导图社区 单招对口高考生理学-5呼吸
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编辑于2022-03-09 14:02:03呼吸
概述
呼吸
概念:是指机体与外界环境之间进行气体交换的过程
基本环节
①外呼吸
肺通气:肺泡与外界环境之间的气体交换过程
肺换气:肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换过程
②气体在血液中的运输
③内呼吸
组织换气:组织细胞与组织毛细血管血液之间的气体交换过程
细胞内氧化代谢
第一节 肺通气
一、肺通气的原理
(一)肺通气的动力
动力
直接动力:大气压与肺内压差
原动力:呼吸肌张缩引起的胸廓节律性张缩(呼吸运动)
呼吸运动
形式
1)
平静呼吸:机体在安静状态时平稳而均匀的呼吸,呼吸频率为12~18次/min
用力呼吸(深呼吸):在机体运动、劳动、缺氧或CO2含量增多等状态下,呼吸加深加快
2)
胸式呼吸:肋间外肌舒缩活动为主
腹式呼吸:膈肌舒缩活动为主
正常成人混合式呼吸
过程
平静呼吸
主由膈肌和肋间外肌的舒缩完成
特点是:吸气主动,呼气被动
用力呼吸
用力吸气:除膈肌和肋间外肌加强收缩外,胸锁乳突肌、斜角肌等也参与收缩
用力呼气:除吸气肌和辅助吸气肌舒张外,肋间内肌和腹壁肌等呼气肌群也参与收缩
特点是:吸气和呼气都主动
(二)肺通气的阻力
1.弹性阻力(70%)
(1)肺弹性阻力(主要)
始终是吸气的阻力 又称静态阻力
1)肺弹性回缩力:占1/3
2)肺泡表面张力(主要):占2/3
3)肺表面活性物质
本质:由肺泡Ⅱ型细胞合成和分泌的二棕榈酰卵磷脂(DPPC)
作用:降低肺泡表面张力
生理意义
①降低吸气阻力,减少吸气做功,利于肺扩张,故肺顺应性增大
②减少肺间质和肺泡内的组织液生成,保持肺泡相对“干燥”,防止肺水肿发生
③调节大小肺泡内压,维持不同大小肺泡的稳定性
(2)胸廓弹性阻力
可为动力可为阻力
(3)肺与胸廓的顺应性
概念:顺应性是指在外力作用下,弹性组织扩张的难易程度。弹性阻力大小通常用顺应性表示
顺应性与弹性阻力成反比关系,即:顺应性=1/弹性阻力
2.非弹性阻力(30%)
动态阻力
气道阻力(主要):受气道口径、气流速度和气流形式等影响。气道口径最重要
惯性阻力
黏滞阻力
忽略不计
二、肺通气功能的评价
(一)肺容积和肺容量
1.肺容积
概念:肺所容纳的气体量
组成
(1)潮气量(TV):每次吸入或呼出的气体量。正常成人400~600ml
(2)补吸气量(IRV):平静吸气末,再尽力吸气所能吸入的气体量。正常成人1500~2000ml。反映吸气储备量
(3)补呼气量(ERV):平静呼气末,再尽力呼气所能呼出的气体量。正常成人为900~1200ml。反映呼气储备量
(4)余气量(RV):最大呼气末尚存留于肺内不能呼出的气体量。正常成人为1000~1500ml
2.肺容量
概念:肺容积中两项或两项以上的联合气体量
组成
(1)肺活量(VC)
难以充分反映肺通气功能的状况
概念:尽力吸气后,再尽力呼气所能呼出的最大气体量。肺活量=潮气量+补吸气量+补呼气量
正常值:正常成人男性约为3500ml,女性约为2500ml
(2)用力呼气量(FEV) [时间肺活量(TVC)]
概念:指一次最大吸气后尽力尽快呼气,测定最初三秒末所呼出的气体量分别占用力肺活量的百分比
正常值:正常人的FEV1/FVC、FEV2/FVC、FEV3/FVC分别约为83%、96%和99%,其中FEV1/FVC临床意义最大
用力呼气量是一种动态指标,是评价肺通气功能的较好指标,为阻塞性肺疾病常用的诊断指标之一
能更好地反映肺通气功能
(二)肺通气量和肺泡通气量
1.肺通气量:指每分钟吸入或呼出肺的气体总量,肺通气量=潮气量×呼吸频率。平静呼吸时,正常成人呼吸频率为12~18次/min,潮气量约500ml,故肺通气量为6~9L/min
2.肺泡通气量:指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量,肺泡通气量=(潮气量−无效腔气量)×呼吸频率
