氣體運輸和呼吸調節(jié)

教學目標：1.了解氧和二氧化碳在血液中運輸?shù)男问?.掌握氧離曲線的意義和影響因素3.了解呼吸中樞有哪些4.掌握化學因素對呼吸運動的調節(jié)第三節(jié)氣體運輸一、運輸形式:（一）物理溶解:氣體直接溶解于血漿中特征:①量?。虎谌芙饬颗c分壓呈正比化學結合動態(tài)平衡物理溶解（二）化學結合:氣體與某些物質進行化學結合特征:①量大②主要運輸形式。二、氧的運輸(一)物理溶解：(3%)(二)化學結合:(97%)⒈O(jiān)2與Hb的可逆性結合:

血紅蛋白的分子結構PO2↑(氧合)PO2↓(氧離)HbO2(鮮紅色)(暗紅色)Hb+O2PO2↑(氧合)PO2↓(氧離)

當表淺毛細血管床血液中去氧Hb達5g/100ml以上，皮膚呈藍紫色稱紫紺（cyanosis,一般是缺O(jiān)2的標志）。③1分子Hb可與4分子O2，可逆結合;Hb+O2結合的最大量——

氧容量(oxygencapacity)100ml血Hb+O2結合的實際量——

氧含量(oxygencontent)

氧含量?氧容量的%——氧飽和度(oxygensaturation)

2.O2與Hb結合的特征:

①反應快、可逆、受PO2的影響、不需酶的催化；②是氧合(oxygenation)，非氧化;Fe2+PO2↑(氧合)PO2↓(氧離)HbO2Hb+O2④

Hb+O2的結合或解離曲線呈S形機制：與Hb的變構有關：氧合Hb為疏松型（R型）去氧Hb為緊密型（T型）R型的親O2力為T型的數(shù)百倍

即當Hb某亞基與1個O2結合or解離后→Hb變構

→其他亞基的親O2力↑

or↓→

Hb4個亞基的協(xié)同效應→呈現(xiàn)S形的氧離曲線特征★（三）氧離曲線(oxygendissociationcurve)特征及生理意義表示血液PO2與Hb氧飽和度關系的曲線1.上段60-100mmHg

:

坡度較平。表明：PO2變化大時，血氧飽和度變化小

意義:保證低氧分壓時的高載氧能力。上2.中段:40～60mmHg

坡度較陡。上中下表明：PO2降低能促進大量氧離，血氧飽和度下降顯著

釋放氧5ml/100ml意義:維持正常時組織的氧供。表明：PO2稍有下降,

血氧飽和度就急劇下降釋放氧15ml/100ml

上中下3.下段:15～40mmHg

坡度更陡。意義:維持活動時組織的氧供。

P50：指氧飽和度50%時的PO2，26.5mmHg。

★（四）影響氧離曲線的因素●P50↓:表明Hb對O2的親和力↑（氧離難）,

曲線左移●P50↑:

表明Hb對02的親和力↓（氧離易）曲線右移1.Pco2↑PH↓Pco2↑PH↓→曲線右移Pco2↓PH↑→曲線左移

波爾效應(Bohreffect)：酸度對Hb與02親和力的影響意義：肺：促進氧合；組織：促進氧離2.溫度

T↑→氧離曲線右移

T↓→氧離曲線左移

(1)T↑→H+的活度↑→氧離易

如：組織代謝↑→局部T↑，CO2和H+↑

→氧離易

(2)T↓→H+的活度↓→氧離難

如：低溫麻醉時，應防組織缺O(jiān)2

冬天，末梢循環(huán)↓，氧離難→局部紅、易凍傷3.2,3-DpG

DpG↑→氧離曲線右移DpG↓→氧離曲線左移

高原缺氧：大量輸入冷凍血：RBC無氧代謝↑→DpG↑→氧離易，低02適應DpG↓→氧離曲線左移→氧離難

4.Pco↑： ①CO與Hb親和力高，影響氧合； ②CO與Hb的結合影響氧離 高壓氧療治療CO中毒。

5.Hb本身的性質

Fe2+→Fe3+:Hb失去結合O2的能力（如亞硝酸鹽）

三、CO2的運輸(一)物理溶解：7％(二)化學結合：93％

⒈HCO3-的形式：

(1)反應過程：碳酸酐酶H2CO3HCO3-＋H+CO2＋H2O

(2)反應特征:

