1、第四节呼吸运动的调节 自主呼吸自主呼吸 随意呼吸随意呼吸 自主呼吸的节律、呼吸的深度自主呼吸的节律、呼吸的深度和频率与外界环境相适应。和频率与外界环境相适应。（respiratory center）是指中枢神经系统内产生和调节呼吸运动是指中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经元群。的神经元群。延髓是呼吸基本中枢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。中脑中脑脑桥脑桥延髓延髓脊髓脊髓长吸式呼吸长吸式呼吸喘息样呼吸喘息样呼吸抑制抑制吸气吸气兴奋兴奋吸气吸气喘息喘息中枢中枢apneusisgasping高位脑高位脑低低位位脑脑干干脊脊 髓髓脑脑桥桥延延髓髓脑桥上部：脑桥上部：呼吸
2、调整中枢呼吸调整中枢脑桥中下部：脑桥中下部：长吸中枢长吸中枢延髓：产生延髓：产生呼吸节律呼吸节律三级呼吸中枢学说三级呼吸中枢学说p 吸气神经元吸气神经元p 呼气神经元呼气神经元p 吸气吸气-呼气跨时相神经元呼气跨时相神经元p 呼气呼气-吸气跨时相神经元吸气跨时相神经元 在低位脑干呼吸神经元主要集中分布于在低位脑干呼吸神经元主要集中分布于左右对称的三个区域：左右对称的三个区域：（引起吸气）（引起吸气）（限制吸气）（限制吸气）（引起主动呼气）（引起主动呼气）1.1.脊髓：脊髓：有支配呼有支配呼吸肌的运动神经元吸肌的运动神经元,是联系脑和呼吸肌是联系脑和呼吸肌的中继站。的中继站。2.2.低位脑干低位
3、脑干：延髓延髓:产生呼吸节律的基产生呼吸节律的基本中枢。本中枢。脑桥：呼吸调整中枢。脑桥：呼吸调整中枢。3.3.高位脑：高位脑：大脑皮层、大脑皮层、边缘系统、下丘脑边缘系统、下丘脑等，等，是随意呼吸调节中枢。是随意呼吸调节中枢。呼吸运动的随意调节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，大脑皮层通过皮层-脊髓束和皮层-脑干束直接控制呼吸肌的活动，可随意控制呼吸运动，使呼吸运动与其他躯体运动相协调，完成诸如发声、讲话、唱歌等动作。但这种控制是有一定限度的。如潜水时，需要屏气，但不能无限制屏气：屏气后A血PO2渐，PCO2渐，对呼吸中枢的刺激渐，最终将克服大脑皮层的随意控制而出
4、现呼吸运动。临床有时可观察到自主呼吸和随意呼吸分离的现象，如当自主控制通路受损后，自主呼吸运动消失，此时患者必须“记住”要进行呼吸，一旦入睡或注意力转移时，呼吸运动即停止。(Reflexs regulation of respiration)化学感受性呼吸反射（Chemoreceptor Reflexes）肺牵张反射（pulmonary strech reflexes）呼吸肌本体感受性反射防御性呼吸反射化学感受器化学感受器1CO2、H+和和O2对呼吸的调节对呼吸的调节2CO2、H+和和O2在呼吸的调节中的相互作用在呼吸的调节中的相互作用3（一）化学（一）化学感受性呼吸反射感受性呼吸反射主动脉体
5、主动脉体Aortic bodies颈动脉体颈动脉体Carotid bodies外周化学感受器外周化学感受器Peripheral Chemoreceptor化学感受器化学感受器Chemoreceptor中枢化学感受器中枢化学感受器central Chemoreceptor迷迷走走神神经经窦窦神神经经呼吸中枢呼吸中枢1.化学感受器化学感受器（1）外周化学感受器）外周化学感受器动脉血动脉血PO2降低、降低、PCO2或或H+浓度浓度升高受到刺激升高受到刺激冲动经窦神经和迷走神经冲动经窦神经和迷走神经传入呼吸中枢延髓传入呼吸中枢延髓反射性的引起呼吸加深加快反射性的引起呼吸加深加快颈动脉体颈动脉体主动脉体
