人卫版生理学呼吸.pptx

生理学生理学 生理学第五章 呼 吸第一节第一节肺通气第二节第二节呼吸气体的交换第四节第四节呼吸运动的调节第三节第三节气体在血液中的运输第五章第五章 呼呼 吸吸机体与外环境之间的气体交换过程。呼吸过程的三个环节：呼吸过程的三个环节：1.外呼吸（肺呼吸）肺换气肺通气2.气体在血液中的运输3.内呼吸（组织换气）第五章第五章 呼吸呼吸呼呼 吸吸（respiration）血液循环组织细胞O2CO2O2CO2肺肺通气肺通气肺换气肺换气气体运输气体运输组织换气组织换气O2CO2CO2O2呼吸过程的三个环节示意图呼吸过程的三个环节示意图第五章第五章 呼吸呼吸指肺与外界环境之间的气体交换。1.肺通气的器官:呼吸道：沟通肺泡与外界环境的气体通道 肺泡：气体交换的场所。呼吸膜六层结构 胸廓：肺通气的动力第一节第一节 肺通气肺通气肺通气肺通气（pulmonaryventilation）2.肺通气原理气体进出肺取决于两方面因素的相互作用：一是推动气体流动的动力；二是阻止其流动的阻力。前者必须克服后者，才能实现肺通气。第一节第一节 肺通气肺通气 一、肺通气的动力一、肺通气的动力 原动力原动力：呼吸运动呼吸运动直接动力直接动力：肺内压与大气压的压力差肺内压与大气压的压力差肺通气肺通气第一节第一节 肺通气肺通气（一）呼吸运动：呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小,包括吸气运动和呼气运动。参与呼吸的肌肉u主要吸气肌：膈肌和肋间外肌u主要呼气肌：肋间内肌和腹肌u辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌等第一节第一节 肺通气肺通气1.1.吸气运动：吸气运动：吸气肌收缩胸廓扩张肺扩张肺容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2.2.呼气运动呼气运动：膈肌和肋间外肌舒张肺回缩胸廓回膈肌和肋间外肌舒张肺回缩胸廓回缩肺内压升高气体被呼出缩肺内压升高气体被呼出3.3.呼吸的类型呼吸的类型va.a.平静呼吸和用力呼吸平静呼吸和用力呼吸vb.b.腹式呼吸和胸式呼吸：一般男性以腹式呼吸为主，腹式呼吸和胸式呼吸：一般男性以腹式呼吸为主，女性以胸式呼吸为主。女性以胸式呼吸为主。第一节第一节 肺通气肺通气（二）呼吸时肺内压和胸膜腔内压的变化肺泡内的压力。吸气初：肺内压 大气压 呼气开始呼气末：肺内压=大气压 呼气停止肺内压肺内压（intrapulmonarypressure）在呼吸运动中，肺内压随胸腔容积的变化而发生周期性变化。第一节第一节 肺通气肺通气人工呼吸的原理人工呼吸的原理第一节第一节 肺通气肺通气 胸膜腔：位于两层胸膜之间的潜在、密闭的腔隙，其内仅少量浆液。第一节第一节 肺通气肺通气胸膜腔内的压力。胸膜腔内压胸膜腔内压（Intrapleuralpressure）胸膜腔负压的产生原理:胸膜腔内压=肺内压肺回缩压l在吸气末或呼气末,肺内压=大气压：胸膜腔内压=大气压肺回缩压l若将大气压视为零，则：胸膜腔内压=肺回缩压第一节第一节 肺通气肺通气胸膜腔负压的生理意义胸膜腔负压的生理意义l维持肺的扩张状态维持肺的扩张状态,并使肺随胸廓运动而被动运动并使肺随胸廓运动而被动运动;l促进静脉血和淋巴液的回流促进静脉血和淋巴液的回流.气胸的危害气胸的危害第一节第一节 肺通气肺通气二、肺通气的阻力二、肺通气的阻力弹性阻力弹性阻力肺弹性阻力肺弹性阻力肺的弹性回缩力肺的弹性回缩力(1/3)肺泡表面张力肺泡表面张力(2/3)胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力非弹性阻力非弹性阻力气道阻力（主要）气道阻力（主要）惯性阻力惯性阻力组织粘滞阻力组织粘滞阻力肺肺通通气气的的阻阻力力（一）弹性阻力（一）弹性阻力1.