人体生理学 呼吸26页PPT

各组成气的分压混合气总压力该气体的容积百分比159mmhg760mmhg21co03mmhg760mmhg004气体的扩散速率与分压差成正比肺泡气肺泡气动脉动脉混合静脉血混合静脉血组织组织popo221391331391331041001041005353404040403030pcopco53535353404040406161464666665050在肺部o分压差为6mmhg在气液相或液液相气体的扩散速率与溶解度成正比由于co溶解度515021124综上所述分压差溶解度分子量co容易扩散故临床上缺o潴留常见
上皮基底膜
间隙
毛细血管基膜 毛细血管内皮
(0.2~1m)
2.呼吸膜的面积: 正比; (70㎡,安静时仅用40 ㎡)
肺泡上皮 含肺泡表面 活性物质的 液体分子层
肺泡 CO2 RBC 毛细血管 O2
• 3.通气/血流比值( V
•) ／ Q A
ppt课件 40
通气/血流比值：每分钟
肺泡通气量与肺血流
量的比值
2.肺泡通气量比每分通气量更能反应肺通 气的 真实效能.
ppt课件 33
呼吸气体的交换
一、气体交换的原理 气体分子不停的进行着无定向的 运动，其结果是气体分子从分压高 处向分压低处发生净转移，这一过 程称为气体扩散。 肺换气和组织换气就是物理性的 扩散过程。
ppt课件 34
（一）气体的分压差 混合气体的总压力是各组成气体的分压力的 总和。 各组成气的分压＝混合气总压力×该气体的 容积百分比 O2 159mmHg＝760mmHg×21％ CO2 0.3mmHg= 760mmHg×0.04％ 气体的扩散速率与分压差成正比
ppt课件
17
液层表面张力沿曲面的切线分向拉紧 液面，指向肺泡中心，使肺泡趋于缩 小，构成肺的回缩力，约占总回缩力 的2/3。

呈锥形，尖朝向肺门， 底向肺表面。是肺的 结构单位。
-
21
-
22
二、肺的微细结构 1.肺实质
（二）呼吸部（是进行气体交换的部位）
（1）．呼吸性细支气管
（2）．肺泡管 （3）．肺泡囊 （4）. 肺泡
1.呼吸性细支气管
-
2.肺泡管 3.肺泡囊23 4.肺泡
肺泡（是进行气体交换的场所）
多面形小囊，构成肺的主要结构。 开口于肺泡囊、肺泡管或呼吸性 细支气管。
下鼻甲（切缘） 中鼻甲（切缘）
二、咽
三、喉
呼吸通道和发音的器官。
位置:
颈前部正中，上通喉咽，下 续气管。成年人喉相当于第 5-6颈椎之间。
三、喉
喉软骨
作成喉的支架包括: 甲状软骨 环状软骨 会厌软骨 杓状软骨
三、喉
1 为什么吃饭时不能大声说笑？ 2 为什么青少年时期会变声？
三、喉
人们吃进去的食物和吸入的空气都要通过咽，然后， 空气通过喉进入气管，而食物进入食道。呼吸时， 会厌软骨像抬起的盖子，使空气畅通无阻；吞咽时， 又像盖子一样盖住喉口，以免食物进入气管。有的 人边吃饭边说笑，吞咽时会厌软骨来不及盖下，食 物进入气管，就会引起剧烈咳嗽。
肺泡
二、肺的微细结构 2.肺间质
肺泡隔：相邻肺泡间的结缔组织， 有连续毛细血管、弹性纤 维，成纤维细胞、肺巨噬 细胞、浆细胞、肥大细胞、 毛细淋巴管和神经纤维。
-
25
二、肺的微细结构 2.肺间质
血气屏障: 肺泡内气体与血液内气体进行交换所通过。 肺泡上皮、上皮基膜、毛细血管内皮基膜及内皮细胞， 这四层结构。
三、喉
三、喉 喉腔
• 喉腔是由喉软骨为支架围成的腔隙，上经喉口与 喉咽部相通，下达环状软骨下缘与气管相续。

