课程动物生理学-呼吸课件

第四章第四章 呼呼 吸吸第一节第一节 肺通气肺通气第二节第二节 气体交换气体交换第三节第三节 气体在血液中的运输气体在血液中的运输第四节第四节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节第四章 呼 吸第一节 肺通气学习要求学习要求:掌握掌握：肺通气和肺换气的原理；气体运输：肺通气和肺换气的原理；气体运输过程；呼吸运动的反射性调节和化学因子过程；呼吸运动的反射性调节和化学因子对呼吸运动的调节对呼吸运动的调节熟悉熟悉：组织换气；：组织换气；O2和和CO2在血液中存在在血液中存在的形式；氧离曲线的特点及生理意义。的形式；氧离曲线的特点及生理意义。了解了解：呼吸的意义及呼吸的基本过程：呼吸的意义及呼吸的基本过程学习要求:掌握：肺通气和肺换气的原理；气体运输过程；呼吸运动 呼吸：指机体与外界环境之间的气体交呼吸：指机体与外界环境之间的气体交换过程。它包括三个环节：换过程。它包括三个环节：1 1）外呼吸（肺通气和肺换气）。）外呼吸（肺通气和肺换气）。2 2）气体在血液中的运输。）气体在血液中的运输。3 3）内呼吸（组织换气）内呼吸（组织换气）呼吸：指机体与外界环境之间的气体交换过程。它包括三个呼吸过程示意图呼吸过程示意图呼吸过程示意图第一节呼吸器官的通气活动第一节呼吸器官的通气活动 一、一、肺通气结构与功能肺通气结构与功能 血管网血管网 粘液腺粘液腺 加湿、加温、过滤、清洁加湿、加温、过滤、清洁 纤纤 毛毛 迷走迷走NACh+MNACh+M受体受体气管收缩气管收缩 平滑肌平滑肌 交感交感NNE+NNE+2 2受体受体气管舒张气管舒张 呼吸肌：与肺通气的动力有关呼吸肌：与肺通气的动力有关 肺泡：气体交换的场所肺泡：气体交换的场所 胸膜腔：其负压与肺扩张有关胸膜腔：其负压与肺扩张有关呼吸道呼吸道第一节呼吸器官的通气活动一、肺通气结构与功能 课程动物生理学-呼吸课件肺泡的结构肺泡的结构肺泡的结构 原动力原动力:呼吸运动是肺呼吸运动是肺通气的原动力。通气的原动力。直接动力直接动力:肺内压与外界肺内压与外界大气压间的压力差。大气压间的压力差。二、肺通气原理二、肺通气原理（一）肺通气的动力（一）肺通气的动力 原动力:二、肺通气原理1.1.呼吸运动呼吸运动 是指呼吸肌收缩与舒张引起的胸廓节律性地是指呼吸肌收缩与舒张引起的胸廓节律性地扩大和缩小。扩大和缩小。（1 1）呼吸肌：）呼吸肌：吸气肌吸气肌：膈肌膈肌和和肋间外肌肋间外肌，收缩使胸廓扩大，吸，收缩使胸廓扩大，吸气。气。辅助吸气肌辅助吸气肌：胸肌胸肌、背肌背肌、胸锁乳突肌胸锁乳突肌等收缩则等收缩则胸腔容积胸腔容积呼气肌呼气肌：肋间内肌肋间内肌和和腹肌腹肌，收缩使胸廓缩小，呼，收缩使胸廓缩小，呼气。气。1.呼吸运动(2)(2)呼吸过程：呼吸过程：平静呼吸：安静状态下的呼吸平静呼吸：安静状态下的呼吸特点：吸气是主动的，呼气是被动的。特点：吸气是主动的，呼气是被动的。(2)呼吸过程：特点：吸气是主动的，呼气是被动的。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。用力呼气时，除吸气肌舒张外，呼气肌用力呼气时，除吸气肌舒张外，呼气肌（肋间内肌（肋间内肌+腹壁肌）也收缩。腹壁肌）也收缩。特点：吸气和呼气都是主动的。特点：吸气和呼气都是主动的。人工呼吸基本原理人工呼吸基本原理:使肺内与外界大气压间产生压力差使肺内与外界大气压间产生压力差 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)用力呼吸：按呼吸深度分按呼吸深度分:平静呼吸和用力呼吸；平静呼吸和用力呼吸；按动作部位分按动作部位分:混合呼吸混合呼吸:正常动物。