复旦生理学课件06-1呼吸（上）

第六章呼吸呼吸:机体与外界环境之间的气体交换过程.O2O2CO2CO2肺血液循环组织细胞︸︸︸︸︸︸︸内呼吸气体在血液中的运输外呼吸肺换气肺通气细胞内代谢组织换气三、哺乳动物肺的结构与功能人体两侧肺叶的肺泡总数约为3亿个，其总面积约为70m2，比人的体表面积约大40倍，提供了广大的气体交换面积。Ｉ型肺泡上皮细胞：扁平细胞，覆盖97%的肺泡表面，是实现肺和血液间气体交换的部位。II型肺泡上皮细胞：近似球形，细胞数量与Ｉ型上皮细胞相似，但仅占据肺泡表面很小区域。具有分泌肺泡表面活性物质作用。（插图2－18）根据Laplace定律:P=2T/rP－肺泡回缩力，r－肺泡半径，T－表面张力假设大小肺泡的表面张力一样，肺泡内压将随肺泡的半径而变化。小肺泡大压力，大肺泡小压力。表面活性物质：主要成份：二软酯酰卵磷脂作用：①降低肺泡表面张力，防止肺泡因回缩而塌陷；②维持各种大小不一的肺泡容量的稳定性；（因其密度随肺泡半径变化而变化）③防止肺泡毛细血管中的液体渗入肺泡。（减弱表面张力对肺毛细血管中液体的吸引作用）第二节肺通气肺通气:肺与外界环境之间的气体交换过程。参与的器官有呼吸道、肺泡和胸廓肺通气的动力：气体进出肺源于肺泡和大气之间的压力差，此压力差来源于肺容积的变化。呼吸运动导致肺容积的变化。呼吸运动是肺通气的原动力。一、肺通气的动力1.呼吸运动（Respiratorymovement)过程：膈肌收缩中心腱下移胸廓上下径扩大；平静吸气时，膈肌下移1-2cm,增大容积相当总通气量的4/5。肋间外肌收缩肋骨上举胸腔前后,左右径增大（2）呼气运动：膈肌和肋间外肌舒张肺因本身的回缩力而回位胸腔和肺容积缩小。平静吸气时，呼气为被动过程。2.呼吸型式：（1）腹式运动呼吸和胸式呼吸腹式呼吸,胸式呼吸,混合呼吸，不论那一种形式的呼吸，吸气运动均为主动过程；（2）平静呼吸和用力呼吸：平静呼吸：平稳均匀（12-18次/分）；吸气主动呼气被动。用力呼吸：呼吸加深加快；参与的吸气肌和呼气肌增多，吸气和呼气均为主动。呼吸困难：呼吸大大加深，鼻翼煽动，主观上不舒服等。2.肺内压(intrapulmonarypressure)指肺泡内的压力。呼吸暂停时，应与大气压相等。平静吸气：开始低于大气压1～2mmHg,吸气末等于大气压。平静呼气：开始高于大气压1～2mmHg,呼气末等于大气压。呼吸过程中，肺内压的周期性交替升降，造成肺内压与大气之间的压力差，为推动气体进出肺的直接动力。3.胸膜腔和胸内压胸膜腔解剖：特点：1.密闭2.有少量液体:a.润滑,b.分子吸附作用作用:使肺脏能够随着胸廓的运动而运动.胸内压:指胸膜腔内的压力。与大气压相比较为负值。胸内负压的成因:有两种力通过胸膜脏层作用于胸膜腔：肺内压使肺泡扩张，肺的弹性回缩力使肺泡缩小。胸膜腔内压实际上是两种作用相反力的代数和。胸内压=肺内压－肺回缩力吸气末与呼气末（肺内压？）：胸内压＝－肺回缩力（约-5mmHg）胸膜腔负压是肺的弹性纤维回缩力造成。吸气时，肺扩张，肺的弹性回缩力增大，胸膜腔内压更负；呼气时，肺缩小，肺的弹性回缩力缩小，胸膜腔负压减少。胸膜腔内压力会变正吗？平静吸气末：-10～-5mmHg,用力吸气末可达-90mmHg。平静呼气末：-5～-3mmHg,用力呼气末可达110mmHg。胸膜腔负压的生理意义：1.作用于肺，使肺处于扩张状态，有利与肺通气；当胸膜腔密闭性遭到破坏时（气胸），肺因弹性回缩而塌陷。肺通气功能障碍。（插图2－10）2.作用于胸腔内其他脏器如壁薄而可扩性大的腔静脉、胸导管等，影响静脉血和淋巴液的回流。图5-1呼吸全过程示意图(二）肺通气的阻力:分类:弹性阻力:肺,胸廓非弹性阻力:惯性阻力、粘滞阻力、气道阻力1.弹性阻力和顺应性弹性阻力:物体对抗外力作用引起变形的力。在同样大小外力作用下，弹性阻力越大，变形程度越小；弹性阻力越小，变形程度越大。顺应性：用于度量弹性阻力的大小。指在外力作用下弹性组织的可扩张性。