呼吸3

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呼吸3

  1. 1. 第五章 呼 吸 四川大学华西医院急诊医学科 主讲: 何庆 教授
  2. 2. 目的与要求 <ul><li>熟悉呼吸的概念及呼吸的基本过程。 </li></ul><ul><li>了解呼吸器官的结构特点及功能意义。 </li></ul><ul><li>掌握肺内压的变化,胸膜腔负压的形成及意义,肺表面活性物质的来源及意义,用力呼气量及肺泡通气量的概念及意义。 </li></ul><ul><li>掌握肺换气的原理和影响因素,肺通气 / 血流比值的概念和意义。 </li></ul><ul><li>熟悉气体运输的形式,掌握氧与 Hb 结合的特征、氧解离曲线的概念及影响因素。 </li></ul><ul><li>熟悉呼吸中枢的概念和部位,掌握化学感受器的种类和化学性因素调节的途径。 </li></ul><ul><li>熟悉肺牵张反射的概念及意义。 </li></ul>
  3. 3. 目 录 第一节 肺 通 气 第三节 气 体 运 输 第四节 呼吸运动的调节 第二节 气 体 交 换 概 述
  4. 4. 概 述 呼吸: 机体与外界环境之间的气体交换过程。 呼吸全过程:
  5. 5. 呼吸道 上呼吸道 下呼吸道 呼吸道:具有加温、加湿、过滤和清洁作用 一、呼吸道 ( Airway )
  6. 6. <ul><li>: 呼吸道的平滑肌受神经、体液因素的调节 </li></ul><ul><li>植物神经系统:副交感神经使呼吸道 平滑肌收缩 </li></ul><ul><li>交感神经使呼吸道 平滑肌舒张 </li></ul>收缩:组织胺、 5-HT 、内皮素、缓激肽 舒张:儿茶酚胺、 PGE 2 、 氨茶碱 化学因素
  7. 7. 肺泡上皮细胞 Ⅰ 型细胞 Ⅱ 型细胞 二、肺泡
  8. 8. 三、胸廓
  9. 9. 第一节 肺 通 气  一、 肺通气概念 二、肺通气结构 血管网 粘液腺 加湿、加温、过滤、清洁 纤 毛 迷走 N->ACh+M 受体->收缩->气道阻力↑ 平滑肌 ( 故哮喘病人夜间发作较多 ) 交感 N->NE+β 2 受体->舒张->气道阻力↓ ( 拟交感药物治疗哮喘 ) 注 : 体液因素 ( 组织胺、 5-HT 、缓激肽等 )-> 强烈收缩 呼吸肌:与肺通气的动力有关 胸膜腔:其负压与肺扩张有关 呼吸道
  10. 10. 三、肺通气原理 (一)肺通气的动力 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 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
  11. 11. 1. 呼吸运动 (1) 型式 : 按呼吸深度分 : 平静呼吸和用力呼吸; 按动作部位分 : 胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。 混合呼吸 : 正常成人。  腹式呼吸 : 婴儿、胸膜炎、胸腔积液。 胸式呼吸 : 严重腹水、腹腔有巨大肿块、 (2) 频率 : 成人 :12 ~ 18 次 / 分 婴儿 :60 ~ 70 次 / 分 妊娠、肥胖。
  12. 12. (3) 过程 : ① 平静呼吸 : 肺内压>大气压, 气体经呼吸道出肺 胸廓容积缩小 , 肺被动缩小 膈肌和肋间外肌舒张, 肋骨和膈肌弹性回位, 缩小胸廓 上下、前后、左右径 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 ( 因肺无主动扩缩的组织结构 ) 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、左右径 吸 气 呼 气
  13. 13. ② 用力呼吸 : 用力吸气时,辅助吸气肌也参加,胸廓容积进一步扩大。 用力呼气时,除吸气肌舒张外,呼气肌也参加(肋间内肌 + 腹壁肌收缩),胸廓容积进一步缩小。 ③ 人工呼吸 : 基本原理 : 使肺内与外界大气压间产生压力差 方法 : 负压吸气式 ( 压胸法 ) 正压吸气式 ( 口对口呼吸法,呼吸机 ) (4) 特点 : ① 平静呼吸时,吸气是主动的,呼气是被动的。 ② 用力呼吸时,吸气和呼气都是主动的。 ③ 平静呼吸时,肋间外肌所起的作用<膈肌。
