氣體運(yùn)輸和呼吸調(diào)節(jié)

教學(xué)目標(biāo)：1.了解氧和二氧化碳在血液中運(yùn)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(xué)因素對呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)第三節(jié)氣體運(yùn)輸一、運(yùn)輸形式:（一）物理溶解:氣體直接溶解于血漿中特征:①量小；②溶解量與分壓呈正比化學(xué)結(jié)合動態(tài)平衡物理溶解（二）化學(xué)結(jié)合:氣體與某些物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)結(jié)合特征:①量大②主要運(yùn)輸形式。二、氧的運(yùn)輸(一)物理溶解：(3%)(二)化學(xué)結(jié)合:(97%)⒈O(jiān)2與Hb的可逆性結(jié)合:

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

當(dāng)表淺毛細(xì)血管床血液中去氧Hb達(dá)5g/100ml以上，皮膚呈藍(lán)紫色稱紫紺（cyanosis,一般是缺O(jiān)2的標(biāo)志）。③1分子Hb可與4分子O2，可逆結(jié)合;Hb+O2結(jié)合的最大量——

氧容量(oxygencapacity)100ml血Hb+O2結(jié)合的實(shí)際量——

氧含量(oxygencontent)

氧含量?氧容量的%——氧飽和度(oxygensaturation)

2.O2與Hb結(jié)合的特征:

①反應(yīng)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(jié)合或解離曲線呈S形機(jī)制：與Hb的變構(gòu)有關(guān)：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(dāng)Hb某亞基與1個O2結(jié)合or解離后→Hb變構(gòu)

→其他亞基的親O2力↑

or↓→

Hb4個亞基的協(xié)同效應(yīng)→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(guān)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(jìn)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(yīng)(Bohreffect)：酸度對Hb與02親和力的影響意義：肺：促進(jìn)氧合；組織：促進(jìn)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(yīng)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(yīng)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(jié)合影響氧離 高壓氧療治療CO中毒。

5.Hb本身的性質(zhì)

Fe2+→Fe3+:Hb失去結(jié)合O2的能力（如亞硝酸鹽）

三、CO2的運(yùn)輸(一)物理溶解：7％(二)化學(xué)結(jié)合：93％

⒈HCO3-的形式：

(1)反應(yīng)過程：碳酸酐酶H2CO3HCO3-＋H+CO2＋H2O

(2)反應(yīng)特征:

①極快且可逆，反應(yīng)方向取決PCO2差，需酶催化②RBC膜上有Cl--HCO3-特異轉(zhuǎn)運(yùn)載體，Cl-轉(zhuǎn)移③在RBC內(nèi)反應(yīng),在血漿內(nèi)運(yùn)輸細(xì)胞肺泡H2CO3CO2＋H2OCO2CO2CO2CACO2在血液中的運(yùn)輸示意圖⒉氨基甲酰血紅蛋白的形式：

(1)反應(yīng)過程：

HbNH2O2+H++CO2

在組織在肺臟HHbNHCOOH＋O2

(2)反應(yīng)特征:

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

(三)CO2解離曲線(carbondioxidedissociationcurve)是表示血液中CO2含量與PCO2間關(guān)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(guān)系，無飽和點(diǎn)。②血液流經(jīng)肺臟時，每100ml血液釋放出4mlCO2

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

影響CO2運(yùn)輸?shù)囊蛩?/p>

1.O2與Hb結(jié)合的氧合作用對CO2運(yùn)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(jié)合CO2（波爾效應(yīng)）；在肺中，Hb與O2結(jié)合，促使CO2釋放(何爾登效應(yīng))。

O2和CO2的運(yùn)輸相互影響。

2.PCO2差對CO2運(yùn)輸?shù)挠绊?/p>

因HCO3-運(yùn)輸形式的反應(yīng)方向取決于PCO2差。在肺臟在組織HHbNHCOOH＋O2HbNH2O2+H++CO2復(fù)習(xí)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(yīng)有何生理意義？

