動物生理學

1、2024/1/17,呼吸,1,第六章 呼 吸,學習目標：掌握呼吸三個環(huán)節(jié)的過程，理解肺通氣和氣體交換的原理;了解化學因素對呼吸運動的調(diào)節(jié)。,2024/1/17,呼吸,2,引子,呼吸的意義,引子,相互銜接，同時進行的三個環(huán)節(jié),外界,呼吸道,肺泡,肺泡壁毛細血管,肺靜脈,左心,動脈,肺動脈,右心,靜脈,毛細血管,細胞,,,,,,,,,,,,,,,,,O2,CO2,,,肺通氣,肺換氣,,外呼吸,,氣體運輸,,組織換氣,(內(nèi)呼吸),,

2、外界,呼吸道,肺泡,,,,,,CO2,O2,2024/1/17,呼吸,4,第一節(jié) 肺通氣,呼吸道,2024/1/17,呼吸,5,5-1 肺通氣,一、肺通氣的動力 （一）呼吸運動 吸氣運動 呼氣運動,2024/1/17,呼吸,6,呼吸的類型,1、根據(jù)用力程度,平靜呼吸：安靜狀態(tài)、吸氣主動、呼氣被動,用力呼吸：勞動或運動、輔助呼吸肌參與、吸氣呼氣均主動,,2、根據(jù)參與呼吸肌的主次,胸式呼吸：以肋間肌舒縮為主、胸壁起伏明顯,

3、腹式呼吸：以膈肌舒縮為主，腹壁起伏明顯,混合式呼吸,,2024/1/17,呼吸,7,鏡p153,5-1 肺通氣 （二）肺內(nèi)壓和胸膜腔內(nèi)壓,吸氣和呼氣時肺內(nèi)壓、胸內(nèi)壓和肺容積的變化,胸膜腔負壓的生理意義91,2024/1/17,呼吸,8,胸內(nèi)負壓的意義：,①保持肺的擴張狀態(tài)；②使肺隨胸廓的運動而運動； ③促進血液和淋巴液的回流。（導致胸腔內(nèi)靜脈和胸導管擴張）,當氣胸時，造成胸膜腔的密閉性破壞，氣體進入胸膜腔造成肺不張，呼吸困難，嚴重

4、者縱膈移位，造成靜脈和淋巴回流礙，甚至危及生命。,2024/1/17,呼吸,9,二、肺通氣阻力,彈性阻力（70%）,非彈性阻力（30%）,肺的彈性阻力,胸廓的彈性阻力,肺泡表面張力,肺彈性回縮力,氣道阻力（為主）慣性阻力粘滯阻力,,,,,2024/1/17,呼吸,10,（一）彈性阻力,1．肺彈性阻力 （1）肺泡表面張力與肺泡表面活性物質(zhì),2024/1/17,呼吸,11,肺泡表面活性物質(zhì)是由肺泡Ⅱ型上皮細胞合成并釋放的一種脂

5、蛋白混合物。 三種生理效應：①減少吸氣阻力，有利于肺的擴張。②防止肺泡內(nèi)液體積聚，而出現(xiàn)肺水腫。③穩(wěn)定大小肺泡的容積。,2024/1/17,呼吸,12,（2）肺彈性回縮力： 肺組織含彈性纖維和膠原纖維，具有一定的彈性回縮力。在一定范圍內(nèi)，肺被擴張的程度越大，彈性回縮力也越大，致使肺彈性阻力增大。,2024/1/17,呼吸,13,2．胸廓的彈性阻力,胸廓是一個雙向彈性體當胸廓處于自然位置時，胸廓的彈性阻力為0；當肺容量

6、小于肺總量的67%（平靜呼氣末）時，胸廓的彈性回縮力向外，是吸氣的動力，呼氣的阻力；當肺容量大于肺總量的67%（深吸氣狀態(tài)）時，胸廓的彈性回縮力向內(nèi)，是吸氣的阻力，呼氣的動力。,2024/1/17,呼吸,14,3．肺和胸廓的順應性,彈性阻力R：彈性體受外力作用時所產(chǎn)生的對抗變形的回位力順應性C：在外力作用下彈性組織擴張的難易程度順應性（C）與彈性阻力（R）成反比關系 ：C＝1／R,2024/1/17,呼吸,15,（二）非彈性阻力

7、,非彈性阻力主要指氣流通過呼吸道時的摩擦力。包括慣性阻力、黏滯阻力和氣道阻力。(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%。,2024/1/17,呼吸,16,三、肺通氣功能的評價指標,（一）肺容積和肺容量,潮氣量補吸氣量補呼氣量余氣量（