3.解剖无效腔:每次呼吸过程中,一部分留在鼻或口与终末细支气管之间的呼吸道内,不参与肺泡与血液之间的气体交换的这部分气道的容积。正常成人约为150ml
4.肺泡无效腔:进入肺泡的气体未能进行气体交换的肺泡容积;每次呼吸使肺泡内的气体更新1/7左右。
解剖无效腔+肺泡无效腔=生理无效腔,健康人平卧时,肺泡无效腔接近于零,故生理无效腔等于或接近于解剖无效腔
肺泡通气量主要受潮气量和呼吸频率的影响。 当潮气量减半、呼吸频率加倍,或当潮气量加倍、呼吸频率减半时,肺通气量都保持不变,但肺泡通气量却发生明显改变。 深而慢的呼吸比浅而快的呼吸效率高,更有利于肺泡的气体交换,但也更耗能。
第二节 呼吸气体的交换
一、气体交换的原理
1.方式:物理扩散
2.动力:气体的分压差
二、肺换气
(一)肺换气
过程:肺动脉的静脉血流经肺毛细血管时,在分压差的推动下,O2由肺泡扩散入静脉血;而CO2则由静脉血扩散入肺泡,完成肺换气过程
意义:经过肺换气,使含O2较低的静脉血变成含O2较高的动脉血
(二)影响因素
1.气体扩散的速率
气体分压差、温度、扩散面积、扩散距离、气体的溶解度等因素均可影响气体的扩散速率
由于CO2比O2容易扩散(溶解度更大),因此缺氧比CO2潴留更为常见,呼吸困难的病人常先出现缺氧
2.呼吸膜的厚度和面积
3.通气/血流比值(V/Q)
概念:是指每分钟肺泡通气量(V)与每分钟肺血流量(Q)之间的比值。正常成人安静时,V约为4.2L/min,Q约为5L/min,故V/Q为0.84
V/Q=0.84时,气体交换效率最高
如果V/Q比值大于0.84,表明肺通气过度或肺血流量不足,导致肺泡无效腔增大
如果V/Q比值小于0.84,表明肺通气不足或肺血流量相对过多,形成了功能性动-静脉短路
V/Q比值增大或减小,都将导致肺换气效率降低,使机体出现缺氧或CO2潴留
三、组织换气
概念:当动脉血流经组织毛细血管时,O2由动脉血液向组织扩散,CO2则由组织扩散入动脉血液,进行组织换气,结果使动脉血变成静脉血,组织由此而获得O2,排出CO2。
第三节 气体在血液中的运输
一、氧的运输
物理溶解:极少
化学结合(主要):形成氧合血红蛋白(HbO2)
血红蛋白与氧结合的特征
(1)反应迅速而可逆、不需酶的催化
(2)反应是氧合而非氧化
二、二氧化碳的运输
物理溶解:5%
化学结合:95%
1.碳酸氢盐的形式(88%):血浆中的NaHCO3是CO2主要的运输形式
2.氨基甲酰血红蛋白(7%):进入红细胞的CO2能直接与Hb的氨基结合,形成氨基甲酰血红蛋白(HHbNHCOOH)。这一反应迅速、可逆、无需酶的催化
第四节 呼吸运动的调节
一、呼吸中枢
1.脊髓:脊髓只是联系脑与呼吸肌的中继站和完成某些呼吸反射的初级中枢
2.延髓呼吸中枢:延髓是产生节律性呼吸的基本中枢,但正常呼吸节律还有赖于延髓以上中枢的参与
3.脑桥呼吸调整中枢:脑桥的上部有调节呼吸节律的神经元群,称为呼吸调整中枢。其主要作用是限制吸气,促使吸气向呼气转换
4.高位中枢对呼吸的调节:大脑皮质是随意呼吸调节系统,而低位脑干为非随意调节系统
二、呼吸的反射性调节
(一)化学感受性反射
1.化学感受器
(1)外周化学感受器:位于颈动脉体和主动脉体。当动脉血PO2降低、PCO2升高或H+浓度升高时兴奋,反射性引起呼吸加深加快
(2)中枢化学感受器:位于延髓腹外侧浅表部位,其适宜刺激是脑脊液和局部细胞外液的H+。血液中H+不易通过血-脑屏障进入脑脊液,故血液H+浓度变化对中枢化学感受器直接作用不大
(二)肺牵张反射
概念:肺扩张或萎陷而引起的吸气抑制或兴奋的反射,称为肺牵张反射(黑-伯反射)
分类
1.肺扩张反射
概念:是肺扩张抑制吸气活动的反射
机制:吸气时,肺扩张时,牵拉呼吸道使牵张感受器兴奋,冲动经迷走神经传入延髓,促使吸气转为呼气
生理意义:加速吸气过程向呼气过程转换,使吸气不至于过长、过深,使呼吸周期缩短,呼吸频率加快
2.肺萎陷反射
概念:是肺萎陷时增强吸气活动或者促进呼气转为吸气的反射