动物生理学5-呼吸
16
肺内压和胸内压
z 肺内压:指肺或肺泡内的压力。肺内压变化的程度,取决于呼吸的缓急、 深浅和呼吸道阻力,决定着肺通气量的多少。
z 胸内压(intrapleural pressure):又称胸膜腔内压,指胸膜腔内的压 力。无论在吸气还是呼气过程,胸内压始终是低于大气压,即为负压。
z 胸膜腔:由两层胸膜构成,内层是脏层,紧贴着肺的表面;外层为壁 层,与胸壁内侧面相接。两层胸膜之间没有真实的空间,只有少量浆液 将它们粘附一起。
4
呼吸道粘膜的作用
z 呼吸道粘膜具有丰富的毛细血管网,分泌粘液,加温和湿润 吸入的空气,粘着尘粒等异物,通过纤毛运动将异物推近至 咽喉部,被咳出或被吞咽。
z 呼吸道粘膜上含有各种感受器,感受有刺激性或有害气体/ 异物的刺激,引起咳嗽、喷嚏等保护性反射,加以排除。
z 呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡的巨噬细胞吞噬异物颗粒或 细菌;粘膜分泌物中的免疫球蛋白可防止感染和维持粘膜完 整性。
第五章 呼 吸 Respiration
1
肺脏 O2
CO2
血液循环 O2
CO2
全身组 织细胞
肺通气
肺换气
血液中 气体运输
组织 细胞内 换气 氧化代谢
外呼吸
内呼吸
呼吸全过程示意图 2
第一节 肺通气 pulmonary ventilation
定义:指肺与外界环境之间的气体交换过
程,即外界环境中的O2进入肺中、肺中CO2 排出体外的过程。
肋间外肌收缩 胸腔横径增大 膈肌收缩 胸腔前后直径延长
胸廓容积扩大,肺容积增大 肺内压 < 大气压 外界气体入 肺
z 平静呼气时,肋间外肌和膈肌由于舒张而自动复位,胸廓容积缩小 肺容积变小 肺内压 > 大气压 气体被排出体外
z 用力呼吸时,肋间内肌和腹部肌群是主要的呼气肌群 (主动过程)。12
吸气
3
呼吸器官及其功能
z 呼吸器官包括呼吸道和肺 z 呼吸道:呼吸气体进出肺
的通道,包括上呼吸道(鼻、 咽、喉)和下呼吸道(气管、 支气管直至呼吸性支气管 以前的终末细支气管)。 z 呼吸道不具有气体交换功 能,其粘膜和管壁平滑肌 具有保护和调节呼吸道阻 力等作用。
1 气管;2 软骨环;3 肺外支气管;4 肺内支气管;5 小支气管;6 软骨片; 7 细支气管;8 终末细支气管;9 呼吸性细支气管;10 肺泡管;11 肺泡囊;12 肺泡
8
呼吸膜的组成与结构
z 电镜下呼吸膜含:
– 肺表面活性物质 – 液体分子 – 肺泡上皮细胞 – 间隙 – 毛细血管基膜 – 毛细血管内皮细胞
z 六层结构的总厚度仅 为0.2~1.0μm,通 透性大,气体容易扩 散通过
9
肺泡表面张力
z 肺泡上皮内表面分布有极薄的液体层,与肺泡气体形成气液表面。液体分子间的吸引力产生表面张力,使液体表面 有收缩的倾向,使肺泡趋向回缩,并与肺泡壁含有的弹力 纤维的回缩作用共同构成肺泡的回缩力。
z 意义:识别动物正常呼吸型,有助于疾病的诊断。当家畜患有胸膜炎、肋 骨骨折等胸部疾患,呼吸时因胸部疼痛而使胸廓移位变弱,改以膈移位为 主,即腹式呼吸。当家畜患有腹膜炎、胃扩张等腹部疾患或母畜妊娠后 期,则在呼吸时因腹部疼痛或受限而使膈移位变弱,改以胸廓移位为主, 即胸式呼吸。
