第七章 呼吸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

第七章呼吸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能第1頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月呼吸的三個環(huán)節(jié)外呼吸或肺呼吸

肺通氣

肺換氣氣體在血液中的運輸內(nèi)呼吸或細(xì)胞呼吸第2頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)呼吸系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)呼吸系統(tǒng)由呼吸道和肺組成。呼吸系統(tǒng)：

上呼吸道—鼻、咽、喉

下呼吸道—氣管、支氣管肺：

肺實質(zhì)—肺泡、支氣管樹

肺間質(zhì)—結(jié)締組織、血管、淋巴管、神經(jīng)第3頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月第4頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）鼻第5頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）喉1．喉軟骨有一塊甲狀軟骨、一塊環(huán)狀軟骨、一塊會厭軟骨、一對杓狀軟骨。2．喉肌喉肌均為骨骼肌，其主要作用是使聲帶緊張和松馳，聲門開大和縮小。3．喉腔上通咽腔喉部，下通氣管第6頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）氣管和支氣管氣管長11-13cm。分為左、右主支氣管。氣管和支氣管由“C”形軟骨環(huán)和連于其間的環(huán)狀韌帶構(gòu)成。氣管軟骨具有支架作用，具有彈性，使管腔保情開放狀態(tài)，以維持呼吸功能的正常進(jìn)行第7頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月二、肺肺由各級支氣管和無數(shù)肺泡組成，同時肺還具有分泌功能。1、位置：左右兩肺位于胸腔內(nèi)，縱隔兩側(cè)，隔的上方。左肺窄長；右肺寬短。形態(tài)：幼兒呈淡紅色；吸入雜質(zhì)沉積，顏色變深。肺密度小于1，可浮于水面；未呼吸過的胎兒肺不含空氣，密度大于1，入水沉。肺內(nèi)側(cè)面中部的凹陷-肺門，是支氣管、肺動脈、肺靜脈出入肺的門戶。左肺-上葉、下葉。

右肺-上葉、中葉、下葉。

第8頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2、肺內(nèi)導(dǎo)管

支氣管樹，共23級分叉。3、肺的血管肺動脈和肺靜脈—小循環(huán)支氣管動脈和支氣管靜脈—大循環(huán)第9頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月三、胸膜及胸膜腔胸膜，分為胸膜臟層和胸膜壁層，之間的間隙稱胸膜腔。根據(jù)附著部位分為肋胸膜、縱隔胸膜和隔胸膜。肋隔隱窩，在肋胸膜和隔胸膜返折處，是最低部位。貼在肺的表面貼在胸壁內(nèi)面第10頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月四、縱隔縱隔是位于兩側(cè)縱隔胸膜之間的器官及結(jié)締組織的總稱。上縱隔：胸腺、頭臂靜脈、上腔靜脈、主動脈、迷走神經(jīng)、氣管、食管等；前縱隔：少數(shù)淋巴結(jié)和疏松結(jié)締組織。中縱隔：心包、心及心血管。后縱隔：胸主動脈、奇靜脈、半奇靜脈、迷走N等。第11頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月主要呼吸肌膈?。簽橄蛏吓蚵〕蜀仿⌒蔚谋獗￠熂?，位于胸腹腔之間，成為胸腔的底和腹腔的頂。第12頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月肋間外肌肋間內(nèi)肌肋間外肌收縮使胸廓擴(kuò)大，肋間內(nèi)肌收縮使胸廓縮小。第13頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)肺通氣肺通氣：肺與外界環(huán)境之間的氣體交換。一、肺通氣的動力和阻力（一）肺通氣的動力1.呼吸運動1)吸氣：肋間外肌、膈肌收縮→肋骨上移→胸廓前后徑和左右徑增大→肺內(nèi)壓下降<大氣壓→氣體入肺泡→吸氣第14頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月膈肌收縮→膈下移→胸廓上下徑增大→肺內(nèi)壓下降<大氣壓→氣體入肺泡→吸氣第15頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2)呼氣肋間外肌、膈肌舒張→肋骨(膈)下(上)移→胸廓前后(上下)徑減小→肺內(nèi)壓上升>大氣壓→肺泡氣體流出→呼氣。*平靜呼吸時,因膈肌收縮而增加的胸腔容積約占總通氣量4/5。所以膈肌收縮在肺通氣中起重要作用。因此，呼吸運動是肺通氣的原動力,由此造成的肺內(nèi)壓與大氣壓的壓差是推動氣體進(jìn)出肺的直接動力。第16頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月3)呼吸運動的形式(1)平靜呼吸:吸氣主動,呼氣被動;用力呼吸:吸氣、呼氣均為主動;呼吸困難臨床的表現(xiàn):呼吸深大，鼻翼扇動，胸部困壓感等。