肺的弹性阻力肺的弹性阻力弹性回缩力占总阻力的弹性回缩力占总阻力的1/3表面张力占总阻力的表面张力占总阻力的2/31）肺泡表面张力与肺泡表面活性物质）肺泡表面张力与肺泡表面活性物质肺泡壁内表面衬有一薄层液体，与肺肺泡壁内表面衬有一薄层液体，与肺泡直接形成液泡直接形成液-气界面，产生了表面张气界面，产生了表面张力，称为肺泡表面张力。力，称为肺泡表面张力。液层表面张力沿曲面的切线分向拉紧液层表面张力沿曲面的切线分向拉紧液面，指向肺泡中心，使肺泡趋于缩液面，指向肺泡中心，使肺泡趋于缩小，构成肺的回缩力，约占总回缩力小，构成肺的回缩力，约占总回缩力的的2/32/3。根据根据LaplaceLaplace公式计算：公式计算：回缩力回缩力P=2T/r P=2T/r T T：表面张力表面张力 dyn/cmdyn/cmr r：液泡半径或肺泡半径（液泡半径或肺泡半径（cmcm）肺泡表面张力的存在造成：肺泡表面张力的存在造成：（1）阻碍肺泡的扩张，增加吸气阻力）阻碍肺泡的扩张，增加吸气阻力（2）使想通的大小肺泡内压不稳定）使想通的大小肺泡内压不稳定（3）促近肺部组织液生成，易产生肺水肿）促近肺部组织液生成，易产生肺水肿肺表面活性物质（肺表面活性物质（pulmonarysurfactant)由由型细胞分泌型细胞分泌,主要成分为二软脂酰卵磷脂（主要成分为二软脂酰卵磷脂（DPPC)。DPPC特点：分子一端是非极性疏水的，另一端是极性亲特点：分子一端是非极性疏水的，另一端是极性亲水的。以单分子层分布在肺泡液水的。以单分子层分布在肺泡液-气界面，密度随肺泡的气界面，密度随肺泡的张缩而变化。张缩而变化。作用：降低分泡表面张力作用：降低分泡表面张力生理意义：生理意义：（1）降低吸气阻力，有利于肺的扩张，）降低吸气阻力，有利于肺的扩张，使吸气省力。使吸气省力。（2）维持大小肺泡容积的稳定性。）维持大小肺泡容积的稳定性。（3）减少肺间质和肺泡内组织液的生）减少肺间质和肺泡内组织液的生成，防止肺水肿。成，防止肺水肿。2 2）肺组织的弹性回缩力）肺组织的弹性回缩力来源于弹力纤维和胶原纤维来源于弹力纤维和胶原纤维一定范围内，肺被扩张越大，肺弹性回缩一定范围内，肺被扩张越大，肺弹性回缩力也越大力也越大肺气肿肺气肿弹性纤维断裂弹性纤维断裂弹性回缩力下降弹性回缩力下降呼期末肺内存留气体呼期末肺内存留气体肺通气效率降低肺通气效率降低2.2.胸廓的弹性阻力胸廓的弹性阻力 胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织胸廓的弹性阻力则是由胸廓的弹性组织所形成。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视所形成。胸廓的弹性阻力的作用方向，则视胸廓扩大的程度而异胸廓扩大的程度而异:胸廓处于自然位置时胸廓处于自然位置时(肺容量肺容量6767)，不表现有弹性回缩力；，不表现有弹性回缩力；胸廓缩小时胸廓缩小时(肺容量肺容量6767)，胸廓的，胸廓的弹性回缩力向外弹性回缩力向外=吸气的动力，呼气的阻力；吸气的动力，呼气的阻力；胸廓扩大时胸廓扩大时(肺容量肺容量6767)，胸廓的，胸廓的弹性回缩力向内弹性回缩力向内=吸气的阻力，呼气的动力。吸气的阻力，呼气的动力。无无向外向外吸气的动力吸气的动力向内向内吸气的阻力吸气的阻力不同状态下胸廓弹性回缩力对呼吸的影响不同状态下胸廓弹性回缩力对呼吸的影响（二）胸廓弹性阻力（二）胸廓弹性阻力二、通气阻力二、通气阻力3.3.