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第七章呼吸系统目的要求掌握:肺通气和肺换气的原理掌握:呼吸节律的产生和呼吸运动的调节掌握:气体的血液运输形式第七章呼吸系统§7.1呼吸器官§7.2呼吸运动和肺通气§7.3呼吸气体的交换和运输§7.4呼吸运动的调节本章内容呼吸系统概图摄取氧气,排除二氧化碳维持机体的氧化代谢•呼吸全过程(theWholeProcessofRespiration)肺通气O2CO2肺换气气体运输组织换气细胞内氧化代谢肺通气pulmonaryventilation肺通气pulmonaryventilation呼吸的全过程—三个环节•外呼吸•气体在血液中的运输•内呼吸肺通气:肺与外界的气体交换肺换气:肺泡与血液的气体交换组织与血液之间的气体交换7.1呼吸器官•呼吸系统由呼吸器官组成:上呼吸道下呼吸道鼻—咽—喉气管—支气管呼吸道—肺鼻•外鼻•鼻腔:鼻腔由鼻中隔分为左右两腔,经鼻后孔通鼻咽部。•鼻旁窦易出血区,约90%的鼻衄发生在此咽•消化道与呼吸道的交叉部位。喉喉不仅是呼吸的通道,也是发音器官会厌软骨甲状软骨杓状软骨环状软骨气管—支气管气管为圆筒状管道、后壁略扁平,气管上接喉,下分成左、右支气管。由“C”形软骨环和连于其间的环状韧带构成。气管软骨有支架作用,有弹性,可使管腔保持开放状态,以维持呼吸功能的正常进行第4、5胸椎气管壁组织学结构三层组成:黏膜层、黏膜下层、外膜。纤毛上皮细胞气管腺肺左肺由叶间裂分为上、下两叶;右肺由叶间裂及右肺副裂分为上、中、下三叶肺的表面被有浆膜即胸膜脏层肺组织分导管部和呼吸部和肺间质三部分组成。支气管的各级分支呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊肺泡肺内的结缔组织及血管、淋巴管和神经等迷走神经兴奋→平滑肌收缩→管腔变小交感神经兴奋→平滑肌舒张→管腔变大吸烟?控制肺泡内的气流量肺泡支气管树的终未部分,呈杯状、是进行气体交换的场所。每个肺约有肺泡3~4亿个,总面积达70~100m2。呼吸膜1.含表面活性物质的液体层2.肺泡上皮细胞层3.肺泡上皮基膜层4.间隙5.毛细血管基膜层6.毛细血管内皮层肺部气体交换所经历的组织结构六层结构132表面活性物质(PS)与肺泡表面张力肺泡壁内侧液体层与肺泡气之间形成的液—气界面肺回缩力(2/3)降低肺泡表面张力①维持大小肺泡的容积稳定性②防止肺泡萎缩,有利于肺扩张③防止肺泡内形成组织液以利于气体交换PS密度随肺泡张缩而改变PS密度随肺泡半变小而增大7.2呼吸运动和肺通气呼吸运动—平静呼吸和用力呼吸腹式呼吸和胸式呼吸临床意义:人工呼吸(artificialrespiration)①人工呼吸机②口对口呼吸胸膜腔内压(胸内压)肺回缩力大气压肺内压吸气末和呼气末:大气压=肺内压•胸膜腔内压=大气压+肺内压-肺回缩力•=0+肺内压-肺回缩力•=肺内压-肺回缩力•=大气压-肺回缩力•=0-肺回缩力平静呼气末=-3—-5mmHg平静吸气末=-5—-10mmHg肺的回缩力↑,胸膜腔负压↑肺的回缩力↓,胸膜腔负压↓胸膜腔内负压的意义1有利于肺的扩张和回缩,有利于呼吸。2有利于胸腔大静脉中血液和淋巴回流。气胸的产生?肺容积潮气量补吸气量补呼气量残气量肺活量肺量图肺通气肺通气的动力:胸腔的节律性扩大与缩小→造成肺内压与大气压之间的压力差→推动气体出入肺肺通气量每分通气量肺泡通气量单位时间内入肺或出肺的气量=潮气量×呼吸频率(次/min)每分肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)×呼吸频率(次/min)生理无效腔=解剖无效腔+肺泡无效腔7.3呼吸气体的交换与运输呼吸膜示意图O2和CO2的交换血液肺泡和血液之间血液和组织之间呼吸气体交换气体交换的原理动力—分压差,它决定气体扩散方向并影响气体扩散的速度气体分压—混合气体中,某种气体所占有的压力称为该气体的分压。气体扩散速率—与气体的分子量的平方根成反比,与其溶解度成正比。O2和CO2的交换皆以扩散方式通过生物膜实现的。CO2比约O2扩散快一倍,所以CO2不易在体内蓄积。肺换气影响肺换气的因素:气体跨呼吸膜分压差呼吸膜增厚或面积通气血流比值(0.84)流入肺组织的静脉血经肺换气变成动脉血肺换气的功能有很大潜力组织换气影响因素组织代谢细胞与毛细血管的距离毛细血管内的血流速度使流入组织的动脉血变成了静脉血。动脉血和组织细胞分压差气体扩散距离血流速度或组织换气量减少气体在血液中的运输O2和CO2在血液中的运输形式物理溶解化学结合(为主)物理溶解是化学结合的前提和中间过度阶段。