1、第五章第五章 呼吸呼吸学习目标学习目标1.掌握：呼吸的概念及环节；肺通气的动力和阻力；胸内掌握：呼吸的概念及环节；肺通气的动力和阻力；胸内 负压的生理意义；肺泡表面活性物质的作用；衡负压的生理意义；肺泡表面活性物质的作用；衡 量肺通气功能的指标；影响肺换气的因素；量肺通气功能的指标；影响肺换气的因素；O2和和 CO2在血液中的运输形式；呼吸中枢，呼吸的化在血液中的运输形式；呼吸中枢，呼吸的化 学感受器反射。学感受器反射。2.熟悉：肺换气和组织换气的原理；肺牵张反射；呼吸肌熟悉：肺换气和组织换气的原理；肺牵张反射；呼吸肌 的本体感受器反射。的本体感受器反射。3.了解：呼吸的生理意义。了解：呼吸的
2、生理意义。呼吸全过程示意图呼吸全过程示意图 下一张 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：呼吸肌舒缩呼吸肌舒缩 直接动力：肺内压与大气压差直接动力：肺内压与大气压差1、呼吸运动、呼吸运动概念：概念：呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓呼吸肌收缩和舒张引起的胸廓节律性节律性 扩大和缩小。扩大和缩小。呼吸肌：呼吸肌：吸气肌吸气肌：膈肌、肋间外肌。：膈肌、肋间外肌。辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌。辅助吸气肌：斜角肌、胸锁乳突肌。呼气肌呼气肌：肋间内肌、腹肌：肋间内肌、腹肌。呼吸运动的过程呼吸运动的过程 平静呼吸时：平静呼吸时：吸气：吸气：由肋间外肌、膈肌收缩由肋间外肌、
3、膈肌收缩胸廓上下、左右、胸廓上下、左右、前后径前后径胸廓胸廓肺容积肺容积肺内压肺内压大气压大气压外界气体流入肺内。外界气体流入肺内。呼气：呼气：吸气结束后膈肌和肋间外肌等吸气肌舒张，吸气结束后膈肌和肋间外肌等吸气肌舒张，胸廓和肺依靠自身的弹性回缩力回位胸廓和肺依靠自身的弹性回缩力回位胸胸 廓上下、左右、前后径廓上下、左右、前后径胸廓胸廓肺容积肺容积肺肺内压内压大气压，产生呼气。大气压，产生呼气。呼气肌基本上没有收缩活动，因此呼气是被动的。呼气肌基本上没有收缩活动，因此呼气是被动的。呼吸运动的型式呼吸运动的型式平静呼吸：平静呼吸：机体在安静状态下均匀平稳的呼吸运动。机体在安静状态下均匀平稳的呼吸
4、运动。频率为频率为1218次次/分钟。分钟。用力呼吸：用力呼吸：膈肌、肋间外肌收缩外，胸锁乳突肌、斜膈肌、肋间外肌收缩外，胸锁乳突肌、斜 角肌等辅助呼吸肌也参与收缩。角肌等辅助呼吸肌也参与收缩。胸式呼吸：胸式呼吸：以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动，表以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动，表 现为胸壁的起伏。现为胸壁的起伏。腹式呼吸：腹式呼吸：以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动，表现为以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动，表现为 腹壁的起伏。腹壁的起伏。2、肺内压、肺内压 （1）吸气机制）吸气机制吸气初：吸气肌收缩吸气初：吸气肌收缩胸廓扩张胸廓扩张肺扩张肺扩张肺容积增加肺容积增加肺内压肺内压下降至低于大气压水平下
