《醫(yī)學(xué)生理學(xué)：第四節(jié) 呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《醫(yī)學(xué)生理學(xué)：第四節(jié) 呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)（37頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第四節(jié)第四節(jié) 呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié) Regulation of Respiration A. 有節(jié)律性活動B. 節(jié)律性活動隨代謝水平不同而改變C. 在一定的范圍內(nèi)可隨意調(diào)節(jié) 一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成 Respiratory center and formation of respiratory rhythm (一) 呼吸中樞 Respiratory center 分布在大腦皮層、間腦、延髓和脊髓等部位 1. 脊髓脊髓 spinal cord： 脊髓不是節(jié)律性活動的發(fā)生部位（高位截癱） 而是聯(lián)系腦和呼吸肌的中繼站中繼站和整合某些呼吸反 射的初級中樞初級中樞 primary respi
2、ratory center. 2. 低位腦干低位腦干 Lower brain stem 研究方法：橫切腦干橫切腦干 D水平：在延髓和脊髓之間橫斷腦干呼吸運(yùn)動停止 （sectioned between medulla oblongata and spinal cord :respiratory movement ceases 停止停止） A水平： 在動物中腦和腦橋之間橫斷腦干呼吸節(jié) 律無明顯變化（ sectioned between pons and mesencephalon中腦中腦: no respiratory rhythm is changed obviously ） 剪斷雙側(cè)迷走神經(jīng)迷
3、走神經(jīng)則呼吸變深變慢 說明：a. 呼吸節(jié)律產(chǎn)生于低位腦干 （ These results show that the most important respiratory center is located in lower brain stem ） b. 迷走神經(jīng)的傳入沖動抑制吸氣活動 Impulses from vagus afferent fibers inhibit inspiration B 水平：在腦橋（pons）中上段切斷腦干呼吸變深變慢 Respiratory movement becomes slow and deep 說明：腦橋上部有抑制吸氣的中樞結(jié)構(gòu)，稱為呼吸調(diào)整中樞呼吸
4、調(diào)整中樞， pneumotaxic center In the pons (upper 1/3) there is a center which can inhibit inspiration, this center in the upper pons is called pneumotaxic center (PBKF) 剪斷雙側(cè)迷走神經(jīng)剪斷雙側(cè)迷走神經(jīng)長吸式呼吸長吸式呼吸（ apneusis）， 即吸氣大大延長，偶爾發(fā)生短暫的呼氣即吸氣大大延長，偶爾發(fā)生短暫的呼氣 C水平：在腦橋和延髓之間橫斷腦干出現(xiàn)喘息樣呼喘息樣呼吸吸 ( gasping )，即一種不規(guī)則的節(jié)律性呼吸，淺而快 說明：