肺和胸廓的顺应性：肺和胸廓的顺应性：是指肺和胸廓在外力作用下，扩张的难易程度。是指肺和胸廓在外力作用下，扩张的难易程度。顺应性顺应性=-=-与可用单位跨肺压的变化所导致的肺容积变化来表示肺顺应性。与可用单位跨肺压的变化所导致的肺容积变化来表示肺顺应性。C CL LV VP P V:单位容积变化单位容积变化 P：单位压力变化单位压力变化跨肺压（肺内压胸内压）跨肺压（肺内压胸内压）（0.2 L/cmH0.2 L/cmH2 2OO）1弹性阻力弹性阻力 肺和胸廓是两个串联的弹性体，其总顺应性的两者倒数只和。肺和胸廓是两个串联的弹性体，其总顺应性的两者倒数只和。总顺应性为：总顺应性为：0.1L/cmH0.1L/cmH2 2O O（二）非弹性阻力（二）非弹性阻力包括惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力。气道包括惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力。气道阻力是主要成分，约占阻力是主要成分，约占80-90%80-90%。气道阻力气道阻力:气体通过呼吸道时气体分子之间及气体通过呼吸道时气体分子之间及气体分子与气道壁之间的摩擦力气体分子与气道壁之间的摩擦力.影响气道阻力的因素影响气道阻力的因素:（1）呼吸道口径大小）呼吸道口径大小（2）气流速度）气流速度（3）气流形式）气流形式三、肺通气功能的评价三、肺通气功能的评价（一）肺容积（一）肺容积1.潮气量潮气量(TV)：每次吸入或呼出的气量。平静，：每次吸入或呼出的气量。平静，500mL2.补吸气量补吸气量（IRV）：平静吸气末，尽力吸气所能平静吸气末，尽力吸气所能吸入的气量。吸入的气量。1500-2000mL3.补呼气量补呼气量（ERV）：平静呼气末，尽力呼气所能）：平静呼气末，尽力呼气所能呼出的气量。呼出的气量。900-1200mL4.余气量余气量（RV）：最大呼气末存留于肺内不能再：最大呼气末存留于肺内不能再呼出的气量。呼出的气量。1000-1500mL潮气量潮气量400600ml补吸气量补吸气量(吸气储备量吸气储备量)15002000ml补呼气量补呼气量(呼气储备量呼气储备量)9001200ml余气量余气量10001500ml深吸气量深吸气量功能余气量功能余气量肺活量肺活量肺总量肺总量（二）肺容量（二）肺容量（1）深吸气量（）深吸气量（DIV)潮气量补吸气量潮气量补吸气量20002500mL反映最大通气潜力的指标反映最大通气潜力的指标（2）功能余气量（）功能余气量（FRV）=余气量补呼气量余气量补呼气量2500mL生理意义：缓冲呼吸过程中肺泡气生理意义：缓冲呼吸过程中肺泡气O2和和CO2分压的变化。分压的变化。（3）肺活量（）肺活量（VC）=潮气量补吸气量补呼气量潮气量补吸气量补呼气量25003500mL用力呼气量（用力呼气量（FEV）尽力最大吸气后再尽力尽力最大吸气后再尽力尽快呼气尽快呼气,在一定时间所能呼出的气量在一定时间所能呼出的气量,通常通常以它所占用力肺活量百分比表示以它所占用力肺活量百分比表示，也称时间，也称时间肺活量（肺活量（TVC）第一秒末呼出肺活量第一秒末呼出肺活量83%第二秒末呼出肺活量第二秒末呼出肺活量96%第三秒末呼出肺活量第三秒末呼出肺活量99%肺总量（肺总量（TLC)=肺活量余气量肺活量余气量35005000mL(二二)肺通气量肺通气量1.每分通气量每分通气量:指每分钟吸入或呼出指每分钟吸入或呼出的气体的气体总量总量。