5、降至低于大气压水平压力差压力差为负为负空气在压力差的推动下流空气在压力差的推动下流入肺内。入肺内。吸气末：肺容积不再增加，肺内吸气末：肺容积不再增加，肺内压压=大气压，无气体流动。大气压，无气体流动。（2）呼气机制）呼气机制 呼气初：胸廓和肺回缩，肺容积呼气初：胸廓和肺回缩，肺容积缩小，肺内压上升至高于大气压，缩小，肺内压上升至高于大气压，压力差为正，肺内气体在压力差压力差为正，肺内气体在压力差的推动下经呼吸道流出肺外。的推动下经呼吸道流出肺外。呼气末：肺内压等于大气压，无呼气末：肺内压等于大气压，无气体流动。气体流动。（3）呼吸过程中肺内压的变化）呼吸过程中肺内压的变化 吸气初：肺内压吸气初
6、：肺内压大气压大气压 吸气末：肺内压吸气末：肺内压=大气压大气压 呼气初：肺内压呼气初：肺内压大气压大气压 呼气末：肺内压呼气末：肺内压=大气压大气压3.胸膜腔内压胸膜腔内压胸腔负压形成机制：胸腔负压形成机制：（1）胸膜腔上受两种力）胸膜腔上受两种力 肺内压：肺泡扩张肺内压：肺泡扩张 肺回缩压：肺泡缩小肺回缩压：肺泡缩小 胸膜腔内压肺内压肺回缩压胸膜腔内压肺内压肺回缩压（2）胸膜腔内压）胸膜腔内压=肺内压肺内压-肺回缩力肺回缩力 =大气压大气压-肺回缩力肺回缩力 =-肺回缩力肺回缩力（3）意义：）意义：保持肺处于扩张状态保持肺处于扩张状态促进静脉血及淋巴液的回流促进静脉血及淋巴液的回流(二)肺
7、通气的阻力 弹性阻力弹性阻力 (70%)非弹性阻力非弹性阻力 (30%)肺弹性阻力肺弹性阻力胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力弹性回缩力（弹性回缩力（1/3)肺泡表面张力肺泡表面张力(2/3)气道阻力气道阻力(80%90%）惯性阻力惯性阻力黏滞阻力黏滞阻力1、弹性阻力、弹性阻力 弹性阻力：弹性阻力：弹性体在外力作用下产生的对抗变形的力。（1）肺的弹性阻力：）肺的弹性阻力：其方向与肺扩张的方向相反，阻碍肺扩张，构成吸气的阻力，呼气的动力。肺泡表面张力：肺泡表面张力：肺泡的内表面覆盖有一薄层液体，与肺泡内的气体构成肺泡的内表面覆盖有一薄层液体，与肺泡内的气体构成液液-气界面。液体分子之间的引力形成表面张力。
8、其方向指向气界面。液体分子之间的引力形成表面张力。其方向指向肺泡中心，倾向于使肺泡缩小。肺泡中心，倾向于使肺泡缩小。作用作用：阻碍肺泡扩张，增加吸气阻力。阻碍肺泡扩张，增加吸气阻力。使不同大小肺泡的内压不稳定。小肺泡回缩压大，大使不同大小肺泡的内压不稳定。小肺泡回缩压大，大肺泡回缩压小。肺泡回缩压小。容易产生肺水肿。容易产生肺水肿。实际上上述这些情况正常时并不会发生，是因为存在实际上上述这些情况正常时并不会发生，是因为存在肺肺泡表面活性物质泡表面活性物质。肺泡表面活性物质1、实质：二棕榈酰卵磷脂。、实质：二棕榈酰卵磷脂。2、来源：肺泡、来源：肺泡型上皮细胞分泌。型上皮细胞分泌。3、作用：、作用
9、：降低吸气阻力，减少吸降低吸气阻力，减少吸气做功；气做功；有助于维持肺泡的稳定有助于维持肺泡的稳定性；性；减少肺间质和肺泡内的组织减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿的发生。液生成，防止肺水肿的发生。（2）胸廓弹性阻力）胸廓弹性阻力 肺容量占肺总量的肺容量占肺总量的67%左右，胸廓无变形，左右，胸廓无变形，不表现出弹性阻力。不表现出弹性阻力。肺容量肺总量的肺容量肺总量的67%，胸廓被牵引向内，胸廓被牵引向内，弹性阻力向外，吸气的动力，呼气的阻力。弹性阻力向外，吸气的动力，呼气的阻力。肺容量肺总量的肺容量肺总量的67%，胸廓被牵引向外，胸廓被牵引向外，弹性阻力向内，吸气的阻力，呼气的动力弹
