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第5章新呼吸系統(tǒng)第五章呼吸第一節(jié)肺通氣第三節(jié)氣體運輸?shù)谒墓?jié)呼吸運動的調(diào)節(jié)第二節(jié)氣體交換
概述第5章新呼吸系統(tǒng)概述呼吸:機體與外界環(huán)境之間的氣體交換過程。呼吸全過程:第5章新呼吸系統(tǒng)第一節(jié)肺通氣一、肺通氣概念二、肺通氣結(jié)構(gòu)
血管網(wǎng)粘液腺加濕、加溫、過濾、清潔纖毛迷走N→ACh+M受體→氣管收縮平滑肌交感N→NE+β2受體→氣管舒張
呼吸?。号c肺通氣的動力有關(guān)胸膜腔:其負(fù)壓與肺擴張有關(guān)呼吸道第5章新呼吸系統(tǒng)
原動力:呼吸運動是肺通氣的原動力。
直接動力:肺內(nèi)壓與外界大氣壓間的壓力差。三、肺通氣原理(一)肺通氣的動力第5章新呼吸系統(tǒng)呼氣肺內(nèi)壓>大氣壓縮小肺臟吸氣肺內(nèi)壓<大氣壓胸廓呼吸肌縮小收縮舒張擴張擴張第5章新呼吸系統(tǒng)1.呼吸運動
(1)型式:
按呼吸深度分:平靜呼吸和用力呼吸;按動作部位分:
混合呼吸:正常成人。腹式呼吸:嬰兒、胸膜炎、胸腔積液。胸式呼吸:嚴(yán)重腹水、腹腔有巨大腫塊、(2)頻率:
成人:12~18次/分嬰兒:60~70次/分妊娠、肥胖。第5章新呼吸系統(tǒng)(3)過程:
①平靜呼吸:肺內(nèi)壓<大氣壓,氣體經(jīng)呼吸道入肺胸廓容積擴大,肺在胸膜腔負(fù)壓作用下被動擴張膈肌收縮使膈頂下移,增大胸廓的上下徑;肋間外肌收縮使肋骨上提,擴大胸廓前后、左右徑
吸氣第5章新呼吸系統(tǒng)膈肌和肋間外肌舒張,肋骨和膈肌彈性回位,縮小胸廓上下、前后、左右徑胸廓容積縮小,肺被動縮小肺內(nèi)壓>大氣壓,氣體經(jīng)呼吸道出肺
呼氣第5章新呼吸系統(tǒng)②用力呼吸:③人工呼吸:
(4)特點:
①平靜呼吸時,吸氣是主動的,呼氣是被動的。②用力呼吸時,吸氣和呼氣都是主動的。③平靜呼吸時,肋間外肌所起的作用<膈肌。用力吸氣時,輔助吸氣肌也參加。用力呼氣時,除吸氣肌舒張外,呼氣?。ɡ唛g內(nèi)肌+腹壁?。┮彩湛s?;驹?使肺內(nèi)與外界大氣壓間產(chǎn)生壓力差方法:負(fù)壓吸氣式(壓胸法)
正壓吸氣式(口對口呼吸法,呼吸機)第5章新呼吸系統(tǒng)
2.肺內(nèi)壓:
肺內(nèi)壓是指肺內(nèi)氣道和肺泡內(nèi)氣體的壓力。平靜吸氣初:肺內(nèi)壓<大氣壓=0.3~0.4kPa→氣入肺平靜吸氣末:肺內(nèi)壓=大氣壓──────→氣流停平靜呼氣初:肺內(nèi)壓>大氣壓=0.3~0.4kPa→氣出肺平靜呼氣末:肺內(nèi)壓=大氣壓──────→氣流停第5章新呼吸系統(tǒng)第5章新呼吸系統(tǒng)3.胸內(nèi)壓(1)概念:胸內(nèi)壓是指胸膜腔內(nèi)的壓力。(2)測定方法:
間接法:氣囊測定食管內(nèi)壓以間接反映胸內(nèi)壓直接法:第5章新呼吸系統(tǒng)(3)壓力:
平靜吸氣時:胸內(nèi)壓<大氣壓=0.7~1.3kPa
呼氣時:胸內(nèi)壓<大氣壓=0.4~0.7kPa
特點:①平靜呼吸時胸內(nèi)壓始終為負(fù)壓;②用力呼吸時負(fù)壓變動更大;③有時可為正壓(如緊閉聲門用力呼吸)。第5章新呼吸系統(tǒng)第5章新呼吸系統(tǒng)(4)成因:
兩種方向相反作用力的代數(shù)和
胸內(nèi)壓=大氣壓-肺回縮力胸內(nèi)壓=0-肺回縮力迫使臟層胸膜回位迫使臟層胸膜外移使肺擴張(肺彈性組織回縮力和肺泡表面張力)
肺回縮力(大氣壓)
肺內(nèi)壓第5章新呼吸系統(tǒng)(5)生理意義:
紐帶作用;維持肺處于擴張狀態(tài);促進血液和淋巴液的回流。
結(jié)論:胸膜腔內(nèi)負(fù)壓是臟層胸膜受到兩個相反作用力相互抵消的代數(shù)和,經(jīng)臟層胸膜間接反映在胸膜腔的壓力。第5章新呼吸系統(tǒng)(二)肺通氣的阻力
彈性阻力非彈性阻力肺通氣阻力胸廓彈性阻力:與胸廓所處的位置有關(guān)肺彈性阻力氣道阻力:與氣體流動形式+氣道半徑有關(guān)粘滯阻力慣性阻力肺彈性回縮力:1/3肺泡表面張力:2/3常態(tài)下可忽略不計第5章新呼吸系統(tǒng)1.彈性阻力:(1)肺的彈性阻力
①度量法
順應(yīng)性
=(1/彈性阻力)
順應(yīng)性:指在外力作用下彈性組織的可擴張性。
肺容積變化(△V)
肺順應(yīng)性(CL)=───────=0.2L/cmH2O
跨肺壓變化(△P)
測得的肺順應(yīng)性(L/cmH2O)比順應(yīng)性=————————————————————肺總量(L)
第5章新呼吸系統(tǒng)②來源:肺的彈性阻力Ⅰ.肺泡表面張力
肺泡內(nèi)的液-氣界面,因界面層的液體分子受力不均勻,表現(xiàn)的內(nèi)聚力(表面張力)方向是向中心的→使肺泡縮小。肺彈性組織回縮力:1/3肺泡表面張力:2/3第5章新呼吸系統(tǒng)根據(jù)Laplace定律:
P(N/cm)=————————
肺泡內(nèi)壓力(P):
與表面張力(T)成正比,
與肺泡半徑(r)成反比。肺泡表面張力的作用:
a.肺泡回縮→肺通氣(吸氣)阻力
b.肺泡內(nèi)壓不穩(wěn)定→肺泡破裂或萎縮
c.促肺泡內(nèi)液生成→產(chǎn)生肺水腫
2T(N/cm)r(cm)第5章新呼吸系統(tǒng)Ⅱ.表面活性物質(zhì)(DPL或DPPC)肺泡Ⅱ型細(xì)胞分泌作用:
a.降低肺泡表面張力→降低吸氣阻力;
b.減少肺泡內(nèi)液的生成→防肺水腫的發(fā)生
c.維持肺泡內(nèi)壓的穩(wěn)定性→防肺泡破裂或萎縮第5章新呼吸系統(tǒng)
臨床:
●成人肺炎、肺血栓等→表面活性物質(zhì)↓→肺不張。
●6~7個月胎兒才開始分泌表面活性物質(zhì),故早產(chǎn)兒可因缺乏表面活性物質(zhì)而發(fā)生肺不張和新生兒肺透明膜病→呼吸窘迫綜合征。吸氣肺泡表面積↑DPL分散降表面張力的作用↓肺泡表面張力↑肺泡回縮防肺泡破裂
(呼氣)(↓)(密集)(↑)(↓)(擴張)(萎陷)第5章新呼吸系統(tǒng)
(2)胸廓的彈性阻力
胸廓的彈性阻力則是由胸廓的彈性組織所形成①胸廓處于自然位置時(肺容量≈67%),不表現(xiàn)有彈性回縮力;②胸廓縮小時(肺容量<67%),胸廓的彈性回縮力向外=吸氣的動力,呼氣的阻力;③胸廓擴大時(肺容量>67%),胸廓的彈性回縮力向內(nèi)=吸氣的阻力,呼氣的動力。肺容量變化(△P)
胸廓順應(yīng)性=────────=0.2L/cmH2O
跨壁壓(△P)第5章新呼吸系統(tǒng)(3)影響彈性阻力的因素:
①肺充血、肺不張、表面活性物質(zhì)減少、肺纖維化和感染等原因→肺彈性阻力↑②肺氣腫時→肺彈性成分破壞→肺回縮力↓→肺彈性阻力↓(肺順應(yīng)性↑)→呼氣困難。
故肺順應(yīng)性加大并不一定表示肺通氣功能好。③肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚、腹內(nèi)占位病變等原因→彈性阻力↑(順應(yīng)性↓)第5章新呼吸系統(tǒng)2.非彈性阻力——氣道阻力
⑴氣道阻力特點:①只在呼吸運動時產(chǎn)生;流速快→阻力大②與氣體流動形式有關(guān):層流→阻力小湍流→阻力大③與氣道半徑的4次方成反比:(R∝1/r4)第5章新呼吸系統(tǒng)
⑵影響氣道阻力的因素:
①跨壁壓②肺實質(zhì)對氣道壁的外向放射狀牽引作用③氣道管壁平滑肌舒縮活動
④高氣壓第5章新呼吸系統(tǒng)⑤化學(xué)因素的影響:
兒茶酚胺→氣道平滑肌舒張。
PGF2α→氣道平滑肌收縮;PGE2→氣道平滑肌舒張。
肥大細(xì)胞釋放的組胺→氣道平滑肌收縮。
吸入氣CO2↑→反射性支氣管收縮。
哮喘病人的氣道上皮合成、釋放肺內(nèi)皮素↑→氣道平滑肌收縮。
第5章新呼吸系統(tǒng)四、肺容量和肺通氣量
(一)肺容量第5章新呼吸系統(tǒng)
機能余氣量:余氣量+補呼氣量
肺總?cè)萘浚悍位盍浚鄽饬?/p>
肺活量:補吸氣量+潮氣量+補呼氣量
時間肺活量:用力吸氣后再用力并快速呼出的氣體量占肺活量的百分?jǐn)?shù)。
注:時間肺活量是評價肺通氣功能較好指標(biāo)第5章新呼吸系統(tǒng)(二)肺通氣量:⒈每分通氣量=潮氣量×呼吸頻率(次/分)
最大通氣量=最大限度潮氣量×最快呼吸頻率(次/分)
通氣貯存量百分比=———————————————————
2.肺泡通氣量=(潮氣量-無效腔量)×呼吸頻率
生理無效腔=解剖無效腔+肺泡無效腔
最大通氣量最大通氣量-每分通氣量×100%第5章新呼吸系統(tǒng)
第二節(jié)氣體交換一、氣體交換的原理
動力:膜兩側(cè)的氣體分壓差。
速率:=擴散速率(D)
氣體的溶解度/分子量的平方根之比為擴散系數(shù)。擴散系數(shù)大,擴散速率快。擴散距離×√分子量分壓差×溫度×氣體溶解度×擴散面積=第5章新呼吸系統(tǒng)二、肺換氣與組織換氣
換氣動力:分壓差換氣方向:分壓高→分壓低換氣結(jié)果:肺V血組織A血↓↓A血V血O2第5章新呼吸系統(tǒng)CO2的運輸O2的運輸?shù)?章新呼吸系統(tǒng)肺換氣過程第5章新呼吸系統(tǒng)組織換氣過程第5章新呼吸系統(tǒng)三、影響氣體交換的因素
(一)氣體擴散速率
O2、CO2擴散速率(D)的比較——————————————————————————————————————
分子量血漿溶解度肺泡氣A血V血D
——————————————————————————————————————O23221.413.913.35.31CO244515.05.35.36.12———————————————————————————————————————在同等條件下,CO2的擴散速率是O2的20倍;但在肺中,由于肺泡氣和V血間分壓差的不同,CO2的擴散速率實際約為O2的2倍。
(ml/L)(KPa)(KPa)
