生理学课件PPT第5章呼吸系统.ppt

第第第第 六六六六 章章章章 呼吸系统呼吸系统呼吸系统呼吸系统respirationrespiration肺肺 泡泡呼呼吸吸道道空空气气肺肺毛毛细细血血管管肺肺静静脉脉动动脉脉肺肺动动脉脉右右心心静静脉脉左左心心组组织织毛毛细细血血管管组组 织织 细细 胞胞CO2O2CO2O2肺换气肺换气肺通气肺通气气体运输气体运输组织换气组织换气外呼吸外呼吸(内呼吸内呼吸)呼吸全过程示意图呼吸全过程示意图第一节第一节 肺肺 通通 气气实现肺通气的器官：实现肺通气的器官：1.1.呼吸道：呼吸道：沟通肺泡与外界环境，加温、加湿、过滤、沟通肺泡与外界环境，加温、加湿、过滤、清洁吸入气体和防御反射清洁吸入气体和防御反射 2.2.肺泡：交换的场所肺泡：交换的场所 3.3.胸廓：肺通气的动力胸廓：肺通气的动力 呼吸运动呼吸运动胸廓张缩胸廓张缩肺被动张缩肺被动张缩肺通气肺通气肺内压与大气压间肺内压与大气压间 P P原动力原动力胸膜腔密闭胸膜腔密闭直接动力直接动力克服通气阻力克服通气阻力-1一一.肺通气的原理肺通气的原理(一一)肺通气的动力肺通气的动力1 1、呼吸运动、呼吸运动 呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大和呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大和缩小的运动。缩小的运动。包括吸气运动和呼气运动包括吸气运动和呼气运动（1 1）呼吸肌）呼吸肌 吸气肌：膈肌、肋间外肌吸气肌：膈肌、肋间外肌 呼气肌：呼气肌：肋间内肌、肋间内肌、腹壁肌腹壁肌 呼吸辅助肌：呼吸辅助肌：斜角肌、胸锁乳突肌等斜角肌、胸锁乳突肌等-2（2 2）过程过程平静呼吸平静呼吸：吸气（主动），呼气（被动）吸气（主动），呼气（被动）吸气：吸气肌收缩胸廓扩张肺扩张肺容吸气：吸气肌收缩胸廓扩张肺扩张肺容量增加肺内压暂时下降气体进入肺。量增加肺内压暂时下降气体进入肺。用力呼吸用力呼吸：用力吸气时，辅助吸气肌也参加，：用力吸气时，辅助吸气肌也参加，胸廓容积进一步扩大。胸廓容积进一步扩大。用力呼气时，除吸气肌舒张外，呼气肌也用力呼气时，除吸气肌舒张外，呼气肌也参加，胸廓容积进一步缩小。参加，胸廓容积进一步缩小。（3 3）呼吸运动形式）呼吸运动形式 平静呼吸、用力呼吸平静呼吸、用力呼吸 腹式呼吸腹式呼吸 (Abdominal breathing)：膈肌舒缩活动为主，腹壁起伏明显。膈肌舒缩活动为主，腹壁起伏明显。胸式呼吸胸式呼吸 (Thoracic breathing)：肋间外肌舒缩活动为主，胸壁扩大或缩小明显肋间外肌舒缩活动为主，胸壁扩大或缩小明显（二）肺内压的周期性变化（二）肺内压的周期性变化 肺内压与大气压间肺内压与大气压间 P P（肺通气直接动力）肺通气直接动力）吸气吸气:肺内压肺内压 大气压（大气压（-1-1-2mmHg-2mmHg）呼气呼气:肺内压肺内压 大气压（大气压（+1-+2mmHg+1-+2mmHg）肺内压肺内压=大气压大气压呼吸暂停呼吸暂停 人工呼吸：人工呼吸：基本原理基本原理:使肺内与外界大使肺内与外界大 气压间产生压力差气压间产生压力差 方法方法:负压吸气式负压吸气式(压胸法压胸法)正压吸气式正压吸气式 (口对口呼吸法，呼吸机口对口呼吸法，呼吸机)-4胸膜顶胸膜顶 肋胸膜肋胸膜 膈胸膜膈胸膜 纵隔胸膜纵隔胸膜肋膈隐窝为胸膜腔最低部位，积液常积聚于此，肋膈隐窝为胸膜腔最低部位，积液常积聚于此，为临床穿刺或引流部位。为临床穿刺或引流部位。