0.31
CO2 2.53
动脉血
化学结合 20.0
46.4
混合静脉血 合计 物理溶解 化学溶解 合计
20.31 0.11
15.2
15.31
48.93 2.91
50.0
52.91
二、氧的运输
(一)物理溶解：(1.5%) (二)化学结合:(98.5%)
肺通气量 肺泡通气量
（ml/min） （ml/min）
8000
5600
8
1000
8000
6800
32
250
8000
3200
• 意义：浅快呼吸对气体交换不利
（三）呼吸功
1、概念：在呼吸过程中，呼吸肌为克服弹性 阻力和非弹性阻力而实现肺通气所作的功。
2、计算：单位时间内的压力变化·容积的变 化，单位：J
3、呼吸耗能占全身总耗能的3%-5%
复习思考题
1.胸膜腔负压是如何形成的？有什么生理意 义？
2.什么叫肺泡表面张力？肺泡表面活性物质 有什么生理意义？
3. 无效腔对肺泡通气量有何影响？
第二节 气 体 交 换
一、气体交换的原理 （扩散原理） 动力：膜两侧的气体分压差决定扩散方向。
速率： 扩散速率（D）：单位时间内气体扩散容积
— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— ————— O2 32 21.4 13.9 13.3 5.3 1 CO2 44 515.0 5.3 5.3 6.1 2 ————————————————————— ——————————————————
支气管扩张 肺A部分梗塞
解剖无效腔↑ 肺泡无效腔↑
解剖无效腔 150

肺部的弹性回缩力有助于维持呼吸道的通畅和肺部扩张 。
04
呼吸系统的疾病与健康维 护
常见呼吸系统疾病
感冒
感冒是一种常见的呼吸系统疾病，由病毒引起，症状包括鼻塞、流涕 、咳嗽、喉咙痛等。
哮喘
哮喘是一种慢性炎症性疾病，会导致气道对各种刺激过敏，出现喘息 、胸闷、咳嗽等症状。
慢性阻塞性肺疾病（COPD）
呼气过程
呼气：人体将吸入的空气通过 口、鼻等器官排出的过程。
呼气时，膈肌和肋间肌舒张， 使胸腔体积扩大，肺内气压降 低，空气被排出体外。
呼气后，肺内气压升高，完成 呼气过程。
气体交换
气体交换：人体吸入的空气中的 氧气和排出的二氧化碳在肺部进
行交换的过程。
氧气通过肺泡壁进入血液，与红 细胞中的血红蛋白结合，随血液
COPD是一种气流受限性疾病，主要症状是持续的咳嗽、咳痰和呼吸 困难。
肺癌
肺癌是起源于肺组织的恶性肿瘤，早期症状不明显，晚期可能出现咳 嗽、胸痛、咯血等症状。
呼吸系统疾病的预防与治疗
预防
保持室内空气清新，避免接触烟草烟 雾和有害气体，加强锻炼，增强免疫 力，预防感冒等病毒感染。
治疗
针对不同的呼吸系统疾病，治疗方法 也不同。一般而言，轻度疾病可以通 过药物治疗缓解症状，而严重的疾病 可能需要手代谢，产 生二氧化碳，二氧化碳通过血液 循环被运输到肺部，排出体外。
03
呼吸系统的主要器官
鼻腔
01
鼻腔是呼吸系统的入口 ，具有过滤、加湿和调 温空气的功能。
02
鼻腔内有鼻毛，能够阻 挡灰尘和细菌进入呼吸 道。
03
鼻腔内的粘膜富含血管 ，有助于调节吸入空气 的温度和湿度。
气管和支气管
气管和支气管是呼吸系统的主 干道，负责将空气引导到肺部 。

