第五章呼吸生理
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第五章呼吸复习要点'一、呼吸的概念及呼吸器官呼吸是指机体与生存环境之间进行气体交换的全过程,分内呼吸与外呼吸以及气体的运输三个环节。
内呼吸(细胞呼吸)是细胞在分解营养物质过程申消耗O2、释放能量,同时产生CO2和水的生物氧化反应,通常也将组织细胞及组织液与血液之间进行的气体交换(即组织呼吸)看作内呼吸的组成部分。
外呼吸(即肺呼吸)是机体由大气摄取氧并排放二氧化碳的过程,包括肺的通气和换气两方面。
呼吸全过程需要呼吸系统、血液与心血管系统的共同作用才能实现。
呼吸功能的生理意义:维持血液中氧分压和二氧化碳分压的稳态,为组织细胞新陈代谢提供基本保障。
中枢神经系统通过对肺通气的调控,使呼吸功能随时适应机体的需要。
呼吸器官胸廓和肺是人类呼吸系统中最基本的器官。
肺是实现气体交换的关键器官,主要由树状分支的支气管、3 亿多肺泡和丰富的毛细血管网络等构成。
胸廓是驱动气体出入肺的“通气泵”,由胸廓骨架和呼吸肌构成。
胸膜腔为胸廓与肺之间的密闭、潜在腔隙,两层胸膜相互贴附,内有少量浆液。
胸膜腔内压力通常低于大气压,是维持肺扩张的基础。
1·呼吸道呼吸道即气道,是气体出入肺的通路。
常以气管为界,将鼻、咽、喉和气管以上称作上呼吸道;而气管以下结构称为下呼吸道。
下呼吸道呈树状逐级分支,形成气管树。
终末部位为气体交换区域称呼吸区,主要为肺泡囊和肺泡等。
呼吸道不仅是呼吸气流的通道,同时具有对吸人气体进行加温、湿化、过滤、清洁和防御反射等保护功能。
"呼吸道口径受神经体液控制:①神经控制:呼吸道平滑肌受交感与副交感神经双重支配,两者均具有紧张性活动。
交感神经通过去甲肾上腺素,经β2型肾上腺素能受体使支气管平滑肌舒张,气道口径扩大,通气阻力减小;副交感神经通过乙酷胆碱,经M型胆碱能受体使支气管平滑肌收缩,气道口径缩小,增大通气阻力,并可使粘膜腺体分泌增多。
②体液控制:儿茶酚胺类物质、PGE2等可使气道平滑肌舒张;PGE2α和过敏反应时由肥大细胞释放的组胺和慢反应物质等使气道平滑肌收缩。
第五章呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程,称为呼吸(respiration)。
呼吸的全过程由三个环节组成:①外呼吸,包括肺通气和肺换气;②气体运输;③内呼吸,即组织换气,有时也将细胞内的氧化过程包括在内。
第一节肺通气一、肺通气的原理气体进出肺取决于推动气体流动的动力和阻止气体流动的阻力的相互作用,动力必须克服阻力,才能实现肺通气。
1.肺通气的动力:肺泡与外界环境之间的压力差是肺通气的直接动力,而呼吸运动则是肺通气的原动力。
(掌握)(1)呼吸运动:指呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小的过程。
它包括吸气运动和呼气运动。
1)呼吸运动的过程:•吸气过程①(平静)吸气时,膈肌、肋间外肌收缩T胸廓扩大T肺容积扩大T肺内压降低(v大气压气体进入肺T完成吸气。
②用力吸气时,辅助吸气肌也参与收缩。
•呼气过程①(平静)呼气时,膈肌、肋间外肌舒张T肺弹性回缩,容积减小并牵引使胸廓缩小T肺内压增加(>大气压)T气体排出肺T完成呼气。
②用力呼气时,呼气肌也收缩T胸廓进一步缩小T肺内压进一步增加T更多气体排出肺。
2)呼吸运动的型式:①腹式呼吸和胸式呼吸:膈肌的收缩和舒张可引起腹腔内器官位移,造成腹部的起伏,这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。
肋间外肌收缩和舒张时主要表现为胸部的起伏,这种以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动称为胸式呼吸。
一般情况下,成年人的呼吸运动呈胸式和腹式混合式呼吸。
②平静呼吸和用力呼吸:安静状态下的呼吸运动称为平静呼吸,呼吸频率为每分钟12〜18次。