①極快且可逆，反應方向取決PCO2差，需酶催化②RBC膜上有Cl--HCO3-特異轉運載體，Cl-轉移③在RBC內反應,在血漿內運輸細胞肺泡H2CO3CO2＋H2OCO2CO2CO2CACO2在血液中的運輸示意圖⒉氨基甲酰血紅蛋白的形式：

(1)反應過程：

HbNH2O2+H++CO2

在組織在肺臟HHbNHCOOH＋O2

(2)反應特征:

①反應迅速且可逆，無需酶催化； ②CO2與Hb的結合較為松散； ③反應方向主要受氧合作用的調節(jié)；

(三)CO2解離曲線(carbondioxidedissociationcurve)是表示血液中CO2含量與PCO2間關系的曲線A：靜脈血B：動脈血①血液中CO2含量隨PCO2的↑而↑，幾乎成線性關系，無飽和點。②血液流經肺臟時，每100ml血液釋放出4mlCO2

。③當血PO2↑時，CO2解離曲線下移（促解離）——何爾登效應(Haldaneeffent）(四)

影響CO2運輸?shù)囊蛩?/p>

1.O2與Hb結合的氧合作用對CO2運輸?shù)挠绊?/p>

在組織中，H+高，HbO2釋放出O2而成為HHb，促使血液攝取并結合CO2（波爾效應）；在肺中，Hb與O2結合，促使CO2釋放(何爾登效應)。

O2和CO2的運輸相互影響。

2.PCO2差對CO2運輸?shù)挠绊?/p>

因HCO3-運輸形式的反應方向取決于PCO2差。在肺臟在組織HHbNHCOOH＋O2HbNH2O2+H++CO2復習思考題

1.Hb氧解離曲線特征如何？其生理意義如何？

2.影響氧解離曲線的因素有哪些？為什么？

3.波爾效應有何生理意義？

4.CO2運輸?shù)男问接心男扛饔泻翁卣鳎?/p>

5.影響CO2運輸?shù)囊蛩赜心男?/p>

6.何爾登效應有何生理意義？

7.為什么血PO2↑，CO2解離曲線會下移？

8.組織代謝活動增強時，如何獲得更多的O2

，以適應機體代謝的需要？第四節(jié)呼吸運動的調節(jié)一、呼吸中樞(respiratorycenter)

中樞神經系統(tǒng)內產生和調節(jié)呼吸運動的神經細胞群，分布在大腦皮層、間腦、腦橋、延髓和脊髓等部位。脊髓：聯(lián)系上位腦和呼吸肌的中繼站；整合某些呼吸反射的初級中樞。腦橋上部有呼吸調整中樞（抑制吸氣）腦橋中下部有長吸中樞（興奮吸氣）延髓有呼吸節(jié)律基本中樞三級呼吸中樞理論：腦干呼吸有關核團（左）和在不同平面橫切腦干后呼吸的變化（右）示意圖DRG：背側呼吸組VRG：腹側呼吸組NPBM：臂旁內側核A、B、C、D為不同平面橫切2.低位腦干起源：大腦皮層、邊緣系統(tǒng)和下丘腦通路：皮質脊髓束、皮質-紅核-脊髓束作用：控制低位腦干呼吸神經元的作用特點：

1、隨意調節(jié)在脊髓背內側索下行；自主控制在脊髓背外側索下行；自主呼吸和隨意呼吸分離

2、控制是有一定限度的。3.高位腦——呼吸的隨意調節(jié)系統(tǒng)二、呼吸節(jié)律(respiratoryrhythm)的產生H+CO2呼吸節(jié)律形成機制簡化模式圖+：表示興奮-：表示抑制1.基本呼吸節(jié)律的起源部位：前包欽格復合體(面神經后核腹尾側)2.基本呼吸節(jié)律形成的學說：(1)起步細胞學說：(2)神經元網絡學說：如吸氣活動發(fā)生器和吸氣切斷機制模型。三、呼吸運動的反射性調節(jié)(一)肺牽張反射(黑-伯反射，pulmonarystretchreflex)