易扩张者，弹性阻力小，顺应性大。顺应性与弹性阻力成反变关系。C=1/R（弹性阻力）（插图2－17）肺的弹性阻力和顺应性:肺顺应性（CL)＝肺容积变化(△V)跨肺压的变化(△P)(肺内压－胸腔内压）L/cmH2O【充空气的肺和灌注生理盐水的肺，二者顺应性是否相同？】2.非弹性阻力惯性阻力、粘滞阻力、气道阻力:来自气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.为非弹性阻力的主要成份.(80-90%)1.肺容量:包括四个互不重叠的基本容积。全部相加等于肺的最大容量。(1)潮气量:平静呼吸时每次吸入或呼出的气体量.500ml,运动时(2)补吸气量:平静吸气末再尽力吸气所能吸入的气体量.1500-2000ml(3)补呼气量:平静呼气末再尽力呼气所能呼出的气体量.900-1200ml(4)余气量：最大呼气末尚留存于肺中不能再呼出的余气量。只能间接测定。1000-1500ml三、肺通气功能评价(2)补吸气量:平静吸气末再尽力吸气所能吸入的气体量.1500-2000ml(3)补呼气量:平静呼气末再尽力呼气所能呼出的气体量.900-1200ml(4)余气量：最大呼气末尚留存于肺中不能再呼出的余气量。只能间接测定。1000-1500ml肺活量和时间肺活量肺活量:最大吸气后再用力呼气所能呼出的气量.=潮气量+补吸气量+补呼气量男:3500ml,女:2500ml时间肺活量:最大吸气后再用力并以最快的速度呼气,在头几秒钟内所呼出的气体量占肺活量的百分数.正常成人:1秒:83%,2秒:96%,3秒:99%.意义:动态指标,不仅反映肺活量容量大小,也反映阻力变化.是评价肺功能的较好指标.（1）肺通气量（每分通气量）每分通气量:每分钟进或出肺的气体总量.每分通气量=潮气量x呼吸频率平静呼吸时,正常成人:500mlx12-18,6-9L每分最大通气量:以最快的速度和尽可能深的幅度进行呼吸时,所得到的每分通气量.正常成人可达70-120L2．肺通气量（2）无效腔和肺泡通气量:生理无效腔：解剖无效腔:150ml肺泡无效腔:0正常人生理无效腔接近解剖无效腔计算真正的有效的气体交换，须采用肺泡通气量肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)x呼吸频率潮气量和呼吸频率对肺通气和肺泡通气都有影响。例:每分通气量肺泡通气量16x500=8000(500-150)x16=56008x1000=8000(1000-150)x8=680032x250=8000(250-150)x32=3200从气体交换角度而言，浅而快的呼吸是不利的。第三节气体与血液交换一.气体交换原理气体扩散:气体分子从分压高处向分压低处发生的净移动.单位时间内气体扩散的容积称气体扩散速率.气体扩散速率的影响因素:1.气体的分压差(△P):△P大，扩散快；2.气体的分子量和溶解度(MW,S):与MW平方根呈反比；与Ｓ呈正比。3．气体的扩散系数在单位分压差下，单位时间内通过单位面积扩散的气体量称为该气体的扩散系数。不同气体的扩散系数与各该气体的溶解度成正比，与各该气体的相对分子质量（MW）的平方根成反比4.扩散面积和距离(A,d):扩散速率与A呈正比；与d呈反比。5.温度(T):扩散速率与T呈正比。△P•T•A•SDd•MW（插图：气体交换，3，4，5）扩散速率与上述诸因素的关系:呼吸气和人体不同部位气体的分压1.血液气体和组织气体的分压(张力)肺泡气动脉血混合静脉血组织PO210490-1004030PCO240404650二、气体在肺部的交换(肺换气）肺换气过程（插图）扩散速度极快，0.3秒便可达到平衡。血液流经肺毛细血管的时间为0.7秒。前1/3已基本完成气体交换过程。（插图9，10，11）三.肺泡通气与血流量的关系每分钟肺泡通气量(VA)与每分钟肺血流量(Q)之间合适比值。正常成人安静时:350x12/5,000=0.84