第七章呼吸系统的结构与功能.ppt

第七章 呼 吸 生 理,第二节 肺 通 气,第四节 气体在血液中的运输,第五节 呼吸运动的调节,第三节 肺换气和组织换气,第一节 呼吸系统的组成和结构,概 述,呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。,呼吸全过程：,呼吸的意义：,1.,维持内环境中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,确保新陈代谢的正常进行，呼吸过程任何一个环节发生障碍都将引起组织缺氧和二氧化碳的堆积,2.,协同作用,呼吸过程，呼吸系统和循环系统是密切配合，协同作用的,呼吸的过程,O2,CO2,呼吸道,肺泡,肺泡,cap,微循环,组织细胞,血循环,O2,CO2,肺通气,肺换气,外呼吸,气体运输,内呼吸,第一节呼吸系统的组成和结构,（自学）,呼吸道,肺,上呼吸道,下呼吸道,:,鼻、咽、喉,:,气管和各级支气管,肺实质,肺间质,组成,6,一、呼吸道,（一）鼻,鼻是呼吸道的起始部，也是嗅觉器官，由外鼻、鼻腔和鼻旁窦三部分组成。,1,、外鼻,2,、鼻腔,3,、鼻旁窦,（二）咽,（三）喉,（四）器官和支气管,The location of,thyroid gland,*locate anterior and,both sides of,larynx and trachea,Left lobe of thyroid gland,Right lobe of thyroid gland,Isthmus of thyroid gland,Thyroid gland,Arch of cricoid,Hyoid bone,Thyroid notch,Thyroid prominence,Cricothyroid lig,.,（三）喉,1.,喉的软骨,喉软骨构成喉的支架，,包括甲状软骨、环状软骨、,会厌软骨和,杓,状软骨。,5,6,9,(2),结构：,由软骨、软骨的连结、喉肌和粘膜等构成。,(1),位置：,颈前部正中皮下，喉咽的前方。第,4,、颈椎体之间，第颈椎体下缘,左板,右板,喉结,上切迹,上角,下角,1.1,甲状软骨,10,1.2,环状软骨,关节面,1.3,杓,状软骨,肌突,声带突,底,环状软骨板,环状软骨弓,11,会厌,1.4,会厌软骨,会厌软骨,环状软骨,甲状软骨,勺状软骨,喉前，叶状,弯曲的板状,喉结,2,喉的连结,2.1,环,杓,关节,2.2,环甲关节,2.3,弹性圆锥,2.4,方形膜,2.5,甲状舌骨膜,2.6,环状软骨气管韧带,11,14,弹性圆锥,声韧带,弹性圆锥,声韧带,甲状软骨,环状软骨上缘,环甲正中韧带,15,方形膜,前庭韧带,16,环甲肌,环,杓,后肌,环,杓,侧肌,甲,杓,肌,杓,斜肌,杓,横肌,松弛声带、缩小声门,开大声门、紧张声带,紧张声带,缩小喉口,缩小声门,缩小声门,17,3.,喉肌,：,骨骼肌，,参与吞咽、呼吸、发声等运动。,勺状软骨与甲状软骨之间有声韧带，外被粘膜形成声带,，,两声带间的裂隙称声门裂,。,18,4.,喉腔,喉腔上通喉咽，下通气管。,由会厌上缘、,杓状,会厌襞和,杓间切迹围成，朝向后上方。,杓,会厌襞,杓间切迹,喉口：,19,喉腔分三部,喉前庭,喉中间腔,声门下腔,前庭襞,声襞,喉室,前庭裂,声门裂,会厌结节,声带,声襞以及由其覆盖的声韧带和声带肌组成。,20,（四）气管与支气管,1.,气管,气管位于食管前方，上接环状软骨，经颈部正中，下行入胸腔。,气管由,1418,个“,C”,形的气管软骨借气管环状韧带相连结作为支架，内面衬以粘膜。,1.1,位置,1.2,组成,2.,主支气管,气管于胸骨角平面分为左、右主支气管，分叉处称气管杈。