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第五章 呼吸用(动物生理学 新版)


在组织活动加强时, PO2可降至15mmHg.在这段
PO2稍下降, HbO2就可大大下降, HbO2进一
步解离,氧含量仅为4.4ml,这样100ml能供应 组织15ml O2是安静时3 倍。
静脉
(at rest)
动脉
3> 氧离曲线的位移及其影响因素 Hb对氧的亲和力:血氧饱和度为50%时的PO2,用
血浆溶解的CO2 扩散入红细胞中以这两种形式 存在。
1 以碳酸氢盐形式运输
(1)CO2来源:依分压差透过细胞膜及毛细血管壁进 入血液中。
在血浆中
特点:可逆、反应方向决定PCO2 ;由于碳酸酐
酶(CA)少,反应速度慢。
(2)大部分CO2在PCO2作用下进入红细胞,红细胞中
含有大量CA,使反应较血浆中快50.00 倍,H2CO3迅 速解离为H++HCO3-
五、肺通气量
1、每分通气量:每分钟吸入或呼出的肺内气体 的总量。
每分通气量=潮气量×呼吸频率 2、肺泡通气量=(潮气量-无效腔量) ×呼吸频率
解剖无效腔(上呼吸道至呼吸性细支气管) 生理无效腔 肺泡无效腔
深而慢的呼吸比浅而快的呼吸肺通气效率高:
第二节 肺换气和组织换气
回顾肺换气和组织换气的含义
吸气肌:膈肌和肋间外肌
呼吸肌 呼气肌:肋间内肌和腹肌
辅助吸气肌:斜角肌、胸锁乳突肌等 平静呼吸时,吸气是主动的,呼气是被动的。 用力呼气时,呼气才是主动。
3 呼吸方式
腹式呼吸 胸式呼吸 胸腹式呼吸
(二) 肺内压 推动气体进出肺的直接动力
概念:肺或肺泡内的压力
吸气初:肺内压<大气压 吸气末 呼气初:肺内压>大气压 呼气末
意义:促进肺毛细血管血液的氧合;利于组 织血液中氧的释放
② 温度(升高,曲线右移) ③ 2,3-DPG
能与Hb结合,降低Hb对氧的亲和力,曲线右 移 ④ Hb自身性质的影响 当Fe2+ Fe3+ 失去运氧,
曲线右移
二、二氧化碳的运输
两种形式运输,其中化学结合占95%(以碳酸氢盐形 式占88%,氨基甲酸血红蛋白形式占7%)
a. 动静脉血间的O2分压差远大于CO2的分压差 b.CO2的扩散较O2快(20.5倍) c.血液缺O2和CO2的滞留可刺激呼吸,增加的
排出但无助于的摄入
2>影响组织换气的因素 ① 组织代谢水平 ② 血流量
第四节 气体在血液中的运输
气体运输是指循环血液对O2和CO2的运输,是实现气
体交换的重要环节。 物理溶解 O2占总运输量的1.5%
第一节 肺通气
实现肺通气的结构基础包括:呼吸道、肺 泡、胸廓、膈、呼吸肌、胸膜腔
呼吸道 气体通道 肺泡 肺换气的主要场所 胸廓、膈 肺通气的动力
一、呼吸道的组成及功能
1 组成 上呼吸道:鼻、咽、喉 下呼吸道 :气管、支气管及分支
2 功能 1>保护功能 净化、温湿气体 2>调节气道阻力
呼吸道平滑肌舒缩,引起气管管径变化, 影响气流阻力
气体交换原理:
气体分子不停地进行着无定向的运动,其结 果是气体分子从高分压向低分压扩散。
一、气体交换的动力--分压差
影响气体扩散速率的因素 1.气体分压差 2.气体的分子量和溶解度 3.扩散面积和距离 4.温度
二、气体交换过程
1 血液与肺泡间的气体交换(肺换气)
呼吸膜--肺交换的组织结构(6层<1um) ①含表面活性物质的液体分子层 ②肺泡上皮细胞 ③肺泡上皮基膜 ④间质 ⑤毛细血管基膜 ⑥毛细血管内皮细胞
呼吸系统结构模式图 呼吸单位:呼吸性小支气管、肺泡管、气囊、肺泡
二、肺通气的动力
呼吸运动是肺通气的原动力。通过呼吸运动改变 肺内压,使之与外界大气压间出现压差,推动 气体进/出肺。
肺内压是肺通气的直接动力。
(一) 呼吸运动
1 概念:呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大和缩小 称为~。
2 分类 吸气运动 呼气运动
肺内压=大气压
(三) 胸内压
1 概念:胸膜腔内的压力叫~。 2 胸膜腔的形成:胸膜脏层和壁层间潜在的
密闭腔隙。 腔内有少量的浆液,无气体。
浆液的作用: 1>起润滑作用 2>浆液分子内聚力使两层胸
膜贴附在一起,不易分开
3 胸内压的形成:
A、胸膜腔为密闭的腔隙。 B、胸膜腔脏层压力间接形成
胸膜腔内压 =肺内压-肺回缩力 = -肺回缩力
上段:PO2在60~100mmHg 平坦,表明PO2的变化对
氧饱和度影响不大
例 PO2为100mmHg,HbO2饱和度为97.4%(动脉血 PO2)
PO2为150mmHg,HbO2饱和度为100%,上升
2.6%
因此,即使吸入气的PO2有所下降,如在高原、高空, 但只要PO2不低于60mmHg,Hb氧饱和度仍能保持 在90%以上。这样血液仍可携带足够量的氧,不致 于发生机体缺氧。
