呼吸系统解剖生理学课件

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,呼 吸 系 统解剖生理,一、呼吸系统概述,呼 吸：,机体从外界环境摄取,O,2,并将,CO,2,排出体外的过程,。,机体的呼吸过程主要是通过下列三个环节来完成。,1,、外呼吸或肺呼吸（肺通气、肺换气）,2,、气体在血液中的运输,3,、内呼吸或细胞呼吸,呼吸全过程示意图,呼吸系统解剖结构,组成：,上呼吸道,：鼻、咽、喉。,下呼吸道,：气管、支气管。,肺,功能：,吸入,O,2,，排除,CO,2,，鼻有嗅觉作用，喉有发音作用。,呼吸道,上呼吸道,占解剖死腔的,50,，呼吸道阻力的,45,。,鼻腔：,容积约,20ml,，三个鼻甲表面积达,160cm,2,，形状不规则，黏膜下丰富的毛细血管和黏液分泌，起加温、湿化和过滤功能。达咽部气体相对湿度,80,以上。其内气体形成湍流，使异物沉落，大于,15um,颗粒可被清除。,咽：,是气体进入下呼吸道门户，也是食物必经之路。,正常咽功能可保证食物及口腔分泌物不流入呼吸道。,气管切开患者吞咽功能障碍，咽部分泌物易流入气管内，成为院内获得性肺炎的重要原因。,气管插管、气管切开、应用呼吸机患者由于丧失上述功能，极易肺部感染。,黏膜,分为：,嗅部,呼吸部,咽,是消化和呼吸的共用管道。,鼻咽部,口咽部,喉咽部,喉软骨,甲状软骨,环状软骨,会厌软骨,勺状软骨（成对）,喉腔,两对皱襞 前庭襞,声 襞,两个裂 前庭裂,声门裂,（喉腔最狭窄部位）,三个部分 喉前庭,喉中间腔,声门下腔,下呼吸道,自气管向下逐渐分支，通常一分为二，每分一支，其总面积比上一级至少大,20,左右。从气管到末梢，通常分为,23,级。,按功能分：,传导气道,（,0,16,级）和,呼吸区,（,17,23,级）,胸外气道,和,中心气道,（胸内气道和肺外部分,主支气管，其组织硬韧，有软骨支撑，管径,受呼吸影响小）,大气道,和,小气道,（吸气状态下管径小于,2mm,者，,包括部分小支气管和细支气管）。,气管：,位置,C,6,至,T,5,、,6,之间，全长,10,12cm,，前后径，左右径，分叉位于,T,5,上部，胸骨角或稍下，气管插管时应注意以上参数。气管软骨环,14,16,个，气管切开一般在,2,4,软骨环进行,。,主支气管：,右主支气管短而宽，偏斜较小，气管插管或异物易进入；左主支气管与轴线偏斜较大，但较细而长，引流效果差而易发生支气管扩张。,支气管,项 目,右主支气管,左主支气管,形 态,粗、短（,2-3cm,）,细、长（,4-5 cm,）,走 向,陡 直,较 平,与中线夹角,小（约,25-30,度）,大（约,40-50,度）,特点,异物易落入,气管及各级支气管的结构特点,随支气管分支，软骨环减少，平滑肌增多，胸内压对支气管内径影响增加，尤其肺气肿患者，当胸内压大于,50cmH,2,O,时支气管可被压闭。,一个细支气管分成,18,个一级终末细支气管，总截面积大增，气管截面积,5cm,2,，至呼吸道末端达,1000cm,2,，面积增加,200,倍之多。,小气道为内径小于或等于,2mm,的支气管，仅占呼吸道阻力的,1/10,，横截面积大，使气流流速变慢，均匀进入肺泡；管腔窄、壁薄、无软骨支撑，易发生黏液阻塞、炎症。,DPB,和支气管扩张易影响此部分而导致低氧血症,。,肺,肺是呼吸系统最重要的器官，也是气体交换的场所。新生儿的肺呈淡红色，成年人呈暗红色，老年人为蓝黑色。,（一）肺的位置,肺位于胸腔内，左、右各一，分别居于纵隔两侧，其下方为膈，外侧为肋和肋间隙，最高点（肺尖）可突出到胸廓上口达颈根部。,（二）肺的形态和结构,肺的形态近似圆锥形，具有：,三,1,、肺的导管部,2,、肺的呼吸部,包括：,呼吸性细支气管,肺泡管,肺泡囊,肺泡,CO,2,O,2,呼吸膜,正常呼吸膜非常薄，通透性与面积极大。,肺泡和血液间的气体交换，至少要经过,液体层,、,肺泡上皮及基膜,、,组织间隙,、,毛细血管基底膜,、,毛细血管内皮细胞,等,6,层结构，,其厚度,6,层,1m,。