内面的纵嵴称气管隆嵴,左主支气管,右主支气管,气管隆嵴,21,二、肺,肺的外形,肺尖,肺底（膈面）,肋面,前缘,后缘,下缘,内侧面（纵隔面）,肺尖,肺底,肋面,下缘,前缘,斜裂,右肺副裂,斜裂,上 叶,下叶,上 叶,中叶,下 叶,22,位置：,胸腔内，,纵隔两侧，,膈肌上方，,左右各一，,被胸膜覆盖。,肺,气体交换的场所。,位于胸腔、纵隔两侧，左、右各一。,健康,-,粉红色，柔软、富有弹性。,幼儿肺：淡红色,成人肺：暗红色,老年肺：蓝灰色,纵隔面上有肺门,是支气管、血管、淋巴管和神经出人肺的地方。,上述结构被结缔组织包裹成束，称为肺根,。,肺有3个面,肋面：外侧面,膈面：与膈相贴,纵隔面：内侧面,肺门,是肺内侧面中部的椭圆形凹陷处，有支气管、肺动脉、肺静脉、支气管动脉、支气管静脉、淋巴管和神经进出。,肺根,出入肺门的结构被结缔组织包绕而成。,支气管,支气管动、静脉,肺动脉,支气管肺门淋巴结,肺静脉,28,组织结构,导管部,小支气管,细支气管,支气管树,终末支气管,呼吸性细支气管,肺泡管,肺泡,呼吸部,肺泡囊,092,肺内支气管与肺段,左、右主支气管,在肺门附近分出肺叶支气管，肺叶支气管再分为肺段支气管，反复分支，形成支气管树。,支气管分支可达,23-25,级，最后连于肺泡。,三、胸膜,胸膜,脏胸膜,壁胸膜,胸膜腔,脏胸膜与壁胸膜之间的封闭的浆膜囊腔隙,肺的表面,胸壁内面膈上面和纵隔表面,肋胸膜,膈胸膜,纵隔胸膜,胸膜顶,胸膜隐窝,壁胸膜相互移行转折之处的胸膜腔称为胸膜隐窝，即使在深吸气时，肺缘也不能充满此空间。,脏胸膜,壁胸膜,胸膜腔,膈胸膜,纵隔胸膜,胸膜顶,肋膈隐窝,32,四、纵隔,纵隔,是左右纵隔胸膜间全部器官、结构与结缔组织的总称。,33,第二节 肺通气,肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程。,呼吸运动：呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大和缩小。,功能：,1.,气体进出的通道，并调节气道阻力,2.,保护和防御功能。,呼吸肌的组成,膈肌：改变胸腔的垂直经,呼吸肌 肋间肌 肋间外肌 改变胸腔的前后左右径,肋间内肌,一、肺通气的原理,（一）肺通气的动力,呼 气,肺内压,大气压,缩 小,肺 脏,吸 气,肺内压,大气压,胸 廓,呼 吸 肌,缩 小,收 缩,舒 张,扩 张,原动力,:,呼吸运动是肺通气的原动力。,直接动力,:,肺内压与外界大气压间的压力差。,扩 张,(1),1.,呼吸运动,过程：,平静呼吸：,肺内压大气压，,气体经呼吸道出肺,胸廓容积缩小,肺被动缩小,膈肌和肋间外肌舒张，,肋骨和膈肌弹性回位，,缩小胸廓,上下、前后、左右径,肺内压大气压，,气体经呼吸道入肺,胸廓容积扩大，,肺在胸膜腔负压作用下被动扩张,(,因肺无主动扩缩的组织结构,),膈肌收缩使膈顶下移，,增大胸廓的上下径,肋间外肌收缩使肋骨上提,扩大胸廓前后、左右径,吸 气,呼 气,1.,呼吸运动,(2),型式,:,按呼吸深度分,:,平静呼吸和用力呼吸；,按动作部位分,:,胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。,混合呼吸,:,正常成人。,腹式呼吸,:,婴儿、胸膜炎、胸腔积液。,胸式呼吸,:,严重腹水、腹腔有巨大肿块、,(3),频率,:,成人,:12,18,次,/,分,婴儿,:60,70,次,/,分,妊娠、肥胖。,用力呼吸：,用力吸气时，辅助吸气肌也参加，胸廓容积进一步扩大。,用力呼气时，除吸气肌舒张外，呼气肌也参加（肋间内肌,+,腹壁肌收缩），胸廓容积进一步缩小。