10、性阻力向内，吸气的阻力，呼气的动力。返回2、非弹性阻力、非弹性阻力（1）惯性阻力）惯性阻力：是气流在发动、变速、换向时因气流和 组织的惯性所产生的阻力。（2）黏滞阻力）黏滞阻力：是呼吸时组织间相对位移发生的摩擦所 形成的阻力。（3）气道阻力）气道阻力：是气体流经呼吸道时气体分子间和气体 分子与气道壁之间的摩擦力。非弹性阻 力以气道阻力为主。气流速度：速度快则阻力大，反之阻力小。气流速度：速度快则阻力大，反之阻力小。气流形式：层流阻力小，湍流阻力大。气流形式：层流阻力小，湍流阻力大。气道管径：与管道半径的气道管径：与管道半径的4次方成反比，即管径小，阻力大。次方成反比，即管径小，阻力大。气道阻力
11、的影响因素气道阻力的影响因素3、呼吸功、呼吸功 呼吸功：呼吸功：呼吸过程中呼吸肌为实现肺通 气所做的功。意义：用于克服肺和胸廓的弹性阻力和非 弹性阻力。平静呼吸时，呼吸耗能仅占全身总耗能的3%5%。1.潮气量潮气量 2.补吸气量补吸气量 3.补呼气量补呼气量 4.残气量残气量（三）肺容积和肺容量三）肺容积和肺容量 肺容积：包括以下几项内容肺容积：包括以下几项内容 1.深吸气量深吸气量：平静呼气末做最大吸气时所能吸入的气体量。深吸气量深吸气量=潮气量+补吸气量 2.功能残气量功能残气量：平静呼气末尚存留于肺内的气体量。功能残气量功能残气量=残气量+补呼气量 3.肺活量肺活量：尽力吸气后，从肺内所
12、能呼出的最大气体量。肺活量肺活量=潮气量+补吸气量+补呼气量。肺容量肺容量是肺容积中两项或两项以上的联合气体量。是肺容积中两项或两项以上的联合气体量。4.用力肺活量用力肺活量：指一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量。5.用力呼气量用力呼气量：指一次最大吸气后尽力尽快呼气时，在一定时间内所能呼出的气体量，通常以它所占用力肺活量的百分数表示。6.肺总量肺总量：肺所能容纳的最大气体量。（四）肺通气量（四）肺通气量1.每分肺通气量：每分肺通气量：指每分钟吸入或呼出的气体量，等于潮气 量乘以呼吸频率。正常值：成年人安静时正常值：成年人安静时60009000ml。最大随意通气量最大随意通气量：
13、尽力作深快呼吸时，每分钟所能吸入或 呼出的最大气体量。意义：反映单位时间内机体充分发挥全部通气能力所能达 到的通气量。通气贮量百分比（最大随意通气量每分平静通气量）/最大 随意通气量100%2.解剖无效腔：解剖无效腔：呼吸过程中，每次吸入的气体，总有一部分将留在终末细支气管以上的呼吸道内，这部分不能与血液进行气体交换的气体容积称为解剖无效腔。在正常成人，解剖无效腔的容积约为150ml。3.肺泡无效腔：进入肺泡的气体，也可因血液在肺内分布不均而未能都与血液进行气体交换，未能发生气体交换的这部分肺泡容量称为肺泡无效腔。肺泡无效腔。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 4
14、.肺泡通气量肺泡通气量：是指每分钟吸入 肺泡的新鲜空气量。肺泡通气量肺泡通气量=（潮气量无效腔气量）呼吸频率 呼吸频率呼吸频率（次（次/分钟）分钟）潮气量潮气量（ml）无效腔气无效腔气量（量（ml）每分通气量每分通气量（ml/min）肺泡通气量肺泡通气量（ml/min）165001508000560081000150800068003225015080003200 所以，浅而快的呼吸不利于肺换气。所以，浅而快的呼吸不利于肺换气。一、原理一、原理 气体扩散：气体扩散：气体分子从压力高的地方向压力低的地方发生净转移的过程。扩散速率：扩散速率：单位时间内气体扩散的容积。肺换气和组织换气都是以气体扩散