指肺擴張或縮小引起的吸氣抑制或興奮的反射。包括肺擴張、肺縮小反射。迷走神經

1.肺擴張反射(pulmonaryinflationreflex)

：

感受器：氣管到細支氣管的平滑肌中

傳入神經：迷走N中樞：延髓適宜刺激：呼吸道受牽拉2.肺萎陷反射(pulmonarydeflationreflex，肺縮小反射)

肺萎陷較明顯時引起吸氣的反射。平靜呼吸調節(jié)中的意義不大。對阻止呼氣過深和肺不張等可能起一定作用。①加速吸氣和呼氣的交替，使呼吸頻率增加；②與呼吸調整中樞共同調節(jié)呼吸頻率和深度。

意義:

過程：肺擴張→肺牽感器興奮→迷走N→延髓→興奮吸氣切斷機制→吸氣轉化為呼氣。（二）防御性呼吸反射(protectivereflex)咳嗽反射(coughreflex)：感受器：喉、氣管和支氣管粘膜傳入神經：迷走神經。效應：聲門關閉2.噴嚏反射(sneezereflex)：感受器：鼻粘膜傳入神經：三叉神經效應：腭垂下降(三)化學感受性反射調節(jié)⑴中樞化學感受器①部位：延髓腹外側淺表部位,左右對稱,分嘴中尾三區(qū)②適宜刺激：腦脊液和局部細胞外液的H+。但H+不易透過血腦屏障，因此主要感受血液中的CO2，有延遲。③作用：調節(jié)腦脊液的[H+]。1.化學感受器(chemoreceptor)⑵外周化學感受器組成：頸動脈體和主動脈體。主動脈體在循環(huán)調節(jié)方面較為重要，頸動脈體主要調節(jié)呼吸。適宜刺激：對PO2↓、PCO2↑、[H+]↑高度敏感(對PO2↓敏感，對O2含量↓不敏感)舌咽N迷走N頸動脈體的結構①兩種細胞②竇神經末梢：

③I型細胞感受所處環(huán)境的PO2、PCO2、[H+]2.CO2、H+和O2對呼吸的調節(jié)

⑴CO2的影響輕度↑，刺激呼吸興奮呼吸的生理性體液因子；超過一定水平（>60mmHg）后，壓抑和麻醉中樞神經活動?！粑鼫p慢（過度通氣后可發(fā)生呼吸暫停）。呼吸加深加快延髓呼吸中樞+外周化學感受器+中樞化學感受器+CO2透過血腦屏障進入腦脊液:

CO2＋H2O→H2CO3→H+＋HCO3-ＰCO2↑

機制:作用途徑中樞化學感受器：占80%；靈敏度2mmHg外周化學感受器：占20%；靈敏度10mmHg①CO2興奮呼吸的作用,以中樞途徑為主；但因腦脊液中碳酸酐酶含量很少，故潛伏期較長；②CO2興奮呼吸的中樞途徑是通過H+的間接作用；③CO2興奮呼吸的外周途徑雖然為次，但當動脈血Pco2突然增高或中樞化學感受器對CO2的敏感性降低時，起著重要作用。特點[H+]↑→呼吸加強

[H+]↓→呼吸抑制

[H+]↑↑→呼吸抑制機制:類似CO2③[H+]↑↑→呼吸↑→CO2排出過多→PCO2↓→限制了對呼吸的加強作用→呼吸抑制甚至停止①外周與中樞兩條途徑，中樞敏感性為外周25倍，但通過血腦屏障較慢②[H+]↑對呼吸的調節(jié)作用＜PCO2↑；特點:⑵H+的影響中樞低O2對呼吸的刺激作用完全是通過外周化學感受器實現(xiàn)的。對中樞的直接作用是抑制。外周化學感受器對低O2適應較慢。慢性病的給氧原則：低流量