8、殘氣量）肺容量,2024/1/17,呼吸,17,肺通氣功能的測定及意義 1.深吸氣量:是衡量最大通氣潛力的指標之一。胸廓、胸膜、肺、呼吸肌病變此量減少。 2.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。 3.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。 4.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數(shù)

9、表示:1s=80%,2s=96%,3s=99%。是衡量肺通氣功能的最佳指標。,2024/1/17,呼吸,18,（二）肺通氣量,1.每分肺通氣量 定義:每分鐘吸入或呼出的氣體總量(基礎狀態(tài)下) 每分通氣量=潮氣量×呼吸頻率 =500ml×12次/min=6L/min 2.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/

10、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%,2024/1/17,呼吸,19,,解剖無效腔：鼻→終末細支氣管,肺泡無效腔：血流在肺分布不均引起,4.生理無效腔,2024/1/17

11、,呼吸,20,5.肺泡通氣量 定義:每分鐘吸入肺泡的新鮮氣量，是與血液進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=4.2 L/min 淺而快呼吸: (250-150)×24=100 ×24=2.4 L/min 深而慢呼吸: (1000-15

12、0)×6=850 ×6=5.1 L/min,2024/1/17,呼吸,21,第二節(jié) 呼吸氣體的交換,一、氣體交換原理㈠氣體擴散的動力--分壓差㈡影響氣體擴散速率的因素 擴散系數(shù) CO2為O2的2倍,2024/1/17,呼吸,22,二、氣體交換的過程及影響因素（一）肺換氣 肺換氣的過程 肺換氣的結(jié)果是肺毛細血管內(nèi)的靜脈血變成動脈血。,2024/1/17,呼吸,23,

13、2．影響肺換氣的因素（1）呼吸膜的厚度和面積,2024/1/17,呼吸,24,（2）通氣/血流比值 每分肺泡通氣量和每分肺血流量的比值，稱為通氣/血流比值 。 正常成人安靜時通氣/血流比值為：4.2L/5L＝0.84。,2024/1/17,呼吸,25,(二)組織換氣組織換氣的過程 組織換氣的結(jié)果是使流經(jīng)組織的動脈血變成靜脈血,2024/1/17,呼吸,26,2. 影響組織換氣的因素 影響組織

14、換氣的因素主要有細胞代謝水平、毛細血管血流量、毛細血管通透性及其開放數(shù)量、氣體擴散距離等。,2024/1/17,呼吸,27,第三節(jié) 氣體在血液中的運輸,O2和CO2在血液中存在的形式 物理溶解 化學結(jié)合,2024/1/17,呼吸,28,一、氧的運輸㈠ O2與Hb結(jié)合特征 可逆、變構(gòu)效應 氧容量 氧含量 氧飽和度 紫紺、發(fā)紺,5-3 氣體在血液中的運輸,2024/1/17,呼吸,29,一、氧的運輸㈡氧離

15、曲線 各段特點及其功能意義 上段60～100 中段40～60,5-3 氣體在血液中的運輸,2024/1/17,呼吸,30,一、氧的運輸 ㈢影響因素,5-3 氣體在血液中的運輸,2024/1/17,呼吸,31,5-3 氣體在血液中的運輸,二、二氧化碳的運輸CO2的運輸形式 物理溶解 5% 氨基甲酸血紅蛋白 7% 碳酸氫鹽 88%,,2024/1/17,呼

16、吸,32,CO2的運輸形式——HCO3-,氯轉(zhuǎn)移,2024/1/17,呼吸,33,第四節(jié) 呼吸運動的調(diào)節(jié),一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成 ㈠呼吸中樞,2024/1/17,呼吸,34,一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成㈡呼吸節(jié)律形成的假說 ——吸氣切斷機制 局部神經(jīng)元回路反饋控制假說,5-4 呼吸運動的調(diào)節(jié),2024/1/17,呼吸,35,吸氣切斷機制,中樞吸氣活動發(fā)生器吸氣神經(jīng)元,吸氣運動神經(jīng)元,呼吸調(diào)整中樞,吸氣運動，

17、牽張反射,,,,,,,,2024/1/17,呼吸,36,二、呼吸的反射性調(diào)節(jié),（一）化學感受性呼吸反射 1．化學感受器 （1）外周化學感受器：主要是指頸動脈體和主動脈體。它們能感受血液中的PCO2、PO2 和H+濃度的變化。 （2）中樞化學感受器：位于延髓腹外側(cè)淺表部位。對腦脊液和局部細胞外液的H+濃度改變極為敏感 。,2024/1/17,呼吸,37,2. CO2 、O2、H+對呼吸的調(diào)節(jié),PCO2↑，興奮呼吸。,PO2↓，興