14
呼吸频率
z 每分钟呼吸的次数,可因种别、年龄、外界气温以及生 理状况等不同而变化 。
z 按照拉普拉斯定律,液泡的回缩力(P)与表面张力(T)成正 比,与液泡半径(r)成反比,即: P = 2T/r。
10
肺泡表面活性物质
alveolar surfactant
z 由肺泡壁Ⅱ型细胞合成和分泌,是一类脂蛋白,其主要成分 是二棕榈(软脂)酰卵磷脂(DPPC),其亲水端伸入液体 层,疏水端伸入肺泡气,破坏了气-液表面结构,降低肺泡表 面张力,削弱肺泡回缩的趋向。
z 肺是一对含有丰富弹性组 织的气囊,由呼吸性小支 气管、肺泡管、肺泡囊和 肺泡四个部分组成功能单 位(肺单位)
z 具有交换气体的功能,其 中以肺泡为主。
7
肺泡的结构
z 肺泡壁的上皮细胞分 两种:大多数为扁平 上 皮 细 胞 (Ⅰ 型 细 胞),少数为较大的分 泌上皮细胞(Ⅱ型细胞)
z 在肺泡气与肺毛细血 管血液之间含有多层 组织结构,组成呼吸 膜,肺泡气经过此膜 与血液进行气体交换
动物
频率
动物
频率
马
8~16
鹿
8~16
Байду номын сангаас绵羊
10~20
狗
10~30
山羊
10~16
猫
10~25
猪
8~16
兔
10~15
牛
10~30
鸡
22~25
骆驼
5~12
鸽
50~70
正常动物的平静呼吸频率(次/分)
15
呼吸音
z 定义:呼吸运动时气体通过呼吸道和出入肺泡 时,与其摩擦产生的声音。
z 意义:常在胸廓的表面或颈部气管附近听取呼吸 音,提供诊断材料。 临床工作中对喉音、气管音 和肺泡音等均有具体描述。
呼气
呼吸运动时呼吸肌的作用
13
呼吸型
z 胸式呼吸(thoracic breathing):主要靠肋间外肌的舒缩活动,呼吸时胸部 起伏明显。
z 腹式呼吸(abdominal breathing):主要靠膈肌舒缩活动,呼吸时腹部起伏 明显。
z 胸腹式呼吸:肋间外肌和膈肌都同等程度参与活动,呼吸时胸腹部都有明 显起伏运动。健康哺乳动物的呼吸多属于此类型。
– 保持肺泡内相对“干燥”的环境:肺泡的表面张力具有吸引肺毛细血 管内液进入肺泡的作用,诱发肺泡积液,DPPC可以避免发生这一现象。
11
呼吸运动
z 呼吸运动由吸气动作和呼气动作构成,依赖于呼吸肌的节律性舒缩活 动。
z 呼吸肌包括两组作用相反的肌群,即吸气肌群和呼气肌群。 z 平静吸气时,主要的吸气肌是肋间外肌和膈肌。主要过程:
5
呼吸道平滑肌
z 从气管到终末细支气管均有平滑肌组织,接受植物 性神经的支配。
z 迷走神经通过M型胆碱能受体引起平滑肌收缩;交 感神经通过β2型肾上腺素能受体引起平滑肌舒张。
z 一些体液因素(组织胺、5-羟色胺、缓激肽和前列 腺素等)引起呼吸道平滑肌的舒缩活动,参与呼吸 道气流阻力的调节。
6
肺 lung
z 作用:
– 动态地稳定肺泡容量:吸气时肺泡处于扩张状态,肺泡壁表面积增 大,DPPC被分散稀释成一层极薄的分子层,降低表面张力的作用减 弱,肺泡回缩力增加,避免因吸气而使肺容量过分增大;呼气时肺泡 容积缩小,DPPC密集成分子浓度较大的液层,大大增强了对抗表面张 力的作用,使肺泡的回缩力量减少,防止因呼气而使肺泡容量过小。