲线下移解离曲线下移呼吸系统功能58曲线的特点：呼吸系统功能58(四四)O2与与Hb结合的氧合作用对结合的氧合作用对CO2运输的影响运输的影响何尔登效应：何尔登效应：O2与与Hb结合促进结合促进CO2的释放的释放去氧去氧Hb则容易与则容易与CO2结合结合意义：意义：肺部肺部O2与与Hb结合，利于结合，利于CO2的释放的释放组织组织Hb去氧后容易携带去氧后容易携带CO2O2与与CO2的运输不是孤立的，彼此互相影响的运输不是孤立的，彼此互相影响呼吸系统功能59 (四)O2与Hb结合的氧合作用对CO2运输的影响呼吸第四节呼吸运动的调节第四节呼吸运动的调节自主性调节自主性调节：血液中化学成分等变化为主的外周：血液中化学成分等变化为主的外周因素，经因素，经反馈调节机制反馈调节机制，通过，通过脑干脑干影响自发的节影响自发的节律性呼吸，经常维持血液中律性呼吸，经常维持血液中PO2、PCO2等稳定，等稳定，保证整体代谢基本需求。保证整体代谢基本需求。随意性调节随意性调节：以：以大脑皮层大脑皮层为最高级调节中枢的为最高级调节中枢的前前馈调节机制馈调节机制对呼吸进行对呼吸进行有意识有意识的行为性的行为性调节调节，使，使呼吸及时适应机体特定功能需求。呼吸及时适应机体特定功能需求。呼吸系统功能60第四节呼吸运动的调节自主性调节：血液中化学成分等变化为主的一、呼吸中枢一、呼吸中枢概念：概念：中枢神经系统，产生和调节呼吸中枢神经系统，产生和调节呼吸运动的神经细胞群。运动的神经细胞群。分布：分布：大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和脊髓等。脊髓等。呼吸系统功能61一、呼吸中枢概念：中枢神经系统，产生和调节呼吸呼吸系统功能61 1脊髓：脊髓：实验：切断脑和脊髓的连接，呼吸运动停止实验：切断脑和脊髓的连接，呼吸运动停止 结构：支配呼吸肌的运动神经元（膈肌第结构：支配呼吸肌的运动神经元（膈肌第3-53-5 颈段；肋间肌和腹直肌颈段；肋间肌和腹直肌-胸段）。胸段）。功能：联系高位中枢和呼吸肌的中继站功能：联系高位中枢和呼吸肌的中继站 整合某些呼吸反射（初级中枢整合某些呼吸反射（初级中枢)呼吸系统功能621脊髓：呼吸系统功能62.低位脑干：低位脑干：脑桥和延髓脑桥和延髓实验：实验：横断中脑和脑桥呼吸节律无明显变化横断中脑和脑桥呼吸节律无明显变化在脑桥的上中部横断呼吸变深变慢在脑桥的上中部横断呼吸变深变慢横断脑桥和延髓横断脑桥和延髓呼吸节律不规则呼吸节律不规则横断延髓和脊髓呼吸运动停止横断延髓和脊髓呼吸运动停止呼吸系统功能63.低位脑干：脑桥和延髓呼吸系统功能63结果表明结果表明：（1）呼吸节律产生于低位脑干，即高位脑对节）呼吸节律产生于低位脑干，即高位脑对节律性呼吸运动的产生不是必需的律性呼吸运动的产生不是必需的（2）脑桥上部有抑制吸气活动的中枢，即呼吸）脑桥上部有抑制吸气活动的中枢，即呼吸调整中枢调整中枢（3）脑桥中下部可能存在着能兴奋吸气活动的）脑桥中下部可能存在着能兴奋吸气活动的长吸中枢长吸中枢（4）延髓可独立的产生呼吸节律，有呼吸节律）延髓可独立的产生呼吸节律，有呼吸节律基本中枢基本中枢延髓是呼吸基本中枢，脑桥是呼吸调整中枢延髓是呼吸基本中枢，脑桥是呼吸调整中枢3.高位脑高位脑：大脑皮层、边缘系统、下丘脑等部位大脑皮层、边缘系统、下丘脑等部位-呼吸的随意控制有关呼吸的随意控制有关呼吸系统功能64结果表明：延髓是呼吸基本中枢，脑桥是呼吸调整中枢呼吸系统功能培训ppt课件65(二二)呼吸节律的形成呼吸节律的形成呼吸节律形成学说：呼吸节律形成学说：起步细胞学说：起步细胞学说：延髓内存在起步样活动的神经元延髓内存在起步样活动的神经元节律性兴奋引起呼吸节律节律性兴奋引起呼吸节律-呼吸节律发生器作用呼吸节律发生器作用神经网络学说：神经网络学说：呼吸节律的产生依赖于延髓内呼吸呼吸节律的产生依赖于延