第五章 呼吸系统.ppt

　　第一节 呼吸系统的组成第二节 呼吸过程

　　第五章 呼吸系统

　　第一节 呼吸系统的组成

　　一、组成：呼吸道、肺 (一)呼吸道 上呼吸道： 鼻 咽 喉 下呼吸道： 气管 各级支气管(支气管树)

　　呼吸道管壁粘膜的作用：①加温和湿润空气;②清洁和过滤空气。 呼吸道平滑肌纤维的作用：调节管径大小(二)呼吸系统的功能：(1)主要：呼吸功能(吸入 O2，呼出 CO2)(2)鼻有嗅觉作用(3)喉有发音作用

　　呼吸系统

　　呼 吸 系 统 概 图

　　1、外鼻:鼻尖、鼻翼、鼻孔、鼻根、鼻背 2、鼻腔: 由骨与软骨为支架，外面附以皮肤 (1)鼻前庭 (2)固有鼻腔 ： 上、中、下鼻道 3、鼻窦: 颅骨与面骨内的含气空腔。4对，即上颌窦 、额窦、筛窦、、蝶窦，鼻窦的粘膜与鼻腔粘膜相延续。 功能： ?清洁，保护 ?调温，湿润 ? 嗅觉辅助 ④发音的共鸣作用

　　二、鼻

　　外鼻

　　鼻窦:

　　鼻腔

　　鼻腔粘膜分为： 嗅部--------上鼻甲内侧部以上及相对的鼻中隔部分，呈苍白色或淡蓝色呼吸部------嗅区以外，呈淡红色

　　鼻旁窦： 蝶窦---开口于蝶筛隐窝 额窦、上颌窦 、筛窦(前中群)----都开口于中鼻道 (后群)----开口于上鼻道

　　鼻旁窦的作用 ◎调节鼻腔内压力。◎帮助说话时的共鸣。◎分泌黏液以保持鼻腔黏膜湿润， 协助调节吸入空气的温度和湿度◎减轻头颅的重量。

　　(二)咽 是消化和呼吸的共用管道。 鼻咽部 口咽部 喉咽部

　　(三)喉 是呼吸通道，又是发音器官。 软骨 连结 喉腔 喉肌

　　喉软骨

　　甲状软骨 环状软骨 会厌软骨 勺状软骨(成对)

　　喉腔

　　两对皱襞 前庭襞：前庭裂 两个裂 声 襞： 声门裂(喉腔最狭窄部位) 三个部分 喉前庭 喉中间腔 声门下腔

　　喉腔内有自外侧壁突入腔内的粘膜皱襞叫声带，两侧声带之间的窄隙叫声门裂，当两侧声带并拢，由于气流冲击引起声带振动而发声。声带就是两小片薄薄的肉片，是紧挨着的。声音的高低、轻重、宽窄等变化就是靠声带振动的幅度、频率来实现的。

　　青少年进入青春期以后，身高、体重及第二性征会有变化。与此同时，声音也出现了变化，这是为什么呢? 这与内分泌变化有关。人的喉头是以甲状软骨作支架的，进入青春期后，甲状软骨迅速增长，喉腔也迅速增大，声带也随之变厚加长，变化后的声带振动幅度比原来增大，频率相应减低。使原来清脆的童声变成比较粗的成人声音。 一般说来，男青年的声音比原来要降低8度左右，女青年降低3度。尤其是男孩子，声音变粗，讲话时瓮声瓮气，有时还有嘶哑，这就是所谓的变声期。变声过程各人长短不一，一般在几个月至1年左右。对于男女青春期的变声阶段要注意保护自己的声带，不要用声过度，不能大喊大叫、过度高声，以免损害“嗓子”。