血液中去氧Hb含量达50g/L以上，口唇、甲床呈 青紫色
常表示机体缺氧
（二）氧解离曲线
1.定义：血Po2和Hb氧饱和度之间关系的曲线
2.生理意义： S形曲线
Po2范围
曲线形态
意义
曲线上段 60~100mmHg
较平坦
Po2适当降低 ，不致于发生明 显的低氧血症
曲线中段 40~60mmHg
较陡
随血液Po2降低，有较多O2被释 出供组织利用
通气/血流比值 概念：肺泡通气量与肺血流量的比值 平均值：0.84 表示肺泡通气量与肺血流量相匹配 肺换气效率最高 比值增大：相当于肺泡无效腔增大 （部分肺血管栓塞） 比值减小：发生功能性动-静脉短路（哮喘发作）
（二）组织换气 组织内Po2低于动脉血 ，O2由血液向组织细胞扩散 Pco2则高于动脉血，CO2由组织细胞向血液扩散 体循环内的动脉血变成静脉血
2.反射过程
肺扩张反射：吸气→呼吸道扩张→肺牵张感受器兴 奋→迷走神经→延髓→抑制吸气神经元→使吸气转 为呼气
肺缩小反射：呼气→肺缩小→肺牵张感受器刺激减 弱→吸气抑制被解除→吸气再次发生
3.生理意义 肺扩张反射：防止吸气过深和加快呼吸节律 人对肺扩张反射敏感性很低，平静呼吸无作用 深呼吸（潮气量＞0.8L）时，或病理情况下 （肺充血、肺水肿、肺炎等）才引起该反射 肺缩小反射：阻止呼气过深和肺不张 平静呼吸的调节中意义不大
生理意义 维持肺泡的扩张状态 促进静脉血液和淋巴回流
（二）肺通气的阻力 1.弹性阻力 包括肺弹性阻力和胸廓弹性阻力 弹性阻力大小可用顺应性来度量 顺应性：弹性组织在外力作用下扩张的难易程度 顺应性与弹性阻力呈反变关系
肺弹性阻力 来源 肺泡表面张力（2/3） 肺弹性纤维的弹性回缩力（1/3） 肺泡表面张力 因肺泡内液-气界面存在而形成 使肺泡趋于缩小

(1)从乙图可以看出，人体呼吸系统是由[ 4 ]__呼吸道__和 [ 5 ]__肺__两部分组成，其中[ 5 ]__肺__是最主要的呼吸器 官。
(2)从甲图可以看出，能够保证气体在气管内畅通的结构是[ 1 ]__软骨__。外界干燥的空气到达肺部时湿度可达到饱和， 这是因[ 3 ]__腺细胞__分泌的黏液使气体湿润的结果。进入 肺部的气体能保持清洁，一是靠[ 2 ]__纤毛__不停地摆动， 把外来的尘粒、细菌等和黏液一起送到咽部通过咳嗽排出体外 ，二是靠黏液中有能够抵抗细菌和病毒的物质。
答案：A
猜押预测 3.[2017·淄博中考]下图是人体呼吸全过程示意图，有关
说法正确的是( )
A．图中a、b表示氧气扩散过程，c、d表示二氧化碳扩散过程 B．肺吸气后进行的过程依次是a、b、c、d，最后完成呼气过程 C．a过程后，毛细血管中的动脉血变成了静脉血 D．c过程后，血液到达心脏时，首先流入左心房
世界触手可及
二、人体内的气体交换 1．肺部的气体交换
2．两个生理过程的比较
【例2】 下图是人体肺部和血液之间的气体交换结构示意图， 请结合图示分析下列说法错误的是( C )
A．图中1和2分别是毛细血管和支气管分支末端 B．图中3是肺泡，是气体交换的场所 C．图中4处氧气进入肺泡，使血管内动脉血变成静脉血 D．图中4处的两种管壁均是由一层上皮细胞构成，这有利于 气体交换
即时运用 1．[2017·临沂中考]下图是某人在一次平静呼吸中肺内气压与 外界气压差曲线。下列叙述错误的是( )
A．在曲线AB段的变化中，肋间肌和膈肌处于收缩状态 B．B点是本次呼吸中吸气结束的瞬间，此时肺内气压等于外界气压 C．在曲线BC段的变化中，胸廓的前后径和左右径由小变大 D．C点是本次呼吸中呼气结束的瞬间，此时肺内气压与外界大气压差 为零 C AB段与外界大气压差为负值，说明小于外界大气压，此时是吸气过 程，肋间肌和膈肌处于收缩状态，A项正确；B点的气压与外界大气压 差为零，表示吸气结束的瞬间，此时肺内气压等于外界气压，B项正确 ；BC段的气压高于外界大气压，是呼气过程，此时胸廓的前后径和左 右径由大变小，C项错；C点肺内气压等于外界大气压，是呼气结束的 瞬间，肺内气压与外界大气压的差为0，D项正确。