髓内呼吸神经元之间复杂的功能联系神经元网络，神经元之间复杂的功能联系神经元网络，神经元之间相互兴奋和抑制产生呼吸节律神经元之间相互兴奋和抑制产生呼吸节律中枢吸气活动发生器和吸气切断机制模型中枢吸气活动发生器和吸气切断机制模型呼吸系统功能66(二)呼吸节律的形成呼吸节律形成学说：呼吸系统功能66中枢吸气活动发生器和吸气切断机制模型中枢吸气活动发生器和吸气切断机制模型吸气活动发生器：吸气活动发生器：延髓吸气延髓吸气N元兴奋元兴奋脊髓吸气肌运动脊髓吸气肌运动N元元吸气吸气向上兴奋脑桥呼吸调整中枢向上兴奋脑桥呼吸调整中枢抑制延髓吸气抑制延髓吸气N元元兴奋吸气切断机制兴奋吸气切断机制N元元吸气切断机制：吸气切断机制：吸气活动发生器、延髓吸气活动发生器、延髓I-N元、脑桥呼吸调整元、脑桥呼吸调整中枢和肺牵张感受器的冲动中枢和肺牵张感受器的冲动兴奋总和达到某一兴奋总和达到某一阈值阈值反馈抑制延髓吸气反馈抑制延髓吸气N元的活动元的活动切断吸气，切断吸气，从而使吸气转化为呼气从而使吸气转化为呼气呼吸系统功能67中枢吸气活动发生器和吸气切断机制模型吸气活动发生器：呼吸系统二、呼吸的反射性调节二、呼吸的反射性调节（一）化学感受性呼吸反射（一）化学感受性呼吸反射.化学感受器化学感受器外周化学感受器外周化学感受器颈动脉体调节呼吸颈动脉体调节呼吸主动脉体调节循环主动脉体调节循环动脉血动脉血PO2;PCO2;H+窦神经和迷走神经传入延髓窦神经和迷走神经传入延髓呼吸加深加快呼吸加深加快,血液循环变化血液循环变化呼吸系统功能68二、呼吸的反射性调节.化学感受器呼吸系统功能68中枢化学感受器中枢化学感受器位于延髓腹外侧部的浅表部位，左右对称，分为位于延髓腹外侧部的浅表部位，左右对称，分为头、中、尾三个区头、中、尾三个区脑脊液和局部细胞外脑脊液和局部细胞外H+刺激中枢化学感受刺激中枢化学感受器呼吸中枢兴奋器呼吸中枢兴奋呼吸系统功能69中枢化学感受器呼吸系统功能69特点特点：单纯的：单纯的CO2和缺和缺O2无反应；无反应；但但CO2通过变成通过变成碳酸增强呼吸碳酸增强呼吸(血液中血液中H+不易透过血不易透过血-脑屏障脑屏障)中枢化学感受器的生理功能：中枢化学感受器的生理功能：可能通过调节可能通过调节脑脊液的脑脊液的H+浓度浓度-中枢神经系统中枢神经系统PH稳定稳定外周化学感受器的生理功能：外周化学感受器的生理功能：主要是主要是在低氧时，驱动呼吸在低氧时，驱动呼吸呼吸系统功能70特点：单纯的CO2和缺O2无反应；但CO2通过变成 呼吸系2CO2、H+和和O2对呼吸功能的调节对呼吸功能的调节CO2：调节呼吸运动的最重要的生理性化学因素调节呼吸运动的最重要的生理性化学因素（但必需是在一定的范围内）（但必需是在一定的范围内）吸入气吸入气CO2肺泡气肺泡气PCO2,动脉血动脉血PCO2呼吸加深加快，肺通气量增加呼吸加深加快，肺通气量增加CO2麻醉麻醉：吸入气中吸入气中CO2过多，可抑制中枢神经过多，可抑制中枢神经,引起呼吸困难、头晕、头痛、昏迷等引起呼吸困难、头晕、头痛、昏迷等CO2刺激呼吸的途径刺激呼吸的途径：刺激中枢化学感受器兴奋呼吸中枢（主导）刺激中枢化学感受器兴奋呼吸中枢（主导）刺激外周化学感受器反射性呼吸加深加快刺激外周化学感受器反射性呼吸加深加快呼吸系统功能712CO2、H+和O2对呼吸功能的调节呼吸系统功能71呼吸系统功能72呼吸系统功能72H+：动脉血动脉血H+呼吸加深加快，肺通气量增加呼吸加深加快，肺通气量增加H+刺激呼吸的途径刺激呼吸的途径：刺激中枢化学感受器兴奋呼吸中枢刺激中枢化学感受器兴奋呼吸中枢(主导，主导，是外周感受器的是外周感受器的25倍）倍）刺激外周化学感受器刺激外周化学感受器O2：吸入气吸入气PO2肺泡气和动脉血肺泡气和动脉血PO2呼呼吸加深加快，肺通气量增加（低氧刺激有意义）吸加深加快，肺通气量增加（低氧刺激有意义）O2刺激呼吸的途径刺激呼吸的途径：完全通过外周感受器，完全通过外周感受器，对中枢的直接作用是抑制效应对中枢的直接作用是抑制效应呼吸系统功能73 