5、a 延髓可產(chǎn)生節(jié)律性活動 b 可能腦橋下2/3 的部分存在長吸中樞，可以加強(qiáng)延髓呼吸中樞的活動，但后來的實(shí)驗(yàn)證明長吸中樞不存在 因此，將延髓稱為呼吸運(yùn)動的基本中樞基本中樞 低位腦干的呼吸中樞：低位腦干的呼吸中樞： ( (自主調(diào)節(jié)系統(tǒng)）自主調(diào)節(jié)系統(tǒng)） A. 延髓延髓 Medulla 基本中樞基本中樞 B. 腦橋上部腦橋上部 調(diào)整中樞調(diào)整中樞 Pons : Pneumotaxic center 3. 高位腦高位腦 Higher brain : 大腦皮層大腦皮層 cerebral cortex ：通過皮層脊髓束和皮層腦：通過皮層脊髓束和皮層腦干干 束控制呼吸運(yùn)動神經(jīng)元的活動束控制呼吸運(yùn)動神經(jīng)元的活動
6、 如：說話、唱歌、咳嗽、吞咽、排便時(shí)，通過大腦如：說話、唱歌、咳嗽、吞咽、排便時(shí)，通過大腦 皮層可調(diào)控呼吸活動皮層可調(diào)控呼吸活動 在一定范圍內(nèi)可控制屏氣或呼吸加深加快在一定范圍內(nèi)可控制屏氣或呼吸加深加快 邊緣系統(tǒng)邊緣系統(tǒng) limb system：刺激扣帶回可出現(xiàn)呼吸抑制，：刺激扣帶回可出現(xiàn)呼吸抑制， 刺激過強(qiáng)則呼吸加速（情緒反應(yīng)）刺激過強(qiáng)則呼吸加速（情緒反應(yīng)） 下丘腦下丘腦 hypothalamus 等：體溫升高時(shí)呼吸加快等：體溫升高時(shí)呼吸加快 (二二) 呼吸節(jié)律的形成假說呼吸節(jié)律的形成假說 起搏細(xì)胞學(xué)說起搏細(xì)胞學(xué)說 pacemaker hypothesis：根據(jù)：根據(jù)對新生動物腦片研究，發(fā)現(xiàn)
7、包欽格復(fù)合體的神對新生動物腦片研究，發(fā)現(xiàn)包欽格復(fù)合體的神經(jīng)元有自律性，認(rèn)為延髓內(nèi)部有起搏細(xì)胞。但經(jīng)元有自律性，認(rèn)為延髓內(nèi)部有起搏細(xì)胞。但成年動物的實(shí)驗(yàn)因受方法限制未得到證實(shí)成年動物的實(shí)驗(yàn)因受方法限制未得到證實(shí) 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)學(xué)說神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)學(xué)說 framework hypothesis ：認(rèn)：認(rèn)為呼吸節(jié)律依賴于延髓內(nèi)呼吸神經(jīng)元之間復(fù)雜為呼吸節(jié)律依賴于延髓內(nèi)呼吸神經(jīng)元之間復(fù)雜的相互聯(lián)系和相互作用而引起。提出了的相互聯(lián)系和相互作用而引起。提出了局部神局部神經(jīng)元回路反饋經(jīng)元回路反饋假說假說 中樞中樞吸氣活動發(fā)生器吸氣活動發(fā)生器 延髓延髓吸氣切斷機(jī)制吸氣切斷機(jī)制 延髓延髓中樞吸氣活動發(fā)生器中樞吸氣活動發(fā)生器
8、吸氣神經(jīng)元吸氣神經(jīng)元吸氣切斷機(jī)制吸氣切斷機(jī)制吸氣肌運(yùn)動神經(jīng)元吸氣肌運(yùn)動神經(jīng)元脊髓脊髓吸氣運(yùn)動吸氣運(yùn)動吸氣吸氣 肺擴(kuò)張肺擴(kuò)張 刺激肺牽張感受器刺激肺牽張感受器+臂旁內(nèi)側(cè)核臂旁內(nèi)側(cè)核KF核核腦橋腦橋+迷走神經(jīng)迷走神經(jīng)+-呼吸節(jié)律形成機(jī)制呼吸節(jié)律形成機(jī)制二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)（一）肺牽張反射肺牽張反射 pulmonary stretch reflex ( 黑黑-伯氏反射伯氏反射 Hering-Breuer reflex ) 概念：由肺擴(kuò)張或肺萎陷引起的吸氣抑制或興奮的反射，稱為肺牽張反射。 分為：分為： 1. 肺擴(kuò)張反射肺擴(kuò)張反射 肺充氣或擴(kuò)張時(shí)抑制吸氣的反射肺充氣或擴(kuò)張時(shí)抑制吸氣