6、主动脉体 特点：特点：1适宜刺激：对PO2、PCO2、H+高度敏感，且三者对化学感受器的刺激有相互增强的现象。2存在于颈动脉体和主动脉体，前者主要参入呼吸调节，后者则在循环调节方面较为重要。3CO2作用强于H+。部位部位-延髓腹外侧浅表部位。延髓腹外侧浅表部位。适宜刺激适宜刺激-脑脊液和局部细胞外液中的脑脊液和局部细胞外液中的H+；（2）中枢化学感受器）中枢化学感受器 特点特点：1.1.适宜刺激：脑脊液和局部细胞外液的适宜刺激：脑脊液和局部细胞外液的H H+。但。但H H+不易透过血不易透过血脑屏障，因此主要感受血液中的脑屏障，因此主要感受血液中的COCO2 2，有延迟。，有延迟。2.2.不感
7、受缺氧的刺激；不感受缺氧的刺激；对血液中对血液中H H+不易产生反应不易产生反应.3.3.作用：调节脑脊液的作用：调节脑脊液的HH+。2.CO2、O2 和和H+对呼吸的调节对呼吸的调节 （1）CO2对呼吸运动的影响对呼吸运动的影响（1）CO2对呼吸运动的影响对呼吸运动的影响 1时呼吸开始加深加快 4时呼吸加深加快，肺通气量增加1倍。6时呼吸加深加快，肺通气量增加6倍。7以上呼吸减弱CO2是呼吸调节中最重要的化学因素。是呼吸调节中最重要的化学因素。一定水平的一定水平的P PCO2对维持呼吸中枢基本活动是必须的。对维持呼吸中枢基本活动是必须的。“CO2麻醉麻醉”CO2 CO2呼吸减慢（过度通气后可
8、发生呼吸暂停）。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-CO2CO2 机机 制制刺激呼吸的两条途径：外周化学刺激呼吸的两条途径：外周化学感受器和中枢化学感受器。感受器和中枢化学感受器。（2）O2对呼吸运动的影响对呼吸运动的影响（2）O2对呼吸运动的影响对呼吸运动的影响O2：低氧对呼吸的刺激通过低氧对呼吸的刺激通过外周化学感受器外周化学感受器。低。低氧对中枢的直接作用是抑制。氧对中枢的直接作用
9、是抑制。轻度缺氧轻度缺氧:通过外周化学感受器的传入冲动兴奋呼吸中枢通过外周化学感受器的传入冲动兴奋呼吸中枢的作用的作用,能对抗缺氧对中枢的直接抑制作用，表现为呼吸能对抗缺氧对中枢的直接抑制作用，表现为呼吸增强。增强。严重缺氧严重缺氧:来自外周化学感受器的传入冲动，对抗不了缺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。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PO280mmHg以下时起作用。（3）H+对呼吸运动的影响对呼吸运动的影响（3）H+对呼吸运动的影响对呼吸运动的
10、影响 主要通过刺激外周化学感受器而引起的；因其通过血-脑屏障较慢。H+对呼吸的调节作用PCO2；HH+呼吸加强呼吸加强 HH+呼吸抑制呼吸抑制v三者之间相互作用，对肺通气的影响既三者之间相互作用，对肺通气的影响既可发生总和而加大，也可相互抵消而减弱可发生总和而加大，也可相互抵消而减弱vCO2对呼吸的刺激作用最强，而且比其单对呼吸的刺激作用最强，而且比其单因素作用时更明显；因素作用时更明显；H+次之；低次之；低O2最弱最弱3.CO2、H+和和O2在呼吸调节中的相互作用在呼吸调节中的相互作用由图中可见，当由图中可见，当只改变一个因素时只改变一个因素时（其他因素不变），（其他因素不变），三者引起的肺