当机体运动或吸入气中C◎含量增加而Q含量减少或肺通气阻力增大时,呼吸运动将加深加快,这种呼吸运动称为用力呼吸或深呼吸。
在缺氧、CQ增多或肺通气阻力较严重的情况下,可出现呼吸困难。
(2)肺内压:指肺泡内的压力。
在呼吸过程中,肺内压呈周期性波动。
吸气时,肺内压下降,低于大气压,气体入肺,至吸气末,肺内压与大气压相等。
反之, 呼气时,肺内压升高,高于大气压,气体出肺,至呼气末,肺内压与大气压相等。
《生理学》第五章呼吸呼吸,这一我们习以为常的生命活动,却蕴含着极其复杂而精妙的生理机制。
从我们每一次不经意的吸气到呼气,身体内部都在进行着一系列有条不紊的运作。
呼吸的过程,简单来说,就是气体在我们体内进出的过程,但这个看似简单的过程实际上包含了多个环节。
首先是肺通气,这是呼吸的第一步。
当我们吸气时,肋间外肌和膈肌收缩。
肋间外肌的收缩会使得肋骨向上向外移动,从而增大胸廓的前后径和左右径;膈肌的收缩则会使其顶部下降,增加胸廓的上下径。
这样一来,胸廓的容积就增大了,导致肺内的压力低于大气压,外界的空气便顺着压力差被吸入肺内。
而当我们呼气时,情况则相反,肋间外肌和膈肌舒张,胸廓容积缩小,肺内压力高于大气压,肺内的气体被排出。
接下来是肺换气。
吸入的空气到达肺泡后,并不是直接就进入血液被运输到全身各处了。
在肺泡和肺毛细血管之间,需要进行气体交换。
肺泡内的氧气浓度高,而肺毛细血管内的氧气浓度低;同时,肺毛细血管内的二氧化碳浓度高,肺泡内的二氧化碳浓度低。
这样,在浓度差的驱动下,氧气从肺泡扩散进入血液,二氧化碳则从血液扩散进入肺泡,完成气体交换。
气体在血液中的运输也是呼吸过程中的重要环节。
氧气主要是与血红蛋白结合形成氧合血红蛋白,通过血液循环被输送到身体的各个部位。
而二氧化碳则有三种运输形式:碳酸氢盐形式、氨基甲酰血红蛋白形式和物理溶解形式。
其中,碳酸氢盐形式是最主要的运输方式。
呼吸运动的调节是保证呼吸功能正常运行的关键。
呼吸中枢位于脑干,包括延髓、脑桥等部位。
延髓是产生呼吸节律的基本中枢,而脑桥则对呼吸节律有调整作用。
此外,外周化学感受器和中枢化学感受器也在呼吸调节中发挥着重要作用。
外周化学感受器主要感受动脉血中的氧分压、二氧化碳分压和氢离子浓度的变化;中枢化学感受器则对脑脊液中的氢离子浓度敏感。
当体内的二氧化碳分压升高、氧分压降低或者氢离子浓度升高时,化学感受器会将这些信号传递给呼吸中枢,从而调节呼吸运动的频率和深度,以保证体内气体的平衡。
《生理学第五章呼吸》课件一、教学内容1. 呼吸系统的组成:呼吸道、肺泡、肺间质等。
2. 呼吸生理过程:肺通气、肺换气、气体在血液中的运输等。
3. 呼吸神经调节:中枢神经系统、外周神经系统对呼吸的控制。
4. 呼吸疾病:包括慢性阻塞性肺疾病、肺炎、支气管哮喘等疾病的病因、临床表现和治疗方法。
二、教学目标1. 了解呼吸系统的组成,掌握肺通气、肺换气及气体在血液中的运输过程。
2. 理解呼吸神经调节的作用,能够解释人体在不同状态下呼吸的变化。
3. 了解呼吸疾病的病因、临床表现和治疗方法,提高学生对呼吸健康的认识。
三、教学难点与重点重点:呼吸生理过程、呼吸神经调节机制及呼吸疾病的病因和治疗方法。
难点:气体在血液中的运输过程、呼吸疾病的病理生理机制。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
学具:教科书、笔记本、彩色笔。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示医院呼吸科的实际病例,让学生了解呼吸疾病对患者生活的影响。
2. 教材内容讲解:(1)呼吸系统的组成:引导学生通过教科书和多媒体课件,了解呼吸道、肺泡、肺间质的结构与功能。
(2)呼吸生理过程:讲解肺通气、肺换气及气体在血液中的运输过程,结合示意图帮助学生理解。
(3)呼吸神经调节:介绍中枢神经系统、外周神经系统对呼吸的控制,通过实例让学生掌握呼吸调节的原理。