,人工呼吸,:,原理,:,使肺内与外界大气压间产生压力差,方法,:,负压吸气式,(,压胸法,),正压吸气式,(,口对口呼吸法，呼吸机,),(4),特点：,平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。,用力呼吸时，吸气和呼气都是主动的。,平静呼吸时，肋间外肌所起的作用膈肌。,2.,肺内压,:,肺内压是指肺泡内气体的压力。,在呼吸过程中，肺内压呈周期性变化。,平静吸气初,:,肺内压,大气压,=0.3,0.4kPa,气出肺,平静呼气末,:,肺内压,=,大气压,气流停,3.,胸内压,胸内压是指胸膜腔内的压力。,胸内压的测定：（了解）,1.,直接法,可用与检压计相连的套管插入胸膜腔内直接检查,2.,间接法,平静吸气时,:,胸内压,大气压,=0.7,1.3kPa,平静呼气时,:,胸内压,肺容积；,壁层胸膜紧贴于胸廓内壁,形成因素,:,两,种方向相反作用力的代数和,胸内压大气压肺回缩力,胸内压,0,肺回缩力,迫使脏层胸膜回位,迫使脏层胸膜外移使肺扩张,(,肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力,),肺 回 缩 力,(,大 气 压,),肺 内 压,生理意义,:,1.,维持肺处于扩张状态；,2.,降低中心静脉压，促进血液和淋巴液的回流。,结论：,胸膜腔内负压是脏层胸膜受到两个相反作用力相互抵消的代数和,经脏层胸膜间接反映在胸膜腔的压力。,（二）肺通气的阻力,弹性阻力,70%,非弹性阻力,30%,肺通气阻力,胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关,肺弹性阻力,气道阻力：与气体流动形式,+,气道半径有关,粘滞阻力,惯性阻力,肺弹性回缩力,:1/3,肺泡表面张力：,2/3,常态下可忽略不计,1.,弹性阻力,:,弹性阻力：弹性组织受外力作用发生变形时所产生的对抗变形的力。,顺应性：指在外力作用下弹性组织的可扩张性。,易扩张，顺应性大，弹性阻力小,不易扩张，顺应性小，弹性阻力大,顺应性与弹性阻力成反变关系。,肺容积变化,(V),肺顺应性,(C,L,)=0.2L/cmH,2,O,跨肺压变化,(P),肺内压与胸膜腔内压之差,测得的肺顺应性（,L/cmH,2,O,）,比顺应性,=,肺总量（,L,）,(1),肺的弹性阻力,肺弹性组织回缩力,:1/3,肺泡表面张力,:2/3,表面活性物质：,肺泡上皮细胞的组成,1.型肺泡上皮细胞：扁平上皮细胞，覆盖90%以上肺泡表面,2.,型,肺泡上皮细胞：立方形，合成并分泌肺泡表面活性物质,二棕榈酰卵磷脂(DPPC)，降低肺泡表面张力，防止肺泡塌陷。,成分:二棕榈酰卵磷脂(DPPC),单分子层分布于肺泡液-气界面上，其密度随肺泡的张缩而改变。,DPPC,的作用：降低肺泡表面张,力减小肺泡的回缩力,意义：,1.,维持肺泡内压的稳定性，防止肺泡破裂或萎缩,2.,减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿,3.,降低吸气阻力，减少吸气做功，保持肺的扩张。,缺乏DPPC：导致呼吸窘迫综合征,肺泡表面张力的作用：,1.引起肺泡回缩，构成肺回缩力的主要成分,2.导致肺泡内压不稳定，使肺泡破裂或萎缩,3.促使肺泡内液生成，产生肺水肿,小结：,吸气,肺泡表面积,DPPC,分散,降表面张力的作用,肺泡表面张力,肺泡回缩,防止肺泡破裂,呼气,肺泡表面积,DPPC,密集,降表面张力的作用,肺泡表面张力,肺泡扩张,防止塌陷,（,2,）胸廓的弹性阻力,由胸廓的弹性组织所形成，作用方向视胸廓扩大的程度而异,:,胸廓处于自然位置时,(,肺容量,67,),，不表现有弹性回缩力；,胸廓缩小时,(,肺容量,67,),，胸廓的弹性回缩力向外,=,吸气的动力，呼气的阻力；,胸廓扩大时,(,肺容量,67,),，胸廓的弹性回缩力向内,=,吸气的阻力，呼气的动力。