脏脏胸胸膜膜胸膜腔胸膜腔壁壁胸胸膜膜胸胸膜膜（三）胸膜腔内压（三）胸膜腔内压（Intrapleural pressure)（1 1）胸膜腔内浆液的作用：胸膜腔内浆液的作用：润滑润滑;吸附吸附（2 2）胸内负压测定方法）胸内负压测定方法:直接法、间接法直接法、间接法 平静呼气末约为：平静呼气末约为：-5-53mmHg3mmHg 平静吸气末约为：平静吸气末约为：-10-10 5mmHg5mmHg胸内压胸内压 =肺内压肺内压 -肺回缩力肺回缩力胸内压大气压肺回缩力胸内压大气压肺回缩力呼气末、吸气末视大气压为呼气末、吸气末视大气压为 0 0胸内压肺回缩力胸内压肺回缩力迫使脏层胸膜回位迫使脏层胸膜回位迫使脏层胸膜外移迫使脏层胸膜外移使肺扩张使肺扩张(肺弹性组织回缩力和肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力肺泡表面张力)肺肺 回回 缩缩 力力 (大大 气气 压压)肺肺 内内 压压 （3 3）形成机制）形成机制（4 4）胸内负压的意义）胸内负压的意义 维持肺扩张维持肺扩张;纽带作用；纽带作用；促静脉血及淋巴液回流。促静脉血及淋巴液回流。胸内负压形成的条件：胸内负压形成的条件：（1 1）胸膜腔（）胸膜腔（胸廓）胸廓）密闭，密闭，大气大气压不能直接作用于肺。压不能直接作用于肺。（2 2）肺和胸廓是弹性组织；）肺和胸廓是弹性组织；（3 3）胸廓自然容积）胸廓自然容积 肺容积；肺容积；（二）肺通气阻力（二）肺通气阻力 弹性阻力（占弹性阻力（占70%70%）+非弹性阻力（占非弹性阻力（占30%30%）胸廓的弹性阻力胸廓的弹性阻力 气道阻力气道阻力 肺弹性阻力肺弹性阻力 惯性阻力惯性阻力 肺弹性回缩力肺弹性回缩力 粘滞阻力粘滞阻力 肺表面张力肺表面张力 弹性阻力（弹性阻力（elastic resistance R R）：）：物体对抗外力作用所引起变形的力物体对抗外力作用所引起变形的力 顺应性（顺应性（Compliance CCompliance C）：）：在外力作用下弹性组织的可扩张性。在外力作用下弹性组织的可扩张性。弹性物质单位压力下的容积变化。弹性物质单位压力下的容积变化。单位：单位：L/cmHL/cmH2 2O O 计算：计算：C=C=V/V/P P（L/L/kPakPa ）C=1/RC=1/R1 1肺弹性阻力和顺应性肺弹性阻力和顺应性1 1）肺弹性阻力）肺弹性阻力 吸气的阻力，呼气的动力吸气的阻力，呼气的动力 肺容积的变化（肺容积的变化（V V）肺顺应性（肺顺应性（C CL L）L/cmHL/cmH2 2O O 跨肺压的变化（跨肺压的变化（P P）跨肺压是指肺内压与胸膜内压之差跨肺压是指肺内压与胸膜内压之差比顺应性比顺应性=实测肺顺应性肺总量实测肺顺应性肺总量 （平静呼吸时测得的肺顺应性肺功能残气量）（平静呼吸时测得的肺顺应性肺功能残气量）比较不同个体肺弹性阻力大小的指标。比较不同个体肺弹性阻力大小的指标。2 2）肺弹性阻力的来源）肺弹性阻力的来源 肺弹性回缩力（占肺弹性回缩力（占1/31/3）肺泡表面张力（占肺泡表面张力（占2/32/3）：肺泡内面的液体）：肺泡内面的液体层与肺泡内气体之间的液层与肺泡内气体之间的液-气界面的表面张力气界面的表面张力 Lalpace P=2T/r小肺泡的压强大于大肺泡内的压强，小肺泡内小肺泡的压强大于大肺泡内的压强，小肺泡内的气体会流向大肺泡。的气体会流向大肺泡。3 3）肺泡表面活性物质）肺泡表面活性物质(Pulmonary surfactant)能够使某液体表面张力系数减小的物质。能够使某液体表面张力系数减小的物质。分泌细胞：分泌细胞：IIII型肺泡上皮细胞型肺泡上皮细胞 成分：饱和卵磷脂占成分：饱和卵磷脂占41%41%（90%90%为二棕榈酰卵磷脂为二棕榈酰卵磷脂Dipalmitoylecithin DPL,DPL,二软脂酰卵磷脂二软脂酰卵磷脂DPPCDPPC）不饱和卵磷脂占不饱和卵磷脂占2525 胆固醇占胆固醇占8 8 -8作用：作用：1)1)降低肺泡表面张力，增加肺顺应性降低肺泡表面张力，增加肺顺应性 2)2)维持大小肺泡容积的稳定维持大小肺泡容积的稳定 3)3)防止肺水肿防止肺水肿。