肺通气量肺通气量=潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率平静呼吸时平静呼吸时,正常成人约为正常成人约为:500ml(1218)次次/分分69L/min2.最大随意最大随意通气量通气量:尽力尽力作作深、快深、快呼吸时的肺通气量。呼吸时的肺通气量。正常成人约为正常成人约为70120L/min通气贮量百分比通气贮量百分比最大随意最大随意通气量通气量每分每分平静平静通气量通气量最大最大通气量通气量通气贮量百分比通气贮量百分比 衡量通气功能衡量通气功能贮备能力贮备能力的指标。的指标。正常值等于或大于正常值等于或大于93%.100%3.肺泡通气量肺泡通气量(1)无效腔无效腔-从鼻到肺泡从鼻到肺泡,凡没有参与肺泡与血液间的气凡没有参与肺泡与血液间的气体交换的容积体交换的容积.解解剖剖无无效效腔腔:从从鼻鼻到到终终末末细细支支气气管管的的呼呼吸吸道道容容积积,正正常常成人成人约约150ml。肺肺泡泡无无效效腔腔:没没有有与与血血液液进进行行气气体体交交换换的的肺肺泡泡的的容容积积,平平卧时很小。卧时很小。生理无效腔生理无效腔=解剖无效腔解剖无效腔+肺泡无效腔肺泡无效腔平卧时：生理无效腔平卧时：生理无效腔解剖无效腔解剖无效腔肺泡通气量肺泡通气量-每分钟在肺泡中进行每分钟在肺泡中进行气体交换的有效通气量。气体交换的有效通气量。肺泡通气量肺泡通气量(潮气量无效腔气量潮气量无效腔气量)呼吸频率呼吸频率肺泡通气量比肺通气量更能反映肺泡通气量比肺通气量更能反映肺通气的真实效能肺通气的真实效能不同呼吸频率和幅度的每分肺通气量和肺泡通气量不同呼吸频率和幅度的每分肺通气量和肺泡通气量呼吸形式呼吸形式呼吸频率呼吸频率(次次/min)潮气量潮气量(ml)肺通气量肺通气量(ml/min)肺泡通气量肺泡通气量(ml/min)平静呼吸平静呼吸1250060004200浅快呼吸浅快呼吸2425060002400深慢呼吸深慢呼吸6100060005100表明表明:1.在一定范围内深而慢的呼吸更有效在一定范围内深而慢的呼吸更有效2.肺泡通气量比每分通气量更能反应肺通肺泡通气量比每分通气量更能反应肺通气的真实效能气的真实效能.第二节第二节 呼吸气体的交换呼吸气体的交换一、气体交换的原理一、气体交换的原理气体分子不停的进行着无定向的气体分子不停的进行着无定向的运动，其结果是气体分子从分压高运动，其结果是气体分子从分压高处向分压低处发生净转移，这一过处向分压低处发生净转移，这一过程称为气体扩散。程称为气体扩散。肺换气和组织换气就是物理性的肺换气和组织换气就是物理性的扩散过程。扩散过程。（一）气体的分压差（一）气体的分压差混合气体的总压力是各组成气体的分压力的总和。各组成气的分压混合气总压力该气体的容积百分比 O2 159mmHg760mmHg21 CO2 0.3mmHg=760mmHg0.04 气体的扩散速率与分压差成正比肺泡气肺泡气动脉血动脉血混合静脉血混合静脉血组织组织PO213.913.3(104)(100)5.3(40)4.0(30)PCO25.35.3(40)(40)6.1(46)6.6(50)在肺部在肺部O2的分压差为的分压差为64mmHg，CO2分压差为分压差为6mmHg（二）气体的分子量与溶解度（二）气体的分子量与溶解度气体的扩散速率与分子量的平方根气体的扩散速率与分子量的平方根成反比成反比在气液相或液液相气体的扩散速率与溶解度在气液相或液液相气体的扩散速率与溶解度成正比成正比由于由于CO2溶解度溶解度/O2溶解度溶解度=515.0/21.1=24综上所述 分压差*溶解度 D 分子量分子量CO2的扩散速率约为的扩散速率约为O2的的2倍倍 当当O2和和 CO2分压差相同时，分压差相同时，CO2的扩散速率约为的扩散速率约为O2的的21倍。