級(jí)藥學(xué)本科呼吸

級(jí)藥學(xué)本科呼吸第1頁/共58頁2二、氧的運(yùn)輸物理溶解：(1.5%)

化學(xué)結(jié)合:(98.5%)

O2與Hb的可逆性結(jié)合:Hb+O2

紫紺：當(dāng)淺表毛細(xì)血管床血液中去氧Hb達(dá)5g/100ml

以上，呈藍(lán)紫色（一般是缺O(jiān)2的標(biāo)志）。PO2↑(氧合)PO2↓(氧離)鮮紅色HbO2暗紅色第2頁/共58頁3③1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

100ml血Hb+O2結(jié)合的實(shí)際量——氧含量氧含量?氧容量的%——氧飽和度1.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氧合，非氧化：Fe2+與氧結(jié)合后仍然是二價(jià)PO2↑(氧合)PO2↓(氧離)第3頁/共58頁4HHbHbO2≤26g/L≥50g/L毛細(xì)血管中脫氧血紅蛋白≥50g/L，使皮膚、粘膜呈青紫色發(fā)紺(cyanosis)第4頁/共58頁5貧血（anemia）各種原因引起的貧血，單位容積血液內(nèi)紅細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白量減少，雖然PaO2和氧飽和度正常，但氧容量降低，氧含量隨之減少。CO中毒高鐵血紅蛋白血癥（methemoglobinemia）血紅蛋白與氧的親和力異常增高：如輸入大量庫存血，或輸入大量堿性液體；某些血紅蛋白病。第5頁/共58頁6碳氧血紅蛋白血癥HbCOO2O2O2CO與Hb的親和力是O2的210倍，形成HbCOCO與Hb一個(gè)血紅素結(jié)合后，將增加其余3個(gè)血紅素對(duì)氧的親和力CO抑制糖酵解，2,3-DPG生成減少，氧離曲線左移第6頁/共58頁7◆

Fe3+與羥基牢固結(jié)合，失去攜氧能力◆剩余的Fe2+與O2親和力增強(qiáng)，氧離曲線左移高鐵血紅蛋白血癥NN第7頁/共58頁8④Hb+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O2結(jié)合或解離后→Hb變構(gòu)→其他亞基的親O2力↑or↓→Hb4個(gè)亞基的協(xié)同效應(yīng)便呈現(xiàn)S形的氧離曲線特征。第8頁/共58頁9（三）氧離曲線特征及生理意義

1.上段:坡度較平坦表明：PO2變化大，但血氧飽和度變化小。意義:保證低氧分壓時(shí)的高載氧能力。第9頁/共58頁102.中段:坡度較陡

PO2降低能促進(jìn)大量氧離

意義:維持正常時(shí)組織氧供。

3.下段:坡度更陡

PO2稍有下降,血氧飽和度就急劇下降。

意義:維持活動(dòng)時(shí)組織氧供。上中下第10頁/共58頁11（四）影響氧離曲線的因素

1．pH和PCO2的影響：酸度和PCO2增加，都能使曲線右移（Hb氧結(jié)合能力下降）；（1）波爾效應(yīng)（Bohreffect）：酸度對(duì)Hb氧親和力的影響機(jī)制：酸度增加Hb的構(gòu)型向T型轉(zhuǎn)化，反之向Ｒ型轉(zhuǎn)化；

（2）PCO2：一方面通過改變pH，另一方面直接影響親和力；第11頁/共58頁12⑴波爾效應(yīng)：酸度對(duì)Hb氧親和力的影響機(jī)制：與pH改變時(shí)Hb的構(gòu)型變化有關(guān)H+

H++Hb形成鹽鍵Hb構(gòu)型變成T型O2親和力降低，曲線右移；H+

鹽鍵斷裂放出H+

Hb構(gòu)型變成R型O2親和力增加，曲線左移意義：有利于在肺毛細(xì)血管血紅蛋白氧合，也有利于在組織毛細(xì)血管血紅蛋白的氧解離。⑵PCO2

：

機(jī)制：一方面通過pH的改變產(chǎn)生間接效應(yīng)；另一方面通過CO2與Hb結(jié)合而直接影響

Hb與O2的親和力第12頁/共58頁132.溫度(1)增加：H+的活度↑→Hb與O2親和力↓→Hb

釋放O2

→Hb構(gòu)型變?yōu)镽型→氧離曲線右移→氧離易

如：組織代謝↑→局部T↑+CO2↑H+↑→曲線右移→氧離易

(2)減少：H+的活度↓→Hb與O2親和力↑→Hb

結(jié)合O2→Hb構(gòu)型變?yōu)門型→氧離曲線左移→氧離難

如：低溫麻醉時(shí)，應(yīng)防組織缺O(jiān)2；冬天，末梢循環(huán)↓+氧離難→局部紅、易凍傷第13頁/共58頁143.二磷酸甘油酸（2,3-DPG）