临床：妊娠临床：妊娠25253030周，开始出现周，开始出现;分娩前分娩前(40(40周周)，达最高，达最高,可经胎儿呼吸道到羊水（腹腔穿刺采可经胎儿呼吸道到羊水（腹腔穿刺采取羊水定量分析法）取羊水定量分析法）分泌不足分泌不足 呼吸窘迫综合症呼吸窘迫综合症成年人患肺炎、肺血栓等疾病时，可因肺表成年人患肺炎、肺血栓等疾病时，可因肺表面活性物质减少而发生肺不张。面活性物质减少而发生肺不张。初生儿可因缺乏肺表面活性物质，发生肺初生儿可因缺乏肺表面活性物质，发生肺不张和肺泡内表面透明质膜形成，造成不张和肺泡内表面透明质膜形成，造成新生儿呼新生儿呼吸窘迫综合征吸窘迫综合征，导致死亡。，导致死亡。糖皮质激素等可促合成。糖皮质激素等可促合成。肺容量占肺容量占 肺总容量百分比肺总容量百分比胸廓弹性回位力胸廓弹性回位力胸廓容积胸廓容积6767 无无自然容积自然容积 67 67 向内向内 （吸气阻力）（吸气阻力）大于自然容积大于自然容积 67)0.84 0.84 产生肺泡无效腔产生肺泡无效腔 V(V(减减)/Q()/Q(或增或增)0.840.84产生功能性产生功能性A-VA-V短路短路 正常人肺上下正常人肺上下V/QV/Q不均衡不均衡-14动脉血动脉血混合静脉血混合静脉血组织组织PoPo2 2(Kpa)(Kpa)12.9-13.312.9-13.35.325.324 4PcoPco2 2(Kpa)(Kpa)5.325.326.126.126.656.65血液和组织气体的分压血液和组织气体的分压（三）组织换气（三）组织换气(gas exchange in the tissure)第第三三节节 气体在血液中的运输气体在血液中的运输运输形式运输形式:物理溶解物理溶解:气体直接溶解于血浆中气体直接溶解于血浆中 特征特征:量小；量小；溶解量与分压呈正比溶解量与分压呈正比化学结合化学结合动态平衡动态平衡物理溶解物理溶解化学结合化学结合:气体与某些物质进行化学结合气体与某些物质进行化学结合 特征特征:量大量大 主要运输形式。主要运输形式。O2=1.5%CO2=5%（一）（一）H b 与与O2 的可逆性结合的可逆性结合 1 1结合形式：结合形式：2 2结合特征结合特征 1 1）快速、可逆、不需酶催化、受）快速、可逆、不需酶催化、受P PO2O2的影响的影响 2 2）是氧合）是氧合 oxygenation 反应，反应，而非氧化而非氧化 oxidation 反应反应一、一、O2的运输的运输POPO2 2(氧合氧合)POPO2 2(氧离氧离)3 3）1Hb 1Hb 结合结合4 4分子分子 O O2 2（1.34ml O1.34ml O2 2/1L/1L HbHb）HbHb的珠蛋白由两条的珠蛋白由两条链和两条链和两条链构成，每条链构成，每条肽链结合一个肽链结合一个FeFe2+2+，每个，每个FeFe2+2+结合一个结合一个O O2 2。故每个。故每个HbHb可结合可结合4 4个个O O2 2（HbHb4 4O O8 8）,1gHb,1gHb可结合可结合1.341.341.39ml O1.39ml O2 2。血氧容量血氧容量 oxygen capacity ：如如:HbHb为为150g/1L150g/1L血液血液 氧容量氧容量1501501.341.34200ml200ml 血氧含量血氧含量 oxygen content ：1L1L血液中血液中HbHb结合结合O O2 2的实际量的实际量 血氧饱和度血氧饱和度oxygen saturation ：血氧含量血氧含量 /血氧容量血氧容量 紫绀：脱氧紫绀：脱氧HbHb含量在血液中超过含量在血液中超过50g/1L50g/1L以上以上 4 4）HbHb与与O O2 2的结合和解离与的结合和解离与HbHb的变构效应有关的变构效应有关 血红蛋白两对血红蛋白两对、肽链与肽链与O O2 2结合能力可结合能力可互相促成结合或解离（释放）。互相促成结合或解离（释放）。肺部，肺部，POPO2 2升高促结合；组织，升高促结合；组织，POPO2 2下降促释放。