　　喉的生理功能 (一)呼吸功能： 喉是呼吸的通道，在正常情况下声门是空气出入肺部的必经之路。身体对气体的需要量，受中枢神经系统反射性调节，声门裂的大小也随之改变。平静呼吸时声带略内收，深吸气或体力劳动时声带极度外展，声门扩大，以增加肺内气体交换，调节血与肺泡内二氧化碳浓度。 (二)发音功能 喉是发音器官，发音时声带向中线移动，声门闭合，肺内呼出的气流冲动声带而产生声波，称基音，再经咽、口、鼻等腔共鸣作用而成悦耳之声音，声调的高低，取决于声带振动的频率，而振动的频率又以声带的位置、长短、厚薄、张力以及呼出气流作用于声带力量而不同，而有高、低音之别，声带在发音中的这些变化主要是由喉肌运动加以控制。 (三)保护功能 喉对下呼吸道起保护作用，吞咽时喉体上提，会厌向后下倾斜，盖住喉上口，声带关闭，而不致误入下呼吸道。另外，喉的咳嗽反射能将误入下呼吸道的异物，通过防御性反射性剧咳，迫使异物排出

　　(四)气管和支气管 1、气管 由 14-16 块 “C” 形气管软骨构成，后部由平滑肌和结缔组织膜构成膜壁。气管共分支23级：气管为0级， 第23级(最后一级)为肺泡囊， 每个肺泡囊约由17个肺泡组成

　　气管以软骨、肌肉、结缔组织和粘膜构成。软骨为“C”字形的软骨环，缺口向后，各软骨环以韧带连接起来，环后方缺口处由平滑肌和致密结缔组织连接，保持了持续张开状态。管腔衬以粘膜，表面覆盖纤毛上皮，粘膜分泌的粘液可粘附吸入空气中的灰尘颗粒，纤毛不断向咽部摆动将粘液与灰尘排出，以净化吸入的气体。

　　支气管是指气管分出的各级分支。 左、右主支气管是气管分出的一级支气管; 相比左主支气管细长，走向水平; 右主支气管较短粗，走向陡直，故气管异物易坠入右主支气管。

　　支气管

　　支气管树

　　3、气管与支气管微细结构(三层) 1) 粘膜层：上皮为假复层纤毛柱状上皮 (纤毛细胞，刷细胞，基细胞，颗粒细胞， 杯细胞)，固有层有丰富的弹性纤维，淋巴组织，浆细胞。 2) 粘膜下层：疏松结缔组织，神经、血管、混合性腺泡。 3) 外膜：透明软骨，平滑肌，致密结缔组织。

　　兔细支气管黏膜局部放大

　　二、 肺

　　肺组织柔软，富于弹性。因含空气，可浮于水中。 肺由肺实质及间质组成，肺泡是气体交换主要场所，肺是呼吸系统最重要的器官，也是气体交换的场所。新生儿的肺呈淡红色，成年人呈暗红色，老年人为蓝黑色。

　　(一)肺的位置

　　肺位于胸腔内，左、右各一，分别居于纵隔两侧，其下方为膈，外侧为肋和肋间隙，最高点(肺尖)可突出到胸廓上口达颈根部。

　　(二)肺的形态和结构

　　肺的形态近似圆锥形，具有：

　　肺的重要结构

　　肺门：位于肺的内侧面中央凹陷处，有主支气管、肺动脉、静脉，支气管动脉、静脉以及淋巴管，神经等进出。 肺根：出入肺门的诸结构被结缔组织包绕而成的束状结构。

　　1、肺的导管部

　　肺的微细结构

　　肺导管部的各部分结构比较表

　　小支气管 细支气管 终末细支气管 上皮 假复层纤毛 假复层纤毛 单层纤毛 柱状上皮 柱状上皮 柱状上皮 杯状细胞 少量 更少 无 固有膜平滑肌 有、成束 相对增多 形成完整的环 行肌层 黏膜下层腺体 少量 基本消失 无 外膜软骨 少量碎片 基本消失 无

　　黏膜层

　　2、肺的呼吸部 包括： 呼吸性细支气管 肺泡管 肺泡囊 肺泡: 是半球状囊泡， 人体每侧肺泡数约为3亿个， 其总面积约100m2。 吸气时，肺泡被动扩张; 呼气时，肺泡弹性回缩， 肺泡变小，使气体排出。