(2)胸式和腹式呼吸：臨床診斷中的意義第17頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2.肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓：存在于肺泡內(nèi)的壓力。平靜吸氣的范圍。人工呼吸原理：維持肺通氣？

大氣壓第18頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月3.胸膜腔內(nèi)壓胸內(nèi)壓:存在于胸膜腔內(nèi)的壓力。測定方法:直接法；間接(測食管內(nèi)壓)法平靜呼氣末:-5--3mmHg;吸氣末:-10--5mmHg意義:1)有利于維持肺的擴(kuò)張狀態(tài);2)有利于靜脈和淋巴回流。大氣壓不論吸氣還是呼氣，胸膜腔內(nèi)壓均低于大氣壓呈負(fù)壓。第19頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月胸膜腔負(fù)壓的形成彈性回縮力胸膜內(nèi)壓=肺內(nèi)壓+（-肺回縮壓）在呼氣末或吸氣末時，胸膜內(nèi)壓=大氣壓+（-肺回縮壓）當(dāng)大氣壓看為零時=-肺回縮力第20頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月氣胸胸膜破裂肺泡破裂第21頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)肺通氣的阻力肺的彈性阻力占總彈性阻力阻力胸廓的彈性阻力70%

氣道阻力占總阻力非彈性阻力慣性阻力30%粘滯阻力第22頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月1.彈性阻力和順應(yīng)性*彈性阻力:彈性物體對抗外力作用引起變形的力。*順應(yīng)性:指外力作用下彈性物體的可擴(kuò)展性(即順應(yīng)外力引起變形的難易程度)。阻力小者易變形，順應(yīng)性大,故:C=1/R*順應(yīng)性以單位跨壁壓(跨肺壓、跨胸壁壓)P所引起的容積V變化來表示：C=△V/△P=NL/cmH2O

第23頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)肺的彈性阻力和順應(yīng)性肺的彈性阻力:肺擴(kuò)張時產(chǎn)生的回縮力CLung=△V/△P=0.2L/cmH2O△P跨肺壓(為肺內(nèi)壓與胸膜腔內(nèi)壓之差)1)肺靜態(tài)順應(yīng)性曲線第24頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2)比順應(yīng)性①肺順應(yīng)性受肺總量的影響：肺總量大，順應(yīng)性大；肺總量小，順應(yīng)性?、诜伪软槕?yīng)性：單位肺容量下的肺順應(yīng)性。

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用于比較不同大小個體的肺組織彈性阻力測得的肺順應(yīng)性(L/cmH2O)肺總量(L)第25頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月3)肺彈性阻力來源

a肺組織彈性纖維回縮力(占1/3)

b液-氣界面表面張力(占2/3)根據(jù)實驗確定的第26頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月4)表面張力：在液-氣界面由于水分子之間的引力作用而產(chǎn)生的使界面的表面積趨于縮小力。根據(jù)Laplace公式：P=2T/r(P為肺泡的回縮壓；T為表面張力；r為肺泡半徑),將發(fā)生：第27頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月r=0.01cmr=0.005cm氣流方向大肺泡趨于脹破，小肺泡趨于萎陷第28頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月5)肺表面活性物質(zhì)表面活性物質(zhì)：是指具有固定的親水親油基團(tuán)，在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降的物質(zhì)。分泌部位:肺泡Ⅱ型細(xì)胞主要成分:二軟脂酰卵磷脂(DPPC)表面活性物質(zhì)結(jié)合蛋白(SP)生理作用:降低肺泡液-氣界面表面張力，降低7倍-14倍小肺泡或呼氣：表面活性物質(zhì)密度增大，降低表面張力，放置肺泡塌陷；大肺泡或吸氣：表面活性物質(zhì)密度降低，增加表面張力，放置肺泡過度膨脹第29頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月這種作用的生理意義:①有助于維持大小肺泡的穩(wěn)定性②增大順應(yīng)性，維持肺擴(kuò)張，降低吸氣阻力，減少吸氣作功。③防止肺水腫（口吐粉紅色泡沫）有效濾過壓改變：新生兒呼吸窘迫綜合征或左心衰第30頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)胸廓的彈性阻力和順應(yīng)性