正常动物。腹式呼吸腹式呼吸:新生动物、胸膜炎、胸腔积液。新生动物、胸膜炎、胸腔积液。胸式呼吸胸式呼吸:严重腹水、腹腔有巨大肿块严重腹水、腹腔有巨大肿块(3)(3)呼吸运动的型式呼吸运动的型式:按呼吸深度分:(3)呼吸运动的型式:2.2.肺内压肺内压 是指肺泡内的压力。是指肺泡内的压力。吸气末及呼气末与大气压差为零吸气末及呼气末与大气压差为零肺内压周期性肺内压周期性/造成压力差（肺内压大气压）造成压力差（肺内压大气压）是推动气体进是推动气体进/出肺的直接动力。出肺的直接动力。2.肺内压3.3.胸内压胸内压 指胸膜腔内的压力，常为负压。指胸膜腔内的压力，常为负压。胸膜腔是由紧贴于肺表面的脏层和贴于胸廓内壁胸膜腔是由紧贴于肺表面的脏层和贴于胸廓内壁的壁层紧构成的一个的壁层紧构成的一个密闭空腔密闭空腔，内有少量浆液。，内有少量浆液。浆液有浆液有润滑（粘滞性），减少摩擦润滑（粘滞性），减少摩擦的作用，产生的作用，产生内聚力（壁脏两层紧贴、不易分离）内聚力（壁脏两层紧贴、不易分离）3.胸内压课程动物生理学-呼吸课件1.1.胸内压形成原理：胸内压形成原理：作用于胸膜上的力作用于胸膜上的力 胸内压肺内压肺回缩力胸内压肺内压肺回缩力 胸内压胸内压0 0肺回缩力肺回肺回缩力肺回缩力缩力吸气时吸气时：肺扩张：肺扩张、肺回缩力、肺回缩力，胸膜腔的胸膜腔的负值负值呼气时呼气时：肺扩张：肺扩张、肺回缩力、肺回缩力，胸膜腔的胸膜腔的负值负值平静呼吸平静呼吸时胸内压时胸内压始终为负压始终为负压；1.胸内压形成原理：3.胸膜腔的压力胸膜腔的压力3.胸膜腔的压力 （1 1）有利于肺扩张）有利于肺扩张 （2 2）有利于静脉血与淋巴液回流）有利于静脉血与淋巴液回流 （3 3）反刍）反刍 如果胸膜腔破裂，则开放性气胸引起肺萎缩如果胸膜腔破裂，则开放性气胸引起肺萎缩造成呼吸困难，回心血量造成呼吸困难，回心血量；血压；血压。2.2.胸内负压的生理意义：胸内负压的生理意义：（1）有利于肺扩张2.胸内负压的生理意义：气胸气胸气胸胸内压、肺内压与肺容积的关系胸内压、肺内压与肺容积的关系胸内压胸内压肺内压肺内压肺容积肺容积吸气吸气呼气呼气胸内压、肺内压与肺容积的关系胸内压肺内压肺容积吸气呼气（二）肺通气的阻力（二）肺通气的阻力弹性阻力弹性阻力非弹性阻力非弹性阻力肺通气阻力肺通气阻力胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关胸廓弹性阻力：与胸廓所处的位置有关肺弹性阻力肺弹性阻力气道阻力：与气体流动形式气道阻力：与气体流动形式+气道半径有关气道半径有关粘滞阻力粘滞阻力惯性阻力惯性阻力肺弹性回缩力肺弹性回缩力:1/3肺泡表面张力：肺泡表面张力：2/3常态下可忽略不计常态下可忽略不计（二）肺通气的阻力弹性阻力非弹性阻力肺通气阻力胸廓弹性阻1.1.弹性阻力弹性阻力:弹性组织在外力作用下变形时，有对抗变形弹性组织在外力作用下变形时，有对抗变形和弹性回位的倾向，称为弹性阻力。一般用和弹性回位的倾向，称为弹性阻力。一般用顺应顺应性性来衡量弹性阻力。来衡量弹性阻力。顺应性：指在外力作用下弹性组织的可扩张性。顺应性：指在外力作用下弹性组织的可扩张性。(1)(1)肺的弹性阻力：肺的弹性阻力：肺的弹性回缩力：来源于肺组织中的弹性纤维、肺的弹性回缩力：来源于肺组织中的弹性纤维、胶原纤维等扩张胶原纤维等扩张1.弹性阻力:(1)肺的弹性阻力：肺泡液肺泡液-气界面的表面张力产生的回缩力。气界面的表面张力产生的回缩力。.