,肺容量变化,(P),胸廓顺应性,=0.2L/cmH,2,O,跨壁压,(P),2.,非弹性阻力,气道阻力,气道阻力特点,:,只在呼吸运动时产生；,流速快,阻力大,与气体流动形式有关：,层流,阻力小,湍流,阻力大,与气道半径的,4,次方成反比：,（,R1,r,4,）,二、肺通气功能的评价,(,一,),肺容量：肺所容纳的气体量,概念：,潮气量：,500ml,，平静呼吸时每次吸入或呼出的气体量,补吸气量和深吸气量,补呼气量,余气量和功能余气量,机能余气量余气量补呼气量,肺总容量肺活量余气量,肺活量补吸气量潮气量补呼气量,时间肺活量,=,用力吸气后再用力并快速呼出的气体量占肺活量的百分数。,评价肺通气功能较好指标,正常值：,t,1,末,=83,，,t,2,末,=96,t,3,末,=99,。,意义：反映肺活量容量的大小、呼吸所遇阻力的变化，是评价肺通气功能较好指标，阻塞性肺疾患的时间肺活量,。,(,二,),肺通气量和肺泡通气量：,每分通气量,潮气量,呼吸频率,(,次,/,分,),最大通气量,=,最大限度潮气量,最快呼吸频率,(,次,/,分,),（一般只测,5,秒再乘以,4,，可反映肺通气功能的贮备能力）,通气贮存量百分比,=,最大通气量,最大通气量,-,每分通气量,100%,93%(,反映通气贮备能力,),=6,8 L/min,=70,120,L/min,2.,肺泡通气量,(,潮气量,-,无效腔量,),呼吸频率,（每分钟肺内更新的气体量）,解剖无效腔：无气体交换能力的腔（从上呼吸道,呼吸性细支气管）。,肺泡无效腔：因无血流通过而不能进行气体交换的肺泡腔。,生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔,=4.2,6.3 L/min,第三节肺换气和组织换气,肺泡和血液之间,肺换气,血液和组织细胞之间,组织换气,一、肺换气和组织换气的基本原理,（一）气体的扩散,动力：膜两侧的气体分压差。,条件：气体的理化特性、膜通透性和面积、分压差。,气体交换,扩散,第三节肺换气和组织换气,一、肺换气和组织换气的基本原理,（二）气体扩散速率及影响因素,速率：,=,扩散速率（,D,）,气体的溶解度,/,分子量的平方根之比为,扩散系数,。扩散系数大，扩散速率快。,扩散距离,分子量,分压差,温度,气体溶解度,扩散面积,=,（一）肺换气过程,换气动力：分压差,换气方向：,分压高,分压低,CO,2,O,2,二、肺换气,换气结果：,1.,肺换气,肺泡内的,O2,扩散肺,Cap,扩散入肺,V,A,血,肺毛细血管中的,CO2,扩散肺泡体外,2.,组织换气,Cap,中的,O2,扩散组织细胞,组织细胞代谢产生的,CO2,扩散,Cap,微,V,A,血,血液,肺泡气,O,2,CO,2,静脉血,动脉血,组织细胞,血液,O,2,CO,2,静脉血,动脉血,（二）影响肺换气的因素,气体扩散速率,O,2,、,CO,2,扩散速率（,D,）的比较,分子量 血浆溶解度 肺泡气,A,血,V,血,D,O,2,32 21.4 13.9 13.3 5.3 1,CO,2,44 515.0 5.3 5.3 6.1 2,分压差,温度,气体溶解度,扩散面积,扩散距离,分子量,=,(ml/L),（,KPa,）,（,KPa,）,（,KPa,）,（,1,）厚度：肺纤维化、尘肺、肺水肿,呼吸膜厚度,通透性,气体交换,；,（,2,）面积：肺气肿、肺不张、肺叶切除,呼吸膜面积,气体交换,。,1,、呼吸膜,血液流经肺毛细血管全长约需,0.7s,，而完成气体交换的时间仅需,0.3s(,前,1/3,段,)=,气体交换的时间储备；,安静状态时仅有,40m,2,参与气体交换,=,气体交换的面积储备,。