家畜生理学-第六章-呼吸.ppt

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第五章第五章呼呼吸吸第一节第一节肺肺通通气气第三节第三节气气体体运运输输第四节第四节呼吸运动的调节呼吸运动的调节第二节第二节气气体体交交换换概概述述概概述述呼吸：

机体与外界环境之间的气体交换过程。

呼吸：

机体与外界环境之间的气体交换过程。

第第一节肺一节肺通通气气一、肺通气原理一、肺通气原理

（一）肺通气的动力

（一）肺通气的动力呼呼气气肺内压肺内压大气压大气压缩缩小小肺肺脏脏吸吸气气肺内压肺内压大气压大气压胸胸廓廓吸吸气气肌肌缩缩小小收收缩缩舒舒张张扩扩张张原动力原动力:

呼吸运动呼吸运动直接动力直接动力:

肺内压与大气压肺内压与大气压间的压力差。

间的压力差。

扩扩张张1.1.呼吸运动呼吸运动

（1）

（1）呼吸型式呼吸型式按呼吸深度分按呼吸深度分:

平静呼吸平静呼吸用力呼吸；用力呼吸；按动作部位分按动作部位分:

胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。

胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。

（2）

（2）频率频率成人成人:

12:

121818次次/分分婴儿婴儿:

60:

607070次次/分分（3）（3）过程过程平静呼吸平静呼吸（eupneaeupnea）肺内压大气压，肺内压大气压，气体经呼吸道出肺气体经呼吸道出肺胸廓容积缩小胸廓容积缩小,肺被动缩小肺被动缩小膈肌和肋间外肌舒张，膈肌和肋间外肌舒张，缩小胸廓上下缩小胸廓上下、前后前后、左右径左右径肺内压大气压，肺内压大气压，气体经呼吸道入肺气体经呼吸道入肺胸廓容积扩大，肺被动扩张胸廓容积扩大，肺被动扩张膈肌收缩，膈肌收缩，胸廓上下径胸廓上下径肋间外肌收缩使胸廓前后、肋间外肌收缩使胸廓前后、左右径左右径吸吸气气呼呼气气用力呼吸用力呼吸（forcedbreathing）（forcedbreathing）用力呼吸时，参与呼吸的肌肉增加，胸廓容积用力呼吸时，参与呼吸的肌肉增加，胸廓容积进一步扩大。

进一步扩大。

（4）（4）特点特点平静呼吸平静呼吸:

吸气为主动，呼气为被动。

吸气为主动，呼气为被动。

用力呼吸：

吸气和呼气均为主动。

用力呼吸：

吸气和呼气均为主动。

2.2.肺内压肺内压（intrapulmonarypressure）（intrapulmonarypressure）肺内压即肺泡内的压力。

肺内压即肺泡内的压力。

吸气初吸气初肺内压肺内压大气压大气压气出肺气出肺呼气末呼气末肺内压肺内压=大气压大气压气流停气流停用力呼吸时用力呼吸时:

肺内压的肺内压的升降变化有所增加。

升降变化有所增加。

3.3.胸内压胸内压（intrapleuralintrapleuralpressure）pressure）（11）胸内压）胸内压:

指胸膜腔内的压力。

指胸膜腔内的压力。

（22）测定方法）测定方法间接法间接法:

气囊测定食管内压以间接反映胸内压气囊测定食管内压以间接反映胸内压直接法直接法:

（33）压力压力平静吸气时平静吸气时:

胸内压胸内压大气压大气压=0.7=0.71.3kPa1.3kPa平静平静呼气时呼气时:

胸内压胸内压5g/100ml5g/100ml，皮肤，皮肤呈蓝紫色（一般是缺呈蓝紫色（一般是缺OO22的标志）的标志）临床常见缺氧及紫临床常见缺氧及紫绀绀POPO22（氧合氧合）POPO22（氧离氧离）HbOHbO22鲜红色鲜红色暗红色暗红色（3）1（3）1分子分子HbHb可与可与44分子分子OO22可逆结合（可逆结合（44个亚基各结合个亚基各结合11个个OO22）Hb+OHb+O22结合的最大量结合的最大量氧容量氧容量100ml100ml血血Hb+OHb+O22结合的实际量结合的实际量氧含量氧含量氧含量氧含量氧容量的氧容量的%氧饱氧饱和度和度2.2.OO22与与HbHb结合的特征结合的特征