11、通气反三者引起的肺通气反应的程度基本接近。应的程度基本接近。然而，往往是一然而，往往是一种因素的改变会引起种因素的改变会引起其他一、两种因素相其他一、两种因素相继改变或几种因素的继改变或几种因素的同时改变。同时改变。由图可见，当一种因素改由图可见，当一种因素改变而另两种因素不加控制时，变而另两种因素不加控制时，作用强度作用强度PCOPCO2 2HH+POPO2 2。其原因为：当其原因为：当PCOPCO2 2时，时，HH+也会也会，二者的作用发生，二者的作用发生总和，使肺通气反应较单因素总和，使肺通气反应较单因素的的PCOPCO2 2时明显；时明显；H+H+时，时，因肺通气因肺通气，呼出，呼出C
12、OCO2 2，导致，导致PCOPCO2 2和和HH+，两者部分抵，两者部分抵消了单因素消了单因素HH+的作用强度；的作用强度；POPO2 2时，因肺通气时，因肺通气，呼出，呼出COCO2 2，使，使PCOPCO2 2和和HH+，减，减弱了单因素弱了单因素POPO2 2的作用强度。的作用强度。表明三者的作用是相互影表明三者的作用是相互影响的。响的。H H+浓度浓度中枢化学中枢化学感受器感受器外周化学外周化学感受器感受器P PO O2 2外周化学外周化学感受器感受器小结：小结：P PCOCO2 2中枢化学中枢化学感受器感受器外周化学外周化学感受器感受器P PO O2 2H H+浓度浓度P PCOC
13、O2 2中枢化学中枢化学感受器感受器外周化学外周化学感受器感受器中枢化学感受器生理作用在于中枢化学感受器生理作用在于维持脑脊液维持脑脊液的环境稳定；的环境稳定；外周化学感受器生理作用在于外周化学感受器生理作用在于低氧时兴奋低氧时兴奋呼吸。呼吸。由由肺扩张或肺萎陷引起的吸气抑制或吸气兴奋肺扩张或肺萎陷引起的吸气抑制或吸气兴奋的反射称为肺牵张反射的反射称为肺牵张反射。1.肺扩张反射（肺扩张反射（pulmonary inflation reflex）是肺扩张时抑制吸气活动的反射。是肺扩张时抑制吸气活动的反射。感受器：感受器：气管到细支气管的平滑肌中气管到细支气管的平滑肌中适宜刺激：适宜刺激：呼吸道受
14、牵拉呼吸道受牵拉传入神经：传入神经：迷走迷走N N 中枢：中枢：延髓延髓（二）肺牵张（黑（二）肺牵张（黑-伯）反射伯）反射 特征特征: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，深呼吸时可能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；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)肺顺应性降低时起重肺顺应性降低时起重要作用。要作用。意义意义:加速吸气向呼气转换，使呼吸频率增加；加速吸气向呼气转换，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。与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度。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
15、N延髓延髓兴奋吸气切断机兴奋吸气切断机制制吸气转化为呼气吸气转化为呼气。2.肺萎陷反射（肺萎陷反射（pulmonary deflation reflex）是肺萎陷时引起吸气活动的反射。是肺萎陷时引起吸气活动的反射。特点：特点：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。平静呼吸调节中的意义不大。平静呼吸调节中的意义不大。对阻止呼气过深和肺不张等可能起一定作对阻止呼气过深和肺不张等可能起一定作用。用。1.咳嗽反射（咳嗽反射（cough reflex）v感受器：位于喉、气管和支气管的粘膜感受器：位于喉、气管和支气管的粘膜v冲动经迷走神经传入延髓，触发咳嗽反射冲动经迷走神经传入延髓，