氧的运输物理溶解形式(血浆—1.5%)化学结合形式(主)血红蛋白与氧的结合氧离曲线血红蛋白与氧的结合Hb与O2结合或解离取于血液中的氧分压。P02升高,Hb与O2气结合;P02降低,HbO2解离。还原血红蛋白暗兰色氧合血红蛋白鲜红色紫绀(机体缺氧特征之一)CO中毒时,形成HbCO(樱桃红色)机体缺氧的不一定出现紫绀出现紫绀的人不一定都缺氧严重贫血高原性红细胞增多症血氧容量血氧含量血氧饱和度(血氧含量/血氧容量)1L血液中Hb能结合氧的最大量1L血液中Hb能结合氧的实际量氧离曲线—PO2与血氧饱和度之间关系的曲线氧离曲线—呈特殊的S形,分三段上段→动脉血PO2不低于60mmHg,Hb就可结合足够02供机体需要中段→血液流经PO2较低的组织时释放大量02供组织利用下段→组织耗氧量O2增加时,血液可释放更多的02供组织需要氧离曲线影响因素血液PH和PC02温度2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)2,3-DPG↑,曲线右移2,3-DPG↓,曲线右移波尔效应C02的运输物理溶解(5%)化学结合(主)碳酸氢盐形式(血浆中NaHCO3)—88%氨基甲酸Hb形式—7%碳酸氢盐形式氯转移氨基甲酸Hb形式O2与Hb的结合促使CO2释放—何尔登效应7.4呼吸运动的调节中枢神经系统对呼吸运动的调节可分为自动节律性控制和随意控制。7.4.1呼吸中枢7.4.2呼吸的反射性调节7.4.1呼吸中枢脊髓延髓桥脑高位脑—最基本的呼吸中枢—CNS中,产生和调节呼吸运动的NC群动物实验动物实验证明大脑皮质:非呼吸的必要部位脑桥上部:有呼吸调整中枢脑桥下部:有长吸中枢延髓:是产生原始节律性呼吸的基本中枢脊髓:是上位脑和呼吸肌之间的联系通道人可意识控制呼吸,可建立呼吸条件反射调正正常的呼吸节律产生长吸式呼吸喘式呼吸—有吸气中枢和呼气中枢不产生呼吸节律的N冲动,只传递N冲动呼吸节律形成7.4.2呼吸的反射性调节肺牵张反射化学感受性呼吸反射呼吸肌本体感受性反射防御性呼吸反射肺牵张反射又称黑-伯反射,是肺扩张或肺萎陷引起的吸气抑制或吸气兴奋的反射。化学感受性呼吸反射化学感受器呼吸的化学感受性调节CO2、H+、和O2外周化学感受器PeripheralChemoreceptor中枢化学感受器centralChemoreceptor主动脉体Aorticbodies颈动脉体Carotidbodies窦神经呼吸中枢化学感受器Chemoreceptor外周化学感受器接受的刺激是感受器所处环境的PO2、PCO2和H+浓度;当PO2降低、PCO2和H+浓度升高时可促进代偿性呼吸加强。颈动脉体(Ⅰ型细胞)主动脉体对CO2影敏感性高,反应潜伏期长。血脑屏障—血液PH值直接作用小,且缓慢。中枢化学感受器—延髓腹外侧H+化学敏感细胞化学感受器功能外周化学感受器中枢化学感受器调整脑脊液的H+浓度,使中枢系统有一个稳定的pH环境。在机体低O2时,能维持对呼吸的驱动。呼吸的化学感受性调节呼吸中枢效应器(呼吸肌)潮气量呼吸频率动脉血PCO2PO2H+化学感受器中枢化学感受器改变脑表面灌流液H+局部冷却阻断电凝固电刺激等★CO2对呼吸的调节呼吸调节中最重要的体液因素肺泡气PCO2CO2肺泡毛细血管毛细血管(动脉血)PCO2CO2★CO2对呼吸的调节1%CO24%CO27%CO2呼吸明显增强PCO2★CO2对呼吸的调节时间过长过度通气PO2过高PCO2过低对呼吸兴奋作用解除呼吸暂停★CO2对呼吸的调节CO27%呼吸中枢PCO2PCO2过高直接抑制呼吸中枢颈动脉体灌流液颈动脉体对PCO2的反应记录电极PCO2颈动脉体放电频率H+不变PCO2H+PCO2人工脑脊液中枢化学感受器对PCO2的反应分析脑脊液中H+浓度中枢化学感受器脑脊液中PCO2+H2O碳酸酐酶H2CO3中枢化学感受器H+HCO3-动脉血中PCO2升高CO2血脑屏障CO2的两种作用途径中枢化学感受器动脉血中PCO2升高H+外周化学感受器CO2潴留中枢化学感受器发生适应呼吸中枢高浓度氧化学感受器呼吸中枢低氧外周化学感受器呼吸中枢O2呼吸肌本体感受性反射肌梭和腱器官是骨骼肌的本体感受器,它们所引起的反射为本体感受性反射。γ环路—肌梭感受器兴奋传入神经脊髓运动神经元动作电位传出神经梭外肌收缩防御性呼吸反射咳嗽反射喷嚏反射本章重点肺通气和肺换气的原理气体的血液运输形式呼吸节律的产生呼吸运动的调节
本文标题:7-呼吸系统
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