（1）

（1）反应快、可逆、受反应快、可逆、受POPO22的影响、不需酶的催化的影响、不需酶的催化

（2）

（2）是氧合，非氧化是氧合，非氧化:

Hb-Fe:

Hb-Fe2+2+O+O22FeFe2+2+-HbO-HbO22（因（因OO22结合在结合在HbHb的的FeFe2+2+上时，无电荷的转移）上时，无电荷的转移）POPO22（氧合氧合）POPO22（氧离氧离）（4）Hb+O（4）Hb+O22的结合或解离曲线呈的结合或解离曲线呈SS形形机制机制：

与与HbHb的变构有关：

的变构有关：

氧合氧合HbHb为疏松型（为疏松型（RR型）型）去氧去氧HbHb为紧密型（为紧密型（TT型）型）当当OO22与与HbHb的的FeFe2+2+结合后结合后Hb4Hb4个亚基间的盐键逐步断裂个亚基间的盐键逐步断裂HbHb分子由分子由TT型型RR型型（即对（即对OO22的亲和力逐步的亲和力逐步）RR型型的的亲亲OO22力为力为TT型的数百倍型的数百倍当当HbHb某某亚亚基基与与OO22结结合合或或解解离离后后HbHb变变构构其其他他亚亚基基的的亲亲OO22力力ororHb4Hb4个亚基的协同效应便呈现个亚基的协同效应便呈现SS形的氧离曲线特征。

形的氧离曲线特征。

（三）三）氧离曲线特征氧离曲线特征及生理意义及生理意义1.1.上段上段:

PO:

PO228.08.013.3kPa13.3kPa（8080100mmHg100mmHg）坡度较平坦坡度较平坦表明：

表明：

POPO22变化大时，变化大时，血氧饱和度变化小血氧饱和度变化小意义意义:

保证低氧分压时的高载氧能力保证低氧分压时的高载氧能力。

（1）

（1）高原高原（2.0KM（2.0KM的低气压的低气压）,PO）,PO22明显而明显而HbHb结合结合OO22量变化不大；量变化不大；

（2）

（2）轻度呼衰病人肺泡气轻度呼衰病人肺泡气POPO22明显而明显而HbHb结合结合OO22量变化不大。

量变化不大。

2.2.中段中段:

PO:

PO228.08.05.3kPa5.3kPa（40（4080mmHg）80mmHg）坡度较陡坡度较陡上上中中下下表明表明：

POPO22降低能促进大量降低能促进大量氧离，血氧饱和度氧离，血氧饱和度下降显著下降显著意义意义:

维持正常时组织的维持正常时组织的氧供氧供因正常时组织的氧供，因正常时组织的氧供，POPO22在中段范围变化在中段范围变化表明表明：

POPO22稍有下降稍有下降,血氧血氧饱和度就急剧下降饱和度就急剧下降意义意义:

维持活动时组织的维持活动时组织的氧供氧供下段释放下段释放OO22量为正常时的量为正常时的33倍倍（=O（=O22储备段储备段）上上中中下下3.3.下段下段:

PO:

PO225.35.32.0kPa2.0kPa（15（1540mmHg）40mmHg）坡度更陡。

坡度更陡。

PP5050：

指：

指PoPo22为为26.5mmHg26.5mmHg时时HbHb氧饱和度达到氧饱和度达到50%50%。

PP5050表示氧离曲线的正常位置表示氧离曲线的正常位置P50P50:

表明表明HbHb对对oo22的的即即曲线右移（下移）：

曲线右移（下移）：

PcoPco22PHPH2,3-DpGT2,3-DpGTP50P50:

表明表明HbHb对对oo22的亲和力的亲和力即即曲线左移（上移）曲线左移（上移）:

Pco:

Pco22PHPH2,3-DpG2,3-DpG（四）影响（四）影响氧离曲线的因素氧离曲线的因素TTPcoPco亲和力亲和力1.1.PcoPco22PHPHPcoPco22PHPH氧离曲线右移氧离曲线右移PcoPco22PHPH氧离曲线左移氧离曲线左移

（1）

（1）组织组织：

HH+促进促进HbHb盐键盐键形成形成HbHb构型变为构型变为TT型型HbHb与与oo22亲亲和力和力氧离曲线右移氧离曲线右移氧离易氧离易这种酸度对这种酸度对HbHb与与oo22亲和力的影响，称为波尔效应亲和力的影响，称为波尔效应（Bohreffect）（Bohreffect），意，意义：