16、触发咳嗽反射v生理意义：将呼吸道内的异物或分泌物排出生理意义：将呼吸道内的异物或分泌物排出2.喷嚏反射（喷嚏反射（sneeze reflex）v感受器：位于鼻粘膜感受器：位于鼻粘膜v冲动经三叉神经传入冲动经三叉神经传入v生理意义：清除鼻腔中的刺激物生理意义：清除鼻腔中的刺激物（三）防御性呼吸反射（三）防御性呼吸反射谢 谢 再 见练习练习一、名词解释一、名词解释 肺顺应性肺顺应性 肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质 功能余气量功能余气量 每分通气量每分通气量 肺泡通气量肺泡通气量 通气贮备百分比通气贮备百分比 时间肺活量时间肺活量 肺活量肺活量 通气通气/血流比值血流比值 肺扩散容量氧离曲线肺扩散
17、容量氧离曲线 波尔效应波尔效应 Hb氧饱和度氧饱和度 何尔登效应何尔登效应 肺牵张反射肺牵张反射 CO2解离曲线解离曲线 中枢化学感受器中枢化学感受器 二、填空题二、填空题外呼吸包括外呼吸包括_和和_两个部分。两个部分。肺和胸壁之间的胸膜腔含有肺和胸壁之间的胸膜腔含有_，其作用，其作用是是_和和_。呼吸的全过程包括呼吸的全过程包括_，气体在血液中运，气体在血液中运输和输和_，三个环节。，三个环节。人工呼吸的原理是造成人工呼吸的原理是造成_和和_之间之间的压力差来推动肺通气。的压力差来推动肺通气。参与平静吸气的主要呼吸肌为参与平静吸气的主要呼吸肌为_和和_。_的弹性回缩力即可能是吸气的阻力的弹性
18、回缩力即可能是吸气的阻力也可能是吸气的动力，而也可能是吸气的动力，而_的弹性回缩的弹性回缩力总是吸气的动力。力总是吸气的动力。胸廓处于自然位置时相当于胸廓处于自然位置时相当于_左右的左右的肺总容量，此时胸廓的弹性回缩力为肺总容量，此时胸廓的弹性回缩力为_。当肺泡表面活性物质减少时，肺泡弹性当肺泡表面活性物质减少时，肺泡弹性阻力阻力_，肺顺应性，肺顺应性_。生理无效腔等于解剖无效腔与肺泡无效生理无效腔等于解剖无效腔与肺泡无效腔之腔之_，正常人生理无效腔与解剖无效，正常人生理无效腔与解剖无效腔腔_，实验中加接导管进行人工呼吸，实验中加接导管进行人工呼吸时，时，_ 无效腔增大。无效腔增大。10动脉血
19、流经毛细务管时，动脉血流经毛细务管时，_沿分压沿分压差由血液向组织细胞扩散，差由血液向组织细胞扩散，_则由组织则由组织细胞向细胞向血液扩散。血液扩散。11在液体内或液气界面，气体分子的扩在液体内或液气界面，气体分子的扩散速度与分压差成散速度与分压差成_比，与溶解度成比，与溶解度成_比，与分子量平方根成比，与分子量平方根成_比，与扩散面比，与扩散面积成积成_比，与扩散距离成比，与扩散距离成_比。比。12通气血流比值通气血流比值0.84意味着流经肺部的意味着流经肺部的_血全部变成血全部变成_，通气血流比值减，通气血流比值减小时意味着小时意味着_，通气血流比值增大意，通气血流比值增大意味着味着_。1
20、3影响肺换气的主要生理因素是影响肺换气的主要生理因素是_，呼吸膜面积的呼吸膜厚度和呼吸膜面积的呼吸膜厚度和_。14100ml血液中血液中Hb实际结合的实际结合的O2量称为量称为_，其值主要决定于，其值主要决定于_。15 100ml血液中血液中Hb所能结合的所能结合的O2量称量称为为_，其值主要决定于，其值主要决定于_。16O2在血液中运输的形式是在血液中运输的形式是_，CO2在血液中主要运输的形式是在血液中主要运输的形式是_。17“氯转移氯转移”是指血液中氯离子与红细胞中是指血液中氯离子与红细胞中_，进行交换的过程。，进行交换的过程。18、氧与、氧与Hb的结合使的结合使Hb的酸性的酸性_，因，