肺泡表面张力肺泡表面张力 肺泡内的液肺泡内的液-气界面的液体分子间相互吸引，气界面的液体分子间相互吸引，表现的内聚力（表面张力）方向是向中心的表现的内聚力（表面张力）方向是向中心的使使肺泡缩小。肺泡缩小。肺泡表面张力会导致：肺泡表面张力会导致：a.a.肺泡回缩肺泡回缩肺通气（吸气）阻力肺通气（吸气）阻力 b.b.肺泡内压不稳定肺泡内压不稳定肺泡破裂或萎缩肺泡破裂或萎缩 c.c.促肺泡内液生成促肺泡内液生成产生肺水肿产生肺水肿 肺泡液-气界面的表面张力产生的回缩力。如果大小肺泡如果大小肺泡T T相等，则如图所示相等，则如图所示相连通的大小不同的液泡内压及气流方向示意图相连通的大小不同的液泡内压及气流方向示意图如果大小肺泡T相等，则如图所示相连通的大小不同的液泡内压及气.表面活性物质表面活性物质 主要成分为：主要成分为：二棕榈酰卵磷脂（二棕榈酰卵磷脂（DPPCDPPC），由肺，由肺泡泡型细胞分泌。型细胞分泌。作用：降低表面张力作用：降低表面张力 机制：机制：DPPCDPPC为双极性分子，一端为疏水的脂肪为双极性分子，一端为疏水的脂肪酸链、另一端为亲水的磷脂酰胆碱。亲水端插入液酸链、另一端为亲水的磷脂酰胆碱。亲水端插入液体分子间，疏水端朝向空气，成单分子层分布于肺体分子间，疏水端朝向空气，成单分子层分布于肺泡液气界面。泡液气界面。.表面活性物质生理意义：生理意义：a.a.维持肺泡的稳定性维持肺泡的稳定性，DPPCDPPC随肺泡胀缩密度变随肺泡胀缩密度变化，防止小肺泡塌陷萎缩，大肺泡不致过度膨胀；化，防止小肺泡塌陷萎缩，大肺泡不致过度膨胀；b.b.减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿水肿：降低肺泡表面张力至比血浆的低得多，减弱：降低肺泡表面张力至比血浆的低得多，减弱P P对肺毛细血管中液体的吸引作用，保持了肺泡干燥；对肺毛细血管中液体的吸引作用，保持了肺泡干燥；c.c.降低吸气阻力降低吸气阻力，减少吸气作功，减少肺炎、，减少吸气作功，减少肺炎、肺血栓、肺不张及新生动物呼吸窘迫综合症肺血栓、肺不张及新生动物呼吸窘迫综合症生理意义：（2 2）胸廓的弹性阻力）胸廓的弹性阻力 由胸廓的弹性组织所形成，即来自胸廓的弹性由胸廓的弹性组织所形成，即来自胸廓的弹性回缩力，但此阻力并回缩力，但此阻力并非非一直存在，胸廓处在自然位一直存在，胸廓处在自然位置时置时 ，不表现弹性回缩力。，不表现弹性回缩力。2.2.非弹性阻力非弹性阻力 包括包括惯性阻力、粘滞阻力惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力和气道阻力 气道阻力是来自气体流经呼吸道时气体分子与气道阻力是来自气体流经呼吸道时气体分子与气道壁之间的摩擦，是非弹性阻力的主要组成部分，气道壁之间的摩擦，是非弹性阻力的主要组成部分，约占约占808090%90%。（2）胸廓的弹性阻力2.非弹性阻力三、肺容量和肺通气量三、肺容量和肺通气量 (一一)肺容量肺容量1.1.潮气量潮气量：指每次吸入或呼出的气量。：指每次吸入或呼出的气量。2.2.补吸气量补吸气量：指平静吸气末，再用力吸气所能吸：指平静吸气末，再用力吸气所能吸入的气量。入的气量。3.3.补呼气量补呼气量：指平静呼气末，再尽力呼气所能呼：指平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气量。出的气量。4.4.残气量残气量：最大呼气末存留于肺内不能再呼出的：最大呼气末存留于肺内不能再呼出的气量。气量。5.5.肺活量肺活量：补吸气量潮气量补呼气量：补吸气量潮气量补呼气量三、肺容量和肺通气量 1.