导图社区 呼吸思维导图
这是一篇关于呼吸的思维导图,包含概述、肺通气、气体交换、气体运输等。有需要的朋友赶紧收藏吧!
编辑于2024-03-05 17:08:10呼吸
概述
机体与外界环境之间的气体交换过程
过程
外呼吸
肺通气:肺-外界环境
肺换气:肺泡-肺毛细血管血液
气体在血液中运输
肺-组织
内呼吸
血液-组织细胞
肺通气
原理
动力(呼吸运动)
呼吸肌舒缩(原动力)→胸廓大小→肺泡内压变化→△P=P肺泡内压-P大气(直接动力)
呼吸运动
呼吸肌缩、舒引起胸廓节律性扩大或缩小
吸气肌:膈肌,肋间外肌 辅助吸气肌:斜角肌,胸锁乳突肌 呼气肌:肋间内肌,腹肌
平静呼吸:膈肌、肋间外肌 12~18次/min
吸气(主动):吸气肌收缩
膈肌隆起的中心下移,胸腔上下径增大
肋间外肌:肋骨、胸骨上举,肋骨下缘外翻
呼气(被动):吸气肌舒张
用力/深呼吸
吸气:吸气肌加强收缩,辅助呼吸肌也参与(吸气呼气都是主动)
呼气:吸气肌舒张、呼气肌收缩
胸式呼吸(肋间外肌)与腹式呼吸(膈肌),一般情况下为混合式呼吸
肺内压
吸气:肺容积增大 肺内压降低<大气压, 气体进入肺
呼气:肺容积降低 肺内压增大>大气压, 气体流出肺
吸气末、呼气末:肺内压=大气压
胸膜腔
胸膜壁层与脏层之间的潜在腔隙
胸膜腔内负压
正常情况下,胸膜腔内无气体 由于婴儿出生以后胸廓比肺生长的快,使得肺通常处于被动扩张状态,产生一定回缩力致使胸膜腔成负压
胸内负压=肺内压-肺弹性回缩力 吸气/呼气末:胸内负压=大气压-肺弹性回缩力
原因:a:胸廓扩张;b:肺内向回缩;c:胸膜腔密闭
生理意义
使肺随胸廓容积变化而变化
维持肺泡的扩张状态 有利于呼吸运动进行
降低中心静脉压 有利于血液及淋巴液回流
气胸
胸膜破裂→胸膜腔与大气相通→空气进入胸膜腔形成
阻力
弹性阻力70%
弹性体对抗外力作用所引起的变形的力R
顺应性C:弹性组织在外力作用下发生的变形的难易程度
易变形:顺应性大,弹性阻力小
C=1/R
包括
肺弹性阻力
构成
1/3肺弹性回缩力,2/3表面张力
P(反映回缩力)=2T(反映表面张力)/r(肺泡半径)
肺表面活性物质
肺泡II型上皮cell产生,成分为二棕榈酰卵磷脂(降低表面张力)、 表面活性物质结合蛋白
降低肺泡表面张力,减少肺泡的回缩力,维持肺泡大小稳定性
新生儿呼吸窘迫综合征NRDS:缺乏表面活性物质,肺泡过度回缩导致肺不张
胸廓弹性阻力:吸气阻力/呼气动力
非弹性阻力30%
气道阻力80%~90%
惯性阻力
组织粘滞阻力
肺通气功能评价指标
肺容积和肺容量
肺容积
深吸气量
潮气量TV
平均呼吸,每次呼吸时吸入或呼出的气体量
400~600ml(平均500ml)
补吸气量/吸气储备量IRV
平静吸气末,再尽力吸气所能吸入的气体量 反应吸气的储备量
1500~2000ml
功能残气量
补呼气量/呼气储备量ERV
平静吸气末,再尽力呼气所能呼出的气体量 反应呼气的储备量
900~1200ml
残气量RV
最大呼气末尚未存留在肺内不能再呼出的气体量
1000~1500ml
肺容量
深吸气量IC
潮气量+补吸气量
衡量最大通气潜力的指标之一