(1)高原缺氧：RBC無氧代謝↑→DPG↑→氧離曲線右移→氧離易(2)大量輸入冷凍血：DPG↓→氧離曲線左移→氧離難故：應(yīng)注意缺氧4.PCO

↑：曲線左移→氧離難

①CO與Hb親和力>O2與Hb親和力210倍；②CO與Hb的結(jié)合位點(diǎn)與O2相同；③CO與Hb的某亞基結(jié)合后，將增加其余三個(gè)亞基對(duì)O2的親和力。第14頁/共58頁15第15頁/共58頁16

影響氧離曲線的因素

1．pH和PCO2的影響：

2.

溫度：

3.

二磷酸甘油酸（2,3-DPG）：

4.

PCO↑：第16頁/共58頁17三、CO2的運(yùn)輸(一)物理溶解：5％(二)化學(xué)結(jié)合：95％HCO3-的形式

-88％氨基甲酰血紅蛋白-7%組織中的CO2進(jìn)入血液后的變化H2CO3HCO3-＋Na+H+（緩沖）CO2＋H2OCO2＋血漿蛋白氨基甲酰血漿蛋白CO2＋擴(kuò)散入紅細(xì)胞碳酸氫鹽氨基甲酰血紅蛋白CO2溶解第17頁/共58頁18第18頁/共58頁19第19頁/共58頁201.碳酸氫鹽的形式：（1）組織細(xì)胞：CO2差經(jīng)血液擴(kuò)散入RBC

（2）RBC：

HCO3-血漿

H+＋Hb結(jié)合（緩沖）

Cl-進(jìn)入紅細(xì)胞，中和細(xì)胞內(nèi)離子平衡（3）肺部：上述反應(yīng)，向反方向進(jìn)行第20頁/共58頁21組織第21頁/共58頁22肺臟第22頁/共58頁23

反應(yīng)特征:①極快且可逆，反應(yīng)方向取決PCO2差；②RBC膜上有Cl-和HCO3-特異轉(zhuǎn)運(yùn)載體，

Cl-轉(zhuǎn)移維持電平衡,促進(jìn)CO2化學(xué)結(jié)合的運(yùn)輸；③需酶催化；④在RBC內(nèi)反應(yīng),在血漿內(nèi)運(yùn)輸。第23頁/共58頁242.氨基甲酰血紅蛋白形式：

(1)反應(yīng)過程：

HbNH2O2+H++CO2HHbNHCOOH+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)；④雖不是主要運(yùn)輸形式,卻是高效率運(yùn)輸形式；⑤帶滿O2的Hb仍可帶CO2。在肺臟在組織第24頁/共58頁25組織第25頁/共58頁26第五章呼吸系統(tǒng)肺臟第26頁/共58頁27（三）CO2解離曲線

血液中CO2含量與PCO2間關(guān)系的曲線第27頁/共58頁28曲線的特點(diǎn)：①血液中CO2含量隨PCO2的↑而↑，幾乎成線性關(guān)系(非S形曲線)，且無飽和點(diǎn)；②V血A點(diǎn)CO2的含量為52ml/100ml,而A血B點(diǎn)

CO2的含量降為48ml/100ml,說明血液流經(jīng)肺臟時(shí)，每100ml血液釋放出4mlCO2

；③當(dāng)血PO2↑時(shí)，CO2解離曲線下移；何爾登效應(yīng)：O2與Hb結(jié)合促進(jìn)CO2的釋放；去氧則容易與CO2結(jié)合；意義：肺部O2與Hb結(jié)合，利于CO2的釋放；組織

Hb去氧后容易攜帶CO2。第28頁/共58頁29(四)

影響CO2運(yùn)輸?shù)囊蛩?/p>

1.O2與Hb結(jié)合的氧合作用對(duì)CO2運(yùn)輸?shù)挠绊?/p>

HbNH2O2+H++CO2

①HbO2的酸性高,難與CO2結(jié)合,反應(yīng)向左進(jìn)行；②在組織中，HbO2釋放出O2而成為HHb，何爾登效應(yīng)促使血液攝取并結(jié)合CO2。③HHb的酸性低,易與CO2結(jié)合,反應(yīng)向右進(jìn)行；④在肺中，Hb與O2結(jié)合，促使CO2釋放。