在肺泡和静脉血之间，倍。在肺泡和静脉血之间，O2的分压差约比的分压差约比CO2分压差大分压差大10倍。倍。综合以上几种因素的影响，其结果综合以上几种因素的影响，其结果CO2的扩散速的扩散速率比率比O2的扩散速率大的扩散速率大2倍。由于倍。由于CO2比比O2容易扩散，容易扩散，故临床上缺故临床上缺O2比比CO2潴留常见。潴留常见。二、气体交换的过程及其影响因素二、气体交换的过程及其影响因素(一一)肺换气肺换气(二二)影响肺换气的因素：影响肺换气的因素：1.呼吸膜的呼吸膜的厚度厚度:反比反比；(0.21 m)2.呼吸膜的面积呼吸膜的面积:正比正比;(70,安静时仅用安静时仅用40)3.通气通气/血流比值血流比值()含肺泡表面含肺泡表面活性物质的活性物质的液体分子层液体分子层毛细血管基膜毛细血管基膜毛细血管内皮毛细血管内皮 肺泡上皮肺泡上皮 上皮基底膜上皮基底膜间隙间隙 肺泡肺泡毛细血管毛细血管CO2O2RBCVAQ通气通气/血流比值：血流比值：每分钟每分钟肺泡通气量与肺血流肺泡通气量与肺血流量的比值量的比值正常时：正常时：V/Q=4.2/5=0.84V/Q=4.2/5=0.84流经肺的混合流经肺的混合V V血血 全部变为全部变为A A血血V/QV/Q比值比值0.840.84肺血管栓塞肺血管栓塞通气过度，血流不足通气过度，血流不足肺泡无效腔增大肺泡无效腔增大V/QV/Q比值比值0.840.84支气管痉挛支气管痉挛通气不足，血流过多通气不足，血流过多功能性功能性A-VA-V短路短路V/QV/Q比值比值0.84 V/Q0.84 V/Q比值比值0.840.84肺换气效率肺换气效率缺缺OO2 2明显，明显，COCO2 2潴留不明显潴留不明显（三）（三）组织换气组织换气组织换气过程：组织换气过程：组织细胞组织细胞血液血液 O2CO2静脉血静脉血 动脉血动脉血 影响组织换气的因素：影响组织换气的因素：毛细血管血流量；组织代谢水平；毛细血管通透性；毛细血管血流量；组织代谢水平；毛细血管通透性；气体扩散距离气体扩散距离第三节第三节气体在血液中的运输气体在血液中的运输O2和和CO2在血液中存在的形式在血液中存在的形式:物理溶解物理溶解和和化学结合化学结合(主要主要)肺泡肺泡 血液血液 组织组织O O2 2 溶解的溶解的O O2 2 化学结合的化学结合的O O2 2 溶解的溶解的O O2 2 O O2 2 COCO2 2 溶解的溶解的COCO2 2 化学结合的化学结合的COCO2 2 溶解的溶解的COCO2 2 CO CO2 2O2和和CO2在血液中的运输形式在血液中的运输形式一、氧的运输一、氧的运输运输形式运输形式:(1)物理溶解物理溶解：占：占1.5%；(2)化学结合化学结合：占：占98.5%,与红细胞内的与红细胞内的血红蛋白血红蛋白(Hb)结合成结合成氧合血红蛋白氧合血红蛋白(HbO2).(一一)Hb与与O2结合的结合的特征特征1.反应反应快快、可逆可逆、不需酶的催化不需酶的催化,受受PO2的影响的影响(PO2高高时时结合结合,PO2低低时时解离解离)PO2高高(肺肺)HbO2HbO2PO2低低(组织组织)2.是是氧合氧合,而不是而不是氧化氧化:Hb的的Fe2+与与O2结合后仍是二价铁。结合后仍是二价铁。3.1分子分子Hb可结合可结合4分子分子O2，1gHb可结合可结合1.341.39mlO2.Hb的氧容量的氧容量(血氧容量血氧容量)100ml血血液中液中Hb所能所能结合的结合的最大最大O2量量.Hb的氧含量的氧含量(血氧容量血氧容量)100ml血血液中液中Hb实际实际结合的结合的O2量量.Hb的氧饱和度的氧饱和度(血氧饱和度血氧饱和度)Hb氧氧含含量占量占Hb氧氧容容量的百分比量的百分比.