义：

在肺脏促进氧合在肺脏促进氧合在组织促进氧离在组织促进氧离

（2）

（2）肺脏肺脏：

HH+促进促进HbHb盐键断裂盐键断裂HbHb构型变为构型变为RR型型HbHb与与oo22亲和力亲和力氧离曲线左移氧离曲线左移氧合易氧合易22.温度温度TT氧离氧离曲线右移曲线右移TT氧离氧离曲线左移曲线左移

（1）

（1）TTHH+的活度的活度HbHb与与oo22亲和力亲和力HbHb构型变为构型变为RR型型氧离氧离曲线右移曲线右移氧离易氧离易组织代谢组织代谢局部局部T+COT+CO22HH+曲线右移曲线右移氧离易氧离易

（2）

（2）TTHH+的活度的活度HbHb与与oo22亲和力亲和力HbHb结合结合oo22HbHb构型变为构型变为TT型型氧离氧离曲线左移曲线左移氧离难氧离难低温麻醉时，应防组织缺低温麻醉时，应防组织缺oo22冬天，末梢循环冬天，末梢循环+氧离难氧离难局部红、易局部红、易冻伤冻伤33.2,3-DpG2,3-DpGDpGDpG氧离曲线右移氧离曲线右移DpGDpG氧离曲线左移氧离曲线左移

（1）DpG

（1）DpG能与能与HbHb结合形成盐结合形成盐键键HbHb构型变为构型变为TT型型

（2）DpGH

（2）DpGH+波尔效应波尔效应高原缺氧高原缺氧RBCRBC无氧代谢无氧代谢DpGDpG氧离曲线右移氧离曲线右移氧离易氧离易机体对低机体对低oo22适应的重要机制适应的重要机制大量输入冷冻血大量输入冷冻血DpGDpG氧离曲线左移氧离曲线左移氧离难氧离难（冷冻血冷冻血33周后，周后，RBCRBC无氧代谢停止无氧代谢停止DpGDpG）PcoPco曲线左移曲线左移氧离难氧离难

（1）co

（1）co与与HbHb亲和力亲和力oo22与与HbHb亲和力亲和力250250倍倍

（2）co

（2）co与与HbHb的结合位点与的结合位点与oo22相同相同（3）co（3）co与与HbHb的某亚基结合后，将增加其余三个亚基对的某亚基结合后，将增加其余三个亚基对oo22的的亲和力亲和力HbHb的的FeFe2+2+FeFe3+3+:

HbHb失去结合失去结合oo22的能力（亚硝酸盐）的能力（亚硝酸盐）异常异常HbHb：

HbHb的运的运oo22能力能力（地中海贫血）（地中海贫血）胎儿胎儿HbHb：

胎儿胎儿HbHb的的44条肽链为条肽链为2222（成人为成人为2222）构成，构成，其其HbHb与与oo22亲和力成人，与胎儿所处的低氧环亲和力成人，与胎儿所处的低氧环境是相适应的境是相适应的5.5.HbHb本身的性质本身的性质4.4.PcoPco三、三、COCO22的运输的运输（一一）物理溶解：

物理溶解：

55（二二）化学结合：

化学结合：

9595HCOHCO33-的形式的形式：

8888

（1）

（1）反应过程反应过程COCO22HH22OO

（2）

（2）反应特征反应特征碳酸酐酶碳酸酐酶HH22COCO33HCOHCO33-HH+反应速极快且可逆，反应方向取决反应速极快且可逆，反应方向取决PCOPCO22差差RBCRBC膜上有膜上有ClCl-和和HCOHCO33-特异转运载体特异转运载体需酶催化需酶催化:

碳酸酐酶加速反应碳酸酐酶加速反应0.50.5万倍万倍,双向作用双向作用在在RBCRBC内反应内反应,在血浆内运输在血浆内运输氨基甲酸血红蛋白的形式：

氨基甲酸血红蛋白的形式：

77

（1）

（1）反应过程反应过程：

HbNHHbNH22OO22+H+H+CO+CO22

（2）

（2）反应特征反应特征:

在在组织组织在在肺脏肺脏HHbNHCOOHHHbNHCOOHOO22反应迅速可逆，无需酶催化反应迅速可逆，无需酶催化COCO22与与HbHb的结合较为松散的结合较为松散反应方向主要受氧合作用的调节反应方向主要受氧