《动物生理学》第五章 呼吸(107P)

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1、肺脏与呼吸呼吸呼吸：机体与外机体与外界环境之间的气界环境之间的气体交换过程体交换过程。 氧气的吸入氧气的吸入二氧化碳的呼出二氧化碳的呼出功能功能保持体内新陈代保持体内新陈代谢的正常进行和谢的正常进行和内环境的相对恒内环境的相对恒定定呼吸的全 过程三环节第一环节第一环节第二环节第二环节第三环节第三环节呼吸的呼吸的3 3个环节个环节 肺通气肺通气 肺肺与与外界环境外界环境 肺换气肺换气 肺泡气肺泡气与与肺毛细血管血液肺毛细血管血液1.外呼吸外呼吸 即通过血液的运行，将肺部摄取的即通过血液的运行，将肺部摄取的氧气氧气运至组织细胞，把组织细胞产生的运至组织细胞，把组织细胞产生的二氧二氧化碳化碳运至肺运

2、至肺2.2.气体在气体在血液中的血液中的运输运输 组织换气组织换气 体循环毛细血管血液体循环毛细血管血液与与组组织、细胞织、细胞 细胞内的生物氧化过程细胞内的生物氧化过程3.3.内呼吸内呼吸一、呼吸道功能一、呼吸道功能1 1、呼吸道组成、呼吸道组成2 2、呼吸道功能、呼吸道功能二、肺通气的原理二、肺通气的原理1 1、肺通气动力、肺通气动力2 2、肺通气阻力、肺通气阻力三、肺通气功能的指标三、肺通气功能的指标1 1、肺容积和肺容量、肺容积和肺容量2 2、肺通气量和肺泡通气量、肺通气量和肺泡通气量（1 1）呼吸运动的形式）呼吸运动的形式（3 3）胸内压）胸内压（2 2）肺内压）肺内压（2 2）非弹

3、性阻力）非弹性阻力（1 1）弹性阻力）弹性阻力一、呼吸道的功能1.呼吸道组成肺脏与呼吸上呼吸道鼻、咽、喉下呼吸道气管、支气管、细支气管、终末支气管2.呼吸道功能保护功能：对吸入气 的净化和温湿化调节功能：参与肺通气量的调节呼吸道粘膜的保护二、肺通气原理（一）肺通气动力 肺通气的原动力原动力就是呼吸运动。 呼吸运动：呼吸过程中，由呼吸肌的节律性舒缩引起胸廓产生扩大、缩小相交替的运动。 而推动气体流动的直接动力是肺内压与大气压之间的压力差。1.呼吸运动形式1）平静呼吸膈肌和肋间外肌收缩胸腔上下、左右、前后径增大胸廓扩大肺扩张肺内压大气压平静呼气。平静呼气（被动）2）用力呼吸（加深加快）用力吸气（主

4、动）膈肌、肋间外肌、辅助吸气肌等吸气肌收缩胸廓进一步扩大肺进一步扩张用力吸气吸气肌舒张，肺进步缩小用力肋间内肌和腹壁肌肉收缩叶胸廓进步缩小呼气用力呼气（主动）3)胸式呼吸和腹式呼吸：正常情况下，腹式呼吸和胸式呼吸常同时存在。胸式呼吸：由肋间肌舒缩使肋骨和胸骨运动所产生的呼吸运动 。腹式呼吸：由膈肌舒缩引起腹壁起伏的呼吸运动。2.肺内压肺内压即肺或肺泡内的压力吸气前：肺内压大气压呼气末：肺内压=大气压一个呼吸周期内肺内压的变化过程3.胸内压（1）胸内压是指胸膜腔内的压力胸膜腔：脏层和壁层胸膜之间形成的一个潜在的、密闭的腔隙平静呼吸时，胸内压大气压，为负值，称为胸内负压吸气时，胸内压负值增大吸气末

5、，胸内压负值最大呼气时，胸内压负值减小（2）一个呼吸周期内胸内压的变化过程（3）胸内负压的形成机制形成胸内负压的条件是胸膜腔密闭和肺回缩力胸内压=肺内压-肺回缩力胸内压的测定吸气之初 肺内压下降，肺回缩力增大，胸内压向负值增大的方向变化。 吸气末肺内压=大气压，胸内压=肺回缩力。 由于吸气末肺回缩力最大，因而胸内压最负。呼气之初 肺内压升高，肺回缩力减小，胸内压向负值减小的方向变化。呼气末肺内压=大气压，胸内压=肺回缩力。由于呼气末肺回缩力最小，因而胸内压最高。特例 胎儿出生后，由于胸廓生长的速度比肺快，而两层胸膜由于液体分子的内聚力而不能分开，故在胸廓的发育过程中，肺只能被动地随之扩张，从而