21、因而使血中氨基血红蛋白含量而使血中氨基血红蛋白含量_。19、基本呼吸节律产生于、基本呼吸节律产生于_，支配呼吸，支配呼吸肌的运动神经元位于肌的运动神经元位于_。20可兴奋吸气切断机制的冲动除来自中可兴奋吸气切断机制的冲动除来自中枢吸气活动发生器外还来自于枢吸气活动发生器外还来自于_和和_。21肺牵张感受器位于，其传入神肺牵张感受器位于，其传入神经为。经为。22代谢性酸中毒时肺通气代谢性酸中毒时肺通气_，动脉，动脉血血PCO2_。23肺缩小时可反射性引起吸气肺缩小时可反射性引起吸气_，有，有助于防止助于防止_。24PO2降低对外周化学感受器的刺激是通降低对外周化学感受器的刺激是通过激活细胞膜过激
22、活细胞膜_的开放，的开放，PCO2升高是通升高是通过激活了细胞过激活了细胞_，最终均使，最终均使a2+重复升重复升高。高。25肺牵张感受器传入冲动可兴奋肺牵张感受器传入冲动可兴奋_，使吸气使吸气_。26CO2刺激呼吸主要是通过刺激刺激呼吸主要是通过刺激_，而实现的，但也可以通过刺激而实现的，但也可以通过刺激_感受感受器而兴奋呼吸。器而兴奋呼吸。27缺缺O2对呼吸中枢的直接作用是对呼吸中枢的直接作用是_，轻度缺轻度缺O2可通过刺激可通过刺激_而引起呼吸加而引起呼吸加强。强。28中枢化学感受器的最有效刺激是中枢化学感受器的最有效刺激是_，血液中的血液中的H+主要通过刺激主要通过刺激_感受器而感受器
23、而兴奋呼吸。兴奋呼吸。29跨肺压是指跨肺压是指_和和_之差。之差。简答题简答题1肺泡表面活性物质有何作用？肺泡表面活性物质有何作用？2反映肺通气功能有哪些主要指标？反映肺通气功能有哪些主要指标？3胸内负压是如何形成的？有何生理意义？胸内负压是如何形成的？有何生理意义？气胸的危害怎样？气胸的危害怎样？4为什么在气体交换不足时，往往缺氧显为什么在气体交换不足时，往往缺氧显著而著而CO2潴留不明显？潴留不明显？5当肺泡气降至当肺泡气降至PO260mmHg时，机体是时，机体是否会发生明显低氧血症？为什么？否会发生明显低氧血症？为什么？6简述影响氧离曲线的因素及效应。简述影响氧离曲线的因素及效应。7简述
24、影响气体交换的因素及效应。简述影响气体交换的因素及效应。论述题论述题1缺缺O2、CO2蓄积、血液蓄积、血液pH值降低对呼吸值降低对呼吸运动有何影响？并分析其作用机制。运动有何影响？并分析其作用机制。2试分析正常呼吸节律产生的原理。试分析正常呼吸节律产生的原理。3试述试述O2、CO2在血液中运输的形式和过在血液中运输的形式和过程。程。4什么是氧离曲线？并分析氧离曲线各段什么是氧离曲线？并分析氧离曲线各段的特点及意义。的特点及意义。5何谓肺的顺应性？它与肺弹性阻力表面何谓肺的顺应性？它与肺弹性阻力表面活性物质有何关系？活性物质有何关系？6中枢化学感受器与外周化学感受器各有中枢化学感受器与外周化学感受器各有何特点和作用？何特点和作用？思考题思考题1健康人登上健康人登上4000米高山时（大气压米高山时（大气压470mmHg），动脉血中），动脉血中PCO2和和PO2有何有何变化？试述其机制？变化？试述其机制？2给呼吸衰竭患者吸入纯氧可使呼吸停止，给呼吸衰竭患者吸入纯氧可使呼吸停止，为什么？如何给氧？为什么？如何给氧？3给家兔肺内注入给家兔肺内注入30ml空气，呼吸有何变空气，呼吸有何变化？为什么？化？为什么？4过度通气后呼吸运动有何变化？为什么？过度通气后呼吸运动有何变化？为什么？5为什么人肺始终处于扩张状态？为什么人肺始终处于扩张状态？