(4)呼吸疾病:讲解慢性阻塞性肺疾病、肺炎、支气管哮喘等疾病的病因、临床表现和治疗方法。
3. 例题讲解:分析典型的呼吸疾病病例,让学生学会运用所学知识进行分析。
4. 随堂练习:设置有关呼吸生理过程、呼吸神经调节和呼吸疾病的选择题,检查学生对知识的掌握程度。
5. 课堂互动:鼓励学生提问,针对学生提出的问题进行解答,增强课堂氛围。
六、板书设计板书内容主要包括呼吸系统的组成、呼吸生理过程、呼吸神经调节和呼吸疾病四个部分。
通过简洁的文字和清晰的图示,帮助学生梳理知识点。
七、作业设计1. 完成教科书上的练习题,巩固所学知识。
第五章呼吸生理【习题】一、名词解释1.呼吸2.胸内负压3.肺泡通气血流比值4.肺活量5.时间肺活量6.血氧饱和度7.中枢化学感受器二、填空题1.外界空气由呼吸道出入肺的过程,称为_______;肺泡与血液之间的气体交换称为_______。
2.内呼吸指的是_______与_______之间的气体交换或称组织换气。
3.使支气管平滑肌张力增加的神经是_______,该神经兴奋时释放的神经递质是_______,其作用的受体是_______。
4.使支气管平滑肌张力减小的神经是_______,该神经兴奋时释放的神经递质是_______,其作用的受体是_______。
5.表面活性物质是由_______分泌的。
其主要化学成分是_______,作用是_______。
6.肺通气的原动力来自_______。
肺通气的阻力有_______和_______两种。
7.迷走神经通过M型胆碱受体,引起支气管平滑肌_______,使气流阻力_______。
8.正常成人腹式与胸式呼吸同时存在,但以为主_______;小儿主要是_______呼吸;妊娠后期的妇女则以_______为主。
9.CO2在血液中运输的主要形式是_______,另外还有_______和_______两种形式。
10.呼吸的无效腔越大,则肺泡通气量越_______。
11.氧解离曲线为_______形曲线,它表示Hb中O2的饱和度与_______的关系。
12.低O2对呼吸中枢神经元的直接作用是_______,而对外周化学感受器的作用是_______。
13.肺牵张反射包括_______和_______两个反射。
14.机体对呼吸运动调节的主要途径是_______。
15.调节呼吸运动的外周化学感受器是_______和_______。
16.调节呼吸运动的中枢化学感受器位于_______,它对细胞外液中_______浓度十分敏感。
17.调节呼吸运动的基本中枢位于_______。
三、判断题1.肺与外界环境之间的迄体交换过程称为呼吸。
( )2.功能残气量代表了吸气肌处于松弛状态时肺容量。
( )3.关于胸内压,吸气时比呼气时低。
( )4.呼吸的无效腔越大,则肺泡通气量越小。
( )5.人体呼吸过程中CO2的运输主要是由肺至组织,而O2的运输主要是由组织到肺。
( )6.肺回缩力主要来源于肺内胶原纤维和弹力纤维。
( )7.一定范围内,浅而快的呼吸可明显增加通气效率。
( )8.肺泡表面活性物质可以降低肺泡表面张力,减小肺的顺应性。
( )9.气体在血液中运输时,其物理溶解形式是化学性结合的必要前提或中介阶段,溶解的气体量随分压增高而增多。
( )10.肺的顺应性越大,其弹性阻力也越大,故顺应性可作为弹性阻力的指标。
11.通气/血流比值越大则肺换气越好,越小则肺换气越坏。
( )12.温度升高可使氧解离曲线左移。
( )13.在缺氧时呼吸中枢神经元兴奋性升高,因而使呼吸增强,以体现调节作用。
( )14.CO2在血液中的浓度变化所引起的呼吸运动变化,主要是通过中枢化学感受器而起作用。
( )15.由于CO2的分子量比O2大,所以临床上常见到气体扩散障碍应该是CO2的扩散障碍。
( )16.血液的氧容量越大,表示其含氧量越多。