9、的反射 感受器：從氣管到細(xì)支氣管的平滑肌中，對牽張刺激感受器：從氣管到細(xì)支氣管的平滑肌中，對牽張刺激敏感敏感 傳入纖維：由傳入纖維：由迷走神經(jīng)傳入迷走神經(jīng)傳入，興奮吸氣切斷機(jī)制興奮吸氣切斷機(jī)制 中樞：中樞：抑制吸氣神經(jīng)元，使吸氣向呼氣轉(zhuǎn)化抑制吸氣神經(jīng)元，使吸氣向呼氣轉(zhuǎn)化 傳出纖維：支配呼吸肌的運(yùn)動神經(jīng)元傳出纖維：支配呼吸肌的運(yùn)動神經(jīng)元 Effect : the afferent signals to VRG “ switches轉(zhuǎn)換 off ” the inspiratory ramp and thus stops further inspiration 意義：阻止吸氣過長，促使吸氣轉(zhuǎn)為呼氣意
10、義：阻止吸氣過長，促使吸氣轉(zhuǎn)為呼氣 （節(jié)律加（節(jié)律加快）快） 不同動物的閾值不同，不同動物的閾值不同， 2. 肺萎陷反射肺萎陷反射： 是肺萎陷時(shí)引起吸氣的反射。是肺萎陷時(shí)引起吸氣的反射。感受器的性質(zhì)尚不感受器的性質(zhì)尚不清楚，清楚， 平時(shí)不起作用，意義是阻止呼氣過深或肺不平時(shí)不起作用，意義是阻止呼氣過深或肺不張張 （二）（二） 化學(xué)感受性呼吸反射化學(xué)感受性呼吸反射 Chemical Control of Respiration 化學(xué)因素化學(xué)因素: 動脈血中和腦脊液中動脈血中和腦脊液中 PO2、PCO2和和 H+濃濃度度 反射效應(yīng)：反射效應(yīng)：使呼吸加深加快使呼吸加深加快 1. 化學(xué)感受器化學(xué)感受器
11、 : （ 1 ）外周化學(xué)感受器）外周化學(xué)感受器 a. 感受器感受器 sensors : 頸動脈體頸動脈體和和 主動脈體主動脈體 These receptors are sensitive to the changes in PO2, PCO2 and H + concentration in the arteries b. 傳入神經(jīng)傳入神經(jīng) : 竇神經(jīng)竇神經(jīng) sinus N （并入舌咽神經(jīng)）、主（并入舌咽神經(jīng)）、主動脈神經(jīng)動脈神經(jīng)（并入迷走神經(jīng)（并入迷走神經(jīng) vagus ） c. 中樞中樞 Center : 延隨延隨呼吸中樞呼吸中樞 d. 傳出神經(jīng)傳出神經(jīng) efferent fibers :
12、呼吸肌運(yùn)動神經(jīng)元呼吸肌運(yùn)動神經(jīng)元 e. 效應(yīng)器效應(yīng)器 effector : 呼吸肌呼吸肌 respiratory muscles（2）中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器 位于延髓腹外側(cè)表淺部位，左右對稱，分頭、位于延髓腹外側(cè)表淺部位，左右對稱，分頭、中、尾三區(qū)中、尾三區(qū) a. H+ 濃度濃度 對中樞化學(xué)敏感區(qū)的作用對中樞化學(xué)敏感區(qū)的作用 對對腦脊液腦脊液 中中或或局部細(xì)胞外液局部細(xì)胞外液中中 H+ 濃度濃度變化敏感變化敏感 H+不易通過血腦屏障不易通過血腦屏障 b. PCO2對中樞化學(xué)敏感區(qū)的作用對中樞化學(xué)敏感區(qū)的作用 如果維持腦脊液中如果維持腦脊液中 H+ 濃度不變濃度不變, PCO2，對，對 中
13、樞化學(xué)感受器直接作用極小或無作用中樞化學(xué)感受器直接作用極小或無作用 CO2能迅速通過血腦屏障，繼而使腦脊液中能迅速通過血腦屏障，繼而使腦脊液中 H+ 濃度升高濃度升高 CO2+H2OH2CO3 HCO3- +H +, H + directly stimulates chemosensitive area. c. PO2對中樞化學(xué)感受器的作用對中樞化學(xué)感受器的作用 PO2對中樞化學(xué)感受器無直接作用對中樞化學(xué)感受器無直接作用 PO2對呼吸中樞有直接的抑制作用對呼吸中樞有直接的抑制作用 名名稱稱 部部位位 敏敏感感刺刺激激 外外周周化化學(xué)學(xué)感感受受 頸頸A體體,主主A體體 血血中中PO2.PCO2.