(KPa)第5章新呼吸系統(tǒng)1.厚度6層<1μm厚:呼吸膜厚度↑→氣體交換↓
2.面積:呼吸膜面積↓→氣體交換↓。(二)呼吸膜
CO2O2第5章新呼吸系統(tǒng)(三)通氣/血流比值
每分肺通氣量(VA)/每分肺血流量(Q)
1.VA/Q↑≈肺通氣↑或肺血流↓→增大生理無效腔→換氣效率↓(如心衰、肺動脈栓塞)2.VA/Q↓≈肺通氣↓→增大功能性A-V短路→換氣效率↓(如支哮、肺氣腫、支氣管栓塞)第5章新呼吸系統(tǒng)幾點說明:●VA/Q↑or↓→換氣效率↓→缺O(jiān)2和CO2潴留的癥狀;但以缺O(jiān)2為主,原因:①∵A-V血間PO2>PCO2∴功能性A-V短路時,A血PO2↓的程度>V血PCO2↑;②∵CO2
的擴散系數(shù)是O2的20倍,CO2的擴散速>O2,∴不易出現(xiàn)CO2潴留的癥狀;③∵A血PO2↓和PCO2↑時,可刺激呼吸,增加肺泡通氣量,有助于CO2的排出,而幾乎無助于O2的攝?。∣2和CO2解離曲線的特點所決定的)。第5章新呼吸系統(tǒng)●整個肺臟的VA/Q=0.84,是衡量肺換氣功能的指標(biāo);但因肺臟各局部的肺泡通氣量和血流量的不均性,故臨床上更應(yīng)測肺臟各局部的VA/Q:
人體直立時肺局部的VA/Q
肺上區(qū)肺下區(qū)VA(L/min)0.240.82Q(L/min)0.071.29VA/Q3.40.64第5章新呼吸系統(tǒng)(四)肺擴散容量(DL)
概念:指氣體在單位分壓差作用下每分鐘通過呼吸膜擴散的體積。
意義:肺擴散容量是測定呼吸氣通過呼吸膜的能力的一種指標(biāo)。正常值:O2的DL=21mL·min-1·mmHg-1
CO2的DL=400~450mL·min-1·mmHg-1每分耗氧量為21mL·min-1·mmHg-1×11mmHg=230mL·min-1第5章新呼吸系統(tǒng)第5章新呼吸系統(tǒng)
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??;②溶解量與分壓呈正比:
(二)化學(xué)結(jié)合:氣體與某些物質(zhì)進行化學(xué)結(jié)合。特征:量大,主要運輸形式。
化學(xué)結(jié)合動態(tài)平衡物理溶解第5章新呼吸系統(tǒng)二、氧的運輸(一)物理溶解:(1.5%)(二)化學(xué)結(jié)合:(98.5%)⒈O(jiān)2與Hb的可逆性結(jié)合:Hb+O2
當(dāng)表淺毛細(xì)血管床血液中去氧Hb達5g/100ml以上,呈藍紫色稱紫紺(一般是缺O(jiān)2的標(biāo)志)。
PO2↑(氧合)PO2↓(氧離)HbO2鮮紅色暗紅色第5章新呼吸系統(tǒng)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
100ml血Hb+O2結(jié)合的實際量——氧含量氧含量?氧容量的%——氧飽和度
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,非氧化PO2↑(氧合)PO2↓(氧離)第5章新呼吸系統(tǒng)④
Hb+O2的結(jié)合或解離曲線呈S形
機制: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個亞基的協(xié)同效應(yīng)便呈現(xiàn)S形的氧離曲線特征。第5章新呼吸系統(tǒng)(三)氧離曲線特征及生理意義