,2,、通气,/,血流比值,（,1,）,VA/Q,肺通气,或肺血流,增大生理无效腔,换气效率,(,如心衰、肺动脉栓塞,),（,2,）,VA/Q,肺通气,增大功能性,A-V,短路,换气效率,（如支哮、肺气肿、支气管栓塞）,整个肺脏的,VA/Q=0.84,是衡量肺换气功能的指标；但因肺脏各局部的肺泡通气量和血流量的不均性，故临床上更应测肺脏各局部的,VA/Q,：,人体直立时肺局部的,VA/Q,肺上区 肺下区,VA,（,L/min,）,0.24 0.82,Q,（,L/min,）,0.07 1.29,VA/Q 3.4 0.64,三、组织换气,第四节 气体在血液中的运输,1,、物理溶解,:,气体直接溶解于血浆中。,特征：,量小,起桥梁作用；,溶解量与分压呈正比：,2,、化学结合,:,与某些物质进行化学结合。,特征,:,量大,主要运输形式。,一、氧的运输,（一）氧在血液中存在的形式,1,、物理溶解,：,(1.5%),2,、化学结合,:,(98.5%),（,1,）,O,2,与,Hb,的可逆性结合,:,Hb,+O,2,PO,2,(,氧合,),PO,2,(,氧离,),HbO,2,1,分子,Hb,可与,4,分子,O,2,可逆结合,Hb+O,2,结合的最大量,氧容量,100ml,血,Hb+O,2,结合的实际量,氧含量,氧含量,氧容量,氧饱和度,Hb与,O,2,的结合或者解离曲线呈S形,（,2,）,O,2,与,Hb,结合的特征,:,反应快,、,可逆,、,受,PO,2,的影响,、,不需酶的催化；,是一种疏松的氧合，非氧化；,PO,2,(,氧合,),PO,2,(,氧离,),（二）氧解离曲线,氧离曲线定义：表达,O2,分压与氧饱和度之间的关系的,曲线。,A,、上段：相当于,P,O2,在,60-100mmHg,，曲线较平坦。,生理意义：结合部分，,P,O2,不低于,60mmHg,，,Hb,氧饱和度仍能保,持在,90%,之上。,B,、中,段：,40-60mmHg,，,曲线较陡，释放氧部分。,C,、下段：,P,O2,在,40mmHg,以下的部分，曲线较陡。,生理意义：,P,O2,在此范围内，稍,有下降，,Hb,氧饱和度下降较大，,因而释放大量的,O,2,，满足机体代谢,的需要。,曲线,1,曲线,2,（三）影响氧解离曲线的因素,P50：正常值26.5mmHg，为氧解离曲线移位程度的定量指标,1.CO2和PH的影响,波尔效应,PCO2或PHH+Hb构型紧密Hb与氧的亲和力曲线右移在组织内有利于Hb与氧解离（组织内）,PCO2或PHH+Hb构型疏松Hb与氧的亲和力曲线左移在肺内有利于Hb与氧解离（肺内）,波尔效应：,PH,或,PCO,Hb,与氧的亲和力，反之，,Hb,与氧的亲和力，即血液酸度（,CO2,为间接效应）对,Hb,与氧的亲和力产生影响的效应。,意义：即可促进肺毛细血管内血液的氧合，又利于组织毛细血管内的血液释放量。,（三）影响氧解离曲线的因素,2,.温度的影响,T,H+,活度,Hb,构型紧密,Hb,与氧的亲和力曲线右移,（发热组织代谢对氧的要求,Hb,解离出氧供组织利用）,T,H+,活度,Hb,构型疏松,Hb,与氧的亲和力曲线左移,（低温麻醉时要防止组织缺氧）,（三）影响氧解离曲线的因素,3,.,2,3-,二磷酸甘油酸（,2,3-DPG,）的影响,高原缺氧,RBC,无氧代谢,DPG,HbO2,易解离曲线右移又利于氧释放,说明：红细胞内的,2,3-DPG,是,RBC,在无氧酵解过程中产生的主要影响,HbO2,的解离,大量输入冷冻血,DPG,HbO2,解离难曲线左移,（因为冷冻血,3,周后，,RBC,无氧代谢停止，,DPG,，所以应注意缺氧）,4.,一氧化碳的影响,CO,中毒,5.,其他因素,4,、氧解离曲线的移动分析,