H+：呼吸系统功能73.CO2、H+和和O2在呼吸调节中的相互作用在呼吸调节中的相互作用（1）上述三个因素的单纯作用，都能刺激呼吸）上述三个因素的单纯作用，都能刺激呼吸其强度顺序其强度顺序CO2H+O2（2）自然呼吸下自然呼吸下：PCO2升高时，升高时，H+也随之升高，结果两者也随之升高，结果两者的作用发生总和；的作用发生总和；H+增加时，因肺通气增大使增加时，因肺通气增大使CO2排除增排除增加，导致加，导致PCO2下降，下降，H+也随之下降，也随之下降，结果肺通气的增加比单纯结果肺通气的增加比单纯H+增加小；增加小；PO2降低时，肺通气增加，降低时，肺通气增加，CO2排除增加，排除增加，使使PCO2和和H+降低，从而减弱低氧的作用降低，从而减弱低氧的作用呼吸系统功能74.CO2、H+和O2在呼吸调节中的相互作用呼吸系统功能7（二）运动性呼吸反射（二）运动性呼吸反射1.肺牵张反射肺牵张反射(黑伯反射黑伯反射)：由肺扩张或肺萎陷引由肺扩张或肺萎陷引起的反射性吸气抑制或吸气兴奋起的反射性吸气抑制或吸气兴奋a.肺萎陷反射肺萎陷反射(肺缩小反射肺缩小反射)：肺萎陷较明显时引起吸气的反射在平静呼吸肺萎陷较明显时引起吸气的反射在平静呼吸调节中意义不大调节中意义不大,对阻止呼气过深和肺不张等对阻止呼气过深和肺不张等起一定作用起一定作用b.肺扩张反射：肺扩张反射：肺扩张时抑制吸气活动的反射肺扩张时抑制吸气活动的反射呼吸系统功能75（二）运动性呼吸反射呼吸系统功能75过程过程：肺扩张牵张感受器兴奋迷走神经延髓肺扩张牵张感受器兴奋迷走神经延髓通过一定的神经联系通过一定的神经联系兴奋吸气切断机制兴奋吸气切断机制吸气吸气转为呼气转为呼气意义意义：加速吸气向呼气转换，加快呼吸频率与呼吸：加速吸气向呼气转换，加快呼吸频率与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度调整中枢共同调节呼吸频率和深度特征特征:敏感性有种属差异（兔大于人）敏感性有种属差异（兔大于人）平静呼吸时不明显，深呼吸时起作用平静呼吸时不明显，深呼吸时起作用病理情况下病理情况下(肺充血、肺水肿等肺充血、肺水肿等)肺顺应性降肺顺应性降低低,肺扩张时对气道的牵张刺激较强可引起肺扩张时对气道的牵张刺激较强可引起该反射，使呼吸变浅变快该反射，使呼吸变浅变快呼吸系统功能76过程：呼吸系统功能76 2.防御性呼吸反射防御性呼吸反射：.咳嗽反射：咳嗽反射：清除异物阻塞清除异物阻塞 感受器感受器喉、气管、支气管粘膜喉、气管、支气管粘膜 传入神经传入神经迷走神经迷走神经.喷嚏反射：喷嚏反射：清除鼻腔刺激物清除鼻腔刺激物 感受器感受器鼻粘膜鼻粘膜 传入神经传入神经三叉神经三叉神经呼吸系统功能77 2.防御性呼吸反射：呼吸系统功能77(三三)呼吸运动的随意调节呼吸运动的随意调节大大脑脑皮皮层层通通过过皮皮层层-脊脊髓髓束束和和皮皮层层-红红核核-脊脊髓髓束束直直接接控控制制呼呼吸吸肌肌的的活活动动，可可随随意意控控制制呼呼吸吸运运动动，使使呼呼吸吸运运动动与与其其他他躯躯体体运运动动相相协协调调，完完成成诸诸如如发发声声、讲讲话、唱歌等动作。话、唱歌等动作。但但这这种种控控制制是是有有一一定定限限度度的的。如如潜潜水水时时，需需要要屏屏气，但不能无限制屏气。气，但不能无限制屏气。呼吸系统功能78(三)呼吸运动的随意调节呼吸系统功能78 思思 考考 题题1吸入气吸入气CO2浓度增加对呼吸有何影响？为什么？浓度增加对呼吸有何影响？为什么？2CO中毒对中毒对O2的运输有何影响？的运输有何影响？3严重肺气肿、肺心病患者为何不宜吸入纯氧来严重肺气肿、肺心病患者为何不宜吸入纯氧来 改善其缺氧状况？改善其缺氧状况？呼吸系统功能79 思 考