Lungenphysiologie 2

Lungenphysiologie 主題

大綱

• 呼吸策略一般

• 魚類的呼吸策略

• 鳥類的呼吸策略

• 呼吸類型

• 免疫防禦

• 肺部 2

呼吸策略

• 原生動物：從環境中擴散

• 海綿/刺胞動物：通過環境介質（水）的循環改善擴散

• 昆蟲：通過環境介質（空氣）的循環改善擴散

• 蚯蚓/環節蟲：在介質中擴散以進行 O2 的運輸

脊椎動物的呼吸機制

• 通過呼吸肌的通風

• 通過肺泡膜的擴散

• 血液的對流傳輸

• 通過細胞膜的擴散

呼吸系統

• 逆流系統

• 池系統

• 皮膚呼吸

• 橫流系統

• 開放系統

• 交叉流系統

根據物種排序

• 兩棲類動物：皮膚呼吸 / 橫流系統 / 開放系統 / 逆流系統

• 鳥類：池系統 / 交叉流系統 / 皮膚呼吸

• 魚類：橫流系統 / 開放系統 / 逆流系統 / 交叉流系統

• 哺乳動物：開放系統 / 池系統

根據效率排序

1. 逆流系統

2. 交叉流系統

3. 橫流系統

4. 池系統

5. 開放系統

魚類的呼吸

• 挑戰

  • O2 溶解度低（取決於溫度）

  • 水的粘度導致基礎代謝增加：需要過度通氣

通風

• 吸壓泵：張嘴 / 蓋子關閉：水進入

• 嘴巴/蓋子關閉：水通過鰓

• 嘴巴關閉 / 蓋子打開

• 重複循環

鰓腔

• 水流

• 蓋子

• 鰓弓

• 進入與流出血管

• 初級與次級葉片

擴散

• 鰓中水與毛細血管血液的逆流原則

• 通過初級與次級葉片的表面增加

鳥類的呼吸

• 挑戰

  • 息肉 pCO2 稍低

  • 高海拔活動（6000-8000m）

  • 高空飛行導致強烈的過度通氣、低碳酸血症與缺氧

通風

• 肺容量相對穩定

• 空氣囊作為抽氣機構

• 呼吸過程：

  1. 第一吸氣：空氣通過支氣管進入尾部空氣囊

  2. 第一次呼氣：空氣從尾部空氣囊進入支氣管

  3. 第二次吸氣：用過的空氣進入頭部空氣囊

  4. 第二次呼氣：用過的空氣排出

鳥類呼吸系統概述

• 腹支氣管、平行支氣管、主支氣管等。

擴散在鳥類中

• 通過腹/背支氣管進入平行支氣管

• 交叉流動的氣流與毛細血管中的血流

• 氣體交換後，血液中的 pO2 高於排出氣體中的 pO2

物種特定的策略

• 肺部的解剖分支

• 馬：最少

• 再生獸：最多

不同的血管化

• 牛：支氣管血管型

• 狗/豬：混合型

• 馬：支氣管動脈型

定義段

• 最小的獨立肺部組成部分

• 被結締組織隔膜包圍

• 包含一個進入的支氣管和一個功能性的血液系統

高結締組織含量的段

• 較高的限制性阻力

• 較低的可擴張性

• 每個段=功能單元

幹支氣管側支

• 終端支氣管與肺泡之間的連結

• 在呼吸道堵塞時具有積極作用

• 在以下動物中存在：

  • 馬，貓/狗

阻塞性呼吸道疾病的功能後果

• 類型 1：牛/豬

  • 高功能殘餘容量，肺泡低通氣

• 類型 2：貓/狗

  • 正常功能殘餘容量

• 類型 3：馬

  • 中度高的功能殘餘容量

肺中的免疫防禦

• 防禦機制

  • 非特異性先天防禦機制

  • 黏液纖毛系統

  • 咳嗽

  • 特異性後天防禦機制

  • B 淋巴細胞

  • T 淋巴細胞

肺的屏障

• 大顆粒顆粒在鼻咽中的撞擊

• 中等顆粒在較小的呼吸道中的沉降

• 小顆粒通過肺泡膜的擴散

其它防禦

• 肺泡巨噬細胞

• 細胞因子

• TLR

• 淋巴細胞