1)肺容量/肺總量=67%(平靜吸氣末)胸廓處于自然位置，不表現(xiàn)彈性阻力；2)肺容量/肺總量<67%(平靜呼氣或深呼氣)胸廓縮小，彈力向外，吸氣動力，呼氣阻力；3)肺容量/肺總量>67%(深吸氣)胸廓擴(kuò)大，彈力向內(nèi)，吸氣阻力，呼氣動力；4)

Cchestwall=△V/△P=0.2L/cmH2O△V:胸腔容積的變化△P:跨胸壁壓(為胸膜腔內(nèi)壓與大氣壓之差)第31頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)慣性阻力:氣流在發(fā)動、變速、換向時，因氣流和組織的慣性所產(chǎn)生的阻力.(2)粘滯阻力:來自呼吸時組織相對位移所發(fā)生的摩擦;(3)氣道阻力:來自氣體流經(jīng)呼吸道時氣體分子之間和氣體分子與氣道壁之間的摩擦;占非彈性阻力的80%~90%。氣道阻力的表示：維持單位時間內(nèi)氣體流量所需的壓力差。即:大氣壓與肺內(nèi)壓之差(cmH2O)氣道阻力=單位時間內(nèi)氣體流量(L/s)2、非彈性阻力第32頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月

(4)影響氣道阻力的因素:①氣流速度正比②氣流形式層流阻力小，渦流阻力大③氣道管徑阻力與半徑4次方成反比

a.跨壁壓:氣道內(nèi)壓高,跨壁壓↑→管徑↑,R↓b.肺組織對氣道外向放射狀牽引；c.副交感使氣道平滑肌收縮，交感作用相反；d.化學(xué)因素:PGF2α、組胺、白三烯等使氣道平滑肌收縮；CA、PGE2使之舒張。第33頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月二、肺通氣功能指標(biāo)(一)肺容積和肺容量第二節(jié)肺通氣第34頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月肺容積和肺容量圖解肺總量肺活量功能殘氣量殘氣量補(bǔ)吸氣量深吸氣量補(bǔ)呼氣量潮氣量吸呼呼吸第35頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月肺通氣功能的測定及意義深吸氣量:是衡量最大通氣潛力的指標(biāo)之一。胸廓、胸膜、肺、呼吸肌病變此量減少。功能殘氣量:緩沖呼吸過程中肺泡氣PO2和PCO2變化幅度，維持肺換氣的穩(wěn)定。肺活量:盡力吸氣后，從肺內(nèi)所能呼出的最大氣量。反映了肺一次通氣的最大能力。用力肺活量:一次最大吸氣后，盡力盡快呼氣所能呼出的最大氣量。正常<肺活量。用力呼氣量(時間肺活量):一次最大吸氣后再盡力盡快呼氣時,在一定時間內(nèi)所能呼出的氣量。以它占用力肺活量的百分?jǐn)?shù)表示:1s=80%,2s=96%,3s=99%。是衡量肺通氣功能的最佳指標(biāo)。第36頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)肺通氣量和肺泡通氣量

1.每分肺通氣量定義:每分鐘吸入或呼出的氣體總量(基礎(chǔ)狀態(tài)下測定)。每分通氣量=潮氣量×呼吸頻率=500ml×12次/min=6L/min2.最大隨意通氣量定義:盡力作深、快呼吸時，每分鐘吸入或呼出的最大氣體量。約為150L/min