潮气量：指每次吸入或呼出的气量(二二)肺通气量：肺通气量：每分通气量潮气量每分通气量潮气量呼吸频率呼吸频率(次次/分分)最大通气量最大通气量=最大限度潮气量最大限度潮气量最快呼吸频率最快呼吸频率(次次/分分)2.2.肺泡通气量肺泡通气量(潮气量潮气量-无效腔量无效腔量)呼吸频率呼吸频率 生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔生理无效腔解剖无效腔肺泡无效腔 解剖无效腔：从上呼吸道至呼吸性细支气管以前解剖无效腔：从上呼吸道至呼吸性细支气管以前的呼吸道内的容量。的呼吸道内的容量。肺泡无效腔：未发生气体交换的肺泡容量。肺泡无效腔：未发生气体交换的肺泡容量。(二)肺通气量：解剖无效腔：从上呼吸道至呼吸性细支气管以前一、气体交换的原理一、气体交换的原理 方式：扩散方式：扩散 动力：膜两侧的气体分压差动力：膜两侧的气体分压差 第二节气体交换第二节气体交换影响气体扩散速率的因素影响气体扩散速率的因素 1.1.气体的分压差气体的分压差 2.2.气体的分子量和溶解度气体的分子量和溶解度 3.3.扩散面积和距离扩散面积和距离 4.4.温度温度一、气体交换的原理 第二节气体交换影响气体扩散速二、肺换气与组织换气二、肺换气与组织换气 换气动力：分压差换气动力：分压差换气方向：分压高换气方向：分压高分压低分压低换气结果：换气结果：肺血肺血 组织血组织血 血血 血血（一）肺换气（一）肺换气二、肺换气与组织换气 换气动力：分压差（一）肺换（二）影响肺换气的因素（二）影响肺换气的因素 1.1.气体扩散的速度气体扩散的速度 扩散越快，气体交换也越快扩散越快，气体交换也越快 2.2.呼吸膜呼吸膜的面积和通透性的面积和通透性 单位时间内气体的扩散量与扩散面积及膜的通透单位时间内气体的扩散量与扩散面积及膜的通透性呈正相关。性呈正相关。在病理情况下（如：肺水肿、肺纤维化、肺泡在病理情况下（如：肺水肿、肺纤维化、肺泡膜增厚），减少扩散量，造成低氧血症。膜增厚），减少扩散量，造成低氧血症。3.3.通气通气/血流比值血流比值 指每分钟肺泡指每分钟肺泡通气量通气量与每分钟肺与每分钟肺血流量血流量的比值。的比值。（二）影响肺换气的因素化学结合化学结合动态平衡动态平衡物理溶解物理溶解第三节气体在血液中的运输第三节气体在血液中的运输一、氧和二氧化碳在血液中存在的形式一、氧和二氧化碳在血液中存在的形式 物理溶解、化学结合两种形式。物理溶解、化学结合两种形式。二、氧的运输二、氧的运输 物理溶解占物理溶解占1.5%；化学结合占；化学结合占98.5%，形式为，形式为HbO2（一）（一）Hb与与O2 结合的特征结合的特征 1.反应快、可逆、不需酶的催化、受反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影响。的影响。化学结合动态平衡物理溶解第三节气体在血液中的运输一、氧和二2.Fe2+与与O2结合后仍是二价铁，所以该反应是氧合，结合后仍是二价铁，所以该反应是氧合，不是氧化。不是氧化。3.1分子可以结合分子可以结合4分子分子100ml血：血：Hb+O2结合的最大量结合的最大量氧容量氧容量 Hb+O2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%氧饱和度氧饱和度4.Hb与与O2的结合或解离曲线呈的结合或解离曲线呈S形，与变构效应有关形，与变构效应有关 当当Hb某亚基与某亚基与O2结合或解离后结合或解离后Hb变构变构其他亚基的亲其他亚基的亲O2力力或或Hb4个亚基的协同效应便呈现个亚基的协同效应便呈现S形的氧离曲线特征。