如如:某人某人Hb含量为含量为15g/100ml血液血液,则则Hb氧容量为氧容量为:1.34 1520.1ml/100ml.健康成人健康成人Hb浓度约浓度约为为150g/L血液血液,Hb氧容量氧容量为为201ml/L.动脉血动脉血Hb氧含量氧含量为为194ml,静静脉血脉血Hb氧氧含量只有含量只有144ml。动脉血动脉血Hb氧饱和度为氧饱和度为:194/20198%;静脉静脉血血Hb氧饱和度为氧饱和度为:144/20175%;4.4.发绀发绀 脱氧脱氧HbHb达达50g/L50g/L以上。是缺氧的标志。以上。是缺氧的标志。但严重贫血和红细胞增多症例外。但严重贫血和红细胞增多症例外。COCO中毒：缺氧中毒：缺氧-樱桃红色樱桃红色（二）氧解离曲线及影响因素（二）氧解离曲线及影响因素1 1.氧的解离：曲线表示氧分压与血氧饱和度的关系的氧的解离：曲线表示氧分压与血氧饱和度的关系的曲线，曲线呈曲线，曲线呈S S型。型。2.2.氧解离曲线的形态特征氧解离曲线的形态特征A A、上段：相当于、上段：相当于POPO2 2在在60-100mmHg60-100mmHg，曲线较平坦。，曲线较平坦。生理意义：只要吸入气或肺泡气生理意义：只要吸入气或肺泡气POPO2 2不低于不低于60mmHg60mmHg，HbHb氧饱和度仍能保持在氧饱和度仍能保持在90%90%之上。之上。B B、中段：相当于、中段：相当于POPO2 2在在40-60mmHg40-60mmHg以下的部分，曲线较陡。以下的部分，曲线较陡。生理意义：生理意义：POPO2 2在此范围内，稍有下降，在此范围内，稍有下降，HbHb氧饱和度下氧饱和度下降较大，因而释放降较大，因而释放较多较多的的O O2 2，满足机体代谢的需要。，满足机体代谢的需要。2.2.氧解离曲线的形态特征氧解离曲线的形态特征C C、下段下段:相当于相当于POPO2 2 1540mmHg，曲线最陡。，曲线最陡。PO PO2 2略有略有下降，促使下降，促使大量大量O O2 2解离，饱和度下降，有利于组织活动增解离，饱和度下降，有利于组织活动增强时的供氧。强时的供氧。3.影响氧解离曲线的因素波尔效应波尔效应酸度对酸度对Hb和氧亲和力的影响。和氧亲和力的影响。生理意义生理意义1、可促进肺毛细血管血液的氧和。、可促进肺毛细血管血液的氧和。2、有利于组织毛细血管血液对氧的释放。、有利于组织毛细血管血液对氧的释放。二、二、CO2的运输的运输(一一)CO2的运输形式的运输形式(1)物理溶解物理溶解(5%)；(2)化学结合化学结合:碳酸氢盐碳酸氢盐(87%);氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白(7%).H2CO3H2O+CO2碳酸酐酶碳酸酐酶CO2CO2HCO3-+H+HCO3-+Na+NaHCO3ClCl结合成结合成碳酸氢盐碳酸氢盐进行运输进行运输血浆血浆红细胞红细胞组织组织+HbHb-CO2CO21.碳酸氢盐形式碳酸氢盐形式H2O2COHCO3-+碳酸酐酶碳酸酐酶碳酸酐酶碳酸酐酶(1)该过程中伴有红细胞内外的该过程中伴有红细胞内外的Cl-转移转移;(2)在血浆中在血浆中HCO3-与与Na+结合生成结合生成碳酸氢钠碳酸氢钠,在在RBC内内HCO3-与与K+结合生成结合生成碳酸氢钾碳酸氢钾.2.氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白(HHbNHCOOH)在组织在组织HbNH2O2+CO2HHbNHCOOH+O2在肺在肺特点特点:(1)无需酶的催化无需酶的催化,反应迅速可逆反应迅速可逆;(2)主要受氧合作用的调节主要受氧合作用的调节.