  14. 14. 2. 肺内压 : 肺内压是指肺内气道和肺泡内气体的压力。 平静吸气初 : 肺内压 < 大气压 =0.3 ~ 0.4kPa-> 气入肺 平静吸气末 : 肺内压 = 大气压──────->气流停 平静呼气初 : 肺内压 > 大气压 =0.3 ~ 0.4kPa-> 气出肺 平静呼气末 : 肺内压 = 大气压──────->气流停 用力呼吸时 : 肺内压的升降变化有所增加。 如:故意闭住声门而作剧烈呼吸运动。
  15. 15. 3. 胸内压 ( 1 )概念 : 胸内压是指胸膜腔内的压力。 ( 2 )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 :
  16. 16. ( 3 ) 压力 : 平静吸气时 : 胸内压 < 大气压 =0.7 ~ 1.3kPa 呼气时 : 胸内压 < 大气压 =0.4 ~ 0.7kPa 特点 : ① 平静呼吸时胸内压始终为负压; ② 用力呼吸时负压变动更大; ③ 有时可为正压 ( 如紧闭声门用力呼吸 ) 。
  17. 17. ( 4 )成因 : 前提条件 : ① 有少量浆液的密闭腔; ② 肺和胸廓是弹性组织; ③ 胸廓自然容积 > 肺容积; ④ 壁层胸膜紧贴于胸廓内壁 , 大气压对其影响极小。 形成因素 : 两种方向相反作用力的代数和   胸内压=大气压-肺回缩力   胸内压= 0 -肺回缩力 迫使脏层胸膜回位 迫使脏层胸膜外移使肺扩张 ( 肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力 ) 肺 回 缩 力 ( 大 气 压 ) 肺 内 压
  18. 18. (5) 生理意义 : 纽带作用; 维持肺处于扩张状态; 促进血液和淋巴液的回流。 结论: 胸膜腔内负压是脏层胸膜受到两个相反作用力相互抵消的代数和 , 经脏层胸膜间接反映在胸膜腔的压力。
  19. 19. (二)肺通气的阻力    呼吸运动产生的动力 , 在克服肺通气所遇到的阻力后 , 方能实现肺通气。阻力增高是临床肺通气障碍的常见原因。 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 + 气道半径有关 粘滞阻力 惯性阻力 肺弹性回缩力 : 1/3 肺泡表面张力: 2/3 常态下可忽略不计
  20. 20. 1. 弹性阻力 : (1) 肺的弹性阻力 ① 度量法 : = 顺应性 =(1/ 弹性阻力 ) 顺应性: 指在外力作用下弹性组织的可扩张性。 顺应性大 = 易扩张 = 弹性阻力小 顺应性小 = 不易扩张 = 弹性阻力大 肺容积变化 (△V) 肺顺应性 (C L )= ─────── = 0.2L/cmH 2 O 跨肺压变化 (△P) ‖ 肺内压与胸膜腔内压之差 测得的肺顺应性( L/cmH 2 O ) 比顺应性 = ———————————————————— 肺总量( L ) 因肺顺应性还受肺总量的影响,所以应测单位肺容量下的顺应性,即比顺应性。
  21. 21. ② 来源: 肺的弹性阻力 Ⅰ . 肺泡表面张力 离体肺在充气和充水时(扩张肺至相同容积),可见充气所需的压力 > 充水。 说明肺泡内液 - 气界面(表面张力)是否存在,与肺的弹性阻力有着密切关系 。 肺泡内的液 - 气界面,因界面层的液体分子受力不均匀,表现的内聚力(表面张力)方向是向中心的 -> 使肺泡缩小。 肺弹性组织回缩力 :1/3 肺泡表面张力 :2/3
  22. 22. 根据 Laplace 定律 : P(N/cm) =———————— 肺泡内压力 (P): 与表面张力 (T) 成正比 , 与肺泡半径 (r) 成反比。 肺泡表面张力的作用: a. 肺泡回缩->肺通气(吸气)阻力 b. 肺泡内压不稳定->肺泡破裂或萎缩 c. 促肺泡内液生成->产生肺水肿 2T(N/cm) r(cm)
  23. 23. Ⅱ . 表面活性物质 : 来源: 肺泡Ⅱ型细胞分泌,单分子层分布于肺泡液 - 气界面上,其密度随肺泡的张缩而改变。 成分 : 二棕榈酰卵磷脂 ( DPL 或 DPPC ) 。 作用: a. 降低肺泡表面张力->降低吸气阻力; b. 减少肺泡内液的生成->防肺水肿的发生 ;
  24. 24. c. 维持肺泡内压的稳定性->防肺泡破裂或萎缩; 临床 : ● 成人肺炎、肺血栓等->表面活性物质↓->肺不张。 ● 6 ~ 7 个月胎儿才开始分泌表面活性物质,故早产儿可因缺乏表面活性物质而发生肺不张和新生儿肺透明膜病->呼吸窘迫综合征。 吸 气 肺泡表面积↑ DPL 分散 降表面张力的作用↓ 肺泡表面张力↑ 肺泡回缩 防肺泡破裂 ( 呼气 ) ( ↓ ) ( 密集 ) ( ↑ ) ( ↓ ) ( 扩张 ) ( 萎陷 )