4.CO2運(yùn)輸?shù)男问接心男?？各有何特征?/p>

5.影響CO2運(yùn)輸?shù)囊蛩赜心男?/p>

6.何爾登效應(yīng)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(qiáng)時，如何獲得更多的O2

，以適應(yīng)機(jī)體代謝的需要？第四節(jié)呼吸運(yùn)動的調(diào)節(jié)一、呼吸中樞(respiratorycenter)

中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動的神經(jīng)細(xì)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(diào)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(guān)核團(tuán)（左）和在不同平面橫切腦干后呼吸的變化（右）示意圖DRG：背側(cè)呼吸組VRG：腹側(cè)呼吸組NPBM：臂旁內(nèi)側(cè)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(zhì)脊髓束、皮質(zhì)-紅核-脊髓束作用：控制低位腦干呼吸神經(jīng)元的作用特點(diǎn)：

1、隨意調(diào)節(jié)在脊髓背內(nèi)側(cè)索下行；自主控制在脊髓背外側(cè)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(diào)節(jié)系統(tǒng)二、呼吸節(jié)律(respiratoryrhythm)的產(chǎn)生H+CO2呼吸節(jié)律形成機(jī)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(fù)合體(面神經(jīng)后核腹尾側(cè))2.基本呼吸節(jié)律形成的學(xué)說：(1)起步細(xì)胞學(xué)說：(2)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)學(xué)說：如吸氣活動發(fā)生器和吸氣切斷機(jī)制模型。三、呼吸運(yùn)動的反射性調(diào)節(jié)(一)肺牽張反射(黑-伯反射，pulmonarystretchreflex)

指肺擴(kuò)張或縮小引起的吸氣抑制或興奮的反射。包括肺擴(kuò)張、肺縮小反射。迷走神經(jīng)

1.肺擴(kuò)張反射(pulmonaryinflationreflex)

：

感受器：氣管到細(xì)支氣管的平滑肌中

傳入神經(jīng)：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(diào)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(diào)整中樞共同調(diào)節(jié)呼吸頻率和深度。

意義:

過程：肺擴(kuò)張→肺牽感器興奮→迷走N→延髓→興奮吸氣切斷機(jī)制→吸氣轉(zhuǎn)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(jīng)：迷走神經(jīng)。效應(yīng)：聲門關(guān)閉2.噴嚏反射(sneezereflex)：感受器：鼻粘膜傳入神經(jīng)：三叉神經(jīng)效應(yīng)：腭垂下降(三)化學(xué)感受性反射調(diào)節(jié)⑴中樞化學(xué)感受器①部位：延髓腹外側(cè)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(xì)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(diào)節(jié)腦脊液的[H+]。1.化學(xué)感受器(chemoreceptor)⑵外周化學(xué)感受器組成：頸動脈體和主動脈體。主動脈體在循環(huán)調(diào)節(jié)方面較為重要，頸動脈體主要調(diào)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(jié)構(gòu)①兩種細(xì)胞②竇神經(jīng)末梢：

③I型細(xì)胞感受所處環(huán)境的PO2、PCO2、[H+]2.CO2、H+和O2對呼吸的調(diào)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(jīng)活動。↓→呼吸減慢（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(xué)感受器+中樞化學(xué)感受器+CO2透過血腦屏障進(jìn)入腦脊液:

CO2＋H2O→H2CO3→H+＋HCO3-ＰCO2↑

機(jī)制:作用途徑中樞化學(xué)感受器：占80%；靈敏度2mmHg外周化學(xué)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(dāng)動脈血Pco2突然增高或中樞化學(xué)感受器對CO2的敏感性降低時，起著重要作用。特點(diǎn)[H+]↑→呼吸加強(qiáng)

[H+]↓→呼吸抑制

[H+]↑↑→呼吸抑制機(jī)制:類似CO2③[H+]↑↑→呼吸↑→CO2排出過多→PCO2↓→限制了對呼吸的加強(qiáng)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(diào)節(jié)作用＜PCO2↑；特點(diǎn):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(xué)感受器實(shí)現(xiàn)的。對中樞的直接作用是抑制。外周化學(xué)感受器對低O2適應(yīng)較慢。慢性病的給氧原則：低流量