下降促释放。（二）氧离曲线特征及生理意义（二）氧离曲线特征及生理意义表示血液表示血液POPO2 2与与HbHb氧饱和度关氧饱和度关系的曲线。系的曲线。呈呈“S S形。形。1.1.上段上段60-100mmHg60-100mmHg:坡度较平。坡度较平。表明表明：POPO2 2变化大时，血氧饱和度变化小变化大时，血氧饱和度变化小90909898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。通气通气/血流比值不匹配时，肺泡通气量增加血流比值不匹配时，肺泡通气量增加几乎无助于氧的摄取。几乎无助于氧的摄取。吸吸O O2 2；掩盖病情。；掩盖病情。2.2.中段中段:40:4060mmHg 60mmHg 坡度较陡。坡度较陡。表表明明：POPO2 2降降低低能能促促进进大大量量氧氧离离，血血氧氧饱饱和和度度下下降显著。降显著。75759090 释放氧释放氧5ml/100ml5ml/100ml 意义意义:维持正常时组织的氧供。维持正常时组织的氧供。表明表明：POPO2 2稍有下降稍有下降,血氧饱和度就急剧下降。血氧饱和度就急剧下降。22227575释放氧释放氧15ml/100ml15ml/100ml 意义意义:维持活动时组织的氧供。维持活动时组织的氧供。3.3.下段下段:15:1540mmHg 40mmHg 坡度更陡。坡度更陡。（三）（三）影响氧离曲线的因素影响氧离曲线的因素 通常用通常用P P5050表示表示HbHb对对O O2 2的亲和力。的亲和力。P P5050:HbHb氧饱和度达氧饱和度达50%50%时的时的POPO2 2 正常正常:26.5mmHg:26.5mmHg。P P5050 增大，曲线右移；增大，曲线右移；HbHb与与O O2 2结合力降低，结合力降低，有利有利于于O O2 2释放释放 P P5050 降低，曲线左移。降低，曲线左移。HbHb与与O O2 2结合力增强，结合力增强，不利不利于于O O2 2释放释放1 1、pHpH的影响的影响 波尔效应波尔效应 酸度对酸度对HbHb与与氧亲和力的影响称为波尔效应。氧亲和力的影响称为波尔效应。波尔效应的机制：波尔效应的机制：pHpH降降低低（HH+升升高高）与与HbHb多多肽肽链链氨氨基基酸酸残残基基结结合合盐盐键键形形成成HbHb分分子子变变构构HbHb对对O O2 2亲亲和和力力降降低低 P P5050增大增大曲线右移曲线右移 pHpH升高（升高（HH+降低）降低）盐键断裂盐键断裂曲线左移。曲线左移。意义意义:在肺在肺PCOPCO2 2，有利于结合，有利于结合O O2 2；在组织在组织PCOPCO2 2，有利于释放，有利于释放O O2 22 2、PCOPCO2 2的影响的影响PCOPCO2 2改改 变变 时时，可可 通通 过过 改改 变变 pHpH发发 生生 间接效应；间接效应；通过通过COCO2 2与与HbHb结合影响结合影响HbHb与与O O2 2的亲和力，的亲和力，这一效应对氧解离曲线的影响较小。这一效应对氧解离曲线的影响较小。3 3温度的影响温度的影响 温度升高，氧解离曲线左移，促进温度升高，氧解离曲线左移，促进O O2 2的释放的释放 温度降低，曲线左移，不利于温度降低，曲线左移，不利于O O2 2的释放。的释放。温温度度对对氧氧解解离离曲曲线线的的影影响响，可可能能与与温温度度影影响响了了H H+的的活活度度有有关关：温温度度升升高高，H H+活活度度增增加加，降低降低HbHb对对O O2 2的亲和力。的亲和力。