PCO,2,pH,DPG,温度,PCO,2,pH,DPG,温度,(1),导致曲线右移的因素,:,pH,、,PCO,2,、温度,、,细胞内,2,3-DPG,等；,(,机体活动时,),(2),导致曲线左移的因素,:,pH,、,PCO,2,、温度,、,细胞内,2,3-DPG,等；,二、,CO,2,的运输,1,、物理溶解,：,5,2,、化学结合,：,95,（,88,HCO,3,-,的形式）,以碳酸氢盐形式进行运输的特征,1.,反应快且可逆，反应方向取决于,CO,2,分压差,2.RBC,膜上有,Cl,-,和,HCO,3,-,特意转运载体，,Cl,-,转移维持电平衡，促进,CO,2,化学结合的运输,3.,反应需酶催化（碳酸酐酶）,4.,在,RBC,内反应，在血浆内运输。,CO,2,的,运输,碳酸酐酶,氨基甲酸血红蛋白的形式,：,7,(1),反应过程：,HbNH,2,O,2,+H,+,+CO,2,(2),反应特征,:,在组织,在肺脏,HHbNHCOOH,O,2,反应迅速且可逆，无需酶催化；,CO,2,与,Hb,的结合较为松散；,反应方向主要受氧合作用的调节,:,HbO,2,的酸性高,难与,CO,2,结合,反应向左进行,HHb,的酸性低,易与,CO,2,结合,反应向右进行,虽不是主要运输形式,却是高效率运输形式，,因肺部排出的,CO,2,有,20,是此释放的。,带满,O,2,的,Hb,仍可带,CO,2,。,（二）,CO,2,解离曲线,特点：,(1),血中,CO,2,含量与,PCO,2,呈近正比。,(2)O,2,与,Hb,结合将 促进,CO,2,释放。,(,何尔登效应,),血,中,CO,2,含,量,PCO,2,(mmHg),小结,O,2,及,CO,2,的运输不是孤立进行的，而是相互影响的。,CO,2,通过波尔效应影响,O,2,的结合和释放，,O,2,又通过何而登效应影响,CO,2,的结合和释放。,第五节呼吸运动的调节,基本呼吸中枢,调节呼吸运动的中枢？,呼吸为什么有节律？,调节呼吸运动的环节？,一、呼吸中枢与呼吸节律,呼吸运动：是一种非意识性节律活动，呼吸运动的节律性及其对人体代谢状况的适应，均有赖于呼吸神经系统对呼吸运动的调节。,（一）,呼吸中枢,在中枢神经系统内，有许多调节呼吸运动的细胞群,-,呼吸中枢,分布在大脑皮层、间脑、脑桥、延髓、脊髓等部位。,延髓是呼吸基本中枢，脑桥是呼吸调整中枢。,1,、延髓基本呼吸中枢,吸气中枢,交互抑制,呼气中枢,吸气中枢兴奋,-,呼气中枢抑制 吸气运动,呼气中枢兴奋,-,吸气中枢抑制 呼气运动,2,、脑桥呼吸调整中枢,调整呼吸的节律性和深度,3,、大脑皮层对呼吸运动的调节,使呼吸变慢、加快或暂时停止。,脑桥呼吸中枢,脑桥呼吸中枢与延髓有双向联系。,脑桥呼吸,N,元的作用为限制吸气，促使吸气向呼气转换。相当于早先研究发现的呼吸调整中枢。,微电极等技术研究发现：,CNS,内有些,N,元呈节律性放电，并且放电节律与呼吸周期有关，其类型有,:,吸气,N,元,(,I-N,元,),：在吸气相放电,呼气,N,元,(,E-N,元,):,在呼气相放电,跨时相,N,元,I-EN,元,:,吸气相放电并延续到呼气相,E-IN,元,:,呼气相放电并延续到吸气相,呼吸,N,元放电类型模式,延髓背侧呼吸神经元组,：,孤束核的腹外侧部，大多数属吸气神经元，呼气神经元仅占,5,6,，轴突投射到膈肌和肋间外肌运动,N,元，引起吸气。,延髓腹侧呼吸神经元组,：,凝核、后凝核、前包钦格复合体,引起呼气,小结：,1.,脊髓：中继站（前角运动神经元）,2.,低位脑干：（脑桥和延髓）,延髓存在呼吸节律的基本中枢，能引起节律性呼吸运动，但呈喘息呼吸,脑桥的上,1/3,部位存在呼吸调整中枢，限制吸气，促使吸气向呼气转化,脑桥中部和下部存在长吸中枢。