功能余气量FRC
余气量+补呼气量
2500ml
生理意义
缓冲呼吸中肺泡氧气分压和二氧化碳分压的变化幅度(稀释作用)
肺活量VC
从肺内所能呼出的最大气体量
潮气量+补吸气量+补呼气量
男3500ml 女2500ml
是肺功能测定的常用指标
用力肺活量FVC
指一次最大吸气后,尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量
用力吸气量FEV
是指在一次最大吸气后尽力尽快呼气,在一定时间内所呼出的气体量
以FEV1/FVC的应用价值最大,是临床上鉴别阻塞性肺疾病和限制性肺疾病最常用的指标
哮喘、COPD:比值下降 肺纤维化:比值正常
肺总量
肺所能容纳的最大气体量
肺活量+余气量
男性:5000ml
女性:3500ml
肺通气量和肺泡通气量
肺通气量
每分钟吸入或呼出的气体总量
潮气量x呼吸频率
呼吸频率12~18次/分
肺通气量:6~9L/min
最大随意通气量
尽力作深、快呼吸时,每分钟所能吸入或呼入的最大气体量
反映单位时间内充分发挥全部通气能力所能达到的通气量
估计机体能进行最大运动量的生理指标之一
肺泡通气量
每分钟吸入肺泡的新鲜空气量
(潮气量-无效腔容量)*呼吸频率
深慢呼吸比浅快呼吸换气效率高,但做功多
生理无效腔
不参与肺泡、血液之间的气体交换
解剖无效腔:150ml
肺泡无效腔
正常人接近于0
气体交换
肺换气+组织换气
气体交换
原理
分压差
气体的分子量和溶解度
温度
扩散面积(正比:肺气肿、肺不张)、距离(反比:肺纤维化、肺水肿)
影响因素
气体分压差、扩散速率
呼吸膜
厚度(反比)6层
肺表面活性物质的液体层
肺泡上皮细胞层
上皮基地膜层
上皮基底膜和毛细血管基膜之间的间隙(间质层)
毛细血管基膜层
毛细血管内皮细胞层
面积(正比)
通气/血流比
每分钟肺泡通气量(VA,4.2L/min)/每分钟肺血流量(Q,5L/min)
正常安静,比值约为0.84
衡量肺换气功能的指标,反应肺泡通气量和肺毛细血液灌注量之间相互匹配的程度
各个局部的比值并不相同
肺尖3.3,肺底0.63
比值增大,通气不足或血流相对过多,犹如发生功能性动-静脉短路
无论数值增大、减小,尤其是缺氧气
>0.84:通气过多/血流不足→肺血管栓塞(肺泡无效腔增大)
<0.84:通气不足/血流过剩→功能性动静脉短路,支气管哮喘
气体运输
氧气
物理溶解约1.5%(不可缺少)
化学结合98.5%
(Hb)血红蛋白
1个珠蛋白+4个血红素
血红素集团中心有二价铁
与氧气结合,氧合血红蛋白(HbO2):鲜红色
没有结合氧气的血红蛋白,去氧血红蛋白(Hb):蓝紫色
取决于氧分压
血红蛋白与氧气结合的特征
结合迅速、可逆、不需酶催化
结合反应是氧合而非氧化
血红蛋白结合氧气的量
血红蛋白氧容量
指在100ml血液中,血红蛋白所能结合的最大氧气量
血红蛋白氧含量
指在100ml血液中,血红蛋白实际结合的氧气量
血红蛋白氧饱和度
血红蛋白氧含量/血红蛋白氧容量
当血液中血红蛋白的含量达5g/100ml以上,皮肤、黏膜呈暗紫色:发绀