　　肺的微细结构

　　肺的微细结构

　　呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊和肺泡。

　　CO2

　　O2

　　(三)呼吸膜 正常呼吸膜非常薄，通透性与面积极大。 肺泡和血液间的气体交换，至少要经过液体层、肺泡上皮及基膜、组织间隙、毛细血管基底膜、毛细血管内皮细胞等6层结构，其厚度6层<1μm。

　　1、厚度： (1)肺纤维化、尘肺、肺水肿→呼吸膜 厚度↑→通透性↓→气体交换↓; (2)运动时，∵耗氧量↑肺血流速↑ (=气体交换时间↓)，呼吸膜厚度↑→ 气体交换↓。 2、面积： 肺气肿、肺不张、肺叶切除→呼吸膜面积↓→气体交换↓。

　　(一)胸膜

　　胸膜：是分别覆盖于左、右肺表 面，胸廓内表面，纵隔侧面和膈上 面的一层浆膜。 ?脏层：(肺外膜)：紧贴于肺表面并伸入肺裂内的胸膜。 ?壁层：被覆于胸壁内表面、膈上面与纵隔侧面的胸膜。 胸膜腔：脏、壁胸膜在肺根处相互移行，在左、两肺周围分别围成左、右各一个完全密闭的呈负压的潜在腔隙。

　　三、胸膜和纵隔

　　(二)纵隔

　　纵隔是左、右纵隔胸膜间的全部器官、结构及其间结缔组织的总称。 纵隔通常以胸骨角平面，将纵隔分为上纵隔和下纵隔。下纵隔再以心包前、后缘为界又可分为前纵隔、中纵隔和后纵隔三部。

　　矢状面

　　四、肺的血液循环 肺有两套血液循环系统。一套是肺循环;另一套是体循环，其分支到肺的各个部分，提供组织细胞营养及O2。 肺循环由肺动脉、肺毛细血管和肺静脉组成。肺循环是一种低压力、低阻力、大流量的血液循环系统。

　　五、肺的神经支配 迷走神经兴奋时，其末梢释放的递质乙酰胆碱，使平滑肌收缩，支气管管腔缩小，对气流阻力增加，使呼吸困难。 交感神经兴奋时，其末梢释放的递质去甲肾上腺素，使平滑肌舒张，支气管管腔扩大，对气流阻力减少，使呼吸容易。

　　第二节 呼吸过程 外呼吸(肺通气和肺换气) 气体在血液中的运输 内呼吸

　　一、肺通气

　　基本概念及基本过程: 1、肺通气 是指肺与外界环境间的气体交换过程。呼吸运动是动力源。 2、肺通气的动力 大气和肺泡气之间的压力差 压力差产生于肺的舒缩所引起的肺容积的变化，可是肺本身不具有主动张缩的能力。它的舒缩是由于胸廓的扩大和缩小所引起。而胸廓的扩大和缩小又是由呼吸肌的收缩和舒张所引起。由于胸膜腔和肺的结构功能特征，肺便随胸廓的舒缩而舒缩，肺容积的这种变化又造成肺内压和大气压之间的压力差，此压差直接推动气体进出肺。

　　(一)、 呼吸运动: 呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小称为呼吸运动。 1.呼吸肌： 吸气肌：①膈肌 ②肋间外肌 辅助吸气肌：胸肌、背肌、胸锁乳突肌等 呼气肌：①肋间内肌 ②腹壁肌 (1).平静呼吸: 即安静状态下的呼吸。 特点：①呼吸运动平稳均匀 12-18次/分 ②吸气是主动过程，呼气是被动过程。 2.呼吸运动的过程