最大通氣量(150L)—每分通氣量(6L)3.通氣貯量百分比=━━━━━━━━━━━━×100%最大通氣量(150L)≥93%第37頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月解剖無效腔：鼻→終末細(xì)支氣管（150ml）肺泡無效腔：血流在肺分布不均引起4.生理無效腔第38頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月肺泡通氣量定義:每分鐘吸入肺泡的新鮮氣量，是與血液進(jìn)行真正有效氣體交換的氣量。=(潮氣量－無效腔氣量)×呼吸頻率=(500-150)×12=350×12=4.2L/min淺而快呼吸:(250-150)×24=100×24=2.4L/min深而慢呼吸:(1000-150)×6=850×6=5.1L/min第39頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)肺換氣和組織換氣肺換氣：肺泡和血液之間所進(jìn)行的氣體交換組織換氣：血液與組織之間的氣體交換第40頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月一、氣體交換的原理（一）氣體的擴(kuò)散氣體分子不停的進(jìn)行著無定向的運動，其結(jié)果是氣體分子從分壓高處向分壓低處發(fā)生凈轉(zhuǎn)移，這一過程稱為氣體擴(kuò)散。肺換氣和組織換氣就是物理性的擴(kuò)散過程。第41頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月氣體擴(kuò)散遵循著以下物理原則1.氣體從分壓高的一側(cè)向低的一側(cè)擴(kuò)散。2.各氣體的擴(kuò)散方向和量，決定于該氣體的分壓差氣體的擴(kuò)散速度和氣體在液體中的溶解度。3.在液體或氣－液交界面，氣體的擴(kuò)散速度與它在液體中的溶解度密切相關(guān)。溶解度高的擴(kuò)散快。4.分子量大的擴(kuò)散速度慢。第42頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月影響氣體擴(kuò)散的因素1.氣體的分壓差：分壓差大－擴(kuò)散快2.氣體分子量和溶解度：溶解度高，擴(kuò)散快分子量大，擴(kuò)散慢3.肺泡膜的擴(kuò)散面積：擴(kuò)散面積大，擴(kuò)散快安靜狀態(tài)下，肺泡擴(kuò)散面積40m2；運動時肺泡擴(kuò)散面積70m2；疾病狀態(tài)時下降4.擴(kuò)散距離－肺泡膜的厚度（反比關(guān)系）肺纖維化，厚度增加；肺水腫，擴(kuò)散下降5.溫度：液體溫度上升，溶解度上升－擴(kuò)散快第43頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月二、肺換氣過程混合靜脈血PO2是5.32kPa（40mmHg），比肺泡氣的13.82kPa（104mmHg）低，肺泡氣中O2向血液中擴(kuò)散，血液的PO2逐漸上升，最后接近肺泡氣的PO2。混合靜脈血PCO2是6.12kPa（46mmHg），比肺泡氣的5.32kPa（40mmHg）高，血液中CO2向肺泡中擴(kuò)散，血液的PCO2逐漸下降，最后接近肺泡氣的PCO2。第44頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月影響因素1、呼吸膜的厚度呼吸膜很?。槐砻娣e大；交換迅速第45頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2、呼吸膜的面積氣體擴(kuò)散速率與擴(kuò)散面積成正比。運動時，呼吸膜面積增加；肺不張、肺實變、肺氣腫或肺毛細(xì)管關(guān)閉和阻塞，交換表面積減少。第46頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月3、肺通氣/血流比值通氣/血流比值＝4.2升/5升＝0.84（VA/Q）

（安靜時正常值）通氣/血流比值升高：表示有部分肺泡氣不能與血液中的氣體充分交換=肺泡無效腔增大。通氣/血流比值下降：表示有部分血液經(jīng)通氣不良的肺泡，得不到充分氣體交換，相當(dāng)于功能性動－靜脈短路。動靜脈短路：動脈血液不經(jīng)毛細(xì)血管直接流入靜脈的過程。第47頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月第48頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月肺擴(kuò)散容量指各種氣體在單位分壓差（1mmHg）下，每分鐘能通過呼吸膜的氣體量（ml）。它是測定呼吸膜擴(kuò)散功能的生理指標(biāo)。因為CO2擴(kuò)散速度大于O2，20：1，所以臨床上不存在CO2擴(kuò)散障礙。一般以O(shè)2的擴(kuò)散容量作為測定指標(biāo)。正常成人20ml/min/mmHg男大于女；成人大于老幼