  25. 26. ( 2 ) 胸廓的弹性阻力 胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成。 ① 胸廓处于自然位置时 ( 肺容量≈ 67 % ) ,不表现有弹性回缩力; ② 胸廓缩小时 ( 肺容量< 67 % ) ,胸廓的弹性回缩力向外 = 吸气的动力,呼气的阻力; ③ 胸廓扩大时 ( 肺容量> 67 % ) ,胸廓的弹性回缩力向内 = 吸气的阻力,呼气的动力。 肺容量变化 (△P) 胸廓顺应性= ──────── = 0.2L/cmH 2 O 跨壁压 (△P)
  26. 27. ( 3 ) 影响弹性阻力的因素   ①肺充血、肺不张、表面活性物质减少、肺纤维化和感染等原因->肺弹性阻力↑ ( 肺顺应性↓ )-> 吸气困难。 ② 肺气肿时->肺弹性成分破坏->肺回缩力↓->肺弹性阻力↓ ( 肺顺应性↑ )-> 呼气困难。 故肺顺应性加大并不一定表示肺通气功能好。 ③ 肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹内占位病变等原因->弹性阻力↑ ( 顺应性↓ )-> 但引起通气障碍的情况较少。
  27. 28. 2. 非弹性阻力—— 气道阻力 ⑴ 气道阻力特点 : ① 只在呼吸运动时产生; 流速快->阻力大 ② 与气体流动形式有关: 层流->阻力小 湍流->阻力大 ③ 与气道半径的 4 次方成反比: ( R∝1 / r 4 )
  28. 29. ⑵ 影响气道阻力的因素 : ① 跨壁压:呼吸道内压力高->跨壁压大->管径被动扩大->阻力↓。 ② 肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用:小气道的弹性组织对无软骨支持的细支气管保持通畅。 ③ 气道管壁平滑肌舒缩活动: 迷走 N->Ach + M 受体->收缩->气道阻力↑ 交感 N->NE +β 2 受体->舒张->气道阻力↓ 非 NE 非 Ach 共存递质的调制 ( 如神经肽) ④ 高气压:如深潜水环境下 , 由于气体密度增大 , 气道阻力增大 , 呼吸减慢加深 , 增加了呼吸肌作功和能量消耗。
  29. 30. ⑤ 化学因素的影响: ◇ 儿茶酚胺->气道平滑肌舒张。 ◇ PGF 2 α -> 气道平滑肌收缩; PGE 2 -> 气道平滑肌舒张。 ◇ 过敏反应时肥大细胞释放的组胺->气道平滑肌收缩。 ◇ 吸入气 CO 2 ↑-> 反射性支气管收缩。 ◇ 哮喘病人的气道上皮合成、释放肺内皮素↑->气道平滑肌收缩。
  30. 31. 四、肺容量和肺通气量 ( 一 ) 肺容量
  31. 32.   机能余气量 =余气量+补呼气量   肺总容量 =肺活量+余气量 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。 正常值: t 1 末 =83 %, t 2 末 =96 % ,t 3 末 =99 % 。 意义:反映肺活量容量的大小、呼吸所遇阻力的变化,是评价肺通气功能较好指标,阻塞性肺疾患的时间肺活量↓。
  32. 33. ( 二 ) 肺通气量: ⒈ 每分通气量 = 潮气量 × 呼吸频率 ( 次 / 分 ) 最大通气量 = 最大限度潮气量 × 最快呼吸频率 ( 次 / 分 ) 通气贮存量百分比 = ——————————————————— 2. 肺泡通气量 = ( 潮气量 - 无效腔量 )× 呼吸频率 解剖无效腔 :无气体交换能力的腔(从上呼吸道->呼吸性细支气管)。 肺泡无效腔 :因无血流通过而不能进行气体交换的肺泡腔。 生理无效腔 =解剖无效腔+肺泡无效腔 最大通气量 最大通气量 - 每分通气量 ×100% ≥ 93%( 反映通气贮备能力 ) = 6 ~ 8 L/min = 70 ~ 120 L/min = 4.2 ~ 6.3 L/min
  33. 34. 第三节 气体交换 肺换气:肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换 组织换气:组织细 胞与组织毛细血管血液之间的气体交换
  34. 35. 一、气体交换的原理 形式 :单纯扩散 动力 :气体分压(张力)差 气体扩散速率 ( Diffusion rate , D ):单位时间内气体扩 散的容积。 D ∝ △P . . . T S √ MW A d 分压差 × 扩散面积 × 溶解度 × 温度 扩散距离 × 分子量平方根 D =