（这一中枢目前基本被否定）,高位脑（皮层）控制随意呼吸，调整呼吸运动。,(,二,),节律呼吸的形成,(1),起步细胞学说：新生动物离体脑片的研究表明，前包钦格复合体中存在着类似的电压依赖性起步,N,元，被认为是呼吸节律发源部位。,(2),N,元网络学说：节律性呼吸依赖于延髓内呼吸,N,元之间复杂的相互联系和相互作用。在此基础上提出了多种模型，如吸气切断机制模型。,吸气活动发生器和吸气切断机制模型,吸气活动发生器：,当,H,+,CO,2,等作用下兴奋并引起,:,向下兴奋延髓吸气神经元,脊髓吸气肌运动,N,元,吸气,；,向上兴奋脑桥呼吸调整中枢,;,兴奋吸气切断机制,N,元。,吸气切断机制：,当接受到吸气活动发生器、延髓,I-N,元、脑桥呼吸调整中枢和肺牵张感受器的冲动，兴奋总和达到某一阈值，反馈抑制延髓,I-N,元,切断吸气，从而使吸气转化为呼气。,H,+,CO,2,二、呼吸运动的调节,1.,外周和中枢化学感受器,（,1,）外周化学感受器,存在于颈动脉体和主动脉体，前者主要参与呼吸调节，后者则在循环调节方面较为重要。,颈动脉体内含,型细胞和,型细胞，功能上,型细胞起着感受器的作用，,型细胞类似神经胶质细胞。,适宜刺激：对,PO,2,、,PCO,2,、,H,+,高度敏感,(,对,PO,2,敏感，对,O,2,含量,不敏感,),，且三者对化学感受器的刺激有相互增强的现象。,当,型细胞受到上述三者刺激时，细胞浆内,Ca,2+,触发内含的,Ach,等递质释放，引起传入神经纤维兴奋。,(,一,),化学性调节：,动脉血或脑脊,液的,O,2,、,CO,2,和,H,+,的变化，能反射,性的调节呼吸运动。,颈动脉体和主动脉体化学感受性反射,PO,2,H,+,PCO,2,等,颈动脉体和主动脉体外周化学感受器,（,+,）,窦、弓,N,孤 束 核,心血管中枢兴奋性改变,呼吸中枢,（,+,）,心率,、,冠脉舒,心输出量,皮肤、内脏,骨骼肌血管缩,心率、心输出量、外周阻力,外周阻力,心输出量,血 压,呼吸加深加快,间接,特点：,1.,适宜刺激是血中的化学成分,2.,对正常,BP,不起作用（,BP,至,600mmHg,时起作用）,3.,在生理条件下主要调节呼吸运动,（,2,）中枢化学感受器,位于延髓腹侧浅表面下,0.2mm,的区域，可分为头、中、尾三部分。,适宜刺激：对,H,+,高度敏感，不感受缺,O,2,的刺激。,因外周血中,H,+,不易透过血-脑屏障，而CO,2,易透过该屏障进入脑脊液，通过生成,H,2,CO,2,H,+,+HCO,3,-,发挥刺激作用。,2,、,CO,2,、,H,+,和低,O,2,对呼吸运动的调节,(1)CO,2,：,CO,2,分压在一定范围内升高可加强呼吸，但超过一定限制则有压抑和麻醉效应。,1,时,呼吸开始加深；,CO,2,4,时,呼吸加深加快,肺通气量,1,倍以上,;,6,时,肺通气量可增大,6-7,倍,;,7,以上,呼吸减弱,=CO,2,麻醉。,CO,2,呼吸减慢（过度通气后可发生呼吸暂停）。,特 点：,CO,2,兴奋呼吸的作用,以中枢途径为主；但因脑脊液中碳酸酐酶含量很少，故潜伏期较长；,CO,2,兴奋呼吸的中枢途径是通过,H,+,的间接作用,(,血液中的,H,+,不易透过血,-,脑屏障,),；,CO,2,兴奋呼吸的外周途径虽然为次，但当动脉血,PCO,2,突然增高或中枢化学感受器对,CO,2,的敏感性降低（,CO,2,麻醉）时，起着重要作用。,CO,2,对呼吸中枢有很强的刺激作用，一定水平的,CO,2,是维持正常呼吸运动的重要因素。,血中,P,CO,2,在一定范围内升高可刺激中枢和外周化学感受去兴奋呼吸。,好哭的小孩为达到一定目的，嚎啕大哭，哭声强度节节攀升，突然一下子没有了声音，连呼吸也嘎然而至，这一幕让家长好生紧张。