第49頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)氣體在血液中的運輸（一）氧在血液中存在的形式兩種形式，物理溶解和化學(xué)結(jié)合。1、血紅蛋白一個血紅蛋白，結(jié)合4個氧。第50頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月氧容量：指每100ml血中，血紅蛋白結(jié)合氧的最大量。正常Hb在15g/100ml血液中，1gHb結(jié)合1.34ml氧。氧含量：100ml血中，血紅蛋白實際結(jié)合的氧量。氧飽和度：血紅蛋白氧含量和氧容量的百分比。HbO2鮮紅色，去氧Hb呈紫藍(lán)色，體表表淺毛細(xì)血管床血液中去氧Hb含量達(dá)5g/100ml時，皮膚、粘膜呈紫藍(lán)色，稱為發(fā)紺。CO與Hb的結(jié)合能力比O2高250倍。皮膚、粘膜呈櫻桃紅色。第51頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月特點1.可逆性結(jié)合，非酶促過程，反應(yīng)快，受PO2影響。2.O2與血紅蛋白的亞鐵離子結(jié)合，結(jié)合后亞鐵離子的離子價不變，故稱氧合，不是氧化。3.血紅蛋白的珠蛋白由兩條α肽鏈和兩條β肽鏈構(gòu)成，每條肽鏈上結(jié)合一個含亞鐵離子的血紅素分子，，每個亞鐵離子結(jié)合一個O2分子。故每個血紅蛋白分子可結(jié)合4個O2分（Hb4O8）1gHb可結(jié)合1.34－1.39mlO2。4.血紅蛋白兩對α、β肽鏈與O2結(jié)合能力可互相促成結(jié)合或解離（釋放）。在肺部，PO2升高促結(jié)合；在組織，PO2下降促釋放。第52頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）氧解離曲線第53頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月特點：1.曲線上段：PO260－100mmHg.坡度較平坦（1）氧分壓變化雖大但飽和度變異?。词雇饨缁蚍闻葜蠵O2下降，但氧化飽和度依然可維持在較高水平。（2）PO2＞100mmHg時，氧合飽和度增加很不明顯，血氧量增加很少。第54頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2.曲線中段PO260－40mmHg是HbO2釋放O2的部分。此時Hb氧飽和度75％，血O2含量14.4％，即每100ml血液流過組織時釋放5mlO2。血液流經(jīng)組織時釋放出的O2容積所占動脈O2含量的百分?jǐn)?shù)－－O2利用系數(shù)。安靜時為25％，運動時可增加到75％。第55頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月3.曲線下段PO210－40mmHg.坡度陡。PO2略有下降，促使較多O2解離，飽和度下降，不利于組織活動的供氧，氧利用系數(shù)上升至75％。機(jī)制：血紅蛋白αβ肽鏈結(jié)合氧時，互相作用。

第56頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）影響氧解離曲線的因素第57頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月1.PH和CO2影響通常用P50表示Hb對O2的親和力。正常P50：PO226.5mmHg。P50上升，親和力下降，曲線右移；P50下降，親和力上升，曲線左移。第58頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月Bohr效應(yīng)：PH下降，PCO2上升－－曲線右移，氧飽和度下降，解離增加（組織中）。PH上升，PCO2下降－－曲線左移，氧飽和度增加，解離下降（肺）。第59頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2.溫度的影響T增加－－曲線右移，氧飽和度下降。T增加－－H+活動性增加，Hb對O2親和力下降。T下降－－Hb與O2親和力上升，氧飽和度上升，曲線左移，HbO2不易解離出O2（低溫麻醉）。第60頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月3、2，3二磷酸甘油酸（2，3－DPG）的影響

2，3－DPG為RBC內(nèi)一種有機(jī)磷酸鹽。缺氧、貧血甲狀腺素長時間運動RBC2，3DPG上升

無氧代謝

脫氧血紅蛋白β鏈形成鹽鍵失去氧合能力（T型）Hb氧離曲線右移，促氧解離第61頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月4.其他因素Fe++Fe+++就失去O2結(jié)合能力C