如：低温麻醉时，应防组织缺如：低温麻醉时，应防组织缺O2 冬天，末梢循环冬天，末梢循环+氧离难氧离难局部红、易冻伤局部红、易冻伤4 42,3-2,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸(2,3(2,3DPG)DPG)升高升高 降低降低 右移右移2,3-DPG2,3-DPG浓度浓度HbHb对对O O2 2亲和力亲和力 氧解离曲线氧解离曲线降低降低 增加增加 左移左移机制：机制：2,3-DPG2,3-DPG与与HbHb链形成盐键，链形成盐键，促促HbHb变变T T型型2,3-DPG2,3-DPG可可提提高高H H+浓浓度度，通通过过波波尔尔效效应应影影响响HbHb对对O O2 2的亲和力。的亲和力。(1)(1)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 对低对低O O2 2适应的重要机制适应的重要机制 (2)(2)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3 3周后，周后，RBCRBC无氧代谢无氧代谢停止停止DpGDpG），），应注意缺氧。应注意缺氧。5 5HbHb的自身性质的影响的自身性质的影响 HbHb的的FeFe2+2+氧化成氧化成FeFe3+3+，即失去运即失去运O O2 2 能力；能力；如亚硝酸盐如亚硝酸盐 胎胎儿儿HbHb对对O O2 2的的亲亲和和力力大大，有有助助于于胎胎儿儿血血液液流经胎盘时从母体摄取流经胎盘时从母体摄取O O2 2；异常的异常的HbHb运运O O2 2功能降低（功能降低（地中海贫血）地中海贫血）；COCO的影响：妨碍的影响：妨碍HbHb与与O O2 2的结合，同时妨碍的结合，同时妨碍对对O O2 2的解离。的解离。二、二、COCO2 2的运输的运输1 1碳酸氢盐碳酸氢盐 （88%88%）特点：特点：1 1）反应可逆，但需碳酸酐酶的帮助。）反应可逆，但需碳酸酐酶的帮助。2 2）结合或解离决定于）结合或解离决定于COCO2 2分压差。分压差。3 3）反应中伴有）反应中伴有ClCl的转移。的转移。CO2+H2O H2CO3 H+HCO3血浆：血浆：NaHCONaHCO3 3（多数）多数）红细胞：红细胞：KHCOKHCO3 3ClCl-转移转移2 2氨基甲酰血红蛋白氨基甲酰血红蛋白carbaminohemoglobin （7%7%）,HHbNHCOOHHHbNHCOOH特点特点：1 1）反应可逆，无需酶的帮助。）反应可逆，无需酶的帮助。2 2）结合或解离取决于）结合或解离取决于HbHb的氧合作用。的氧合作用。脱氧脱氧HbHb与与COCO2 2结合多；结合多；氧合氧合HbHb结合少，解离多。结合少，解离多。3 3）COCO2 2分压差的影响不明显。分压差的影响不明显。第四节第四节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节一一.呼吸中枢与呼吸节律形成呼吸中枢与呼吸节律形成（一）呼吸中枢（一）呼吸中枢 respiratory centerrespiratory center 1 1、脊髓：呼吸中转站、脊髓：呼吸中转站 肋间神经肋间神经 膈神经膈神经 呼吸肌运动呼吸肌运动中中 枢枢横断部位横断部位迷走神经迷走神经表表 现现结结 论论修正意见修正意见完整完整切断切断中脑中脑脑桥上部脑桥上部在中脑与脑在中脑与脑桥上部之间桥上部之间呼吸呼吸正常正常呼吸深呼吸深慢慢呼吸节呼吸节律正常律正常呼吸节律与呼吸节律与中脑以上中中脑以上中枢无关枢无关肯肯 定定脑桥上部脑桥上部脑桥中下脑桥中下部部在脑桥上部在脑桥上部与脑桥中下与脑桥中下部之间部之间呼吸呼吸深慢深慢长吸长吸长吸式长吸式呼吸呼吸脑桥上部脑桥上部有抑制吸有抑制吸气中枢气中枢呼吸调整中呼吸调整中枢枢(PBKF(PBKF核核群群)作用作用:限限制吸气制吸气,使吸使吸气转为呼气气转为呼气脑桥中下脑桥中下部部延髓延髓在脑桥中下在脑桥中下部与延髓之部与延髓之间间喘息喘息喘息喘息喘息式喘息式呼吸呼吸脑桥中下脑桥中下部有长吸部有长吸中枢中枢否否 定定延髓延髓脊髓脊髓在延髓与脊在延髓与脊髓之间髓之间呼吸呼吸消失消失呼吸消呼吸消失失呼吸节呼吸节律消失律消失延髓是延髓是呼呼吸节律的吸节律的基本中枢基本中枢在孤束核在孤束核,疑核疑核,后疑核等具有：后疑核等具有：IN,EN,IEN,IN,EN,IEN,EINEIN延髓延髓基本呼吸中枢基本呼吸中枢 19571957年，王世睿等用孤立延髓实验证明孤立年，王世睿等用孤立延髓实验证明孤立的延髓仍能维持一段时间的呼吸节律，支持的延髓仍能维持一段时间的呼吸节律，支持LumsdenLumsden的学说。