第四节第四节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节 在在CNS中，中，产生和调节呼吸运动的神经细胞群称产生和调节呼吸运动的神经细胞群称为呼吸中枢。为呼吸中枢。最基本的呼吸中枢是延髓。最基本的呼吸中枢是延髓。一一.呼吸中枢与呼吸节律的形成呼吸中枢与呼吸节律的形成（一）呼吸中枢（一）呼吸中枢1.1.脊髓对呼吸运动的调节脊髓对呼吸运动的调节呼吸肌运动呼吸肌运动颈髓前角颈髓前角颈髓前角颈髓前角胸髓前角胸髓前角胸髓前角胸髓前角肋间神经肋间神经肋间神经肋间神经膈神经膈神经 呼吸运动的调节呼吸运动的调节动物脑干横切实验脑干对呼吸运动的调节脑干对呼吸运动的调节在不同水平横断脑干，呼吸节律发生不同改变在不同水平横断脑干，呼吸节律发生不同改变中脑中脑-脑桥横断（脑桥横断（A平面）平面）呼吸节律无明显变化呼吸节律无明显变化延髓延髓-脊髓横断脊髓横断(D平面平面)呼吸停止。呼吸停止。脑桥上脑桥上-中部横断中部横断(B平面平面)呼吸变慢、深，若切断迷走呼吸变慢、深，若切断迷走神经，吸气延长，神经，吸气延长，偶发呼气中断偶发呼气中断-长吸式呼吸。长吸式呼吸。脑桥脑桥-延髓（延髓（C平面）平面）喘息样呼吸，不规则呼吸。喘息样呼吸，不规则呼吸。1、延髓延髓:呼吸基本节律中枢呼吸基本节律中枢（1）背侧呼吸组：（孤束核腹外侧部）背侧呼吸组：（孤束核腹外侧部）多为吸气神经元多为吸气神经元，一方面接受来自肺、咽喉和外周化学感受器，一方面接受来自肺、咽喉和外周化学感受器传入纤维的投射，其轴突下行支配对侧脊髓的膈运动神经元。传入纤维的投射，其轴突下行支配对侧脊髓的膈运动神经元。（2）腹侧呼吸组：（疑核、后疑核、面神经后核）腹侧呼吸组：（疑核、后疑核、面神经后核）有有吸气神经元和吸气神经元和呼气神经元呼气神经元2、脑桥上部、脑桥上部:呼吸调整中枢呼吸调整中枢(抑制吸气抑制吸气)位于脑桥头端臂旁内侧核。位于脑桥头端臂旁内侧核。其生理意义：促吸气转呼气，防止又长又深的吸气，加快呼吸频率。其生理意义：促吸气转呼气，防止又长又深的吸气，加快呼吸频率。3、脑桥中下部、脑桥中下部:长吸中枢长吸中枢低位脑干低位脑干(延髓延髓+脑桥脑桥):基本正常的呼吸节律基本正常的呼吸节律高位脑高位脑:呼吸运动的随意控制呼吸运动的随意控制,呼吸运动的条件反射的建立呼吸运动的条件反射的建立（二）呼吸节律的形成（二）呼吸节律的形成局部神经元回路反馈控制假说：吸气活动发生器、吸气切断机制呼气中枢呼气中枢吸气切断机制吸气切断机制吸气肌收缩吸气肌收缩呼气肌运动神经元呼气肌运动神经元吸气肌运动神经元吸气肌运动神经元肺扩张肺扩张脑桥呼吸中枢脑桥呼吸中枢吸气中枢吸气中枢吸气活动发生器吸气活动发生器吸气吸气深吸气深吸气肺牵张感受器肺牵张感受器呼吸节律的产生呼吸节律的产生呼气呼气+-二、呼吸的反射性调节二、呼吸的反射性调节(一一)机械感受性调节机械感受性调节肺牵张反射：由肺扩张或肺萎肺牵张反射：由肺扩张或肺萎陷引起的吸气抑制或兴奋的反射陷引起的吸气抑制或兴奋的反射肺扩张反射肺扩张反射 肺萎陷反射肺萎陷反射 1 1）机制：）机制：吸气吸气 肺扩张肺扩张 支气管、细支气管牵张感受器兴奋支气管、细支气管牵张感受器兴奋迷走神经传入冲动增多迷走神经传入冲动增多（+）延髓吸气切断机制延髓吸气切断机制吸吸气停止，转入呼气气停止，转入呼气2 2）作用：使吸气不至于过长过深，防止肺通气过度）作用：使吸气不至于过长过深，防止肺通气过度（不（不参与人类平静呼吸的调节）参与人类平静呼吸的调节）切断双侧迷走神经，呼吸有何变化？切断双侧迷走神经，呼吸有何变化？