形的氧离曲线特征。2.Fe2+与O2结合后仍是二价铁，所以该反应是氧合，不是氧 （二）氧（二）氧解离曲线解离曲线呈呈S S形形 表示表示POPO2 2与与HbHb氧结合量或氧结合量或HbHb氧饱和度关系的曲线。氧饱和度关系的曲线。即当即当HbHb的某一亚基与的某一亚基与O O2 2结合或解离后结合或解离后HbHb变构变构其其他亚基的亲他亚基的亲O O2 2力力或或Hb 4Hb 4个亚基的协同效应便呈现个亚基的协同效应便呈现S S形的氧离曲线特征。形的氧离曲线特征。（二）氧解离曲线呈S形 即当Hb的某一亚基与O2氧离曲线特征及生理意义氧离曲线特征及生理意义 1.上段上段:是是Hb与与O2 结合的部分，坡度较平坦。结合的部分，坡度较平坦。表明：表明：PO2变化大时，血氧饱和度变化小变化大时，血氧饱和度变化小。意义意义:保证氧分压有所低时的高载氧能力。保证氧分压有所低时的高载氧能力。2.中段中段:是是HbO2 释放释放O2的部分，坡度较陡。的部分，坡度较陡。生理意义：生理意义：PO2在此范围内，稍有下降，在此范围内，稍有下降，Hb氧氧饱和度下降较大因而释放大量的饱和度下降较大因而释放大量的O2，满足机体正常，满足机体正常代谢的氧需要。代谢的氧需要。3.下段下段:是是Hb与与O2 解离的部分，坡度更陡。解离的部分，坡度更陡。生生理理意意义义:代代表表O2的的储储备备，PO2稍稍有有下下降降,血血氧氧饱和度就急剧下降。饱和度就急剧下降。维持活动时组织氧供维持活动时组织氧供氧离曲线特征及生理意义 1.上段:是Hb与O2 结（四）影响氧离曲线的因素（四）影响氧离曲线的因素（四）影响氧离曲线的因素 1.Pco2和和 pH (1)Pco2 或或H+Hb与与O2亲亲和和力力氧氧离离曲曲线线右右移移氧离易（组织）氧离易（组织）(2)Pco2或或H+Hb与与O2亲亲和和力力氧氧离离曲曲线线左左移移氧合易（肺）氧合易（肺）这这种种酸酸度度对对Hb与与O2亲亲和和力力的的影影响响，称称为为波波尔尔效效应应(Bohr effect)。其意义：其意义：在肺促进氧合；在肺促进氧合；在组织促进氧离。在组织促进氧离。1.Pco2和 pH (1)Pco2 或 2.温度温度 (1)TH+的的活活度度 Hb与与O2亲亲和和力力Hb释释放放O2 氧离曲线右移氧离曲线右移氧离易氧离易如如：组组织织代代谢谢局局部部 T+CO2H+曲曲线线右右移移氧氧离易离易 (2)TH+的的活活度度Hb与与O2亲亲和和力力Hb结结合合O2 氧离曲线左移氧离曲线左移氧离难氧离难如如：低低温温麻麻醉醉时时，应应防防组组织织缺缺O2；冬冬天天末末梢梢循循环环+氧离难氧离难局部红、易冻伤局部红、易冻伤 2.温度 (1)TH+的3.2,3-DpG 2,3-DpGHb与与O2亲亲和和力力氧氧离离曲曲线线右右移移氧离易氧离易如：如：(1)高高原原缺缺氧氧 RBC无无氧氧代代谢谢 DpG氧氧离离曲曲线右移线右移氧离易氧离易 (2)大大量量输输入入冷冷冻冻血血DpG氧氧离离曲曲线线左左移移氧氧离离 难难（冷冷 冻冻 血血 3周周 后后，RBC无无 氧氧 代代 谢谢 停停 止止，DpG），故应注意缺氧。），故应注意缺氧。3.2,3-DpG 4.Pco Pco曲线左移曲线左移氧离难氧离难 CO与与Hb亲和力亲和力 O2与与Hb亲和力亲和力 250倍；倍；CO与与Hb的结合位点与的结合位点与O2相同；相同；CO与与Hb的的某某亚亚基基结结合合后后，将将增增加加其其余余三三个个亚亚基基对对O2的亲和力。的亲和力。