  35. 36. <ul><li>(一)气体分压差 </li></ul>2. 血液及组织中的气体分压 [ kPa ( mmHg )] 1. 呼吸气与肺泡气的分压 6.6 (50) 6.1 (46) 5.3 (40) PCO 2 4.0 (30) 5.3 (40) 13.3 (100) PO 2 组织 混合静脉血 动脉血
  36. 37. (二)气体的分子量与溶解度 溶解度 (solubility) :在 1 个大气压下, 37℃ 时, 每 100ml 液体中所溶解的气体 ml 数。 O 2 的分子量: 32 CO 2 的分子量: 44 <ul><ul><li>CO 2 的扩散系数是 O 2 的 20 倍 </li></ul></ul>
  37. 38. (三)扩散的面积和距离 (四)温度 CO 2 溶解度: 51.5/100ml O 2 溶解度: 2.14/100ml <ul><ul><li>PO 2 ↓ 和 PCO 2 ↑ 时,刺激呼吸,有助于 </li></ul></ul><ul><ul><li>CO 2 的排出,却几乎无助于 O 2 的摄取 </li></ul></ul>
  38. 39. 二、肺换气 结构基础:呼吸膜 动力:气体的分压差 静脉血 动脉血 (一)肺换气过程 O 2 CO 2
  39. 40. <ul><li>CO 2 和 O 2 的扩散仅需 0.3 秒即达到平衡 </li></ul><ul><li>血液流经肺毛细血管耗时 0.7 秒 </li></ul>
  40. 41. (二) 影响肺换气的因素 1. 呼吸膜的厚度: 肺泡— 毛细血管膜 <ul><li>由六层组成,约 0.2 ~ </li></ul><ul><li>1.0μm </li></ul>肺纤维化与肺水肿均 可使呼吸膜变厚
  41. 42. 3. 通气 / 血流比值 (Ventilation/perfusion ratio) 每分 肺泡通气量 与每分 肺血流量 之间的比值。 0.84
  42. 43. V A / Q (dead space) 肺泡无效腔 VA/Q↑ (肺血管栓塞) VA/Q↓ (支气管痉挛) V A / Q >0.84 <0.84 (functional shunt) 功能性动 - 静脉短路
  43. 44. 组织中气体交换的原理与在肺中交换相似,但该处交换在液相中进行,且扩散膜两侧的 O 2 、 CO 2 分压差随细胞内氧化代谢强度和组织血流量而异。 三、组织换气
  44. 45. <ul><li>概念: 血液与组织细胞之间的气体交换过程。 </li></ul>结构基础:毛细血管壁、细胞膜 动力:气体的分 压差 静脉血 动脉血
  45. 46. 血液 O 2 和 CO 2 的含量( ml / 100ml 血液) 第三节 气体在血液中的运输 物理溶解 物理溶解 合计 化学溶解 合计 52.91 50.0 2.91 48.93 46.4 2.53 CO 2 15.31 15.2 0.11 20.31 20.0 0.31 O 2 混合静脉血 动脉血 化学结合
  46. 47. 在肺脏氧与二氧化碳运输形式
  47. 49. 在组织氧与二氧化碳运输形式
  48. 51. <ul><li>两种形式 :物理溶解、化学结合 (为主) </li></ul><ul><li>两种形式处在动态平衡之中 :气体应在溶解状态下进行交换;化学结合形式可看作贮备体 </li></ul>(一)物理溶解 PO 2 为 13.3KPa(100mmHg) 时, 100ml 血液只溶解 0.3ml 的 O 2 。 一、氧的运输 (二)化学结合
  49. 52. <ul><li>1. O 2 与 Hb 结合的特征 </li></ul><ul><ul><li>血液中的氧主要以氧合 Hb ( HbO 2 )形式运输 </li></ul></ul><ul><ul><li>( 1 )可逆、快速、不需要酶催化、受 O 2 分压的影响 </li></ul></ul><ul><li>Hb + O 2 HbO 2 </li></ul><ul><ul><li>( 2 ) O 2 与 Hb 结合为 氧合作用 ,不是 氧化作用 </li></ul></ul><ul><ul><li>( 3 )氧解离曲线呈 S 型,与 Hb 的变构效应有关 </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>R 型(疏松型):氧合 Hb </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>T 型(紧密型):去氧 Hb </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>R 型对 O 2 亲和力是 T 型数百倍 </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>协同效应 </li></ul></ul></ul>(oxygenation) (oxidation) PO 2 高的肺部 PO 2 低的组织