( )四、各项选择题(一)单项选择1.评价肺通气功能,下列哪个指标较好A.时间肺活量B.肺活量C.潮气量D.深吸气量2.肺总容量等于A.余气量加肺活量B.功能余气量加肺活量C.功能余气量加潮气量D.肺活量加潮气量3.每分通气量和肺泡通气量之差为A.无效腔气量×呼吸频率B.潮气量×呼吸频率C.余气量×呼吸频率D.功能余气量×呼吸频率4.维持胸内负压的必要条件是A.吸气肌收缩B.胸膜腔密闭C.呼气肌收缩D.肺内压低于大气压5.肺的有效通气量是指A.肺活量B.肺通气量C.时间肺活量D.肺泡通气量6.呼吸频率从12次/min增加到24次/min,潮气量从500 ml减少到250 ml则()A.肺通气量减少B.肺泡通气量减少C.肺泡通气量增加D.肺通气量增加7.吸气末肺内压()A.大于大气压B.等于大气压C.等于胸内压D.小于大气压8.胸膜腔内压等于A.大气压+肺内压B.大气压+肺回缩力C.大气压-非弹性阻力D.肺内压-肺回缩力9.呼吸的基本中枢位于A.桥脑B.脊髓C.延髓D.中脑10.某人肺通气量为7.5 L/min,呼吸频率为20次/min,无效腔容量为125/ml,每分心输出量为5 L,他的通气血流比值是A.0.8B.0.7C.1.0D.0.911.CO2对呼吸运动的调节作用,主要通过刺激A.延髓化学感受器B.颈动脉体和主动脉体化学感受器C.脑桥呼吸调整中枢D.延髓呼气神经元12.缺氧对呼吸的刺激主要是通过A.刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器B.直接刺激中枢的呼吸神经元C.刺激中枢化学敏感区D.刺激颈动脉窦和主动脉弓感受器13.切断兔双侧迷走神经后,呼吸的改变是A.呼吸幅度减小B.吸气相延长C.呼吸频率加快D.血液CO2张力暂时升高14.在血液中CO2运输的主要形式是A.物理溶解B.形成氨基甲酸血红蛋白C.碳酸氢盐D.与水结合成碳酸15.进行腹式呼吸的吸气时,下述哪块肌肉收缩为主A.肋间外肌B.腹直肌C.肋间内肌D.膈肌16.血液中H+增多时,氧解离曲线A.上移B.不变C.左移D.右移17.关于平静呼吸的描述,下述哪项错误A.吸气时肋间外肌收缩B.吸气时膈肌收缩C.呼气时呼气肌收缩D.呼气时膈肌和肋间外肌舒张18.当氧离曲线左移时,氧合血红蛋白解离氧A.增多B.减少C.先增加后减少D.不变19.正常人安静时通气血液比值为A.0.84B.0.94C.1.0D.2.020.血氧饱和度是指( )A.血氧容量占血氧含量的百分比B.血氧含量占血氧容量的百分比C.溶解氧量占血氧容量的百分比D.以上全错21.正常情况下,维持呼吸中枢兴奋性的最有效刺激是( )A.一定程度的缺氧B.血〔H+〕升高C.一定浓度的CO2D.以上全错22.血液中使呼吸运动加强的主要因素是( )A.CO2分压升高B.O2分压降低C.乳酸增多D.非蛋白氮增多23.关于肺泡表面活性物质,下述哪项不正确? ( )A.能降低肺的顺应性B.能降低肺泡表面张力C.由肺泡Ⅱ型上皮细胞分泌D.成分为二软脂酰卵磷酯(二)多项选择1.用力呼吸时,参与呼吸运动的肌肉有( )A.肋间外肌B.肋间内肌C.胸锁乳突肌D.膈肌E.腹壁肌2.呼吸气体在血液中运输的形式( )A.吞饮作用B.物理溶解C.化学结合D.渗透作用E.分泌作用3.下列关于平静呼吸的叙述,哪项是错误的( )A.吸气时肋间外肌舒张B.呼气时呼气肌收缩C.吸气时膈肌收缩D.呼气时膈肌和肋间外肌舒张E.呼气时胸骨和肋骨恢复原位4.肺泡回缩力来自( )A.胸内负压B.肺泡内层液面的表面张力C.肺的弹力纤维D.肺泡表面活性物质E.肺内压5.与弹性阻力有关的因素是( )A.肺回缩力B.气道口径C.气道长度D.气体密度E.胸廓回缩力6.正常成年人在最大吸气后,以最快速度呼气,在前两秒末所呼出气体量分别占肺活量的百分数是()A.83%B.96%C.70%D.80%E.99%7.引起呼吸道平滑肌强烈收缩的体液因素是( )A.5-羟色胺B.肾上腺素C.缓激肽D.去甲肾上腺素E.以上全错8.关于肺泡通气血流比值描述正确的是( )A.安静时正常值是0.84B.