15、的方式进行的。扩散速率的影响因素：扩散速率的影响因素：1.气体的分压差：气体的分压差：在混合气体中，每种气体分子运动所产生的压力。气体从分压高的地方扩散到分压低的地方，分压差越大，扩散越快。肺泡气、静脉血、动脉血气体分压肺泡气、静脉血、动脉血气体分压(mmHg)肺泡气肺泡气静脉血静脉血动脉血动脉血组织组织O21024010030CO2404640502.气体的分子量和溶解度：相同条件下，气体扩散速率和气体分子量的平方根成反比。如果扩散发生在气相和液相之间，则扩散速率还与气体在溶液中的溶解度成正比。3.扩散面积和距离：气体扩散速率与扩散面积成正比，与扩散距离成反比。4.温度：气体扩散速率与温度成
16、正比。人体体温相对恒定，故温度因素可忽略不计。二、二、肺换气肺换气（一）肺换气过程（一）肺换气过程 O2：肺泡静脉动脉血 CO2：静脉肺泡动脉血 （二）影响肺换气的因素（二）影响肺换气的因素1.气体的分压差：气体的分压差：气体扩散速率与气体分压差和扩散系数均成正比。气体的分压差决定气体交换的方向和动力，分压差越大，气体扩散速率越大。2.呼吸膜的厚度和面积呼吸膜的厚度和面积（1）呼吸膜的六层结构：含肺表面活性物质的液体层 肺泡上皮细胞层 上皮基底膜 肺泡上皮和毛细血管膜之间的间隙 毛细血管基膜和毛细血管内皮细胞层（2）特点：薄：薄：呼吸膜厚度平均仅为0.6m左右。面积大：面积大：总面积约70m2
17、。气体交换所需的时间短：气体交换所需的时间短：仅需约0.3秒。3.通气通气/血流比值（血流比值（VA/Q）（1）概念：指每分肺泡通气量概念：指每分肺泡通气量(VA)和每分肺血和每分肺血流量流量(Q)之间的比值。之间的比值。（2）正常值：）正常值：0.84。VA/Q下降：下降：通气不足，部分流经通气不良肺泡的静脉通气不足，部分流经通气不良肺泡的静脉血未进行充分的气体交换就回到心脏，犹如发血未进行充分的气体交换就回到心脏，犹如发生了动生了动-静脉短路。例如肺不张、肺实变。静脉短路。例如肺不张、肺实变。VA/Q增大：增大：通气过剩，血流相对不足。部分肺泡气体通气过剩，血流相对不足。部分肺泡气体未能与
18、血液气体充分交换，相当于增加了无效未能与血液气体充分交换，相当于增加了无效腔。例如肺动脉栓塞。腔。例如肺动脉栓塞。组织换气：组织换气：是指组织毛细血管血液与组织细胞之间的气体交换过程。组织换气过程：O2：动脉血组织静脉血 CO2：组织动脉血静脉血细胞内生物氧化：营养物质在生物组织细胞内进行氧化的过程第四节第四节 气体在血液中的运输气体在血液中的运输 氧和二氧化碳在血液中存在的形式：物理溶解、氧和二氧化碳在血液中存在的形式：物理溶解、化学结合。化学结合。一、氧的运输一、氧的运输运输方式：运输方式：化学结合：化学结合：98.5%，以以HbO2形式存在形式存在。物理溶解：物理溶解：1.5%。（一）（
19、一）Hb与与O2的结合特征的结合特征1、反应快，可逆，不需酶催化，受PO2影响。2、反应是氧合，不是氧化。3、1分子Hb可以结合4分子O2。几个重要概念几个重要概念1.Hb氧容量：100ml血液中的Hb所能结合的最大O2量。2.Hb氧含量：100ml血液中的Hb实际结合的O2量，称 为Hb氧含量。3.Hb氧饱和度：Hb氧含量和Hb氧容量的百分比。物理溶解的量极少，可忽略不计，因此Hb氧含量、Hb氧容量、Hb氧饱和度分别可被看作是血氧含量、血氧容量、血氧饱和度。4.氧和Hb：与O2结合的Hb称为氧合Hb，呈鲜红色。5.去氧Hb：呈蓝紫色。当血液中去氧Hb含量超过 5g/100ml时，皮肤、黏膜呈