,肺通气,一、肺通气的动力,（一）基本概念及基本过程,1,、肺通气,是指肺与外界环境间的气体交换过程,。呼吸运动是动力源。,2,、肺通气的动力,大气和肺泡气之间的压力差,。压力差产生于肺的张缩所引起的肺容积的变化，可是肺本身不具有主动张缩的能力。它的张缩是由于胸廓的扩大和缩小所引起。而胸廓的扩大和缩小又是由呼吸肌的收缩和舒张所引起。由于胸膜腔和肺的结构功能特征，肺便随胸廓的张缩而张缩，肺容积的这种变化又造成肺内压和大气压之间的压力差，此压差直接推动气体进出肺。,3.,呼吸运动,呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小称为,呼吸运动。,基本过程：,呼吸肌的收缩和舒张胸廓的扩大和缩小肺容积变化肺张缩压力差呼吸。,当呼气肌收缩时胸廓扩大肺随之扩张肺容积增大肺内压下降低于大气压空气顺此压力差而进入肺,吸气,。,当吸气肌舒张或呼气肌收缩胸廓缩小肺也随之缩小、肺容积减小，肺内压暂时升高，高于大气压肺内气便顺此压力差流出肺,呼气,。,呼 气,肺内压,大气压,缩 小,肺 脏,吸 气,肺内压,大气压,胸 廓,呼 吸 肌,缩 小,收 缩,舒 张,扩 张,肺通气的原动力,:,呼吸运动是肺通气的原动力。,直接动力,:,肺内压与外界大气压间的压力差。,扩 张,（二）呼吸运动,1,、吸气运动,只有在吸气肌收缩时，才会发生吸气运动，所以吸气总是主动过程。, 腹式呼吸：,膈肌舒缩可引起腹腔内的器官位移，伴以腹壁,的起伏，这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动,称为腹式呼吸。, 胸式呼吸：,由肋间肌舒缩使肋骨和胸骨运动所产生的呼吸,运动称为胸式呼吸。,关 系：,腹式呼吸和胸式呼吸常同时存在，其中某种型式,可占优势，只有在胸部或腹部活动受到限制时，,才能单独出现某一种型式的呼吸。,2,呼气运动,平静呼气时，呼气运动不是由呼气肌收缩所引起，而是因为膈肌和肋间外肌舒张、肺依靠本身的回缩力量而回位，并牵引胸廓缩小，恢复其吸气开始之前的位置，这样产生呼气，所以,平静呼吸时呼气是被动的,。,用力呼吸时呼气肌才参与收缩使胸廓进一步缩小，呼气也成为主动的。,3,平静呼吸和用力呼吸, 平静呼吸,安静状态下的呼吸称为平静（平和）呼吸,12-18,次,/,分,.,用力呼吸,机体活动时或及入,CO2,或,O2,呼吸将加深加快，为,深呼吸,或,用力呼吸,。,4.,人工呼吸,:,原理,:,使肺内与外界大气压间产生压力差,（三）肺内压,肺 内 压：,是指肺泡内的压力。,呼吸暂停：,声带开放、呼吸道畅通时，肺内压,=,大气压。,吸 气：,吸气之初,，肺容积增大、肺内压下降大气压，空气进入肺泡；,吸气之末，,肺内压升高并等于大气压，气流停止。,呼 气：,呼气之初，,肺容积减小、肺内压升高大气压， 肺泡内气体流向外界，使肺内气体逐渐减少，肺内压下降。,呼气之末，,肺内压又等于大气压。,肺内压示意图,平静吸气初,:,肺内压,大气压,=,气出肺,平静呼气末,:,肺内压,=,大气压气流停,（四）胸膜腔内压（胸内压 ）,平均,2,O,，随呼吸周期变化。直立位时，由于肺的重力作用，胸膜腔顶端的负压大于底部,1,、胸内负压的形成原理。,胎儿出生后，胸廓生长的速度比肺快，使胸廓容积大于肺的自然容积，以致胸廓经常牵引着肺，即便在胸廓因呼气而缩小时，仍使肺处于一定程度的扩张状态，只是扩张程度小些而已。所以，正常情况下，肺总是表现出回缩倾向，胸膜腔内压因而经常为负。,2,、胸膜腔内负压的生理意义,1,）、维持肺泡扩张状态，并随胸廓的运动而张缩，保证肺通气和肺换气,2,）、降低中心静脉压，促进胸腔淋巴液和静脉血回流,胸内压示意图,二、肺通气的阻力,弹性阻力（,70%,）,：肺和胸廓的弹性阻力,肺弹性阻力包括肺弹性组织回缩力（,1,3,）和肺泡表面张力（,2,3,）,非弹性阻力（,30%,）,:,气道阻力；, 惯性阻力；, 组织的粘滞阻力。,1,、弹性阻力和顺应性,弹性阻力,：,弹性组织在外力作用下变形时，具有对抗变形和回位的倾向，称为弹性阻力。