动物生理学第八章-呼吸PPT课件.ppt
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1、呼吸过程:外呼吸(肺呼吸)气体在血液里的运输 内呼吸呼吸:机体与外界环境之间的气体交换第八章 呼吸(respiration)8.1 内呼吸与外呼吸1、外呼吸:包括外界空气与肺之间的气体交换过程(肺通气)和肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程(肺换气)2、气体在血液中的运输3、内呼吸:包括血液与组织、细胞之间的气体交换过 程(组织交换)和细胞内的氧化过程1.8.2 人的呼吸器官与通气一、呼吸道 (图)1、上呼吸道:鼻、咽、喉2、下呼吸道 (图)(图)气管 支气管 小支气管细支气管终末细支气管呼吸性细支气管(已有肺泡)肺泡管肺泡囊 0到23级分支 终末细支气管之前称肺的传导部,之后称肺的呼吸部。肺泡
2、是真正的气体交换场所。(图)所有的气管壁上都有平滑肌,受内脏神经系统支配。支配支气管的迷走神经兴奋时,平滑肌收缩管径缩小。支配支气管的交感神经兴奋时,平滑肌舒张管径增大。2.解剖无效腔(anatomical dead space):每次吸入的气体,一部分将留在从上呼吸道到终末细支气管的呼吸道内。这部分气体不参与肺泡与血液之间的气体交换,故称为解剖无效腔。3.二、肺泡表面张力与表面活性剂肺泡壁由上皮细胞和分布其中的毛细血管网组成。(图)1、Laplace定律:P=2T/r P泡内压力 T 泡表面张力 r 泡半径肺泡的内表面有一液层,形成液体-空气界面。液体中存在降低表面张力的表面活性物质(alv
3、eolar surfactant)。肺泡表面活性物质的主要成分是二棕榈酰卵磷脂(dipalmitoyl phosphatidyl lecithin,DPPC),由肺泡型细胞合成并释放。4.1、胸膜腔内负压 正常情况下,胸膜腔内的压力低于大气压,故称胸膜内负压。三、肺通气胸廓:由脊柱、肋骨以及肋间肌组成,底部由膈肌封闭。胸膜腔:由脏层胸膜和壁层胸膜构成的密闭的腔,内有浆液。(图)(图8-9)实现肺通气的器官包括呼吸道、肺泡和胸廓。平静呼气末胸膜腔内压为-5 -3 mmHg,吸气末约为-10 -5 mmHg负压产生的原因胸内负压大气压肺的回缩力负压作用:维持肺的扩张,有利于静脉血的回流气胸5.2、
4、肺通气的动力呼吸肌的收缩和舒张胸廓的扩大和缩小肺的张缩肺容积的变化大气与肺泡之间的压力差气体进出肺吸气肌主要有膈肌和肋间外肌。呼气肌主要有肋间内肌和腹肌。腹式呼吸:膈肌收缩,膈下降,吸入气体;膈肌舒张,膈上升,呼出气体。(图8-9)腹肌收缩引起主动呼气。胸式呼吸:外肋间肌收缩,肋骨上举,吸入气体;外肋间肌舒张,肋骨下降,呼出气体。内肋间肌收缩引起主动呼气。平静呼吸时,呼气运动不需要呼气肌的收缩。正常呼吸是腹式与胸式的混合型。6.四、肺总量 (图)潮气量(tidal volume):平静呼吸时每次吸入或呼出的气量。400-500ml补吸气量:1500-1800ml补呼气量:900-1200ml肺
5、活量(vital capacity):最大吸气后尽力呼气所能呼出的气量。男3500ml,女2500ml残气量(residual volume)肺总量:肺活量+残气量机能残气量7.肺通气量:单位时间内进出肺的气量 每分通气量:每分钟入肺或出肺的气体总量潮气量呼吸频率 肺泡通气量(潮气量无效腔容量)呼吸频率 肺泡气更新比率肺泡通气量/(机能性余气量肺泡通气量)机能残气量的生理意义:缓冲呼吸过程中肺泡气氧和二氧化碳分压的过度变化,以利于气体交换。平静呼吸每次仅约七分之一的肺泡气得到更新。8.一、气体交换原理1、混合气体的压力是其中各个成分压力之和。混合气体中各成分气体的压力称为分压。常用PO2,PC
6、O2表示。8.3 呼吸气体在体内的交换与运输d (MW)1/2P T A SP:气体的分压差T:温度A:扩散面积;d:扩散距离S:气体的溶解度MW:气体的分子量2、气体在两个区域间的扩散的动力是两个区域间的分压差。3、在气体与液体之间溶解于液体中的气体分子数目与溶液上气体的压力成正比。在溶液中各种气体的分压都是由物理溶解的气体产生,化学结合的气体对分压没有直接的贡献。4、气体扩散率(Diffusion rate,D)(单位时间内气体扩散的容积)受到以下因素影响:D 9.动力:气体的分压差 方式:扩散影响因素:分压差、呼吸膜厚度、呼吸膜面积、溶解度、分子量二、气体在肺的交换 (图)呼吸膜空气:P
7、O2:158.4 mmHg PCO2:0.3 mmHg肺泡气:PO2:105.0 mmHg PCO2:40 mmHg呼出气:PO2:120.0 mmHg PCO2:32 mmHg 图肺动脉血:PO2:40 mmHg PCO2:46 mmHgO2和CO2 的扩散极为迅速,仅0.3s即可达到平衡。而通常情况下血液流经肺毛细血管的时间约0.7s。(图)10.氧分压高的肺部 Hb+O2 HbO2 氧分压低的组织 O2 O2 溶解 化学结合 溶解 C O2 C O2 肺泡 血液 组织 形式:溶解在血浆中(1.5%);与血红蛋白形成化学结合(98.5%)O2与Hb的结合有以下一些重要特征:1、反应快、可逆
8、、不需要酶的催化、受氧分压的影响血红蛋白(Hb):由1个珠蛋白和4个血红素构成。每个珠蛋白有4条多肽链,每条多肽链与1个血红素相连接。血红素中的亚铁离子与氧气分子结合.四、氧在血液中的运输11.*氧离曲线2、Fe2+与O2结合后仍是二价铁,所以该反应是氧合 (oxygenation),而不是氧化(oxidation)。3、1分子Hb可以结合4分子O2 氧合血红蛋白,HbO2,呈鲜红色 去氧血红蛋白,呈紫蓝色4、Hb与O2的结合或离解曲线呈S形氧血红蛋白离解曲线(或氧离曲线)是表示PO2与Hb氧饱和度关系的曲线。该曲线表示不同PO2下,O2与Hb的分离情况,同样也反映PO2不同时,O2与Hb的结
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