姿势对通气/血流比值的影响
（三）肺扩散容量
• 概念：气体在单位分压差作用下，每分钟通过呼 吸膜扩散的气体的ml数
• 计算： DL=V/（PA-PC） V是每分钟通过呼吸膜的气体容积（ml/min）
PA是肺泡气中的平均分压（mmHg） PC是肺毛细血管血液内的平均分压（mmHg） • 正常值:O2— 20ml/(min·mmHg）
意义：反映肺一次通气的最大能力
用力肺活量（forced vital capacity ， FVC） 一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大
气体量。
★用力呼气量（forced expiratory volume，FEV） 一次最大吸气后，尽力尽快呼气，第1、2、3秒末呼出
气量。 FEV/FVC × 100%
400～600ml （2） 补吸气量 （inspiratory reserve volume， IRV
） 1500～2000ml
（3） 补呼气量（ expiratory reserve volume ，ERV ） 900～1200ml
（4） 余气量（residual volume， RV） 1000～1500ml
一、肺换气和组织换气的基本原理
（一）气体的扩散 形式：气体单纯扩散 动力：气体分压（张力）差
分压差× 温度× 扩散面积× 溶解度 D=——2、———C—O—2—扩——散———速——率———（——D—）———的——比——较————————
分子量 血浆溶解度 肺泡气 A血 V血 D ——————————(—m—l/—L)———（—K—Pa—）——（—K—P—a）———（—K—Pa—）———————— O2 32 21.4 13.9 13.3 5.3 1 CO2 44 515.0 5.3 5.3 6.1 2 ———————————————————————————————————————

①维持肺泡的稳定性→防肺泡破裂或萎缩 ②保持肺“干燥”→防肺水肿的发生 ③降低吸气阻力→降低吸气阻力
大肺泡 DPPC浓度低 表面张力下降少
小肺泡： DPPC浓度大 表面张力下降多
妊娠30周左右才有肺泡表面活性物质的分泌，故早产儿易患呼 吸窘迫综合症。
肺容量 (指肺内容纳的气量)
补 吸 气 量
补 呼 气 量
肺活量计
肺通气效率
（一）呼吸频率
（二）肺通气量 指每分钟吸入或呼出的气量。
肺通气量＝ 潮气量×呼吸频率 最大通气量：单位时间内，最快速度、最大用力所能达到的的通气量。 通气贮量百分比＝最大通气量－肺通气量/最大通气量
（三）无效腔和肺泡通气量
肺泡通气量＝（潮气量－无效腔容积）×呼吸频率
（解剖无效腔＋肺泡无效腔）
（二）气体分子量
CO2：44；O2 ：32
气体扩D散 △ P 速 •T•率 A•S d• MW
DCO2>DO2
三、影响肺换气的因素
（一）呼吸膜的厚度 扩散距离↑：肺纤维化、肺水肿等
（二）呼吸膜的面积 正常成人有3亿个肺泡，呼吸膜总面积有60~100m2，安静时，
呼吸膜扩散面积为40m2. 肺不张、肺气肿、毛细血管阻塞时扩散面 积减少。
Effect of breathing patterns on alveolar ventilation
Frequency (breaths/min)
8
16
32
Tidal volume (ml/breath)
1000
500
250
pulmonary ventilation (ml/min)
8000
Alveolar ventilation (ml/min)

（2）中枢化学感受器
生理刺激：脑脊液和局部细胞 外液中的[H+]；
PPT课件
22
表： PCO2、PＨ、PO2 对呼吸的调节
调节因素
调节作用
作用途径
PCO2
是呼吸的生理性刺激因素
P超C过O2一适定度限升度高，，抑加制强呼呼吸吸， 起麻醉效应．
中枢化学感受器（+） （为主）
外周化学感受器（+）
PＨ
呼吸
(RespiraBiblioteka ion)PPT课件1
概述
1.概念: 机体与外界环境之间的气体交换过程。
2.意义: 维持机体新陈代谢和功能活动所必需的基本生理过程。
3.呼吸过程：
肺
血液循环
组织细胞
O2 CO2
细胞内 氧化代谢
肺通气
肺换气 ②气体运输 组织换气 (组织呼吸)
①外呼吸
③内呼吸
呼吸过程的PPT课三件 个环节
［Ｈ+］增加时，呼吸加强。 外周化学感受器(为主)
（Ｈ+不易通过血脑屏障）
PO2
轻度低O2时，呼吸加强。
外周化学感受器（+）
严重低O2时，呼吸抑制 甚至停止。
外周化学感受器（+） 直接抑制呼吸中枢(为主)
PPT课件
23
吸气开始 吸气停止
呼气开始 呼气停止
PPT课件
11
3.胸膜腔内压
(intralpueral pressure)
（1）形成
胸内压=肺内压-肺回缩力 =大气压-肺回缩力 = -肺回缩力
•呼气末:-3— -5 mmHg •吸气末:-5— -10 mmHg
PPT课件
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（2）胸内负压生理意义