,顺应性,：,是指外力作用下弹性组织的可扩展性，容易扩展者，顺应性大，反之则小。,2,非弹性阻力, 惯性阻力：,是气流在发动、变速、换向时因气流和组织惯性所产生的阻止运动的因素。平静呼吸很小为,0,。, 气道阻力：,来自气体流经呼吸道时，气体分子间和气体分子与气道壁之间的摩擦，,是非弹性阻力的主要成分约占,80-90%,。, 粘滞阻力：,来自呼吸时组织相对移位所发生的摩擦。,影响气道阻力的因素：,1,）气流速度 阻力,2,）气流形式：层流 阻力,湍流 阻力,3,）管径大小：吸气 气道口径 阻力,呼吸 气道口径 阻力,三、肺容量和肺通气量,（一）肺容量,1,潮气量：,每次呼吸时吸入或呼出的气量，约,400-500ml,。,2,补吸气量（或吸气贮备量）：,平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的气量叫补吸气量，正常人约,1500-1800ml,。,3,补呼气量（或呼吸贮备量）,：平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气量为补呼气量。,900-1500ml,。,4,余气量（或残气量）：,最大呼气末尚存留于肺中不能再呼出的气体为余气量，正常人约为,1000,1500ml,。,共,4,种容积互不重叠，全部相加等于肺的最大容量,。,深吸气量：,从平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量为深吸气量。,潮气量,+,补吸气量,。,功能余气量：,平静呼气末尚存留于肺内的气量为功能余气量。,余气量,+,补呼气量,。,肺活量,：最大吸气后，从肺内所能呼出的最大气量称为肺活量。,潮气量,+,补吸气量,+,补呼气量,。,时间肺活量：,是指一次最大吸气后再尽力快呼气时，一定时间内所能呼出的气量。它是一种动态指标，不仅反映肺活量大小，而且反映了呼吸所遇阻力的变化。,肺 总容 量,肺活量余气量,机能余气量,余气量补呼气量,肺 活 量,补吸气量潮气量补呼气量,时间肺活量,：,用力吸气后再用力并快速呼出的气体量占肺活,量的百分数。,潮 气 量：,每次吸入或呼出的气量。,余 气 量,：,全力呼气后肺内所留的气量。,补 呼气 量：,平静呼气末再用全力呼出的气量。,补 吸气 量：,平静吸气末再用全力吸人的气量。,每分通气量：,肺每分通气量等于潮气量乘以呼吸频率，即每分钟进肺或出肺的气体总量,解剖无效腔：,每次呼吸吸入的气体，总有一部分留在鼻、咽、喉、气管、支气管等呼吸道内，这部分呼吸道无气体交换功能，故这部分空腔称为解剖无效腔,肺泡通气量：,每次吸气时真正达到肺泡的新鲜气体量为潮气量减去此无效腔容量，它是真正有效的通气量。,肺泡无效腔：,进入肺泡的气体，还可因血液在肺内分布不均匀等原因，不能都与血液进行气体交换。这部分不能与血液进行气体交换的肺泡腔，称为肺泡无效腔。,气体交换和运输,一、气体交换,（一）气体交换的动力,气体交换的动力,-,气体分压差,。,1,气体分压差：,每种气体于两个区域之间压力差，是气体扩散的动力。,2,气体扩散：,气体分子不停地进行着无定向的运动，其结果是气体分子从分压高处向分压低处发生净转移这一过程叫气体扩散。,3,影响气体扩散的因素：,气体的分子量、溶解度、扩散面积、距离、温度。,（二）气体交换过程,1,、过 程：,肺泡气,PO,2,高于静脉血的,PO,2,；其,CO,2,分压则低于静脉血的,PCO,2,。因此，,O,2,由肺泡向静脉血扩散；而,CO,2,由肺动脉毛细血管中静脉血向肺泡扩散。这样，,静脉血变成了动脉血,。当动脉血经毛细血管流向组织时，组织内,PO,2,低于动脉血的,PO,2,；而其,PCO,2,则高于动脉血的,CO,2,，这里又进行了一次气体交换。,动脉血变成静脉血,。组织由此而获得,O,2,，排出,CO,2,。,2,影响肺部气体交换的因素,气体扩散速度受,分压差,、,扩散面积,、,扩散距离,、,温度,和,扩散系数,的影响，除以上因素外还受：, 肺泡膜的扩散面积或呼吸膜面积，与气体扩散速率成正比。