  50. 53. <ul><li>( 4 ) HbO 2 呈鲜红色,去氧 Hb 呈暗红色 </li></ul><ul><li>( 5 ) 1 分子 Hb 可结合 4 分子 O 2 </li></ul><ul><li>Hb 氧容量 (Oxygen capacity of Hb) : 100ml 血液中 Hb 所能结合的最大 O 2 量。取决于 Hb 的浓度。 </li></ul><ul><li>Hb 氧含量 (Oxygen content of Hb) : 100ml 血液中 Hb 实际结合的 O 2 量。取决于 PO 2 。 </li></ul><ul><li>Hb 氧饱和度: Hb 氧含量 </li></ul><ul><li>(Oxygensaturation of Hb)   Hb 氧容量 </li></ul><ul><li>紫绀:去氧 Hb > 5 g /100ml (体表表浅毛细血管血液中) </li></ul>100% ×
  51. 54. 2. 氧解离曲线 ( oxygen dissociation curve) : S 型 氧离曲线 是显示 PO 2 与 Hb 氧饱和度关系的曲线
  52. 55. <ul><ul><li>在 PO 2 为 8.0~13.3kPa ( 60~100mmHg )这个范围内,是 Hb 与 O 2 结合的部分。 </li></ul></ul><ul><ul><li>PO 2 的变化对 Hb 氧 饱和度影响不大。 </li></ul></ul><ul><ul><li>只要 PO 2 不低于 8.0kPa ( 60mmHg ), Hb 氧 饱和度仍维持在 90 % 以上。 </li></ul></ul>( 1 )氧解离曲线的上段(较平坦)
  53. 56. <ul><li>PO 2 为 5.3 ~8.0 kPa , ( 40 ~ 60 mmHg )这个范围内,是 HbO 2 释放 O 2 的部分。 </li></ul><ul><ul><li>当 PO 2 = 40mmHg (混合静脉血), Hb 氧饱和度 = 75% (氧含量为 14.4ml/100 ml ),而 PO 2 =100mmHg ( 动脉血), Hb 氧饱和度 = 97.4 % (氧含量为 19.4ml /100 ml ),表明 100 ml 动脉血流经组织时,释放 5 ml 的 O 2 供组织利用。 </li></ul></ul>HbO 2 释放进组织的 O 2 量 动脉血中氧含量 <ul><li>氧利用系数 = </li></ul>100% (正常为 25% ) ( 2 )氧解离曲线中段(较陡直) ×
  54. 57. <ul><li>PO 2 稍有下降, HbO 2 释放大量的 O 2 ,有利于运动时组织的供氧。 </li></ul><ul><li>当组织活动加强时,耗 O 2 量增多( PO 2 低至 2.0 kPa 以下),氧利用系数达到 75% (代表 O 2 贮备)。 </li></ul>( 3 )氧解离曲线下段(最陡直) PO 2 为 2.0 ~ 5.3kPa ( 15 ~40mmHg )这个范围内,是 HbO 2 与 O 2 解离的部分。
  55. 58. <ul><li>3. 影响氧解离曲线的因素 </li></ul><ul><li>( 1 ) pH 和 Pco 2 的影响 </li></ul><ul><ul><li>pH ↓ 或 Pco 2 ↑ , Hb 对 O 2 的亲和力降低, P 50 增大,曲线右移;反之,曲线左移。 </li></ul></ul><ul><ul><li>酸度对 Hb 与 O 2 亲和力的影响称为波尔效应( Bohr effect ) </li></ul></ul><ul><ul><li>波尔效应的生理意义: </li></ul></ul><ul><ul><li>① 促进肺毛细血管中 Hb 与 O 2 的结合; </li></ul></ul><ul><ul><li>② 有利于组织毛细血管释放 O 2 ,以满足组织代谢的需要。 </li></ul></ul>