第三十五页，共42页。
(三)呼吸肌的本体(běntǐ)感受性反射
定义：由呼吸肌本体感受器传入冲动所引 起的反射性呼吸变化，称为呼吸肌本体感受 性反射。
过程：当牵拉肌肉时，肌梭受刺激而兴奋 ，其冲动传入脊髓，反射性地引起受牵拉的 肌肉收缩。
意义：参与呼吸的调节，其意义在于随着 呼吸肌负荷的增加(zēngjiā)而相应地加强 呼吸运动，这在克服气道阻力上起重要作用 。
枢(zhōngshū)部位的影响。
第二十七页，共42页。
呼吸节律(jiélǜ)形成
起步(qǐbù)细胞学说 神经元网络学说
第二十八页，共42页。
二、呼吸(hūxī)的反射性调节
(一) 肺牵张反射 由肺扩张或肺萎陷引起的呼吸(hūxī)的反射性 变化，称为肺牵张反射。
包括肺扩张反射和肺萎陷反射两种。
胸膜腔内压 = 大气压 - 肺弹性 (tánxìng)回缩力 假设结以论大( j气ié压lù为n)零，那么
胸膜腔胸内膜负腔压内是压肺回=缩- 力肺引弹起性的(t。ánxìng) 回缩力
第十页，共42页。
胸内压特点 (tèdiǎn)
胸内压在呼吸过程 (guòchéng)中始终低于大气压 ，为负压。 平静呼气之末胸内压为与-5 ～ -3mmHg， 平静吸气之末胸内压为-l0 ～ -5mmHg， 用力吸气时负压可达-3OmmHg。
吸气运动：平静呼吸时，吸气运动是由膈肌 和肋间外肌的收缩实现的。
呼气运动：平静呼吸时，呼气运动的产生(建 议删除这三个字)是由膈肌和肋间外肌的舒张引 起(yǐnqǐ)的。
肺内压＜大气压 吸气； 肺内压＞大气压 呼气。
第七页，共42页。
肺通气(tōng qì)的动力
吸气 肌
收缩

物理溶解 动态平衡 化学结合
一、氧的运输
Fe2+
（二）Hb与O2结合的特征：
反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影响； Fe2+与O2结合是氧合而不是氧化； 1分子Hb可结合4分子O2
Hb氧容量——血氧容量 Hb氧含量——血氧含量 Hb氧饱和度——血氧饱和度
Hb在与O2的结合或解离曲线呈 S 形。 紧密型
肺回缩力——吸气的阻力，呼气的动力。
肺容积变化(△V) 肺顺应性(CL)= ─────── （L/cmH2O）
跨肺压变化(△P)
跨肺压=肺内压-胸膜腔内压
肺的顺应性曲线
比顺应性（specific compliance）
测得的肺顺应性（L/cmH2O） 比顺应性= —————————————— ——————
占据Hb中O2的位点→妨碍O2与Hb结合。 妨碍O2的解离。
二、二氧化碳的运输
（一）二氧化碳的运输形式
物理溶解：5%， 化学结合：95%
HCO3-的形式：约88% 氨基甲酰血红蛋白的形式：约7%
1、碳酸氢盐（在组织）：
1. 碳酸氢盐（在肺部）
2. 氨基甲酰血红蛋白
在组织： HbO2释放O2→去氧Hb 去氧Hb与CO2结合→氨基甲酰血红蛋白
平静呼气末:胸膜腔内压 为-5～-3mmHg 平静吸气末:胸膜腔内压为-10～-5mmHg
胸膜腔负压的形成
胸膜腔内压=肺内压+（-肺回缩压） =大气压+（-肺回缩压） =-肺回缩压
胸膜腔负压的意义
有利于肺的扩张；
有利于静脉血和 淋巴的回流。
（二）肺通气的阻力
弹 胸廓的弹性阻力
性
肺 通
阻
肺泡表面张力：2/3

