大学生理学 呼吸系统课件.ppt
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1、Chapter 10.呼 吸,respiration,2,呼吸(respiration),呼吸是机体与外界环境之间的气体交换过程意义:呼吸运动必须不停地进行,才能保证新陈代谢的正常进行和内环境稳定,3,呼吸过程由三环节构成,外呼吸 external respiration 肺通气 pulmonary ventilation 肺换气 gas exchange in lung气体在血液中的运输 transport of gas in the blood内呼吸 internal respiration 组织换气 tissue respiration 细胞呼吸 cellular respiration
2、,4,第一节.呼吸的功能结构functional structure of respiration,呼吸道是气体出入肺的通道肺泡是气体交换的主要场所胸廓的节律性运动是实现肺通气的动力胸膜腔位于肺与胸廓之间起偶联作用,5,呼吸道(respiratory tracts),上呼吸道:鼻、咽、喉下呼吸道:包括气管、支气管及分支直至呼吸性细支气管。共分支23级,管壁的软骨组织逐渐减少,平滑肌细胞渐增,管壁内有粘膜和黏液腺平滑肌受神经和体液因素的调节改变气道口径和阻力,调整通气量,6,7,Lungs Anatomy,8,肺泡(alveoli),肺的功能单位,单层上皮细胞构成,上皮外是丰富的毛细血管网,3亿
3、多肺泡,气体交换面积达70m2呼吸膜肺泡表面活性物质,9,呼吸膜(respiratory membrane),肺部气体交换所经历的肺泡毛细血管膜,电镜下有六层结构,总厚度不到1微米,通透性大肺泡表面活性物质液体层肺泡上皮层间质毛细血管基膜层内皮层,10,肺泡表面活性物质具有降低表面张力的作用,防止肺泡塌陷,11,胸廓(thorax),胸廓由肋骨、胸骨、胸椎构成骨架,附着的软组织构成其四壁,底部由膈肌封闭的弹性的中空结构,吸气肌,呼气肌,12,胸廓(thorax),肺的节律性扩张是由胸廓的节律性舒缩活动引起的,13,第二节.肺通气 pulmonary ventilation,肺通气是肺与外界环境
4、之间的气体交换过程,维持肺泡内高浓度O2和低浓度CO2环境肺通气的原理肺通气能力评价,14,肺通气的原理principles of pulmonary ventilation,肺通气的动力肺内压与胸内压的变化肺通气的阻力,15,肺通气的动力driving force of pulmonary ventilation,直接动力是肺内压与大气压之差原动力则是呼吸肌的舒缩呼吸肌的收缩和舒张造成的胸廓的扩大与缩小称为呼吸运动(respiratory movement),Inspiration expiration,16,吸气为主动过程,吸气肌(膈肌和肋间外肌)收缩做功;平静呼气为被动过程,不需吸气肌做
5、功,但用力呼气时需呼气肌(肋间内肌)做功;用力吸气时辅助吸气肌也参加收缩,胸式呼吸thoracic respiration腹式呼吸abdominal respiration,17,膈肌是主要的吸气肌,18,2.肺内压与胸内压的变化intrapulmonary pressure and intrapleural pressure,19,2.肺内压与胸内压的变化intrapulmonary pressure and intrapleural pressure,平和呼吸的肺内压呈周期性变化,幅度3-4mmHg,吸气时为负,呼气时为正胸内压是胸膜腔内压,通常为负压,也随着呼吸运动发生节律性变化,胸内负
6、压由肺的回缩力造成胸内负压的生理意义:维持肺泡的扩张状态,有利于肺通气;降低CVP,有利于静脉回流。,20,3.肺通气的阻力resistances in pulmonary ventilation,胸壁和肺的弹性阻力,70气道阻力(非弹性阻力),30呼吸功(respiratory work):呼吸运动中呼吸肌克服弹性和非弹性阻力完成肺通气所做的功,反映呼吸耗能,21,二.肺通气能力评价evaluation of pulmonary ventilation,22,二.肺通气能力评价evaluation of pulmonary ventilation,肺容量(lung capacity),潮气量
7、0.40.5补吸气量1.52.0补呼气量0.91.2余气量1.01.5肺活量3.5/2.5时间肺活量肺总容量5.0/3.5,23,24,肺通气量(ventilation volume)每分通气量潮气量呼吸频率(6.0-7.5L/min)每分最大通气量可达100L/min每分肺泡通气量 解剖无效腔(anatomic dead space)与肺泡无效腔合称生理无效腔(physiological dead space)每分肺泡通气量=(潮气量解剖无效腔)呼吸频率,约为肺通气量的70,深慢呼吸时增加,二.肺通气能力评价evaluation of pulmonary ventilation,25,26,
8、第三节.呼吸气体的交换 gas exchange,气体交换包括肺换气(肺泡与血液之间)和组织换气(血液与组织细胞之间),都通过扩散方式实现气体交换的原理影响肺换气的因素,27,一.气体交换的原理principles of gas exchange,气体的分压 各种气体扩散的方向取决于该气体的分压差,而某气体的分压与它所占的容积百分比成正比,28,肺换气(pulmonary exchange)组织换气(tissue exchange),一.气体交换的原理principles of gas exchange,29,二.影响肺换气的因素factors influencing gas exchange
9、,扩散速率 不仅取决于分压差,也与气体溶解度和分子质量有关,CO2的扩散速率是O2的2倍呼吸膜的厚度与面积 肺泡总扩散面积70m2,安静状态下呼吸膜扩散面积40m2,有相当大的储备,运动时增加;病理情况下呼吸膜增厚或面积下降通气/血流比值(VA/Q),30,肺换气的效率依赖于肺泡通气量与肺血流量之间的协调。正常VA/Q 0.84,意味着静脉血在通过肺毛细血管时全部变成动脉血;比值增大说明肺泡无效腔增大;比值下降相当于发生功能性动静脉短路。两种情况都可能造成机体缺氧,通气/血流比值(VA/Q),31,第四节.气体在血液中的运输gas transport in the blood,O2和CO2均以
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