呼吸变得深而慢呼吸变得深而慢 由呼吸肌本体感受器传入冲动所引起呼吸运动的反射性变化。感受器的肌梭，效应器是受牵拉的肌肉。肌肉受牵拉时，肌梭感受器兴奋 脊髓吸气肌运动神经元 牵拉的肌肉收缩。运动或呼吸阻力增大时，肌梭感受器受较强的刺激，可反射性地引起呼吸肌收缩增强。意义：随着呼吸肌负荷的增加而相应地加强呼吸 运动，用于克服呼吸道阻力。呼吸肌的本体感受器反射呼吸肌的本体感受器反射（二）化学感受性反射（二）化学感受性反射 1.1.化学感受器化学感受器(1)(1)外周化学感受器外周化学感受器颈动脉体颈动脉体主动脉体主动脉体POPO2 2HH PCOPCO2 2（+）窦窦 N N迷走迷走 N N延髓延髓呼吸加深加快呼吸加深加快(2)(2)中枢化学感受器中枢化学感受器延髓腹外侧浅表区延髓腹外侧浅表区脑脊液和局部组脑脊液和局部组织间液中的织间液中的HH+有效刺激有效刺激 ：2.CO2、H+、O2对呼吸的调节CO2：是调节呼吸的最重要的体液因素是调节呼吸的最重要的体液因素 中枢化学感受器途径是主要的，比外周敏感（中枢化学感受器途径是主要的，比外周敏感（80%）外周化学感受器在快速反应中起作用（外周化学感受器在快速反应中起作用（20%）PCO2在一定范围内升高，可加强对呼吸的刺激；超过在一定范围内升高，可加强对呼吸的刺激；超过一定限度，抑制呼吸，起麻醉效应一定限度，抑制呼吸，起麻醉效应H+中枢化学感受器对中枢化学感受器对H+的敏感性较外周化学感受的敏感性较外周化学感受器高，脑脊液中的器高，脑脊液中的H+是中枢化学感受器的最有效刺是中枢化学感受器的最有效刺激激 血中血中H+（不易通过血脑屏障），以刺激外周化（不易通过血脑屏障），以刺激外周化学感受器为主学感受器为主重度缺氧重度缺氧呼吸呼吸呼吸呼吸中枢中枢轻度缺氧轻度缺氧外周化学感受器外周化学感受器缺缺O2对呼吸的影响对呼吸的影响兴奋兴奋直接抑制直接抑制兴奋兴奋O2 缺氧完全通过外周化学感受器实现对呼吸的刺激作用缺氧完全通过外周化学感受器实现对呼吸的刺激作用 严重缺氧对呼吸中枢的直接作用表现为抑制效应严重缺氧对呼吸中枢的直接作用表现为抑制效应 PO260mmHg时，才出现反射效应，对正常呼吸调时，才出现反射效应，对正常呼吸调节意义不大。节意义不大。PCO PCO2 2、H H+和和POPO2 2影响呼吸的相互关系影响呼吸的相互关系 1 1）在正常呼吸调节中）在正常呼吸调节中PCOPCO2 2起主导作用，其起主导作用，其次是次是H H+，最弱是，最弱是OO2 2。2 2）三个因素中任一改变，可引起其它两个）三个因素中任一改变，可引起其它两个因素的继发性改变，并可影响第一因素改因素的继发性改变，并可影响第一因素改变的呼吸效应。变的呼吸效应。PCO2、H+及PO2的相互关系 PCO2 H+，两者均刺激通气 H+通气 PCO2 抵消一部分由 H+的刺激作用 PO2 通气 PCO2 和 H+减弱了PO2的刺激作用 1.1.咳嗽反射：咳嗽反射：机械性、化学性和生物性刺激下呼吸道粘膜，反射性机械性、化学性和生物性刺激下呼吸道粘膜，反射性引起深吸气，继之声门关闭，腹肌强烈收缩，使气体由口引起深吸气，继之声门关闭，腹肌强烈收缩，使气体由口腔强力驱出的动作。腔强力驱出的动作。生理意义：生理意义：清除呼吸道分泌物、异物，畅通呼吸道。清除呼吸道分泌物、异物，畅通呼吸道。2.喷嚏反射：喷嚏反射：机械性、化学性和生物性刺激鼻腔粘膜，反射性引起机械性、化学性和生物性刺激鼻腔粘膜，反射性引起深吸气，声门关闭，腹肌强烈收缩，使气体由鼻腔强力驱深吸气，声门关闭，腹肌强烈收缩，使气体由鼻腔强力驱出的动作。出的动作。生理意义：生理意义：清除鼻腔有害刺激。清除鼻腔有害刺激。（三）防御性呼吸反射）防御性呼吸反射