你说为什么呢？,生理学知识,：,嚎啕大哭过度通气血中,PCO,2,分压下降,正常,CO,2,是维持呼吸中枢兴奋的基本条件,血液低,PCO,2,呼吸中枢活动减弱呼吸暂停,呼吸暂停血中,PCO,2,逐渐升高呼吸恢复,(2)H,+,:,H,+,呼吸加强,H,+,呼吸抑制,H,+,呼吸抑制,主要通过刺激外周化学,感受器。,；,H,+,呼吸,CO,2,排出过多,P,CO,2,限制了对呼吸的加强作用呼吸抑制甚至停止（呼吸性酸中毒）,(3),低 氧,缺氧对呼吸中枢的直接作用是抑制，并与缺氧程度相关：,轻度缺氧时,:,刺激,外周化学感受器,呼吸中枢,兴奋,呼吸加深加快肺通气,呼吸增强。（如高山反应）,严重缺氧时,:,来自外周化学感受器的传入冲动，对抗不了缺氧对呼吸中枢的抑制作用，因而可使呼吸减弱，甚至停止。,特点,:,缺氧对呼吸的刺激作用远不及,PCO,2,和,H,+,作用明显，仅在动脉血,PO,2,60mmHg,以下时起作用；,当长期高,CO,2,和低,O,2,状态（严重肺水肿、肺心病），中枢化学感受器对高,CO,2,发生适应，此时低,O,2,对外周化学感受器的刺激成为驱动呼吸的主要刺激。若给予高,O,2,吸入会导致呼吸停止。,作用强度,PCO,2,H,+,PO,2,。,PCO,2,时，,H,+,也会,，二者的作用发生总和，使肺通气反应较单因素的,PCO,2,时明显。,H,+,时，因肺通气,，呼出,CO,2,，导致,PCO,2,和,H,+,，两者部分抵消了单因素,H,+,的作用强度。,PO,2,时，因肺通气,，呼出,CO,2,，使,PCO,2,和,H,+,，减弱了单因素,PO,2,的作用强度。,3,、,CO,2,、,H,+,和,O,2,在调节呼吸中的相互作用,二、呼吸运动的调节,（二）肺牵张反射,1,、肺牵张反射（黑,-,伯反射，,Hering-Breuer,Reflex,）,:,由肺的扩张或缩小引起的反射性呼吸变化。,（,1,）肺扩张反射,过程：肺扩张,肺牵感器兴奋,迷走,N,延髓,兴奋吸气切断机制,N,元,吸气转化为呼气。,意义,:,肺扩张反射能防止吸气过度，但在平静呼吸时该反射不参与。,二、呼吸运动的调节,（二）肺牵张反射,（,2,）肺萎陷反射（肺缩小反射）：,肺萎陷较明显时引起吸气的反射。,在平静呼吸调节中的意义不大，但对阻止呼气过深和肺不张等可能起一定作用。,肺牵张反射的意义,:,加速吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加。,与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度。,特征,:,敏感性有种属差异；,正常成人平静呼吸时这种反射不明显，深呼吸时可能起作用；,病理情况下,(,肺充血、肺水肿等,),肺顺应性降低时起重要作用。,（三）呼吸肌本体感受性反射：,肌梭和腱器官受到牵张刺激而引起的反射称为本体感受性反射。,肌梭和腱器官是呼吸肌的本体感受器。,当吸气阻力升高时,呼吸肌本体感受器兴奋,传入冲动频率,反射性增强吸气肌收缩力，以克服阻力保证肺通气量。,平静呼吸时作用不明显，当运动或气道阻力升高,(,如支气管痉挛,),时作用明显。,（四）防御性呼吸反射,（,1,）咳嗽反射,咳嗽时可将呼吸道内异物或分泌物排出，但剧烈咳嗽时，因胸膜腔内压,，阻碍,V,血回流，使,V,压和脑脊液压,。,（,2,）喷嚏反射,喷嚏时清除鼻腔内的刺激物。,（,3,）刺激某些穴位引起的呼吸效应,针刺,“,人中,”,可以急救全麻手术等情况下出现的呼吸停止。在麻醉以外发生呼吸暂停时，刺激,“,素廖,”,可以兴奋呼吸。,（,4,）血压对呼吸的影响,血压大幅度变化时，可反射性影响呼吸运动：,BP,呼吸,；,BP,呼吸,。,