　　吸气肌 收缩 (呼气肌) 舒张

　　(Gp:) 胸廓 扩大 缩小

　　(Gp:) 肺内压

　　(Gp:) 降低<大气压 吸气

　　(Gp:) 升高>大气压 呼气

　　(Gp:) 肺 扩大 缩小

　　(Gp:) 胸内负压

　　呼吸运动： 是原动力; 肺内压与大气压的压力差是： 直接动力。

　　吸气：吸气肌(膈肌，肋间外肌)收缩→胸廓扩大→肺扩张→肺容积增大→肺内压下降→低于大气压→空气顺此压力差而进入肺→吸气。 呼气：吸气肌(膈肌，肋间外肌)舒张→胸廓缩小→肺也随之缩小→肺容积减小→肺内压升高→高于大气压→肺内气便顺此压力差流出肺→呼气。

　　呼 气

　　肺内压>大气压

　　缩 小

　　肺 脏

　　吸 气

　　肺内压<大气压

　　胸 廓

　　呼 吸 肌

　　缩 小

　　收 缩

　　舒 张

　　扩 张

　　肺通气的原动力:呼吸运动是肺通气的原动力。 直接动力:肺内压与外界大气压间的压力差。

　　扩 张

　　(二).呼吸形式： ?平静呼吸：平静呼吸时，吸气是主动过程，呼气是被动过程; ?用力呼吸：用力呼吸时吸气呼气都是主动的。 ?腹式呼吸 ?胸式呼吸 只有在吸气肌收缩时，才会发生吸气运动，所以吸气总是主动过程。

　　① 腹式呼吸：膈肌舒缩可引起腹腔内的器官位移，伴以腹壁的起伏，这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。 ② 胸式呼吸：由肋间外肌舒缩使肋骨和胸骨运动所产生的呼吸 运动称为胸式呼吸。 ③关 系：腹式呼吸和胸式呼吸常同时存在，其中某种型式可占优势，只有在胸部或腹部活动受到限制时，才能单独出现某一种型式的呼吸。

　　二、 肺内压与胸膜腔内压的变化

　　(一) 肺内压 肺内压是指肺泡内的压力。肺内压周期性变化： 平和呼吸：肺内压的升降幅度1~3 mmHg。 用力呼吸：(-30~-100)~(60~140)mmHg 肺内压周期性↑↓→造成肺内压与大气压的压力差→肺通气的直接动力 临床意义： 人工呼吸 ①人工呼吸机 ②口对口呼吸

　　(二) 胸内压(胸内负压) 1 胸膜腔 胸膜可分为两部分，胸膜脏层和胸膜壁层，两层膜之间的空隙，称为胸膜腔。 特点：密闭潜在腔隙，腔内有少量液体(起润滑和内聚力作用)，没有气体。外界气体一旦进入胸膜腔(气胸)使脏、壁胸膜分开，则影响呼吸。

　　一、壁胸膜 贴附于胸壁内面、膈上面和纵隔表面。 肋胸膜 膈胸膜 纵隔胸膜 胸膜顶

　　二、脏胸膜 (肺胸膜) 被覆于肺的表面，与肺紧密结合。

　　三、胸膜腔 脏胸膜与壁胸膜之间是一个封闭的浆膜囊腔隙。

　　胸膜顶

　　壁胸膜

　　胸膜腔

　　脏胸膜

　　肋胸膜

　　肋膈隐窝

　　膈胸膜

　　膈肌

　　纵隔胸膜

　　2 胸内负压的形成 胸内负压是出生以后发展起来的。 婴儿出生后，胸廓的发育速度大于肺的发育速度，肺被动地随之扩张。由于肺是有弹性的器官，故总表现一定的弹性回缩力。肺的弹性回缩力的方向恰与大气通过肺作用于胸膜腔的力量方向相反，因而抵消了一部分作用于胸膜腔的压力。外界气体一旦进入胸膜腔(气胸)使脏、壁胸膜分开，则影响呼吸。 即：胸内压=大气压-肺回缩力。 若大气压以0计，则：胸内压=-肺回缩力。 在平和呼吸中，胸内压始终低于大气压。