  56. 59. <ul><ul><li>( 2 )温度的影响 </li></ul></ul><ul><ul><li>温度 ↑ , Hb 对 O 2 亲和力降低, P 50 增大,曲线右移,促使 O 2 的释放; </li></ul></ul><ul><ul><li>温度 ↓ , Hb 对 O 2 亲和力升高, P 50 减小,曲线左移, O 2 释放减少。 </li></ul></ul><ul><ul><li>( 3 ) 2,3- 二磷酸甘油酸( 2,3-DPG ) </li></ul></ul><ul><ul><li>2,3-DPG 浓度 ↑ , Hb 与 O 2 亲和力降低, P 50 增大,曲线右移,促使 HbO 2 解离; </li></ul></ul><ul><ul><li>2,3-DPG 浓度 ↓ , Hb 与 O 2 亲和力升高, P 50 减小,曲线 左 移。 </li></ul></ul>
  57. 60. pH ↑ 或 Pco 2 ↓ ,温度 ↓ , 2,3-DPG 浓度 ↓ , 氧解离曲线 左移( A 图) pH ↓ 或 Pco 2 ↑ ,温度 ↑ , 2,3-DPG 浓度 ↑ , 氧解离曲线 右移( C 图) 正常( B 图)
  58. 61. <ul><li>4. 其它因素 </li></ul><ul><li>Fe 2+ Fe 3+ , Hb </li></ul><ul><li>失去对 O 2 的亲和力 </li></ul><ul><li>胎儿的 Hb 与 O 2 高亲 </li></ul><ul><li>和力大 </li></ul><ul><li>异常 Hb 对 O 2 亲和力 </li></ul><ul><li>低 </li></ul><ul><li>CO 对 Hb 的亲和力比 </li></ul><ul><li>O 2 高出 250 倍 </li></ul>
  59. 62. 二、 CO 2 的运输 (一) 物理溶解 CO 2 的 溶解的量约占 CO 2 的总运输量的 5% (二) 化学结合 碳酸氢盐 氨基甲酸 Hb
  60. 63. <ul><li>1. 碳酸氢盐 </li></ul><ul><li>红细胞: CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 HCO 3 ¯ + H + </li></ul><ul><li>快速、可逆、碳酸酐酶能加速反应 5000 倍 </li></ul><ul><ul><li>氯转移 : </li></ul></ul><ul><li>HCO - 3 - Cl - 载体将 Cl - 从血浆移入红细胞 </li></ul><ul><li>2. 氨基甲酸 Hb </li></ul><ul><li>Hb ( NH 2 ) O 2 + H + + CO 2 HHbNHCOOH + O 2 </li></ul>氧合作用是主要的调节因素 在组织 在肺部 碳酸酐酶
  61. 64. 的 运 输 CO 2 ( 88% ) ( 7% )
  62. 65. (三) CO 的解离曲线 非 S 型、呈线性关系、无饱和点
  63. 66. <ul><li>Haldane 氏效应: O 2 与 Hb 结合促进 CO 2 释放的效应。 </li></ul><ul><li>去氧 Hb 较易与 CO 2 结合形成 HbNHCOOH ,去氧 Hb 的酸性弱于 HbO 2 ,也易与 H + 结合,促进反应向左侧进行。 </li></ul>(四) Hb 氧合作用对 CO 2 运输的影响
  64. 67. 一、呼吸中枢与呼吸节律的形成 <ul><li>(一)呼吸中枢 </li></ul><ul><li>中枢神经系统内,产生和调节呼吸运动的神经细胞群,称为呼吸中枢 (Respiratory center) 。分布在脊髓、延髓、脑桥、间脑、大脑皮质等部位。 </li></ul><ul><li>1. 脊髓:联系高位脑与呼吸肌的中继站、整合某些呼吸反射的初级中枢 </li></ul>第五节 呼吸运动的调节
  65. 68. A 平面 : 在中脑和脑桥之间横切,呼吸无明显变化 D 平面 : 在延髓和脊髓之间横切,呼吸运动停止 B 平面 : 在脑桥上、中部之间横切,呼吸将变慢变 深,如切断双侧迷走神经,则出现长吸式 呼吸 C 平面 : 脑桥和延髓之间横切,长吸式呼吸消失, 出现喘息样呼吸 三级呼吸中枢理论:脑桥上部有呼吸调整中枢,中下部有长吸中枢,延髓有呼吸节律基本中枢。但目前尚未证实存在结构上特定的长吸中枢。
  66. 69. a b c d 迷走神经完整 切断双侧迷走神经 PBKF