O2 +紧密型 疏松型 (T型) (R型)
一个亚单位与O2结合后其他亚单 位易与O2结合。反之,一个亚 单位与O2解离,其他亚单位更 易释放O2 。
紫绀:因缺氧造成。当皮肤或粘膜表层毛细 血管中HHb含量增加到较高水平时,皮肤或 粘膜会出现青紫色,称~。
2> 氧离曲线及其生理意义
氧离曲线:以氧分压为横坐标,氧饱和度为 纵坐标,绘制出氧分压对Hb结合 氧量的函数曲线
(回缩力)P=
2×T(表面张力) r(液泡半径)
肺表面活性物质
A、成分:二棕榈酰卵磷脂(DPPC)。 B、作用:降低肺泡液-气界面的表面张力。 C、生理意义 维持肺泡的稳定性;(防止肺气肿) 减少肺间质和肺泡内的组织液生成,防止肺水肿; 减小肺回缩力,增大肺顺应性。
胸廓的弹性阻力: 来自于胸廓的弹性回缩力。其方向视胸 廓的位置而定(胸廓的自然位置的肺容 量,相当于肺总量的67%)。
(二)非弹性阻力 气道阻力、惯性阻力、粘滞阻力
(气道阻力是主要成分,约占80-90%)
影响气道阻力的因素:
1)流速 3)气道口径
2)气流形式
四、肺容积与肺容量
(一)肺容积:
(1)潮气量 (3)补呼气量
(二)肺容量
(2)补吸气量 (4)余气量
(1)深吸气量 (3)肺活量
(2)功能余气量 (4)肺总量
中段: PO2在60~40mmHg 陡直, HbO2释放O2
PO2 40mmHg,相当于混合静脉血中PO2 ,此时Hb氧 饱和度约为75%。血氧含量14.4ml /100ml ,(而动脉
血PO2 100mmHg,氧含量19.4ml /100ml ),即100ml血 液流过组织时释放5ml O2.
下段: <40mmHg 更陡,说明当稍有变化,就会导致 血氧饱和度大的变化,有利于O2的释放
(1)脊髓 初级呼吸中枢,是联系脑和呼吸 肌的中继站。
(2)延髓 产生节律性呼吸的基本中枢。存 在吸气和呼气的神经元
6 气胸 刺破胸膜腔就会造成气胸。
三 肺通气的阻力
肺组织本身的弹性回缩力 1/3
肺弹性阻力
弹性阻力
肺泡内气-液界面的表面张力 2/3
70% 胸廓的弹性阻力
气道阻力(为主) 80-90%
非弹性阻力
30% 粘滞阻力等
(一)弹性阻力和顺应性
弹性阻力:弹性组织在外力作用下变形时,有
1 概念 (R) 对抗变形和弹性回位的倾向。用顺
2 血液与组织间的气体交换
3 影响气体交换的因素
1>影响肺部气体交换因素
①呼吸膜的厚度、通透性、表面积
②换气肺泡的数量
每分钟肺泡通气量VA
③通气/血流比值(
)
每分钟血流 Q
A.比值=0.84 气体交换充分
B.比值>0.84 肺泡无效腔增大
C.比值<0.84 功能性动静脉短路
比值的异常会导致血液缺O2和CO2的滞留, 但主要是缺O2,原因:
(条件:在吸气末或呼气末,肺内压=大气压, 若大气压=0)
无论吸气还是呼气压力均为负,又叫胸内负压。
4 胸内压的测定 呼气时,绝对值减小;吸气时,绝对值增
大。
5 胸膜腔负压的生理意义:
A、保证和维持肺的扩张状态。 B、促进静脉血和淋巴的回流。作用
于胸腔内壁薄而扩张性大的腔静 脉和胸导管。 C、有利于呕吐和逆呕
运输形式 (很少) CO2占总运输量的5-6% 化学结合 O2占总运输量的98.5% CO2占总运输量的94-95%
一、氧的运输
1 物理溶解形式的运输 2 化学结合形式的运输--氧合血红蛋白
(HbO2)
Hb氧容量:100ml血液中Hb所能结合氧的最大量 Hb氧含量:100ml血液中Hb实际结合氧的量 Hb氧饱和度: Hb氧含量占Hb氧容量的百分数 当物理溶解忽略时,三个名词变为:血氧容量、血 氧含量和血氧饱和度
(3)由于红细胞膜上负离子易于通过,所以HCO3- 依 浓度差扩散进入血浆,还有一部分HCO3+K+→KHCO3。H+被脱氧血红蛋白所缓冲:
(4)氯转移:HCO3-大部分扩散入血浆,使红细胞内负 离子减少小于血浆中,血浆中最多负离子Cl-依电位差 向→红细胞,称氯转移。
有利于HCO3-移入血浆,上述反应继续,
压力与肺容量之间的关系的变化可用压力-容量曲线表
示。 肺
容 积 变 化

()
跨肺压(cmH2O) 肺静态顺应性曲线
(2)肺及胸廓弹性阻力
肺弹性阻力 肺组织本身的弹性回缩力 1/3
(图示见后)
(弹性组织、胶原纤维对抗肺扩张,受牵 拉而回缩的力量)
肺泡表面张力 2/3
(肺泡内表面液体分子层与肺泡内气体形 成液-气界面,液体层分子间相互吸引形 成表面张力,该力使肺泡趋于缩小)
应性来度量。
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