人体生理学——呼吸.pptx
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1、人体生理学,第五章 呼吸,呼吸过程的三个环节,目录页 CONTENTS PAGE,01,02,03,04,肺通气,肺换气和组织换气,气体在血液中的运输,呼吸运动的调节,01,肺通气,肺换气和组织换气,气体在血液中的运输,呼吸运动的调节,1.肺通气,肺通气:肺与外界环境之间的气体交换过程。,一、肺通气的原理,(一)肺通气的动力,直接动力:大气与肺泡气之间的压力差。,原动力:呼吸肌的舒缩引起的呼吸运动。,1.1呼吸运动,(1)呼吸运动的过程:(2)呼吸运动的形式:腹式呼吸与胸式呼吸。平静呼吸与用力呼吸。1.2呼吸时肺内压的变化人工呼吸的原理:用人为的方法建立肺内压与大气压之间的压力差。,1.3.胸
2、膜腔内压,胸膜腔内压比大气压低,称为胸内负压。胸内负压是由肺的回缩力形成的。正常值:平静吸气末:-5-10mmHg 平静呼气末:-3-5mmHg 胸内负压的生理意义:维持肺泡处于扩张状态,保证肺通气和肺换气;促进静脉血和淋巴液的回流。,(二)肺通气的阻力,弹性阻力,非弹性阻力,肺通气的阻力,胸廓弹性阻力:,肺弹性阻力,气道阻力:,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,气流形式和速度、气道半径,与胸廓所处的位置有关,1.弹性阻力和顺应性,顺应性(C):单位跨壁压变化(P)所引起的容积变化(V):CV/P(L/cmH2O)顺应性(C)与弹性阻力(R)呈反
3、变关系。(1)肺的弹性阻力和顺应性 肺的弹性阻力肺的回缩力。肺的回缩力总是吸气的阻力,呼气的动力。肺的弹性阻力来自:肺的弹性回缩力(1/3);肺泡表面张力(2/3)。,肺泡表面张力与肺泡表面活性物质,肺泡存在液-汽界面,产生表面张力,形成肺泡回缩压力(P),P2Tr P与肺泡半径r成反比。小肺泡:r小,P大塌陷;大肺泡:r大,P小膨胀破裂。,肺泡表面张力与肺泡表面活性物质,肺泡表面活性物质由肺泡型细胞产生,主要成分为二棕榈酰卵磷脂(DPPC)和表面活性物质结合蛋白(SP),DPPC呈单分子层排列在肺泡的液-汽界面上,其密度随肺泡的涨缩而改变。肺泡表面活性物质的主要作用是降低肺泡表面张力,从而减
4、少肺泡的回缩力。此作用与DPPC分子的排列密度成正比。,肺泡表面张力与肺泡表面活性物质,肺泡表面活性物质降低肺泡表面张力的意义:有助于维持肺泡的稳定性;降低吸气的阻力,有利于肺泡的扩张;减少肺组织液生成,防止肺水肿。,(2)胸廓的弹性阻力和顺应性,胸廓弹性阻力的作用:胸廓在自然位置时,无弹性阻力;胸廓扩张时,其弹性阻力向内,是吸气的阻力,呼气的动力;胸廓缩小时,其弹性阻力向外,是吸气的动力,呼气的阻力。,2非弹性阻力,气道阻力:气体分子之间和气体分子与气道壁之间的摩擦。(1)影响气道阻力的因素:气流速度:流速快,则阻力大。气流形式:层流阻力小,湍流阻力大。气道管径:管径大,则阻力小。气道阻力与
5、气道半径的4次方成反比。,(2)影响气道管径的因素,跨壁压:跨壁压大则气道扩张气道管径增大气道阻力降低。肺实质对气道壁的牵引气道扩张管径增大气道阻力降低。自主神经系统的调节:交感神经NE气道平滑肌的2受体气道平滑肌舒张气道管径增大气道阻力降低;迷走神经ACh气道平滑肌的M受体气道平滑肌收缩气道管径缩小气道阻力增大。,(2)影响气道管径的因素,以上三项随呼吸周期而变:,跨壁压增大,肺扩张对气道壁的牵引力,交感神经兴奋气道SM舒张,气道阻力,跨壁压降低,肺缩小对气道壁的牵引力,迷走神经兴奋气道SM收缩,气道阻力,(2)影响气道管径的因素,化学因素的影响:儿茶酚胺气道平滑肌舒张。PGE2气道平滑肌舒
6、张。PGF2气道平滑肌收缩。组胺、白三烯气道平滑肌收缩。吸入气CO2增加气道平滑肌收缩。内皮素气道平滑肌收缩。,(一)肺容积和肺容量:1肺容积(1)潮气量(TV)(2)补吸气量(IRV)或吸气储备量(3)补呼气量(ERV)或呼气储备量(4)余气量(RV)或残气量,肺通气功能的评价,2肺容量,(1)深吸气量(IC)(2)功能余气量(FRC)(3)肺活量、用力肺活量、用力呼气量 肺活量(VC):尽力吸气后,从肺内所能呼气的最大气体量。用力肺活量(FVC):做最大吸气后,尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量。,2肺容量,第一秒钟内的用力肺活量称为1秒用力呼气量(FEV1),通常以FEV1所占用力肺活量(
7、FVC)的百分数表示。正常时,FEV1/FVC为80。FEV2/FVC为96。FEV3/FVC为99。用力呼气量是衡量肺通气功能的理想指标。(4)肺总容量(TLC),(二)肺通气量和肺泡通气量,1肺通气量(1)每分通气量潮气量呼吸频率 正常成年人平静呼吸时为69L/min。(2)最大随意通气量:可达到150L/min。(3)通气贮量百分比,通气贮量百分比,最大通气量,每分平静通气量,每分最大通气量,100,正常成年人的通气贮量百分比应93,(二)肺通气量和肺泡通气量,2无效腔和肺泡通气量 解剖无效腔(anatomical dead space)肺泡无效腔(alveolar dead space
8、)生理无效腔(physiological dead space)肺泡通气量(alveolar ventilation)肺泡通气量(潮气量解剖无效腔)呼吸频率(三)呼吸功 肺通气阻力增大时,呼吸功增大。,02,肺换气和组织换气,一、肺换气和组织换气的基本原理,(一)气体的扩散 气体扩散速率(D)与下列因素有关:气体的分压差:O2是CO2的10倍。,气体分子的扩散系数,溶解度(S),分子量的平方根(),MW,CO2的扩散系数是O2的20倍。,扩散面积和距离。,温度。,CO2的扩散速率比O2快2倍。,(二)肺泡气、血液和组织中气体的分压,(单位:mmHg)大气 肺泡气 动脉血 静脉血 组织 PO2
9、158 103 100 40 30 PCO2 0.3 40 40 46 50,二、肺换气,(一)肺换气过程(二)影响肺换气的因素 1呼吸膜的厚度 肺纤维化、肺水肿。2呼吸膜的面积 肺不张、肺实变、肺气肿、肺叶切除。,(二)影响肺换气的因素,3通气/血流比值(ventilation/perfusion ratio)每分钟肺泡通气量和每分钟肺血流量之间的比值,称为通气/血流比值。正常成人安静时的通气/血流比值约为0.84。通气/血流比值=0.84时,通气与血流最匹配。过高或过低均导致肺换气障碍 缺O2和CO2潴留,以缺O2为主。因此,通气/血流比值是衡量肺换气功能的理想指标。,(二)影响肺换气的因
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