20、蓝色，称为发 绀。出现发绀往往意味着机体缺氧。（二）氧解离曲线（二）氧解离曲线特点：特点：曲线较平坦，表明在此范围内曲线较平坦，表明在此范围内PO2变化，对变化，对Hb氧饱和氧饱和度影响不大。度影响不大。实质：表示血液实质：表示血液PO2与与Hb氧饱和度关系的曲线。氧饱和度关系的曲线。（1）60100mmHg氧解离曲线的上段氧解离曲线的上段 意义：意义：反映反映Hb与氧结合的部分。与氧结合的部分。举例：举例：PO240 mmHg时，时，Hb氧饱和度氧饱和度75%；血氧含量；血氧含量14.4ml/100ml，即每，即每100ml血液流经组织时释放出血液流经组织时释放出5ml O2。意义：意义：反
21、应反应Hb释放氧的部分。释放氧的部分。O2分压稍有变化即引起分压稍有变化即引起Hb氧饱和氧饱和度大幅度变化。度大幅度变化。特点：特点：曲线较陡。曲线较陡。（2）40 60mmHg氧解离曲线的中段氧解离曲线的中段氧解离曲线氧解离曲线 举例：举例：组织O2分压从40mmHg下降至15mmHg，仅下降25mmHg，血氧含量仅为4.4ml/100ml，供给组织的O2量增加到15ml/100ml，O2的利用系数可提高到75%，是安静状态时的3倍。可见在一般情况下组织耗氧量的变化对组织O2分压的影响很小。这也说明血液O2运输能力的贮备是很大的。（3）1540mmHg氧解离曲线的下段氧解离曲线的下段意义：意
22、义：反映反映Hb与氧解离的部分。与氧解离的部分。特点：特点：曲线坡度最陡的一段。曲线坡度最陡的一段。PO2稍有变化即引起稍有变化即引起Hb氧饱和度氧饱和度大幅度变化。大幅度变化。(三三)影响氧解离曲线的因素影响氧解离曲线的因素1.CO2分压和分压和pH的影响：的影响：血液中PCO2升高、pH降低时，曲线右移。2.温度的影响：温度的影响：温度升高时，曲线右移。3.2，3-DPG的影的影响：响：2,3-DPG浓度升高，曲线右移。二二、二氧化碳的运输、二氧化碳的运输运输方式：物理溶解：5%化学结合：碳酸氢盐：88%氨基甲酰血红蛋白：7%。（一）碳酸氢盐（一）碳酸氢盐 CO2+H2O H2CO3HCO
23、3-+H+HCO3-通过红细胞膜上的HCO3-Cl-载体扩散入血液，Cl-同时进入红细胞，多余的H+与Hb结合。另有一部分HCO3-与K+结合，生成KHCO3。特点：特点：反应快，反应快，可逆，需碳酸酐酶催化。CO2从组织扩散入血液 CO 2 在血液中的运输示意图在血液中的运输示意图（二）氨基甲酰血红蛋白（二）氨基甲酰血红蛋白 一部分CO2与Hb的氨基结合生成氨基甲酰Hb。HbNH2O2+H+CO2HHbNHCOOH+O2特点：特点：不需酶催化，反应迅速、可逆。在外周组织CO2分压较高，反应向右侧进行；在肺泡CO2分压较低，反应向左侧进行。血浆蛋白与CO2也可以发生类似的反应。第第五五节节 呼