5.Hb本身的性质本身的性质 Hb的的Fe2+Fe3+:Hb失失去去结结合合O2的的能能力力（如如亚亚硝硝酸盐）酸盐）异常异常Hb：Hb的运的运O2能力能力（如地中海贫血）（如地中海贫血）4.Pco5.Hb本身的性质三、三、CO2的运输的运输物理溶解占物理溶解占5%，化学结合的占，化学结合的占95%。结合形式主要是碳酸氢盐（结合形式主要是碳酸氢盐（88%）和氨基甲酸血）和氨基甲酸血红蛋白（红蛋白（7%）。）。1、HCO3-的形式：的形式：反应特征反应特征:RBC膜上有膜上有Cl-和和HCO3-特异转运载体，特异转运载体，Cl-转转移维持电平衡移维持电平衡,促进促进CO2化学结合的运输；化学结合的运输；在在RBC内反应内反应,在血浆内运输在血浆内运输 碳酸酐酶碳酸酐酶H H2 2COCO3 3HCOHCO3 3-H H+COCO2 2H H2 2O O三、CO2的运输碳酸酐酶H2CO3HCO3-H+CO2H课程动物生理学-呼吸课件 氨基甲酸血红蛋白的形式：氨基甲酸血红蛋白的形式：7 HbNH2O2+H+CO2 反应迅速可逆，无需酶催化；反应迅速可逆，无需酶催化；在组织在组织在肺在肺HHbNHCOOHHHbNHCOOHO O2 2 氨基甲酸血红蛋白的形式：7在组织在肺HHbNHCOOHCO2解离曲线解离曲线 CO2解解离离曲曲线线是是表表示示血血液液中中CO2含含量量与与PCO2间间关系的曲线。关系的曲线。当血当血PO2时，时，CO2解离曲线下移。解离曲线下移。CO2解离曲线当血PO2时，CO2解离曲线下移。一、呼吸中枢一、呼吸中枢 是指中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经是指中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。延髓是呼吸基本中枢细胞群。延髓是呼吸基本中枢,脑桥是呼吸调整中枢。脑桥是呼吸调整中枢。第四节呼吸运动的调节第四节呼吸运动的调节一、呼吸中枢 第四节呼吸运动的调节1 1）脊髓：是联系脑和呼吸肌的中继站和整合某）脊髓：是联系脑和呼吸肌的中继站和整合某些呼吸反射的初级中枢。些呼吸反射的初级中枢。2 2）低位脑干：指脑桥和延髓。）低位脑干：指脑桥和延髓。延髓是产生节律性呼吸的基本中枢。延髓是产生节律性呼吸的基本中枢。脑桥上部有抑制吸气的中枢结构脑桥上部有抑制吸气的中枢结构,称为呼吸调整称为呼吸调整中枢，其主要功能是限制吸气中枢，其主要功能是限制吸气,控制吸气深度控制吸气深度1）脊髓：是联系脑和呼吸肌的中继站和整合某些呼吸反射的初级中3 3）高位脑：指大脑皮层、边缘系统、下丘脑等脑）高位脑：指大脑皮层、边缘系统、下丘脑等脑桥以上部位。桥以上部位。大脑皮层对呼吸的调节是随意的调节，其下大脑皮层对呼吸的调节是随意的调节，其下行通路与低位脑干的不随意的呼吸调节系统是分行通路与低位脑干的不随意的呼吸调节系统是分开的。开的。3）高位脑：指大脑皮层、边缘系统、下丘脑等脑桥以上部位。三、呼吸运动的反射性调节三、呼吸运动的反射性调节(一一)肺牵张反射肺牵张反射(黑黑-伯反射伯反射)指肺扩张或萎陷引起的吸气抑制或兴奋的反射。指肺扩张或萎陷引起的吸气抑制或兴奋的反射。包括肺扩张、肺缩小反射。包括肺扩张、肺缩小反射。1.1.肺萎陷反射肺萎陷反射(肺缩小反射肺缩小反射)肺萎陷较明显时引起吸气的反射。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。深和肺不张等可能起一定作用。三、呼吸运动的反射性调节 2.肺扩张反射：肺扩张反射：过程：过程：肺扩张肺扩张肺牵感器兴奋肺牵感器兴奋迷走迷走N延髓延髓兴奋吸兴奋吸气切断机制气切断机制N元元吸气转化为呼气吸气转化为呼气。