的学说。延髓延髓基本呼吸中枢基本呼吸中枢 19571957年，王世睿等用孤立延髓实验证明孤立年，王世睿等用孤立延髓实验证明孤立的延髓仍能维持一段时间的呼吸节律。的延髓仍能维持一段时间的呼吸节律。延髓网状结构：延髓网状结构：根据呼吸神经元放电与呼吸节律的关系，呼根据呼吸神经元放电与呼吸节律的关系，呼吸神经元分为：吸神经元分为：吸气神经元吸气神经元 呼气神经元呼气神经元 吸呼气神经元吸呼气神经元 呼吸气神经元呼吸气神经元 根据呼吸神经元在延髓相对集中的部位，分两组根据呼吸神经元在延髓相对集中的部位，分两组（1 1）背侧群（）背侧群（Dorsal respiratory group DRGDorsal respiratory group DRG）位于孤束核腹外侧，多数为位于孤束核腹外侧，多数为ININ 闩前交叉闩前交叉 支配对侧脊髓的膈肌运动神经元支配对侧脊髓的膈肌运动神经元 膈肌运动膈肌运动（2 2）腹侧群（）腹侧群（VRG ventral respiratory group）位于延髓的腹外侧部。包括疑核、位于延髓的腹外侧部。包括疑核、后疑核和面神经核等区域。后疑核和面神经核等区域。ININ 舌咽神经舌咽神经 同侧同侧 疑核疑核 咽喉部咽喉部 EN EN 迷走神经迷走神经 的呼吸肌的呼吸肌 脑桥呼吸中枢脑桥呼吸中枢呼吸调整中枢位于脑桥前段呼吸调整中枢位于脑桥前段1/3 1/3 呼吸神呼吸神经元相对集中在臂旁内侧核（经元相对集中在臂旁内侧核（NPBMNPBM）和相邻和相邻 KollikerKolliker-fuse(KF)-fuse(KF)核，合称核，合称PBKFPBKF核群核群 与延髓呼吸神经元有双向联系。与延髓呼吸神经元有双向联系。电刺激电刺激PBKFPBKF核，吸气转向呼气，对延髓吸气核，吸气转向呼气，对延髓吸气神经元有抑制作用，防止过深过长吸气，调整神经元有抑制作用，防止过深过长吸气，调整呼吸频率。呼吸频率。3.3.高位脑高位脑 大脑皮质参与随意调节和建立呼吸条件反射大脑皮质参与随意调节和建立呼吸条件反射 途径：途径：A A、通过对脑桥和延髓呼吸中枢的作用调节节律。通过对脑桥和延髓呼吸中枢的作用调节节律。B B、通过皮层脊髓束和皮层红核脊髓束，下传直接通过皮层脊髓束和皮层红核脊髓束，下传直接 支配呼吸肌运动神经元的活动。支配呼吸肌运动神经元的活动。与语言活动过程的协调与语言活动过程的协调 临床：脊髓前外侧索下行通路受损临床：脊髓前外侧索下行通路受损自主呼吸自主呼吸停止，通过随意呼吸调节。入睡时用呼吸机。停止，通过随意呼吸调节。入睡时用呼吸机。（二）节律呼吸的形成（二）节律呼吸的形成 Formation of Respiratory Rhythm 呼吸调整中枢呼吸调整中枢 脑桥脑桥 +中枢吸气活动发中枢吸气活动发 +吸气吸气 生器，吸气神经元生器，吸气神经元 -切断神经元切断神经元 延髓延髓 +吸气肌运动神经元吸气肌运动神经元 +脊髓脊髓 +吸气运动吸气运动 吸气吸气 扩肺扩肺 刺激肺牵张感受器刺激肺牵张感受器 二、呼吸的反射性调节二、呼吸的反射性调节 呼吸运动可因机体受到各种刺激而发生反射性呼吸运动可因机体受到各种刺激而发生反射性的加强加速或抑制。的加强加速或抑制。