  67. 70. <ul><li>① 背侧呼吸组( DRG ): </li></ul><ul><ul><li>在孤束核的腹外侧部,通过脊髓支配膈肌 </li></ul></ul><ul><ul><li>② 腹侧呼吸组( VRG ): </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>疑核、后疑核及面神经后核附近的包钦格复合体,通过脊髓支配肋间内、外肌及腹肌 </li></ul></ul></ul>2. 延髓呼吸中枢
  68. 71. <ul><li>3. 脑桥呼吸调整中枢 </li></ul><ul><ul><li>PBKF 复合体 (臂旁核与 Kölliker-Fuse 核) </li></ul></ul><ul><ul><li>与延脑呼吸核团有双向联系 </li></ul></ul><ul><ul><li>破坏 PBKF 及切断迷走神经 长吸式呼吸 抑制吸气的呼吸调节中枢位于 PBKF </li></ul></ul><ul><li>4. 高位脑—大脑皮层、边缘系统、下丘脑 </li></ul><ul><ul><li>大脑皮层: 随意呼吸调节系统 </li></ul></ul><ul><ul><li>下位脑干: 不随意的自主呼吸节律调节系统 </li></ul></ul>
  69. 72. (二)呼吸节律的形成 <ul><li>神经元网络学说 </li></ul><ul><li>中枢吸气活动发生器与吸气切断机制 (Inspiratory off-switch mechanism) </li></ul>
  70. 73. (一)化学感受性反射 二、呼吸的反射性调节 潮气量 呼吸频率 呼 吸 中 枢 效应器 (呼吸肌) 动脉血 PCO 2 PO 2 H + 化学感受器
  71. 74. 主动脉体 (aortic bodies) 颈动脉体 (carotid bodies) 外周化学感受器 (peripheral Chemoreceptor) 化学感受器 (chemoreceptor) 中枢化学感受器 (central Chemoreceptor) 迷 走 神 经 窦 神 经 呼吸中枢
  72. 75. ( 1 )外周化学感受器 ( peripheral chemorecptor) <ul><ul><ul><li>动脉 PO 2 、 PCO 2 、 pH 刺激颈动脉体和主动脉体 </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>化学感受器( + ) 延髓呼吸中枢( + ) 呼吸加深加快 </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>颈动脉体主要调节呼吸 </li></ul></ul></ul>
  73. 76. ( 2 )中枢化学感受器 ( central chemorecptor) 中枢 化学 感受器 H + 局部冷却阻断 电凝固 电刺激等
  74. 77. 1. CO 2 、 H + 、 缺 O 2 对呼吸运动的调节
  75. 78. <ul><ul><li>CO 2 对维持呼吸和呼吸中枢兴奋性是必要的,是调呼吸活动的生理性因素,是经常起作用的重要化学刺激。 </li></ul></ul>对呼吸运动的调节 CO 2 1% CO 2 4% CO 2 7% CO 2 呼 吸 明 显 增 强 P CO 2
  76. 79. 时间过长 过度通气 P CO 2 过低 对呼吸 兴奋作用解除 呼吸暂停
  77. 80. <ul><ul><li>但 CO 2 过度积聚,压抑中枢神经系统,出现呼吸困难、头昏,甚至昏迷,称为 CO 2 麻醉 </li></ul></ul>呼吸中枢 P CO 2 CO 2 >7% P CO 2 过 高 直 接 抑 制 呼 吸 中 枢 对呼吸运动的调节 CO 2
  78. 81. 颈动脉体 灌流液 颈动脉体对 P CO 2 的反应 记录电极 P CO 2 颈动脉体 放电频率
  79. 82. 人工 脑脊液     H + 不变 P CO 2   中枢化学感受器对 P CO 2 的反应
  80. 83.     分 析 脑脊液中 P CO 2 脑脊液中 H + 浓度 中枢化学感受器
  81. 84. +  H 2 O 碳酸酐酶 H 2 CO 3 中枢 化学 感受器 H + HCO 3 - 动脉血中 PCO 2 升高 CO 2   血脑屏障
  82. 85. CO 2 的 两 条 作 用 途 径 中枢化学感受器 动脉血中 PCO 2 升高 H + 外周化学感受器