意义意义:加速吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加，使加速吸气和呼气的交替，使呼吸频率增加，使吸气不至于过长过深，防止肺通气过度。吸气不至于过长过深，防止肺通气过度。与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度。与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度。2.肺扩张反射：（二）呼吸肌本体感受性反射（二）呼吸肌本体感受性反射 肌梭和腱器官是呼吸肌的本体感受器。肌梭和腱器官是呼吸肌的本体感受器。当当吸吸气气阻阻力力升升高高时时呼呼吸吸肌肌本本体体感感受受器器兴兴奋奋传传入入冲冲动动频频率率反反射射性性增增强强吸吸气气肌肌收收缩缩力力克克服服气道阻力气道阻力。特特征征：平平静静呼呼吸吸时时作作用用不不明明显显，当当运运动动或或气气道道阻力升高阻力升高(如支气管痉挛如支气管痉挛)时作用明显。时作用明显。（二）呼吸肌本体感受性反射 1.外周化学感受器外周化学感受器部位：颈动脉体和主动脉体；部位：颈动脉体和主动脉体；适宜刺激：动脉血适宜刺激：动脉血Po2降低、降低、Pco2或或H+浓度升高；浓度升高；传入神经：窦神经和迷走神经；中枢：延髓；传入神经：窦神经和迷走神经；中枢：延髓；效应：效应：颈动脉体传入冲动主要引起呼吸加深加快颈动脉体传入冲动主要引起呼吸加深加快 主动脉体传入冲动主要引起血液循环的变化主动脉体传入冲动主要引起血液循环的变化生理作用：机体低生理作用：机体低O2时维持呼吸时维持呼吸(四四)化学感受性反射调节化学感受性反射调节 适宜刺激：主要指动脉血或脑脊液中的适宜刺激：主要指动脉血或脑脊液中的O2、CO2和和H+。1.外周化学感受器(四)化学感受性反射调节 适宜2、中枢化学感受器：、中枢化学感受器：部位：延髓腹外侧浅表部分（头、中、尾）；部位：延髓腹外侧浅表部分（头、中、尾）；适宜刺激：脑脊液和局部细胞外液中的适宜刺激：脑脊液和局部细胞外液中的H+；效应：效应：兴奋呼吸中枢，引起呼吸加深加快；兴奋呼吸中枢，引起呼吸加深加快；生理作用：调节脑脊液的生理作用：调节脑脊液的H+浓度，维持神经系统浓度，维持神经系统pH值稳定值稳定 对对H H+高度敏感，不感受缺高度敏感，不感受缺O O2 2的刺激。因血液中的刺激。因血液中H H+不易透过血不易透过血-脑屏障，乃通过脑屏障，乃通过COCO2 2易透过血易透过血-脑屏障进脑屏障进入脑脊液发挥刺激作用的。入脑脊液发挥刺激作用的。2、中枢化学感受器：对H+高度敏感，不感受缺O2的刺3、CO2、H+和和O2对呼吸的调节对呼吸的调节（1）CO2 吸入气中吸入气中CO2适当增加，对呼吸有刺激作用。适当增加，对呼吸有刺激作用。机制：机制：1）刺激中枢化学感受器，是主要的途径；）刺激中枢化学感受器，是主要的途径；2）刺激外周化学感受器。）刺激外周化学感受器。1 1时时呼吸开始加深；呼吸开始加深；COCO2 244时时呼吸加深加快呼吸加深加快,肺通气量肺通气量11倍以上倍以上;6 6时时肺通气量可增大肺通气量可增大6-76-7倍倍;7 7以上以上呼吸减弱呼吸减弱=CO=CO2 2麻醉。麻醉。COCO2 2呼吸减慢（过度通气后可发生呼吸暂停）。呼吸减慢（过度通气后可发生呼吸暂停）。