呼吸系统的结构与功能ppt课件

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 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 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 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 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 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 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 方形膜 前庭韧带 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 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 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 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 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14 18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 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 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 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 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 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 大气压 0 4 0 7kPa 特点 平静呼吸时胸内压始终为负压 用力呼吸时负压变动更大 有时可为正压 如紧闭声门用力呼吸 前提条件 有少量浆液的密闭腔 肺和胸廓是弹性组织 胸廓自然容积 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 CL 0 2L cmH2O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 cmH2O 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 cmH2O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 R 1 r4 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 t1末 83 t2末 96 t3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 8L min 70 120L 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 3L 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 CO2 O2 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 二 影响肺换气的因素气体扩散速率 O2 CO2扩散速率 D 的比较 分子量血浆溶解度肺泡气A血V血D O23221 413 913 35 31CO244515 05 35 36 12 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40m2参与气体交换 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 0 240 82Q L min 0 071 29VA Q3 40 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 O2与Hb的可逆性结合 Hb O2 PO2 氧合 PO2 氧离 HbO2 1分子Hb可与4分子O2可逆结合Hb O2结合的最大量 氧容量100ml血Hb O2结合的实际量 氧含量氧含量 氧容量 氧饱和度 Hb与O2的结合或者解离曲线呈S形 2 O2与Hb结合的特征 反应快 可逆 受PO2的影响 不需酶的催化 是一种疏松的氧合 非氧化 PO2 氧合 PO2 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PO2在60 100mmHg 曲线较平坦 生理意义 结合部分 PO2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 PO2在40mmHg以下的部分 曲线较陡 生理意义 PO2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O2 满足机体代谢的需要 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PH H 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PH H 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 PCO2 pH DPG 温度 PCO2 pH DPG 温度 1 导致曲线右移的因素 pH PCO2 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 PCO2 温度 细胞内2 3 DPG 等 二 CO2的运输1 物理溶解 5 2 化学结合 95 88 HCO3 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CO2分压差2 RBC膜上有Cl 和HCO3 特意转运载体 Cl 转移维持电平衡 促进CO2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 CO2的运输 碳酸酐酶 氨基甲酸血红蛋白的形式 7 1 反应过程 HbNH2O2 H CO2 2 反应特征 在组织 在肺脏 HHbNHCOOH O2 反应迅速且可逆 无需酶催化 CO2与Hb的结合较为松散 反应方向主要受氧合作用的调节 HbO2的酸性高 难与CO2结合 反应向左进行HHb的酸性低 易与CO2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CO2有20 是此释放的 带满O2的Hb仍可带CO2 二 CO2解离曲线 特点 1 血中CO2含量与PCO2呈近正比 2 O2与Hb结合将促进CO2释放 何尔登效应 血中CO2含量 PCO2 mmHg 小结 O2及CO2的运输不是孤立进行的 而是相互影响的 CO2通过波尔效应影响O2的结合和释放 O2又通过何而登效应影响CO2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 CO2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 CO2 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PO2 PCO2 H 高度敏感 对PO2 敏感 对O2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 Ca2 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O2 CO2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 PO2 H PCO2 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O2的刺激 因外周血中H 不易透过血 脑屏障 而CO2易透过该屏障进入脑脊液 通过生成H2CO2 H HCO3 发挥刺激作用 2 CO2 H 和低O2对呼吸运动的调节 1 CO2 CO2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 CO2 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 CO2麻醉 CO2 呼吸减慢 过度通气后可发生呼吸暂停 特点 CO2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 CO2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 CO2兴奋呼吸的外周途径虽然为次 但当动脉血PCO2突然增高或中枢化学感受器对CO2的敏感性降低 CO2麻醉 时 起着重要作用 CO2对呼吸中枢有很强的刺激作用 一定水平的CO2是维持正常呼吸运动的重要因素 血中PCO2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PCO2分压下降正常CO2是维持呼吸中枢兴奋的基本条件血液低PCO2 呼吸中枢活动减弱 呼吸暂停呼吸暂停 血中PCO2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 CO2排出过多 PCO2 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PCO2和 H 作用明显 仅在动脉血PO2 60mmHg以下时起作用 当长期高CO2和低O2状态 严重肺水肿 肺心病 中枢化学感受器对高CO2发生适应 此时低O2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O2吸入会导致呼吸停止 作用强度PCO2 H PO2 PCO2 时 H 也会 二者的作用发生总和 使肺通气反应较单因素的PCO2 时明显 H 时 因肺通气 呼出CO2 导致PCO2 和 H 两者部分抵消了单因素 H 的作用强度 PO2 时 因肺通气 呼出CO2 使PCO2 和 H 减弱了单因素PO2 的作用强度 3 CO2 H 和O2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 BreuerReflex 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