  83. 86. <ul><li>动脉血中 [H + ] 呼吸加深加快 肺通气量增多 </li></ul><ul><li>中枢化学感受器对 H + 的敏感性较外周化学感受器大 </li></ul><ul><li>25 倍, H + 透过血脑屏障的速度较慢,限制其作用。 </li></ul><ul><li>脑脊液中的 [H + ] 才是中枢化学感受器的最有效的刺 </li></ul><ul><li>激。 </li></ul>2. H + 对呼吸运动的调节
  84. 87. 脑脊液 中的 H + H + 浓度 中枢化学 感受器 外周化学 感受器 对呼吸运动的调节 H +
  85. 88. 颈动脉体 灌流液 H + 浓度 切除迷走神经、窦神经 颈动脉体灌流液中 H + 浓度 对呼吸的影响
  86. 89. 3. 缺 O 2 对呼吸运动的调节 <ul><li>呼吸气中的 PO 2  呼吸加深加快   肺通气量 </li></ul><ul><li>仅当 PO 2 低于 10.64kPa ( 80mmHg )才有调节作用, </li></ul><ul><li>对正常呼吸的调节作用不大。 </li></ul><ul><li>PO 2 下降主要作用于外周化学感受器,缺氧对呼吸中 </li></ul><ul><li>枢的直接作用是抑制 </li></ul><ul><li>当中枢化学感受器对 CO 2 产生适应时, PO 2 对外周化 </li></ul><ul><li>学感受器的刺激在呼吸调节上起重要作用 </li></ul>
  87. 90. P O 2 P O 2 切除迷走神经、窦神经 颈动脉体 灌流液 颈动脉体灌流液中 P O 2 对呼吸的影响
  88. 91. 小结: P CO 2 中枢化学 感受器 外周化学 感受器 P O 2 H + 浓度
  89. 92. PCO 2 、 H + 及 PO 2 的相互关系 <ul><li>PCO 2 [H + ] ,两者均刺激通气 </li></ul><ul><li>[H + ] 通气 CO 2 抵消一部分由 [H + ] 的刺激作用 </li></ul><ul><li>PO 2 通气 PCO 2 和 [H + ] 减弱了 PO 2 的刺激作用 </li></ul>
  90. 93. <ul><li>(二)机械感受性反射 </li></ul><ul><li>1. 肺牵张反射 ( Hering-Breuer reflex ) </li></ul><ul><li>( 1 ) 肺扩张反射:肺扩张时引起吸气抑制的反射。 </li></ul><ul><li>肺扩张 刺激了气道平滑肌的牵张感受器 延髓 </li></ul><ul><li>吸气切断机制 切断吸气 呼气 </li></ul><ul><li>( 2 ) 肺萎陷反射:肺萎陷到一定程度时反射性地引 </li></ul><ul><li>起吸气的反射。 </li></ul>
  91. 94. <ul><li>2. 呼吸肌的本体感受性反射 </li></ul><ul><li>(三)防御反射 </li></ul><ul><li>咳嗽反射:激惹气道粘膜感受器 呼吸肌 </li></ul><ul><li>强烈收缩 + 会厌关闭 肺内压急剧上升 </li></ul><ul><li>会厌突然开放 从肺内涌出爆发性气流 </li></ul><ul><li>喷嚏反射:激惹鼻粘膜 气体急剧地通过 </li></ul><ul><ul><li>鼻腔喷出(会厌持续开放) </li></ul></ul>
  92. 95. <ul><li>陈施氏呼吸( Cheyne-stokes 氏呼吸):呼吸运动逐渐加强加快,达到最强后,又逐渐减弱减慢,直到呼吸暂停,待一定时间后,又重复上述过程,周而复始。 </li></ul>
  93. 96. <ul><li>Biot 呼吸:多次强呼吸后,出现一次长时间呼吸暂停,如此周而复始。 </li></ul>三、周期性呼吸
  94. 97. 复习思考题 1. 何谓呼吸?呼吸全过程由哪几个环节组成? 2. 肺通气的动力是什么?需要克服那些阻力才能实现肺通气? 3. 胸膜腔负压是如何形成的?有什么生理意义? 4. 简述肺表面活性物质的来源、主要成分、生理作用及意义? 5. 在动物实验中,增大无效腔对呼吸有何影响?为什么? 6. 为什么深而慢的呼吸比浅而快呼吸效率高? 7. 试分析氧解离曲线的特点和生理意义。 8. 试述动脉血中二氧化碳分压升高、氧分压降低、〔 H + 〕升高对呼吸有何影响?为什么?
  95. 98. 谢 谢

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