14、 H+ 的的變變化化 中中樞樞化化學(xué)學(xué)感感受受 延延髓髓外外側(cè)側(cè) 腦腦脊脊液液和和局局部部組組織織液液中中 H+ 2. CO2、H+和和O2對呼吸的影響對呼吸的影響(1) CO2對呼吸的作用對呼吸的作用（加深加快，肺通氣量） 正常濃度的正常濃度的CO2對維持呼吸和呼吸中樞的對維持呼吸和呼吸中樞的 興奮性是必要的興奮性是必要的,也是調(diào)節(jié)呼吸的最重要也是調(diào)節(jié)呼吸的最重要 生理性體液因子生理性體液因子 CO2的等級效應(yīng)的等級效應(yīng) 吸入不同濃度吸入不同濃度CO2 時(shí)時(shí): 過度通氣時(shí)，發(fā)生呼吸暫停過度通氣時(shí)，發(fā)生呼吸暫停 （1 % 6 % ）通氣量明顯增加通氣量明顯增加 大于大于 7 % 時(shí)出現(xiàn)頭昏頭痛
15、、呼吸困難時(shí)出現(xiàn)頭昏頭痛、呼吸困難 ( 15 % 20 % ) 出現(xiàn)出現(xiàn) CO2 麻醉麻醉（呼吸抑制）（呼吸抑制） CO2對呼吸作用的兩條途徑對呼吸作用的兩條途徑 : a. 中樞途徑中樞途徑 CO2透過血腦屏障透過血腦屏障進(jìn)入細(xì)胞間隙和腦組進(jìn)入細(xì)胞間隙和腦組織，織，CO2+H2OH2CO3 HCO3-+H+ ， H+刺刺激激 中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器呼吸加深加快呼吸加深加快 （占（占CO2 作用的作用的80%） 很敏感，升高很敏感，升高2mmHg就有明顯的通氣量變就有明顯的通氣量變化化,但有延擱但有延擱 b. 作用在外周化學(xué)感受器作用在外周化學(xué)感受器 CO2直接刺激頸直接刺激頸A體和主體和
16、主A體體竇竇N和主動和主動脈脈N呼吸中樞呼吸中樞（20%）呼吸加深加快呼吸加深加快（2 2）H H+ +的影響的影響（呼吸加深加快，肺通氣量（呼吸加深加快，肺通氣量） 外周化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器 中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器 動脈血動脈血 H H+ +透過血腦屏障慢，不易透過透過血腦屏障慢，不易透過（3） O2的影響的影響 正常情況下不起作用正常情況下不起作用 只有只有PO2低于低于80mmHg 時(shí)，通過外周化學(xué)感時(shí)，通過外周化學(xué)感受器起作用，使呼吸運(yùn)動加深加快受器起作用，使呼吸運(yùn)動加深加快 不易產(chǎn)生適應(yīng)不易產(chǎn)生適應(yīng) (長期缺氧和二氧化碳潴留病人長期缺氧和二氧化碳潴留病人不能吸純氧）不能吸純
17、氧）PCO2 H+和和PO2在影響呼吸中的相互作用在影響呼吸中的相互作用（即一種因素變化對血中另兩個(gè)因素不加控制時(shí)的作用）即一種因素變化對血中另兩個(gè)因素不加控制時(shí)的作用） a. PCO2 時(shí)，（時(shí)，（CO2+H2O H2CO3 HCO 3 - + H+）故故H+濃度也升高，故濃度也升高，故CO2與與H+有相互加強(qiáng)作用有相互加強(qiáng)作用 使呼使呼吸加深加快更明顯（與單純吸加深加快更明顯（與單純PCO2 相比）相比） b. PO2 時(shí)時(shí) 由于呼吸加深加快由于呼吸加深加快使動脈血中使動脈血中PCO2 ，同時(shí)，同時(shí) H+也減少，故缺氧對呼吸的刺激作用較弱（與保也減少，故缺氧對呼吸的刺激作用較弱（與保持持
18、PCO2 和和pH在正常范圍內(nèi)比）在正常范圍內(nèi)比）c. pH 由于呼吸加深加快由于呼吸加深加快使動脈血中使動脈血中PCO2 ，同時(shí)，同時(shí)CO2減少，使減少，使H+也減少，故使呼吸加深加快不如也減少，故使呼吸加深加快不如pH單獨(dú)下降時(shí)明顯（即單獨(dú)下降時(shí)明顯（即pH 時(shí)維持時(shí)維持PCO2正常的情況）正常的情況）（三）呼吸肌的本體感受性反射（三）呼吸肌的本體感受性反射 sensor: 肌梭、腱器官肌梭、腱器官 肌梭受到牽張刺激時(shí)可以反射性引起受肌梭受到牽張刺激時(shí)可以反射性引起受刺激肌梭所在肌肉的收縮，稱為肌牽張反射刺激肌梭所在肌肉的收縮，稱為肌牽張反射 （四）防御性呼吸反射（四）防御性呼吸反射 1. 咳嗽反射咳嗽反射 cough reflex 2. 噴嚏反射噴嚏反射 sneez reflex
醫(yī)學(xué)生理學(xué)：第四節(jié) 呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)