14
04
呼吸运动的异常与疾病
2024/1/27
15
呼吸困难的原因与分类
气道阻塞
如支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病等。
肺部疾病
如肺炎、肺栓塞、肺水肿等。
2024/1/27
16
呼吸困难的原因与分类
胸廓疾病
如胸廓畸形、胸腔积液等。
神经肌肉疾病
如重症肌无力、脊髓灰质炎等。
循环系统疾病
如心力衰竭、心包炎等。
2024/1/27
气体交换障碍的原因
气体交换障碍可能由多种原因引起，如肺部疾病（如肺炎、 肺纤维化等）、心血管疾病（如心力衰竭、心包炎等）、贫 血、休克等。
气体交换障碍的疾病表现
气体交换障碍可能导致一系列疾病表现，如呼吸困难、呼吸 急促、发绀、咳嗽、咳痰等。长期的气体交换障碍还可能导 致慢性缺氧和二氧化碳潴留，进而引发肺动脉高压、肺心病 等严重并发症。
8
化学因素对呼吸的影响
2024/1/27
血液中的O2和CO2浓度
01
当血液中O2浓度降低或CO2浓度升高时，会刺激外周化学感受
器，反射性地引起呼吸加深加快。
脑脊液中的H+浓度
02
脑脊液中H+浓度的升高会刺激中枢化学感受器，引起呼吸加深
加快。
其他化学物质
03
如麻醉药物、一氧化氮等也可以通过影响化学感受器或呼吸中
气体交换的过程
气体交换包括外呼吸和内呼吸两个过程。外呼吸是指氧气进入肺泡和二氧化碳 从肺泡排出的过程，内呼吸是指氧气从血液进入组织和二氧化碳从组织进入血 液的过程。
202输方式
氧气的运输方式
氧气在血液中的运输主要有两种形式，一是物理溶解，即氧气以分子形式溶解于血浆中；二是化学结合，即氧气 与红细胞内的血红蛋白结合形成氧合血红蛋白。

急性起病，呼吸窘迫，顽固性低氧血症和呼 吸衰竭。
诊断依据
治疗原则
症状、体征、血气分析、影像学检查及病原 学检查。
积极治疗原发病，改善氧合，纠正缺氧，保 护器官功能。
05
实验方法与技术应用
动物实验模型建立和评价方法
常用的动物模型
小鼠、大鼠、豚鼠、兔等
模型建立方法
基因敲除、药物诱导、机械通气等
评价方法
效应器作用
呼吸肌是呼吸运动的主要效应器， 其收缩和舒张引起胸廓的扩大和缩 小，从而实现肺通气。
化学感受器对呼吸运动影响
外周化学感受器
位于颈动脉体和主动脉体，对低氧 血症和酸中毒敏感，通过刺激呼吸 中枢引起呼吸加深加快。
中枢化学感受器
位于延髓外侧部浅表部位，对脑脊 液和局部细胞外液中的H+浓度变 化敏感，参与呼吸运动的调节。
生存率、病理学检查、肺功能检测等
人体肺功能检测指标解读
肺活量
反映肺的最大通气能力
一秒率
反映气道阻塞程度
肺泡通气量
反映有效气体交换量
血气分析
反映机体氧合和酸碱平衡状态
分子生物学技术在呼吸生理研究中应用
蛋白质组学技术
系统研究蛋白质表达和功 能
细胞生物学技术
观察细胞结构和功能变化
基因芯片技术
高通量检测基因表达谱变 化
病理生理机制
气道慢性炎症，气道高反应性和可逆性气 流受限。
临床表现
反复发作的喘息、气急、胸闷或咳嗽等症 状，常在夜间及凌晨发作或加重。
诊断依据
症状、体征、肺功能检查及过敏原检测。
治疗原则
控制症状，防止病情恶化，保持肺功能正 常。
肺部感染与急性呼吸窘迫综合征（ARDS）