3、CO2、H+和O2对呼吸的调节 机制机制:呼吸加深加快呼吸加深加快延髓呼吸中枢延髓呼吸中枢+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+COCO2 2透过血脑屏障进入脑脊液透过血脑屏障进入脑脊液:COCO2 2H H2 2OHOH2 2COCO3 3H H+HCOHCO3 3-COCO2 2机制:呼吸加深加快延髓呼吸中枢+外周化学感受器+中枢化学感受 特点：特点：COCO2 2兴兴奋奋呼呼吸吸的的作作用用,以以中中枢枢途途径径为为主主；但但因因脑脊液中碳酸酐酶含量很少，故潜伏期较长；脑脊液中碳酸酐酶含量很少，故潜伏期较长；CO CO2 2兴奋呼吸的中枢途径是通过兴奋呼吸的中枢途径是通过H H+的间接作用；的间接作用；COCO2 2兴兴奋奋呼呼吸吸的的外外周周途途径径虽虽然然为为次次，但但当当动动脉脉血血PCOPCO2 2突突然然增增高高或或中中枢枢化化学学感感受受器器对对COCO2 2的的敏敏感感性性降低（降低（COCO2 2 麻醉）时，起着重要作用。麻醉）时，起着重要作用。特点：（2）H+动脉血动脉血H+增加，呼吸加深加快；增加，呼吸加深加快；H+呼吸呼吸抑制抑制.机制：类似机制：类似CO2 1）刺激外周化学感受器，为主。）刺激外周化学感受器，为主。2）刺激中枢化学感受器。）刺激中枢化学感受器。特点特点:H+对呼吸的调节作用对呼吸的调节作用PCO2；H+呼吸呼吸CO2排出过多排出过多PCO2 限制了对呼吸的加强作用限制了对呼吸的加强作用呼吸抑制甚至停止。呼吸抑制甚至停止。（2）H+（3）O2 吸入气吸入气PO2降低时，肺通气增加。严重低降低时，肺通气增加。严重低O2时，时，呼吸障碍。呼吸障碍。机制：机制：1）低）低O2对呼吸中枢的直接作用是抑制对呼吸中枢的直接作用是抑制 2）低）低O2刺激外周化学感受器而兴奋呼吸刺激外周化学感受器而兴奋呼吸 3）轻、中度低）轻、中度低O2对外周化学感受器的刺激作用大对外周化学感受器的刺激作用大于对呼吸中枢的抑制作用于对呼吸中枢的抑制作用 4）严重低）严重低O2时，外周化学感受器反射不足以克服时，外周化学感受器反射不足以克服低低O2对呼吸中枢的直接抑制作用对呼吸中枢的直接抑制作用（3）O2 特点特点:缺氧对呼吸的刺激作用远不及缺氧对呼吸的刺激作用远不及PCO2和和H+作用明显，仅在动脉血作用明显，仅在动脉血PO280mmHg以下时起作以下时起作用；用；当长期高当长期高CO2和低和低O2状态（严重肺水肿、肺状态（严重肺水肿、肺心病），中枢化学感受器对高心病），中枢化学感受器对高CO2发生适应，此时发生适应，此时低低O2对外周化学感受器的刺激成为驱动呼吸的主要对外周化学感受器的刺激成为驱动呼吸的主要刺激。若给予高刺激。若给予高O2吸入会导致呼吸停止。吸入会导致呼吸停止。特点:四、呼吸运动的随意调节四、呼吸运动的随意调节 脑干对呼吸运动的控制属于不随意的自主控制，脑干对呼吸运动的控制属于不随意的自主控制，大脑皮层通过皮层大脑皮层通过皮层-脊髓束和皮层脊髓束和皮层-红核红核-脊髓束直接脊髓束直接控制呼吸肌的活动，可随意控制呼吸运动。控制呼吸肌的活动，可随意控制呼吸运动。但但这这种种控控制制是是有有一一定定限限度度的的。如如潜潜水水时时，需需要要屏气，但不能无限制屏气。屏气，但不能无限制屏气。四、呼吸运动的随意调节问答题问答题1 试述肺表面活性物质的成分、来源、生理试述肺表面活性物质的成分、来源、生理作用及其临床意义。作用及其临床意义。2试述试述CO2浓度变化对呼吸的影响及其机制。浓度变化对呼吸的影响及其机制。3影响氧离曲线的因素？影响氧离曲线的因素？4 CO2的运输形式与过程。的运输形式与过程。5化学感受器对呼吸运动的调节。化学感受器对呼吸运动的调节。6 胸内压的特点与生理功能。胸内压的特点与生理功能。问答题1 试述肺表面活性物质的成分、来源、生理作用及其临