比值减小、如同发生动-静脉短路C.肺尖部比值可增至3.3D.比值增大,使生理无效腔增大E.肺底部比值降低9.影响肺通气的因素有( )A.胸廓弹性回缩力B.呼吸道阻力C.肺血液循环速度D.肺的弹性回缩力E.呼吸作功大小10.与胸膜腔内负压形成有关的因素是( )A.肺的弹性回缩力B.胸廓的弹性回缩力C.肺泡表面张力D.胸膜腔内少量浆液E.胸膜腔的密闭状态11.影响肺泡通气量的因素有( )A.通气血流比值B.肺泡内气体分压C.无效腔D.呼吸频率E.潮气量12.影响氧解离曲线的因素有( )A.酸碱度B.CO2C.温度D.2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)E.以上四种因素都不是13.CO2对呼吸的调节是通过( )A.直接刺激延髓呼吸中枢B.加强肺牵张反射C.刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器D.刺激延髓中枢化学感受器E.直接刺激脑桥呼吸调整中枢14.外周化学感受器主要包括( )A.颈动脉窦B.主动脉弓C.颈动脉体D.主动脉体E.以上均是15.关于肺牵张反射,下述正确的是( )A.其感受器在支气管和细支气管的平滑肌层B.传入神经在迷走神经中C.包括肺扩张反射和肺缩小反射D.它在呼吸节律的形成中起一定作用E.以上全对16.与呼吸运动有关的中枢部位有( )A.脊髓B.延髓C.脑桥D.下丘脑E.大脑皮层五、简答题1.何谓呼吸?呼吸全过程由哪几个环节组成?2.简述气体交换的原理与过程。
3.简述胸内负压的成因及生理意义。
4.肺活量、时间肺活量及肺通气量、肺泡通气量在检测肺通气功能中意义有何不同?5.简述外周和中枢化学感受器的部位及其敏感刺激。
6.CO2对呼吸的作用及其生理意义如何?【参考答案】一、名词解释1.是指机体与环境之间的气体交换过程。
本质是吸入O2排出CO2。
呼吸全过程由外呼吸、内呼吸及气体在血液中的运输三个环节组成。
2.指胸膜腔内的压力。
在平静呼吸过程,因其比大气压低,故叫胸内负压,主要由肺回缩力所形成。
3.指肺泡通气量(V A)与每分钟肺血流量(Q)的比值,正常为0.84。
4.指尽力吸气后,尽力呼气所能呼出的气量,通常男性为3500 ml,女性为2500 ml左右,是反映呼吸功能贮备的重要指标之一。
5.在一次最大吸气后,用力以最快速度呼气,在第1、2、3秒末呼出的气量占肺活量的百分数。
正常人第1、2、3秒末分别为83%、96%、99%。
既反映肺活量又反映肺通气速度6.血红蛋白氧含量占血红蛋白氧容量的百分数,叫做血红蛋白氧饱和度。
通常叫做血氧饱和度。
7.存在于延髓腹外侧表浅部位,对脑组织液和脑脊液中H+浓度变化敏感的化学感受器。
它接受H+浓度增高的刺激而反射地使呼吸增强。
二、填空题1.肺通气肺换气2.组织细胞血液3.迷走神经乙酰胆碱M型胆碱受体4.交感神经去甲肾上腺素β2型肾上腺素受体5.肺泡Ⅱ型上皮细胞二软脂酰卵磷酯(DPPC)降低肺泡表面张力6.呼吸运动弹性阻力非弹性阻力7.收缩增加8.腹式呼吸腹式呼吸胸式呼吸9.碳酸氢盐氨基甲酸血红蛋白物理溶解10.小11.S PO212.抑制兴奋13.肺扩张肺缩小14.神经调节15.颈动脉体主动脉体16.延髓腹外侧 H+17.延髓三、判断题1. Χ2.√3.√4.√5.Χ6. Χ7. Χ8.Χ9.√10.Χ 11.Χ 12.Χ 13.Χ 14.√15.Χ 16.Χ四、各项选择题(一)单项选择1.A2.A3.A4.B5.D6.B7.B8.D9.C 10.C 11.A 12.A 13.B 14.C15.D 16.D 17.C 18.B 19.A 20.B21.C22.A 23.A(二)多项选择1.ABCDE2.BC3.AB4.BC5.AE6.AB7.AC8.ABCDE9.ABDE10.ABCDE 11.CDE 12.ABCD13.CD 14.CD 15.ABCDE 16.ABCDE五、简答题1.指机体与外界环境之间进行气体交换的过程。