　　第二节 肺通气

　　生理意义： ①有利于肺扩张 ②有利于静脉血与淋巴液回流 如果胸膜腔破裂→开放性气胸→肺萎缩→呼吸困难。 →循环血量↓→血压↓(V回心血↓) 抢救措施：堵塞破口、抽气 →恢复胸内负压

　　第二节 肺通气

　　胸内压

　　通气阻力

　　三、肺通气的阻力

　　(Gp:) 非弹性阻力(30%)： 包括气道阻力、粘滞阻力、惯性阻力

　　(Gp:) 肺弹性阻力

　　(Gp:) 胸廓弹性阻力

　　(Gp:) 肺组织本身回缩力

　　(Gp:) 肺泡表面张力

　　第二节 肺通气

　　三、肺容量和肺通气量 ：

　　(一)肺容量：肺容纳气体的量。 1、潮气量 平和呼吸时，每次吸入和呼出的气量基本相等，约为400~500mL。 2、补吸气量 在平和呼吸之后再尽力作一深呼吸，所能吸入的气量，约为1500~2000mL 3、深吸气量 指在平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量， =潮气量+补吸气量 胸廓、胸膜、肺组织和呼吸肌等发生病变时，肺通气功能下降，深吸气量减少。

　　。

　　4 补呼气量 在平和呼吸之后再尽力作一深呼气，所能呼出的气量，约为900-1200mL。 5 肺活量 在最大吸气后，尽力所能呼出的气体量。 男性：3500mL。女性：2500mL。 6 余气量(残气量) 最大呼气末存留于肺内不能再呼出的气量，约为1000 ～1500mL。 支气管哮喘和肺气肿患者，残气量增加。 肺总容量： 肺所能容纳的最大气量。 男性：5000mL。女性：3500mL。

　　(二)肺通气量 1 每分通气量 肺每分钟吸入或呼出的气量称每分通气量。每分通气量=潮气量×呼吸频率(次/min) 2 解剖无效腔：由气管、支气管等通道构成。不进行气体交换 3 肺泡通气量 指每分钟进入呼吸性细支气管和肺泡内的气量。每分肺泡通气量(L)=(潮气量-解剖无效腔气 量)×呼吸频率(次/min) 由于存在解剖无效腔，若每分通气量不变，深而慢的呼吸比浅而快的呼吸的肺泡通气量更大，呼吸更有效。

　　第三节 呼吸气体的交换

　　一、气体交换的原理 气体扩散的动力 气体的分压差 1.气体交换过程 (1)肺换气 (2)组织换气

　　呼 吸 膜 示 意 图

　　大气

　　组织

　　肺泡气

　　静脉血

　　动脉血

　　PO2

　　PCO2

　　159

　　40

　　40

　　102-104

　　0.3

　　40

　　50

　　30

　　大气、肺泡气、血液、组织中的PO2 和 PCO2 (mmHg)

　　97-100

　　46

　　2、影响肺部气体交换的因素 (1)气体的扩散速度 二氧化碳扩散速度是氧的2倍左右。 故在气体交换不足时，往往是缺氧显 著(低氧血症)。而CO2的储留并不明显。

　　(2)呼吸膜(肺泡膜)的厚度――扩散距离 在病理情况下(如：肺水肿、肺纤维化、肺泡膜增厚)，减少扩散量→低氧血症 。 (3)呼吸膜的面积 指与肺毛细血管静脉血进行气体交换的肺泡膜的面积。 正常人有3亿个肺泡，总扩散面积达100m2安静状态时，只需要40m2的扩散面积即可满足肺泡气与肺毛细血管静脉血之间的气体交换。

　　二.气体在血液中的运输

　　血液中的O2和CO2以物理溶解和化学结合的两种形式存在。在血液中，98%以上的O2和95%以上的CO2是以化学结合的形式运输的。只有2%的O2和5%的CO2是以物理溶解的形式运输，物理溶解的量虽少，却是化学结合过程中不可缺少的中间步骤。

　　?

