清北学堂马伟华广州寒假集训动物生理学课件4呼吸生理

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1、第四章呼吸（Respiration）呼吸系统概图呼吸全过程组织换气细胞内氧化代谢肺换气气体运输肺通气O2CO2(theWholeProcessofRespiration)第一节肺通气（pulmonaryventilation）肺通气O2CO2吸气初：肺内压<大气压吸气开始吸气末：肺内压=大气压吸气停止呼气初：肺内压>大气压呼气开始呼气末：肺内压=大气压呼气停止（一）肺内压——肺泡内的压力肺内压与大气压之差是推动气体进/出肺的直接动力一．肺通气的动力肺内压大气压（二）呼吸运动⑴呼吸肌：吸气肌①膈肌②肋间外肌呼气肌①肋间

2、内肌②腹壁肌⑵平静呼吸与用力呼吸（3）腹式呼吸与胸式呼吸肋间外肌收缩→胸骨上升肋间内肌收缩→胸骨下降吸气肌收缩舒张胸廓扩大缩小肺内压降低<大气压吸气升高>大气压呼气肺扩张回缩（三）胸膜腔与胸内压胸内压=肺内压-肺回缩力=大气压-肺回缩力=0-肺回缩力呼气末：-3—-5mmHg吸气末：-5—-10mmHg肺回缩胸内压形成以胸膜腔密闭且含浆液为条件胸廓生长>肺生长胸廓容积>肺容积胸廓将肺拉大肺回缩胸内负压生理意义：⑴有利于肺扩张⑵有利于静脉血与淋巴液回流呼吸运动（原动力）胸内压变化（间接动力）肺内压与大气压差变化（直接动

3、力）肺通气二、肺通气功能的评价（一）肺容量肺总容量肺活量深吸气量机能余气量补吸气量补呼气量余气量潮气量每分通气量：每分钟吸入或呼出的气体量＝潮气量×呼吸频率＝6～8L/min（二）肺通气量最大通气量=最大限度潮气量×最快呼吸频率=70～120L/min解剖无效腔（从上呼吸道→呼吸性细支气管）。肺泡无效腔(肺泡通气量/心输出量)生理无效腔肺泡通气量：每分钟吸入肺泡的新鲜空气量＝（潮气量－无效腔气量）X呼吸频率生理无效腔＝解剖无效腔被测者肺泡通气量(毫升/分)呼吸频率(次/分)肺通气量(毫升/分)潮气量(毫升)正常安静1

4、68000500浅快呼吸2503280003200深慢呼吸10008800068005600不同呼吸频率、潮气量对肺通气量及肺泡通气量的影响在一定的呼吸频率范围内深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更为有效。结论：第二节气体交换形式：气体单纯扩散动力：气体分压（张力）差肺换气血浆肺泡组织换气血浆组织液影响因素：分压差×扩散面积×溶解度×温度扩散速率扩散距离×分子量∝通气/血流比值每分钟肺泡通气量与每分钟肺血流量的比值厚＜1μm肺泡通气量(4.2L)肺血流量(5L)正常值0.84>0.84肺泡无效腔<0.84功能性短路通气/血流

5、比值概念大气组织肺泡气静脉血动脉血PO2PCO21594040102－1040.3405030大气、肺泡气、血液、组织中的PO2和PCO2(mmHg)97－10046肺毛细血管组织毛细血管肺泡组织ＣＯ２（４０）ＣＯ２（４６）Ｏ２（１００）Ｏ２（４０）Ｏ２（１０２）Ｏ２（４０）ＣＯ２（４０）ＣＯ２（４６）换气动力：分压差换气方向：分压高→分压低换气结果：肺Ｖ血组织Ａ血↓↓Ａ血Ｖ血一、氧和二氧化碳在血液中的存在形式物理溶解（量小、桥梁作用）两种形式化学结合（量大、主要方式）第三节气体在血液中的运输溶解化合结合O2CO2血

6、液肺组织O2CO2中介中介溶解血液二、氧的运输与Hb结合占98.5％物理溶解占1.5％氧容量：指每100ml血中，血红蛋白结合氧的最大量。正常Hb在15g/100ml血液中，1gHb结合1.34ml氧。氧容量＝15×1.34＝20ml氧含量：血红蛋白实际结合的氧量。动脉血：20ml氧静脉血：15ml氧氧饱和度：指氧含量占氧容量的百分比。动脉血，氧含量20ml，氧饱和度为100％静脉血，氧含量15ml，氧饱和度为75％（一）Hb与O2的可逆结合O2分压高（肺）Hb＋O2HbO2O2分压低（组织）（氧离、紫蓝色）（氧合、

7、红色）特点：1.可逆的、快速、非酶促反应2.氧合、非氧化（O2结合在Hb的Fe2+上时，无电荷的转移）3.1分子Hb可与4分子O2可逆结合（4个亚基各结合1个O2）1克Hb可结合1.34－1.39mlO2。4.血红蛋白两对α、β肽链与O2结合能力可互相促成结合或解离（释放）。在肺部，PO2升高促结合；在组织，PO2下降促释放。（二）氧解离曲线反映PO2与血氧饱和度的关系的曲线。血氧饱和度氧分压（mmHg）(%)特点：1.曲线上段：PO260－100mmHg.坡度较平坦PO2变化大时，血氧饱和度变化小,保证在低氧状态下

8、载氧能力。2.曲线下段：PO210－40mmHg.坡度陡PO2稍有下降,血氧饱和度就急剧下降。维持组织的氧供。机制：血红蛋白αβ肽链结合氧时，互相作用。意义：血红蛋白氧缓冲功能（组织PO2保持稳定）影响氧解离曲线的因素pH左移血氧饱和度氧气与血红蛋白亲和力利于摄氧右移血氧饱和度氧气与血红蛋白亲和力利于摄氧波尔（Bohr）效应1.PH和CO2影响