（一）肺牵张反射（一）肺牵张反射 Pulmonary stretch reflex Pulmonary stretch reflex （黑伯反射）（黑伯反射）(Hering-BreuerHering-Breuer reflex)reflex)18681868年，年，BreuerBreuer和和HeringHering分别发现：分别发现：肺叶扩张肺叶扩张抑制吸气动作抑制吸气动作 肺叶强烈缩小肺叶强烈缩小阻止呼气，促使吸气阻止呼气，促使吸气 1 1）肺扩张或肺）肺扩张或肺缩小缩小引起的吸气抑制或兴奋的反射引起的吸气抑制或兴奋的反射2 2）分类：肺扩张反射（吸气抑制反射）：）分类：肺扩张反射（吸气抑制反射）：肺缩反射（吸气兴奋反射）肺缩反射（吸气兴奋反射）：肺扩张反射肺扩张反射 肺萎陷反射肺萎陷反射感受器部位感受器部位 支气管、细支支气管、细支 细支气管和肺泡细支气管和肺泡 气管平滑肌气管平滑肌感受器阈值感受器阈值 低低 高高刺激性质刺激性质 肺扩张肺扩张 肺回缩肺回缩传入神经传入神经 迷走神经（迷走神经（A A类纤维）类纤维）迷走神经迷走神经 神经中枢神经中枢 延髓延髓I I神经元兴奋神经元兴奋 延髓延髓I I神经元抑制神经元抑制 触发吸气切断机制触发吸气切断机制肺扩张反射肺扩张反射 肺缩反射肺缩反射传出神经传出神经 膈神经、膈神经、膈神经、膈神经、肋间神经肋间神经 肋间神经肋间神经效应器效应器 膈肌、膈肌、膈肌、膈肌、肋间外肌肋间外肌 肋间外肌肋间外肌效应效应 舒张（呼气）舒张（呼气）收缩（吸气）收缩（吸气）意义意义 促使吸气及时促使吸气及时 促使呼气及时促使呼气及时 转入呼气，阻转入呼气，阻 转入吸气，阻转入吸气，阻 抑吸气过深过长抑吸气过深过长 抑呼气抑呼气敏感性有种属差异；敏感性有种属差异；正常成人平静呼吸时这种反射不明显，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；深呼吸时可能起作用；病理情况下病理情况下(肺充血、肺水肿等肺充血、肺水肿等)肺顺应性肺顺应性 降低时起重要作用，牵张加强，呼吸浅快降低时起重要作用，牵张加强，呼吸浅快肺扩张反射特征肺扩张反射特征:2 2、呼吸肌本体感受性反射、呼吸肌本体感受性反射 意义：呼吸肌被动拉长或等长收缩时，通过呼意义：呼吸肌被动拉长或等长收缩时，通过呼吸肌本体感受器，反射性的使呼吸肌收缩加强。吸肌本体感受器，反射性的使呼吸肌收缩加强。3 3、防御性呼吸反射、防御性呼吸反射1 1）咳嗽反射）咳嗽反射 是常见的重要的防御性反射，感受是常见的重要的防御性反射，感受器位于喉、气管和支气管的粘膜器位于喉、气管和支气管的粘膜2 2）喷嚏反射）喷嚏反射 是类似于咳嗽的反射，刺激作用于是类似于咳嗽的反射，刺激作用于鼻粘膜的感受器，传入神经是三叉神经。鼻粘膜的感受器，传入神经是三叉神经。三、化学因素对呼吸运动的调节三、化学因素对呼吸运动的调节（一）化学感受器（一）化学感受器(chemoreceptor)(chemoreceptor)1 1、中枢化学感受器、中枢化学感受器 延髓腹外侧部延髓腹外侧部 适宜刺激：脑脊液中适宜刺激：脑脊液中H H+变化变化 作用：调节作用：调节H H+浓度，使浓度，使CNSCNS有稳定有稳定pHpH环境环境 特点：特点：a.a.不感受缺不感受缺O O2 2的刺激。的刺激。b.b.血中血中H H+对其无影响，对其无影响，H H+难于通过血脑屏障。难于通过血脑屏障。c.c.对对COCO2 2的敏感性却比外周化学感受器高，的敏感性却比外周化学感受器高，d.d.有效刺激物不是有效刺激物不是COCO2 2本身，而是本身，而是COCO2 2引起的引起的H H+升高升高2 2、外周化学感受器、外周化学感受器(peripheral chemoreceptor)颈动脉体和主动脉体颈动脉体和主动脉体 颈动脉体颈动脉体I I型球细胞，型球细胞，直接或间接与神经末直接或间接与神经末梢形成突触联系，被认为是化学感受细胞。梢形成突触联系，被认为是化学感受细胞。外周化学感受器对血外周化学感受器对血O O2 2分压和分压和H H+高度敏感。高度敏感。