24、吸运动的调节呼吸运动的调节 一、呼吸中枢与呼吸节律的形成一、呼吸中枢与呼吸节律的形成呼吸中枢：呼吸中枢：指中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细指中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群。胞群。延髓延髓：基本中枢 具体部位：可能是前包钦格复合体。具体部位：可能是前包钦格复合体。脑桥脑桥：调整中枢 具体部位：可能是脑桥前部壁旁内侧核与具体部位：可能是脑桥前部壁旁内侧核与KFKF核。核。高位脑高位脑 例如：当自主控制路线受损伤后，自主呼吸运动消失。例如：当自主控制路线受损伤后，自主呼吸运动消失。病人可通过随意呼吸或人工呼吸机进行呼吸。如果不进行病人可通过随意呼吸或人工呼吸机进行呼吸。如果不进
25、行人工呼吸，或一旦入睡或注意力转移时，呼吸运动即停止。人工呼吸，或一旦入睡或注意力转移时，呼吸运动即停止。大脑皮质：大脑皮质：随意控制呼吸运动。例如唱歌、说话等。随意控制呼吸运动。例如唱歌、说话等。低位脑干低位脑干：是不随意的自主呼吸节律调节系统。是不随意的自主呼吸节律调节系统。自主呼吸和随意呼吸分离现象自主呼吸和随意呼吸分离现象自主控制路线在脊髓背外侧索下行。自主控制路线在脊髓背外侧索下行。随意控制路线在脊髓背内侧索下行。随意控制路线在脊髓背内侧索下行。呼吸节律形成机制呼吸节律形成机制 起步细胞学说起步细胞学说 节律性呼吸由延髓内具有起步点样活动的神经元的节律节律性呼吸由延髓内具有起步点样活
26、动的神经元的节律性兴奋引起。具体部位可能在性兴奋引起。具体部位可能在前包钦格复合体前包钦格复合体。神经元网络学说神经元网络学说 呼吸节律的产生依赖于延髓内呼吸神经元之间的相互联呼吸节律的产生依赖于延髓内呼吸神经元之间的相互联系和相互作用。系和相互作用。呼吸节律形成机制示意图呼吸节律形成机制示意图 二、呼吸的二、呼吸的反反射性调节射性调节(一一)肺牵张反射肺牵张反射感受器：支气管、细支气管平滑肌层内感受器：支气管、细支气管平滑肌层内牵张感受器牵张感受器。适宜刺激：牵拉刺激而兴奋（吸气）适宜刺激：牵拉刺激而兴奋（吸气）。传入神经：迷走神经传入神经：迷走神经。中枢：延髓中枢：延髓。作用：导致吸气抑制
27、，促使吸气向呼气转化作用：导致吸气抑制，促使吸气向呼气转化。由肺扩张或肺缩小引起的吸气抑制或吸气兴奋的反射，由肺扩张或肺缩小引起的吸气抑制或吸气兴奋的反射，包括肺扩张反射和肺萎陷反射。包括肺扩张反射和肺萎陷反射。1.肺扩张反射：肺扩张反射：2.肺萎陷反射：肺萎陷反射：肺扩张时抑制吸气活动的反射。肺扩张时抑制吸气活动的反射。肺萎陷时引起吸气活动的反射。肺萎陷时引起吸气活动的反射。该反射在较强的缩肺时才出现，在平静呼吸调节中的意义不大，该反射在较强的缩肺时才出现，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可能起一定作用。但对阻止呼气过深和肺不张可能起一定作用。(二二)化学感受性呼吸反射化
28、学感受性呼吸反射 COCO2 2对化学感受器没有直接刺激作用对化学感受器没有直接刺激作用。解离出的解离出的H H+发挥对化学感受器的刺激作用发挥对化学感受器的刺激作用。作用缓慢：因为脑脊液中碳酸酐酶含量少，作用缓慢：因为脑脊液中碳酸酐酶含量少，CO2与水反应慢。与水反应慢。1.化学感受器化学感受器（1）中枢化学感受器）中枢化学感受器部位：部位：延髓腹外侧浅表部位。表面下延髓腹外侧浅表部位。表面下0.2mm的区域。的区域。适宜刺激适宜刺激：化学感受神经元对化学感受神经元对H+高高度敏感。度敏感。血液中的血液中的H+不易穿过血不易穿过血-脑脊液屏障和血脑脊液屏障和血-脑屏障，因此血液中脑屏障，因此
