动物生理学第五章呼吸

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1、第五章呼吸目的要求：明确肺通气和气体交换的原理。掌握气体在血液中运输的形式以及肺的牵张反射和化学性调节。呼吸节律的维持等作一般了解。上一页下一页第一节呼吸的过程和呼吸器官一、呼吸的意义、肺呼吸和组织呼吸1.呼吸的意义动物机体在代谢过程中，不断消耗氧，同时又源源不断地产生二氧化碳。动物体内氧的储存量有限，仅够若干分钟的消耗，而产生的二氧化碳若积累过多将破坏有机体内环境的酸碱平衡。因此，只有不断地有外界吸入氧气，并呼出二氧化碳，新陈代谢才能正常进行。二、呼吸过程1.概念：呼吸：有机体与外界环境之间进行的气体交换过程。2.呼吸过程高等动物

2、的呼吸过程包括三个环节，即外呼吸（肺呼吸）、内呼吸（组织呼吸）和气体运输。（1）外呼吸：又称肺呼吸，包括：肺通气：外界与肺泡之间的气体交换；肺换气：以及肺泡与其周围毛细血管血液之间的气体交换。（2）内呼吸：又叫组织呼吸或组织换气指组织液与组织毛细血管血液之间的气体交换，在组织中进行。（3）气体运输：通过血液循环，从肺泡摄取的O2运送到组织细胞，同时把组织细胞产生的CO2运送到肺。呼吸的过程三、呼吸器官及其功能呼吸器官包括呼吸道和肺泡（一）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

3、以前的终末细支气管)。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。气管和支气管示意图1.呼吸道粘膜的作用（1）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。（2）呼吸道粘膜上含有各种感受器，感受有刺激性或有害气体和异物的刺激，引起咳嗽、喷嚏等保护性反射，加以排除。（3）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，起防止感染和维持粘膜完整性。2.呼吸道平滑肌（1）从气管到终末细支气管

4、均有平滑肌组织，它们接受植物性神经支配。（2）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型肾上腺能受体引起平滑肌舒张。（3）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。（二）肺肺（如图）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的功能单位。均具有交换气体的功能，其中以肺泡为主。1.肺泡的结构（1）肺泡壁的上皮细胞可以分为两种，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)。（2）在肺泡气与肺毛

5、细血管血液之间，含有多层组织结构，组成※肺呼吸膜（如图），有6层：肺泡表面活性物质、液体分子、肺泡上皮细胞、间隙（弹力纤维和胶原纤维）、毛细血管的基膜和毛细血管内皮细胞；肺泡气经过此膜与血液进行气体交换。呼吸膜结构图2.肺泡表面张力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，因而使肺泡趋向回缩，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。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。不同大小的肺

6、泡内压与气流方向3.肺泡表面活性物质（DPPC）的作用肺表面活性物质是一类脂蛋白，其主要成分而是棕榈（软脂）酰卵磷脂（DPPC），由肺泡壁Ⅱ型细胞合成，其亲水端伸入液体层，疏水端伸入肺泡气中，可以破坏气-液表面，从而大大降低了表面张力。（1）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

7、过小。（2）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。第二节肺通气原理一、肺通气的动力1.呼吸运动胸廓呼吸肌呼吸类型和频率2.呼吸中胸膜腔内压的变化胸内压胸内负压胸内负压的生理意义上一页下一页1.呼吸运动⑴概述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。呼吸肌包括两组作用相反的肌群，即吸气肌群和呼气肌群。⑵吸气动作和呼气动作①吸气动作平静呼吸时，主要的吸气肌是肋间外肌和膈肌。主要过程：肋间外肌收缩→胸腔横径增大，膈肌收缩→胸腔前后

8、直径延长，胸廓容积扩大，肺容积增大，肺内压低于大气压，外界气体进入肺内。②呼气动作平静呼吸时，呼气动作是被动的。主要过程：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，肺内压高于大气压，气体被排出体外；用力呼吸时，肋间内