适宜刺激：血液中适宜刺激：血液中P PCO2CO2、O O2 2、H H+变化变化作用：在机体缺氧时能维持对呼吸的驱动作用：在机体缺氧时能维持对呼吸的驱动化学感受器化学感受器外周化学感受器外周化学感受器中枢化学感受器中枢化学感受器存在部位存在部位主动脉体：主要调节循环主动脉体：主要调节循环颈动脉体：主要调节呼吸颈动脉体：主要调节呼吸延髓腹侧浅表部延髓腹侧浅表部化学刺激敏感性化学刺激敏感性缺氧（缺氧（PoPo2 2）PcoPco2 2、HH+有效（生理）刺激有效（生理）刺激 氧分压氧分压（PoPo2 2）脑脊液脑脊液H H+浓度浓度机机 制制型细胞内型细胞内CaCa2+2+胆碱能机制胆碱能机制（二）（二）COCO2 2、H H+和和O O2 2 对呼吸运动的调节对呼吸运动的调节1 1、COCO2 2对呼吸的影响对呼吸的影响过度通气过度通气PCOPCO2 2过低过低对呼吸兴奋作用解除对呼吸兴奋作用解除呼吸暂停呼吸暂停COCO2 2对呼吸运动的调节对呼吸运动的调节（1 1）调节呼吸的最重要生理因素）调节呼吸的最重要生理因素（2 2）作用途径：中枢和外周化学感受器作用途径：中枢和外周化学感受器a.a.间接作用于中枢化学感受器（主要途径）间接作用于中枢化学感受器（主要途径）动脉血中动脉血中PCOPCO2 2升高升高2mmHg2mmHg可引起反应。可引起反应。b.b.直接作用于外周化学感受器。直接作用于外周化学感受器。动脉血中动脉血中PCOPCO2 2升高升高10mmHg10mmHg才能引起反应。才能引起反应。中枢化学感受器较外周对中枢化学感受器较外周对H H敏感：敏感：2525倍。倍。2 2、H H+对呼吸的影响对呼吸的影响 作用途径：血浆作用途径：血浆-外周化学感受器外周化学感受器 脑脊液脑脊液-中枢化学感受器中枢化学感受器颈动脉体颈动脉体 灌流液灌流液H H+浓度浓度切除迷走神经、窦神经切除迷走神经、窦神经 颈动脉体灌流液中颈动脉体灌流液中H H+浓度浓度 对呼吸的影响对呼吸的影响3 3、缺、缺O O2 2对呼吸的影响对呼吸的影响（1 1）作用途径）作用途径 仅作用于外周化学感受器（仅作用于外周化学感受器（+）对呼吸中枢是直接抑制作用（对呼吸中枢是直接抑制作用（-）（2 2）当）当P PO2O2 80mmHg80mmHg才能引起呼吸的变化才能引起呼吸的变化（3 3）a.a.缺氧刺激是通过外周化学感受器起作用缺氧刺激是通过外周化学感受器起作用的。若切断外周化学感受器的传入，其刺激作用的。若切断外周化学感受器的传入，其刺激作用完全消失。完全消失。b.b.缺氧对中枢的直接作用表现为轻微抑制。缺氧对中枢的直接作用表现为轻微抑制。POPO2 2POPO2 2切除迷走神经、窦神经切除迷走神经、窦神经颈动脉体颈动脉体 灌流液灌流液 颈动脉体灌流液中颈动脉体灌流液中POPO2 2 对呼吸的影响对呼吸的影响变动因素变动因素调节效应调节效应(呼吸反应呼吸反应)作用机制（刺激途径）作用机制（刺激途径）外周化学感受器外周化学感受器中枢化学感受器中枢化学感受器PcoPco2 2呼吸加深加快呼吸加深加快肺通气量肺通气量+次要兴奋作用，次要兴奋作用，快速通气增强反应快速通气增强反应敏感性弱敏感性弱（10 mmHg以上）以上）+主要兴奋主要兴奋作用，作用，慢速通气增强，慢速通气增强，敏感性强敏感性强（2 mmHg以上）以上）PoPo2 2(缺氧缺氧)呼吸加深加快呼吸加深加快肺通气量肺通气量+兴奋兴奋作用作用耐受性强耐受性强直接抑制作用直接抑制作用HH+(pH)(pH)呼吸加深加快呼吸加深加快肺通气量肺通气量+主要兴奋主要兴奋作用作用敏感性弱敏感性弱+次要兴奋作用次要兴奋作用H H不易通过血脑屏障不易通过血脑屏障4 4、P PCO2CO2、P PO2O2、H H+在呼吸调节中的相互作用在呼吸调节中的相互作用1 1）P PCO2CO2 H H+协同作用协同作用2 2）H H+或或P PO2O2 呼吸快、深呼吸快、深P PCO2CO2 作用抵消作用抵消