29、血液中H+浓度的变化对化学感受器的作用较小。浓度的变化对化学感受器的作用较小。CO2可以自由通过血可以自由通过血-脑脊液屏障和血脑脊液屏障和血-脑屏障，但脑屏障，但CO2对化学感对化学感受器没有直接刺激作用。受器没有直接刺激作用。CO2+H2O H2CO3HCO3-+H+，解离出解离出的的H+发挥对化学感受器的刺激作用。发挥对化学感受器的刺激作用。CO2对中枢化学感受器作用特点：对中枢化学感受器作用特点：中枢化学感受器示意图中枢化学感受器示意图A：延髓腹外侧浅表部位的中枢化学感受区：延髓腹外侧浅表部位的中枢化学感受区B：血液或脑脊液：血液或脑脊液 PCO 2 升高刺激呼吸运动的中枢机制升高刺激
30、呼吸运动的中枢机制（2）外周化学感受器）外周化学感受器 颈动脉体颈动脉体的的作用机制作用机制：部位：部位：颈动脉体和主动脉体，前者主要颈动脉体和主动脉体，前者主要参与呼吸调节，后者则在循环调参与呼吸调节，后者则在循环调节方面重要。节方面重要。适宜刺激：适宜刺激：O2降低、降低、CO2升高和升高和H+浓度增加。浓度增加。颈动脉体组织结构示意图颈动脉体组织结构示意图 反射过程：反射过程：O2降低、降低、CO2升高和升高和H+浓度增加浓度增加刺激外周化学感受器刺激外周化学感受器传入冲动沿窦神经、迷走神经传入冲动沿窦神经、迷走神经进入延髓进入延髓呼吸加深加快呼吸加深加快 型细胞受刺激，引起窦神经内型细
31、胞受刺激，引起窦神经内Ca2+浓度增加，引发递质释放，引起传浓度增加，引发递质释放，引起传入神经兴奋。入神经兴奋。中枢、外周化学感受器的功能区别中枢、外周化学感受器的功能区别 中枢化学感受器：中枢化学感受器：生理功能可能是调节脑脊液的生理功能可能是调节脑脊液的H+浓浓度，使中枢神经系统有一稳定的度，使中枢神经系统有一稳定的pH环境。环境。外周化学感受器：外周化学感受器：生理功能主要是在机体低氧时，驱生理功能主要是在机体低氧时，驱动呼吸运动。动呼吸运动。.维持正常呼吸的重要的生理性刺激维持正常呼吸的重要的生理性刺激。.CO2超过超过60mmHg产生产生CO2麻醉麻醉。.刺激中枢化学感受器为主，但
32、该途径缓慢（需要碳酸酐酶）刺激中枢化学感受器为主，但该途径缓慢（需要碳酸酐酶）。.外周化学感受器在动脉血外周化学感受器在动脉血CO2突然升高时引起的快速呼吸反应中突然升高时引起的快速呼吸反应中 起重要作用起重要作用。5.中枢化学感受器对中枢化学感受器对CO2易产生适应易产生适应,而外周化学感受器不易产生适应。而外周化学感受器不易产生适应。2.CO2、H+和低氧对呼吸的影响和低氧对呼吸的影响（）（）CO2对呼吸的影响对呼吸的影响 两条途径两条途径刺激中枢化学感受器（主要）刺激中枢化学感受器（主要）刺激外周化学感受器刺激外周化学感受器特点：特点：(2)H+对呼吸的影响对呼吸的影响 中枢化学感受器对
33、中枢化学感受器对H+的敏感性远高于外周化学感受器，的敏感性远高于外周化学感受器，但血液中的但血液中的H+难以通过血难以通过血-脑脊液屏障和血脑脊液屏障和血-脑屏障，因此外脑屏障，因此外周化学感受器在周化学感受器在H+浓度升高导致的呼吸反应中起主要作用。浓度升高导致的呼吸反应中起主要作用。作用：作用：H+浓度升高导致呼吸加深加快。浓度升高导致呼吸加深加快。途经途经刺激中枢化学感受器刺激中枢化学感受器刺激外周化学感受器刺激外周化学感受器(3)低氧对呼吸的影响低氧对呼吸的影响 1.作用：动脉血作用：动脉血O2分压的下降导致呼吸加深加快。分压的下降导致呼吸加深加快。2.途经：刺激外周化学感受器所致。途