Fe2+被氧化为Fe3+:高铁血红蛋白(亚硝酸盐、苯胺中毒)
氧解离曲线呈S形
影响因素
变构效应
去氧血红蛋白
紧密T型
含氧血红蛋白
疏松R型
协同效应
血红蛋白的4个亚单位彼此之间有协同效应
氧合血红蛋白解离曲线:氧分压(X)-血氧饱和度(Y)
S型
上段平
血液氧分压:60~100mmhg
Hb与O2结合
表明:在此范围内氧分压对血红蛋白氧饱和度或血氧含量影响不大
中段较陡
血液氧分压:40~60mmhg
HbO2释放O2
表明:安静状态下血液对组织的供氧气情况
下段最陡
血液氧分压:15~40mmhg
表明:血液氧分压发生较小变化即可导致血红蛋白氧饱和度的明显改变
可以反映血液供氧气的储备能力
影响因素
血液PH和PCO2的影响
氢离子浓度
温度的影响
红细胞内2,3-二磷酸甘油酸
一氧化碳的影响
P50
来表示血红蛋白对氧气的亲和力
是使血红蛋白氧饱和度达50%时的PO2,正常约为26.5mmhg
增大,氧解离曲线右移,表示血红蛋白对氧气的亲和力降低
T型
降低,氧解离曲线左移,表示血红蛋白对氧气的亲合力增加
R型
影响解离曲线的因素
二氧化碳分压,PH值
波尔效应:血液PH降低或CO2分压升高会使Hb对O2的亲和力降低
温度:升高,右移,亲和力降低
2,3-二磷酸甘油酸(DPG):浓度升高,Hb对氧气亲和力降低
右移,亲和力降低
二氧化碳
物理溶解5%
化学结合95%
形式
碳酸氢盐88%
反应可逆
需要碳酸酐酶
取决于PCO2的高低
氨基甲酸血红蛋白7%
迅速、可逆、不需酶参与
主要受氧合作用调节
二氧化碳解离曲线
血液中二氧化碳含量可随PCO2的升高而增加
呈线性关系
何尔登效应:O2与Hb结合会促使CO2释放
呼吸运动的调节
呼吸中枢-呼吸节律
呼吸中枢
脊髓
位于第3~5颈段(支配膈肌)和胸段(支配肋间肌和腹肌等)脊髓前角
不产生呼吸节律
低位脑干
延髓
呼吸节律基本呼吸中枢
脑桥
上部
呼吸调整中枢
对长吸中枢产生抑制作用
下部
长吸中枢(深呼吸)
*大脑皮层切除后呼吸节律不变
高位脑
大脑皮质、边缘系统、下丘脑
呼吸运动受大脑皮层随意性和低位脑干自主性的双重调节
反射性调节
化学感受性反射
化学感受器
外周化学感受器PCR
颈动脉体:调节呼吸
主动脉体:调节循环
氧分压降低,CO2分压升高,H+浓度升高:兴奋,呼吸加深加快
低氧
完全依赖PCR
直接抑制呼吸中枢
中枢化学感受器CCR
延髓
最有效刺激:脑脊液的H+浓度增加→呼吸深快
CO2:主要是通过CCR(以H+形式),其次通过PCR H+:主要通过PCR,其次通过CCR(H+不易通过血脑屏障)
肺牵张反射(黑-伯反射)
机械感受性反射
肺的扩张或缩小引起的吸气抑制或吸气兴奋
负反馈调节
感受器:气道平滑肌内 迷走神经是该反射的传入神经
肺扩张反射
生理意义:使吸气不至过深过长,加速吸气转向呼气
切断双侧迷走神经:吸气延长加深,呼吸深慢
肺萎陷反射
促进呼气转为吸气
防止过度呼气、肺不张
平静呼吸时,不参与呼吸运动调节
防御性呼吸反射
咳嗽反射
感受器位于气道黏膜
喷嚏反射
感受器位于鼻黏膜
呼吸肌本体感受性反射
感受器:肌梭和腱器官