, 肺泡膜厚度（,呼吸膜的厚度,），与气体扩散速度成反比。, 通气与血流比值的影响，是指每分钟肺泡通气量（,VA,）和每分肺血流量（,Q,）之间的比值（,VA/Q,）只有适宜的,VA/Q,才能实现适宜的气体交换。,（,1,）厚度,：肺纤维化、尘肺、肺水肿呼吸膜厚度通透性气体交换；,（,2,）面积,：肺气肿、肺不张、肺叶切除呼吸膜面积气体交换。,如呼吸膜的影响,气体交换过程示意图,换气动力,：分压差,换气方向,：,分压高分压低,换气结果,：,肺血 组织血, ,血 血,CO,2,O,2,（三）气体在组织的交换,气体在组织的交换原理、影响因素与肺的相似，所不同者是交换发生于液相（血液、组织液、细胞内液）之间，而且扩散膜两侧的,O2,和,CO2,的分压差随细胞内氧化代谢的强度和组织血流量而异。在组织处由于细胞氧化代谢，,O2,被利用并产生,CO2,，所以,PO2,可低至,30mmHg,以下，而,PCO2,可高达,50mmHg,以上。动脉血流经组织毛细血管时,O2,便沿分压差，由血液向细胞扩散，,CO2,则由细胞向血液扩散。动脉血因失去,O2,和得到,CO2,而变成静脉血。,二、气体在血液中运输,O,2,和,CO,2,在血液中的运输形式有两种即物理溶解和化学结合。,（一）氧的化学结合及运输,1,、,O,2,与血红蛋白（,Hb,）结合,2,、,血氧容量,：,100 ml,血液中,Hb,所能结合的最大,O,2,量。,3,、,血氧含量,：,100 ml,血液中,Hb,实际结合的,O,2,量称之。,4,、,血氧饱和度,：,血氧含量所占血氧容量的百分比。,5,、,CO,与,Hb,的结合力：,比,O,2,大,200,多倍。,6,、氧的运输：,血液中,O,2,以溶解的和结合的两种形式存在，溶 解的量极少仅占血液总,O,2,的,1.5%,，结合占,98.5%,左右，所以,HbO,2,是氧运输的主要形式。, 1,分子,Hb,可与,4,分子,O,2,可逆结合,Hb+O,2,结合的最大量,氧容量,100ml,血,Hb+O,2,结合的实际量,氧含量,氧含量,氧容量的,%,氧饱和度,O,2,与,Hb,结合的特征, 反应快、可逆、受,PO,2,的影响、不需酶的催化；, 是氧合，非氧化；,PO,2, (,氧合,),PO,2, (,氧离,),（二）,CO,2,的结合及运输,1,、结合成碳酸盐进行运输,（约占,70,86%,左右）。,CO,2,从组织进入血浆后，在,碳酸酐酶,的作用下大部分,CO,2,与水结合成大量的,H,2,CO,3,，后,H,2,CO,3,又解离为,H,+,+HCO,3,-,。,CO,2,不断进入红细胞，结果使红细胞中,HCO,3,不断增多，造成红细胞膜内外,HCO,3,有浓度差，因,HCO,3,易于透过红细胞膜，故,HCO,3,向血浆扩散，血浆中,Cl,则向胞内转移，以恢复两侧电平衡，进入血浆的,HCO,3,即与,Na,+,结合形成,NaHCO,3,而运输。,2,、氨基甲酸血红蛋白的形式进行运输，,CO,2,能直接与血红蛋白的氨基结合，形成氨基甲酸血红蛋白，并能迅速解离。以氨基甲酸血红蛋白形式进运输,CO,2,的量占总运输量的,7%,。,3,、影响,CO,2,运输的主要因素, 血中,CO,2,的张力与,CO,2,含量成正比关系，当,CO,2,张力升高，血中,CO,2,含量增加。, 血红蛋白氧合情况：,O,2,与,Hb,结合促使,CO,2,释放。, 红细胞内碳酸酐酶的活性，红细胞内其含量减少或活性降低，血中,HCO,3,含量降低则,CO,2,运输障碍。,呼吸运动的调节,中枢调节,呼吸反射,肺牵张反射,呼吸肌本体感受性反射,刺激感受器,J,感受器反射,化学调节,二氧化碳,：,Pco,2,增高通过中枢和外周化学感受器使呼吸加深加快。对中枢比外周感受器作用大，但较缓慢。,氧,：,Po,2,降低通过外周化学感受器使呼吸加强。,Po,2,降低对中枢直接作用是抑制，但,co,2,麻醉时缺氧成为兴奋呼吸的主要动力。,H,+,：血液及,CSF,中的,H,+,可分别兴奋外周和中枢化学感受器，使通气量增加。,谢谢,