2.PCO2差對(duì)CO2運(yùn)輸?shù)挠绊懸騂CO3-運(yùn)輸形式的反應(yīng)方向取決于PCO2差。在肺臟在組織HHbNHCOOH＋O2第29頁/共58頁30由上可見，基于的Hb理化性質(zhì)，O2與CO2在血液中的運(yùn)輸不是孤立的，彼此互相影響。動(dòng)脈血流經(jīng)組織時(shí)，較高水平的CO2通過波爾效應(yīng)促使HbO2釋放O2

；靜脈血流經(jīng)肺時(shí)，

O2又通過何爾登效應(yīng)促使CO2釋放。第30頁/共58頁31第四節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成二、呼吸的反射性調(diào)節(jié)第31頁/共58頁32自主性調(diào)節(jié)：不隨意調(diào)節(jié)，以血液中化學(xué)成分等變化為主的各種外周刺激因素，可經(jīng)反饋性調(diào)節(jié)機(jī)制，通過腦干影響自發(fā)的節(jié)律性呼吸，經(jīng)常性地維持血液中PO2、PCO2等相對(duì)穩(wěn)定，以保證整體代謝基本需求。隨意性調(diào)節(jié)：以大腦皮層為最高級(jí)調(diào)節(jié)中樞的前饋性調(diào)節(jié)機(jī)制則可對(duì)呼吸進(jìn)行有意識(shí)的行為性調(diào)節(jié)，使呼吸及時(shí)適應(yīng)機(jī)體特定功能需求。第32頁/共58頁33呼吸肌運(yùn)動(dòng)肺通氣血PO2/PCO2/H+大腦皮層腦干脊髓化學(xué)感受器機(jī)械感受器呼吸調(diào)控的概貌第33頁/共58頁34

（一）呼吸中樞

第34頁/共58頁351．脊髓：實(shí)驗(yàn)：切斷腦和脊髓的連接，呼吸運(yùn)動(dòng)停止。結(jié)構(gòu)：支配呼吸肌的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元（隔肌-第3~5

頸段；肋間和腹直肌-胸段）；功能：聯(lián)系高位中樞和呼吸肌的中繼站，整合某些呼吸反射的初級(jí)中樞；第35頁/共58頁362．低位腦干：

實(shí)驗(yàn)：（1）橫斷中腦與腦橋的聯(lián)系-動(dòng)物的呼吸節(jié)律無明顯變化；（2）切斷腦橋與延髓的聯(lián)系-動(dòng)物出現(xiàn)不規(guī)則的呼吸節(jié)律；（3）切斷延髓和脊髓之間-動(dòng)物呼吸完全停止；第36頁/共58頁37表明：（1）高位腦對(duì)呼吸的節(jié)律非必需；（2）腦橋上部有呼吸調(diào)整中樞；（3）腦橋中下部有長(zhǎng)吸中樞；（4）延髓有呼吸節(jié)律基本中樞；第37頁/共58頁38延髓是呼吸基本中樞,腦橋是呼吸調(diào)整中樞。第38頁/共58頁39呼吸神經(jīng)元在中樞神經(jīng)內(nèi)分布有與呼吸周期相關(guān)的、呈節(jié)律性自發(fā)放電的神經(jīng)元——呼吸相關(guān)神經(jīng)元/呼吸神經(jīng)元。依其自發(fā)放電所對(duì)應(yīng)呼吸周期的時(shí)相分為：吸氣神經(jīng)元，呼氣神經(jīng)元等延髓：背側(cè)呼吸組（dorsalrespiratorygroup,DRG）：位于孤束核腹外側(cè)部，含有吸氣神經(jīng)元脊髓頸、胸段支配膈肌、肋間外肌運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元吸氣。第39頁/共58頁40腹側(cè)呼吸組（ventralrespiratorygroup,VRG）：從延髓頭端相當(dāng)于后疑核、疑核和面神經(jīng)后核及其鄰近部位。按其功能分三個(gè)部位：①后疑核平面的尾段VRG：主要含呼氣神經(jīng)元脊髓胸段支配肋間內(nèi)肌、腹肌運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元主動(dòng)呼氣②疑核平面的中段VRG：主要含吸氣神經(jīng)元脊髓支配膈肌、肋間外肌運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元吸氣舌咽神經(jīng)、迷走神經(jīng)控制咽喉部輔助呼吸肌活動(dòng)。③面神經(jīng)后核平面的頭端VRG（包欽格復(fù)合體）：主要含呼氣神經(jīng)元軸突脊髓、延髓內(nèi)側(cè)部抑制吸氣神經(jīng)元活動(dòng)；也有調(diào)節(jié)咽喉部輔助呼吸肌活動(dòng)的呼吸運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元。第40頁/共58頁41最近發(fā)現(xiàn)：頭段和中段之間VRG，相當(dāng)于疑核頭端平面，存在各類呼吸性中間神經(jīng)元的過渡區(qū)，稱為前包欽格復(fù)合體呼吸節(jié)律起源的關(guān)鍵部位。腦橋上部：臂旁內(nèi)側(cè)核(NPBM)和相鄰的Kolliker-Fuse(KF)核，合稱為PBKF核群。它與延髓的呼吸神經(jīng)核團(tuán)之間有著雙向聯(lián)系，主要功能是吸氣轉(zhuǎn)向呼氣，呼吸調(diào)整中樞所在部位。3．高位腦：大腦皮層、邊緣系統(tǒng)、下丘腦等部位。呼吸的隨意控制有關(guān)。第41頁/共58頁42(二)呼吸節(jié)律的形成呼吸節(jié)律形成學(xué)說：一是起步細(xì)胞學(xué)說：延髓內(nèi)存在起步樣活動(dòng)的神經(jīng)元節(jié)律性興奮引起呼吸節(jié)律。二是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)說：呼吸節(jié)律的產(chǎn)生依賴于延髓內(nèi)呼吸神經(jīng)元之間復(fù)雜的相互聯(lián)系和相互作用。