　　(一)氧的运输 血红蛋白是一种结合蛋白质，由一个珠蛋白分子结合4个血红素构成。每个血红素分子含一个亚铁离子。每个亚铁离子能结合一个氧分子。 Hb与O2结合的特征 1.反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影响 O2分压升高 Hb+O2? ????????????????????? HbO2 O2分压降低

　　。

　　2.Fe2+与O2结合后仍是二价铁。所以该反应是氧合而非氧化。 3.1分子Hb可以结合4分子O2。 4. HbO2 呈鲜红色，Hb呈紫色。 ??? Hb也能和CO结合为HbCO(樱桃红色)。但CO与Hb的亲和力是氧的210倍，当吸入CO后，使Hb丧失与O2的结合力，导致CO中毒。抢救时，要把病人置于空气新鲜的环境或吸入纯氧，逐渐使氧气把CO替换出来。

　　(二)氧化碳的运输 1.物理溶解 占CO2运输量的5%。 2.二氧化碳的化学结合 ?碳酸氢盐形式的运输 红细胞内的碳酸酐酶能促使CO2和水形成碳酸，形成的碳酸又迅速解离成H+和HCO3- 占CO2运输量的75%。 CO2+H2O H2CO3 H++HCO3-

　　? 氨甲酰血红蛋白形式的运输 一部分CO2能直接与血红蛋白的自由氨基结合，形成氨甲酰血红蛋白，并能迅速解离。 　　 　 占CO2运输量的20%。

　　在 血 液 中 的 运 输

　　CO2

　　第四节 呼吸运动的调节

　　一、各级呼吸中枢 1、延髓是基本的呼吸中枢。 2、脑桥是呼吸的调整中枢。 3、大脑皮层对呼吸的调节系统是随意的呼吸调节系统， 低位脑干的呼吸调节系统是不随意的自主呼吸调节系统。

　　二. 呼吸的反射性调节

　　(一)肺牵张反射(黑—白二氏反射)

　　1.肺扩张反射

　　2.肺缩小反射

　　(二)防御性呼吸反射 1.咳嗽反射 2 .喷嚏反射

　　化学感受性呼吸反射

　　(Gp:) 潮气量

　　(Gp:) 呼吸频率

　　(Gp:) 呼 吸 中 枢

　　(Gp:) 效应器 (呼吸肌)

　　(Gp:) 动脉血 PCO2 PO2 H+

　　(Gp:) 化学感受器

　　三、呼吸的化学调节

　　第一次作业 1、说明静息电位和动作电位的概念及产生的机制。 2、叙述血液凝固的基本过程。 3、试述ABO血型系统的分型及输血的原则。 第二次作业 1、说明心肌细胞的生理特性有哪些? 2、说明成年人的正常动脉血压的值是多少?动脉血压是如何形成的? 3、何为胸内负压?有何生理意义?

　　1、肺通气的原动力是( ) A、呼吸运动 B.肺的扩大和缩小 C.肺内压与大气间压力差 D.胸内负压变化。 2、最重要的吸气肌是( ) A、膈肌 B、肋间内肌 C、肋间外肌 D、腹肌 E、胸锁乳突肌 3、最大吸气后做最大呼气所呼出的气量是( ) A、余气量 B、肺活量 C、补吸气量 D、深吸气量 E、功能余气量 4、人工呼吸原理是指认为的产生() A.大气压与腹内压的压力差;B.肺内压与胸膜腔内压的压力差;C.肺内压与腹内压的压力差;D.胸膜腔内压与大气压的压力差;E.肺内压与大气压的压力差; 5、( )1分子的血红蛋白最多能结合4分子的氧。 6、( )二氧化碳在血液中的主要运输形式是氨基甲酰血红蛋白。 7、( )由呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊、肺泡等四个部分组成肺的功能单位，均可进行气体交换，以肺泡为主。 8、何为胸内负压?有何生理意义?

　　肺活量 C、补吸气量 D、深吸气量 E、功能余气量 4、人工呼吸原理是指认为的产生() A.大气压与腹内压的压力差;B.肺内压与