34、经：刺激外周化学感受器所致。3.特点：特点：（1）动脉血）动脉血O2分压在分压在3060mmHg范围内变化时对颈范围内变化时对颈动脉体传入放电影响最大。动脉体传入放电影响最大。（2）动脉血）动脉血O2分压的轻度下降对呼吸的影响较弱。分压的轻度下降对呼吸的影响较弱。（3）O2分压低于分压低于 80mmHg后通气量才逐渐增大。后通气量才逐渐增大。（4）O2分压下降至分压下降至60mmHg时时肺泡通气量增加肺泡通气量增加1倍，倍，下降至下降至40mmHg时增加近时增加近3倍。倍。（5）动脉血）动脉血O2分压的降低对呼吸中枢本身的直接作分压的降低对呼吸中枢本身的直接作用是抑制。严重缺氧时，当外周化学感
35、受器的传入兴用是抑制。严重缺氧时，当外周化学感受器的传入兴奋不足以克服低氧的直接抑制作用，终将导致呼吸抑奋不足以克服低氧的直接抑制作用，终将导致呼吸抑制。制。3、CO2、H+和低氧在呼吸调节中的相互作用和低氧在呼吸调节中的相互作用（1）三者只改变其中）三者只改变其中一个因素而保持其他两一个因素而保持其他两个因素不变，三者引起个因素不变，三者引起的肺通气反应的程度大的肺通气反应的程度大致接近。致接近。改变动脉血液改变动脉血液 PCO 2、PO 2、pH 三因素之一三因素之一而维持另外两个因素正常时的肺泡通气反应而维持另外两个因素正常时的肺泡通气反应（2）自然情况下，一个因素变化）自然情况下，一个
36、因素变化,而其他两个因素会相应发生变化而其他两个因素会相应发生变化 CO2（最强）：（最强）：CO2升高时，升高时，H+浓度也随之增浓度也随之增加，二者作用发生总和。加，二者作用发生总和。改变动脉血液改变动脉血液 PCO 2、PO 2、pH 三因素之一三因素之一而不控制另外两个因素时的肺泡通气反应而不控制另外两个因素时的肺泡通气反应H+（次之）：（次之）：H+浓度增加时，因肺通气增浓度增加时，因肺通气增加使加使CO2排出增加，导致排出增加，导致CO2下降，下降，H+浓度也有所下降，可部浓度也有所下降，可部分抵消分抵消H+的刺激作用。的刺激作用。低氧（最弱）：低氧（最弱）：PO2降低时，也因肺通
37、气增加使降低时，也因肺通气增加使CO2排出增加，排出增加，导致导致CO2、H+浓度下降，减弱低氧的刺激作用。浓度下降，减弱低氧的刺激作用。（三）防御性呼吸反射三）防御性呼吸反射 咳嗽反射咳嗽反射 感受器：位于喉、气管和支气管的黏膜。适宜刺激：大支气管以上部位的感受器感受机械性刺激，二级支气管以下的感受器感受化学刺激。过程：咳嗽时先深吸气，继之声门关闭，呼吸肌强烈收缩，肺内压迅速升高，然后声门突然打开，气体快速从肺内冲出，将呼吸道内的异物或分泌物排出。喷嚏反射喷嚏反射 感受器：位于鼻黏膜。传入神经：三叉神经。反射效应：腭垂下降，舌压向软腭，呼出气主要从鼻腔喷出，以清除鼻腔中的刺激物。思考题思考题 1.肺通气的直接动力和原动力分别是什么？2.肺通气过程中的阻力有哪些？3.简述肺内压在呼吸过程中的周期性变化过程。4.胸膜腔内负压有何生理意义？5.简述肺泡表面活性物质的来源、成分、作用和生理 意义。6.简述肺活量与用力呼气量、肺通气量与肺泡通气量 的测量方法及其意义。7.试述为什么在肺通气量相同的条件下，一定范围内深慢呼吸较浅快呼吸的气体交换效率高？8.试述肺换气的主要影响因素及其作用。9.简述Hb与O2结合的特征。10.试述氧解离曲线各段的特点和生理意义。11.试述氧解离曲线的主要影响因素及其作用。12.试述CO2、缺氧和H等化学因素对呼吸的调节 机制。