中樞吸氣活動(dòng)發(fā)生器和吸氣切斷機(jī)制模型第42頁/共58頁43臂旁內(nèi)側(cè)核KF核中樞吸氣活動(dòng)發(fā)生器吸氣神經(jīng)元吸氣切斷機(jī)制吸氣肌運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元吸氣運(yùn)動(dòng)吸氣→肺擴(kuò)張→刺激肺牽張感受器⊕⊕⊕⊕⊕⊕Θ迷走神經(jīng)呼吸節(jié)律形成機(jī)制示意圖第43頁/共58頁44第五章呼吸系統(tǒng)二、呼吸運(yùn)動(dòng)的反射性調(diào)節(jié)（一）化學(xué)感受性反射1.化學(xué)感受器:（1）外周化學(xué)感受器

頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體；前者主要呼吸調(diào)節(jié)，后者循環(huán)調(diào)節(jié)方面較為重要。

適宜刺激：對(duì)PO2↓；PCO2↑；[H+]↑第44頁/共58頁452.中樞化學(xué)感受器延髓腹外側(cè)淺表部位，可分為頭、中、尾三部分

適宜刺激：腦脊液的[H+]增高第45頁/共58頁46特點(diǎn)：?jiǎn)渭兊腃O2和缺O(jiān)2無反應(yīng)；但是，CO2

通過變成碳酸增強(qiáng)呼吸（血液中H+不易透過血-腦屏障）；

●中樞化學(xué)感受器的生理功能：可能是通過調(diào)節(jié)腦脊液的H+濃度，維持其穩(wěn)定；

●外周化學(xué)感受器的生理功能：主要是在

低氧環(huán)境下，驅(qū)動(dòng)呼吸。第46頁/共58頁47第47頁/共58頁482．CO2、H+和O2對(duì)呼吸功能的調(diào)節(jié)（1）CO2：最重要的生理性化學(xué)因素（但必需是在一定的范圍內(nèi)）；

CO2刺激呼吸加強(qiáng)的途徑：①刺激中樞化學(xué)感受器-興奮呼吸中樞（主導(dǎo)）②刺激外周化學(xué)感受器-反射性加強(qiáng)呼吸；

CO2麻醉：吸入氣中CO2過多，可以抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng),引起呼吸困難、頭暈、頭痛，甚至導(dǎo)致昏迷的現(xiàn)象。第48頁/共58頁49（2）H+：刺激呼吸加深、加快

H+

刺激呼吸的途徑：①刺激中樞化學(xué)感受器-興奮呼吸中樞（主導(dǎo)，是外周感受器的25倍）②刺激外周化學(xué)感受器；（3）O2：低O2刺激呼吸加深加快

作用途徑：完全通過外周感受器，對(duì)中樞的直接作用是抑制效應(yīng)第49頁/共58頁50第50頁/共58頁51第51頁/共58頁52第52頁/共58頁533．CO2、H+和O2在呼吸調(diào)節(jié)中的作用（1）上述三個(gè)因素的單純作用，都能刺激呼吸。其強(qiáng)度順序CO2>H+>O2；（2）自然情況下：①PCO2升高時(shí)，