6、使肺的容积大于其自然容积，而胸廓的容积也因肺的牵拉而小于其自然容积。所以，即使在呼气末，肺也是被扩张着的，即也具肺回缩力，以致胸内压总是表现为负压。维持肺泡的扩张：胸内负压使肺泡不会因肺回缩力而萎缩。有利于静脉血和淋巴液的回流：由于胸部的腔静脉和大淋巴管管壁很薄，易受胸内负压的牵引而致其容积增大，管内压力降低，促进静脉血及淋巴液的回流。肺泡（二）肺通气的阻力1、弹性阻力（1）概念 弹性阻力：弹性组织在外力作用下变形时产生的具有对抗变形的回位力。 顺应性：弹性组织在外力作用下的可扩张性。C=VP(LcmH2O)单位：LcmH2O顺应性(C)是度量弹性组织弹性阻力(R)大小的指标。（2）肺的弹性阻

7、力和顺应性 1）肺静态与顺应性曲线肺顺应性（C1）=肺容积变化（V）/跨肺压的变化（P）肺内压与胸膜腔内压之差测定方法：分步吸气或呼气，每步吸气或呼气后屏气，测定肺容积和胸膜腔内压，即可绘制出压力-容积曲线。意义：肺静态顺应性的斜率反应不同肺容量下顺应性或弹性阻力的大小。肺压力肺压力- -容量曲线容量曲线离体的肺在充生理盐水和空气时各自的顺应性曲线离体的肺在充生理盐水和空气时各自的顺应性曲线 2）比顺应性单位肺容量下的顺应性，称为比顺应性。比顺应性=测得的肺顺应性(L/cmH2O)/功能性残气量(L)。由于不同个体间肺总量存在着差别，在比较其顺应性时必须排除肺总量的影响，进行标准化 3)弹性阻

8、力的来源 4）肺表面活性物质（pulmonary surfactant） 由肺泡型细胞分泌的一种能降低肺泡表面张力的脂蛋白，主要成分为二棕榈酰卵酯(DPL或DPPC)。肺表面活性物质生理意义a维持大小肺泡容积的稳定。b防止液体在肺泡内聚集。c降低吸气阻力，增加飞的顺应性， 减少吸气做功。（3）胸廓的弹性阻力和顺应性 1）胸廓的弹性阻力 胸廓处于自然位置(指毫无形变的位置)，此时胸廓无弹性回缩力肺容量=67%肺总量 胸廓被牵引向内而缩小，胸廓的弹性回缩力向外，是吸气的动力，呼气的弹性阻力肺容量67%肺总量 2）胸廓的顺应性胸廓的顺应性(Cchw)=胸腔容积的变化(V)跨壁压的变化(P)2、非弹性

9、阻力（1）来源气道阻力黏滞阻力惯性阻力影响因素气流流速、气流形式、管径大小管径大小的影响因素1.气道内外压力差 2.自主神经调节器官平滑肌的舒缩 3.体液中化学物质影响气管平滑肌的舒缩三、肺通气的指标（一）肺容积和肺容量1、肺容积 （4个量之和）潮气量补吸气量补呼气量余气量 肺容积(1)潮气量：每次呼吸时吸入或呼出的气量为潮气量(TV)，平静呼吸时，潮气量为400-600ml。(2)补吸气量：平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的气量为补吸气量或吸气贮备量(IRV)。(3)补呼气量：平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气量为补呼气量或呼气贮备量(ERV)。(4)残气量：最大呼气末尚存留于肺中不能再呼出的

10、气量为残气量(RV)。山常成人约为1000-1500ml。2、肺容量基本肺容积中两项或两项以上的联合气量。深吸气量功能余气量肺活量肺总量肺容量（1）深吸气量 从平静呼气末做最大吸气时所能吸人的气量为深吸气量，是衡量最大通气潜力的一个重要指标（2）功能残气量 平静呼气末尚存留于肺内的气量为功能残气量(FRC)。功能残气量=残气量+补呼气量。正常成年人约为2500ml。生理意义：缓冲呼吸过程中肺泡氧气和二氧化碳分压的过度变化，使肺泡气和动脉血液的氧分压(PO2)和二氧化碳分压(PCO2)不会随呼吸而发生大幅度的波动，以利于气体交换。（3）肺活量 尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气量称作肺活量(VC

11、)。肺活量=深吸气量+补呼气量=肺总量残气量=潮气量+补吸气量+补呼气量。成年男性平均约为3500ml，女性为2500ml。意义：反映肺一次通气的最大能力。但由于测定肺活量时不限制呼气的时间，所以不能充分反映肺组织的弹性状态和气道的通畅程度，即通气功能的好坏。（4）肺总量： 肺所能容纳的最大气量称为肺总量(TLC)。肺总量=肺活量+残气量。（二）肺通气量和肺泡通气量1肺通气量(1)肺通气量：每分钟进肺或出肺的气体总量称为肺通气量，又称每分钟通气量。肺通气量=呼吸频率x潮气量2无效腔和肺泡通气量(1)生理无效腔：解剖无效腔与肺泡无效腔合称为生理无效腔。1）解剖无效腔：从上呼吸道至呼吸性细支气管以