动物生理学第四章-呼吸.ppt

呼 吸 气体交换原理： 混合气体中，每种气体分子运动所产生的压力为该气体的分压。 气体分子不停地进行着无定向运动，其结果是气体分子从高分压区域向低分压区域扩散。 呼 吸 肺和组织内气体交换过程： 肺换气—— 肺与血液间的气体交换。 组织换气—— 血液与组织间的气体交换。 呼 吸 影响肺内气体交换的主要因素： 气体分压差、溶解度和分子量 呼吸膜的面积和厚度 通气/血流量比值（VA/Q） 呼 吸 气体 O2的运输 CO2的运输 98% O2 95% CO2 物理溶解 化学结合 物理溶解 气体 物理溶解 化学结合 运输形式 呼 吸 血红蛋白与氧的结合： 每个血红素分子含一个亚铁离子，称为亚铁血红素。 每个亚铁离子能结合一个氧分子，但这种结合是疏松的。血红蛋白与氧结合后，亚铁的价数不变，故称为氧合（oxygenation），而不是氧化（oxydation）。 呼 吸 HbO2 O2分压升高 Hb+O2 O2分压降低 呼 吸 ②血红蛋白和氧结合后铁为二价，该反应是氧合反应 ①反应快而可逆，不需要酶的催化，只受氧分压的影响 ③单独的血红素不能有效地结合氧 1分子的血红蛋白可以和4分子的氧结合 该反应有以下特点： 呼 吸 Hb氧容量（血氧容量，Oxygen Capacity） ——100 ml血液中Hb所能结合的最大氧量称Hb氧容量 氧含量（血氧含量，Oxygen content） ——100ml血液中，Hb实际结合的O2量称Hb的氧含量 Hb氧饱和度 ——Hb氧含量与氧容量的百分比为Hb氧饱和度。 Hb氧容量 Hb氧含量 Hb氧饱和度（%）= ×100% 呼 吸 氧离曲线（oxygen dissociation curve） ： 氧离曲线或称氧合血红蛋白解离曲线——是表示PO2与Hb氧饱和度的关系曲线。 该曲线表示不同PO2下O2与Hb分离情况，同样也反映了不同PO2时O2与Hb的结合情况。 呼 吸 氧离曲线的特点和生理意义： ①氧离曲线呈“S”形，是血液 运输O2有效的特性表现。 ②第一阶段：PO2值在8～13.33 kPa (60～100mmHg )——维持氧饱和度 ③第二阶段：PO2值在5.33～8.0kPa——安静条件下代谢所需 ④第三阶段：PO2值在2.67～5.330kPa——机体的氧储备 呼 吸 氧离曲线的位移： Hb与氧的结合与分离受许多因素的影响。当氧离曲线的位置发生变化时，表明血红蛋白与氧的亲和力发生了改变。 曲线右移：表明Hb与氧的亲和力下降。 表明Hb与氧的亲和力增加。因为曲线左移后，在低氧条件下，Hb仍然有较高的氧饱和度。 曲线左移： 呼 吸 ①、pH值和CO2浓度的影响 ②、温度的影响 ③、2，3—二磷酸甘油酸（2，3—DPG） ④、Hb自身性质的影响 影响氧离曲线位移的因素： 呼 吸 二氧化碳在体内的运输也是以物理溶解和化学结合的方式进行的。 化学结合 物理溶解（5%） 碳酸氢盐（87%） 氨基甲酸血红蛋白（7%） 呼 吸 进入红细胞内的一部分二氧化碳能直接与血红蛋白的自由氨基结合，形成氨甲酰血红蛋白（carbaminohemoglobin），并能很快解离。 Hb-NH2 + CO2 Hb·NHCOOH 这一反应无需酶的催化，调节它的主要因素是氧合作用。 呼 吸 四、呼吸的调节 另一方面是随意的控制，主要是大脑皮层的功能，它可以改变正常的呼吸节律，进行与意识有关的活动，如：屏气、说话、唱歌等。 中枢系统对呼吸运动的调节分为两个方面： 一方面是自动节律性的控制，主要是通过低位脑干的功能而产生正常的呼吸节律。 呼吸中枢 呼吸的反射性调节 呼吸节律的形成 呼吸的体液调节 呼 吸 结 论： 1、延髓存在 基本的呼吸中枢 2、脑桥 的1/3处存在 呼吸调整中枢 1923年英国学者Lumsden用分段切除法成功地观察了呼吸节律的变化，提出了三级呼吸中枢的理论设想。 呼 吸 呼吸中枢： 脊 髓——中继站和整合某些呼吸反射的初级中枢 延 髓——呼吸的基本中枢（生命活动的基本中枢） 脑 桥——呼吸的调整中心 高位脑——大脑皮层、边缘系统和下丘脑 呼 吸 延髓存在基本的呼吸中枢，能发动和维持比较有规律的呼吸运动。 延髓有多种类型的神经元，其中包括： （1）背侧呼吸组（dorsal respiratory group