1.上段:坡度較平坦。表明:PO2變化大時,
血氧飽和度變化小。意義:保證低氧分壓時的高載氧能力。
第5章新呼吸系統(tǒng)2.中段:坡度較陡。PO2降低能促進大量氧離
意義:維持正常時組織氧供。
3.下段:坡度更陡。
PO2稍有下降,血氧飽和度就急劇下降。
意義:維持活動時組織氧供。
上中下第5章新呼吸系統(tǒng)
P50:Hb氧飽和度達到50%。P50表示氧離曲線的正常位置。
●P50↑:表明Hb對o2的親和力↓(氧離易)即曲線右移(下移):Pco2↑PH↓2,3-DpG↑T↑
●P50↓:表明Hb對o2的親和力↑(氧離難),即曲線左移(上移):Pco2↓PH↑2,3-DpG↓T↓Pco↑(四)影響氧離曲線的因素第5章新呼吸系統(tǒng)
1.
Pco2↑PH↓Pco2↑PH↓→氧離曲線右移Pco2↓PH↑→氧離曲線左移
(1)[H+]↑→促進Hb鹽鍵形成→Hb構(gòu)型變?yōu)門型→Hb與o2親和力↓→氧離曲線右移→氧離易(組織)
(2)[H+]↓→促進Hb鹽鍵斷裂→Hb構(gòu)型變?yōu)镽型→Hb與o2親和力↑→氧離曲線左移→氧合易(肺)這種酸度對Hb與o2親和力的影響,稱為波爾效應(yīng)(Bohreffect),其意義:①在肺臟促進氧合②在組織促進氧離。第5章新呼吸系統(tǒng)
2.溫度
(1)T↑→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)T↓→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,應(yīng)防組織缺o2
冬天,末梢循環(huán)↓+氧離難→局部紅、易凍傷第5章新呼吸系統(tǒng)3.2,3-DpG
(1)高原缺氧→RBC無氧代謝↑
→DpG↑→氧離曲線右移→氧離易注:①這一效應(yīng)是機體對低o2適應(yīng)的重要機制;②但此時肺泡Po2↓,RBC無氧代謝產(chǎn)生過多的DpG,也防礙了在肺部的氧合,故是否對機體有利尚無定論。
(2)大量輸入冷凍血→DpG↓→氧離曲線左移→氧離難(∵冷凍血3周后,RBC無氧代謝停止,DpG↓)
故:應(yīng)注意缺氧。第5章新呼吸系統(tǒng)4.Pco↑Pco↑→曲線左移→氧離難∵①co與Hb親和力>o2與Hb親和力250倍;②co與Hb的結(jié)合位點與o2相同;③co與Hb的某亞基結(jié)合后,將增加其余三個亞基對o2的親和力。5.Hb本身的性質(zhì)
Hb的Fe2+→Fe3+:Hb失去結(jié)合o2的能力(如亞硝酸鹽)異常Hb:Hb的運o2能力↓(如地中海貧血)
胎兒Hb:與o2親和力>成人,這與胎兒所處的低氧環(huán)境是相適應(yīng)的。第5章新呼吸系統(tǒng)三、CO2的運輸(一)物理溶解:5%(二)化學(xué)結(jié)合:95%⒈HCO3-的形式:88%(1)反應(yīng)過程:
(2)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)運載體,Cl-轉(zhuǎn)移維持電平衡,促進CO2化學(xué)結(jié)合的運輸;③需酶催化;④在RBC內(nèi)反應(yīng),在血漿內(nèi)運輸。碳酸酐酶H2CO3HCO3-+H+CO2+H2O第5章新呼吸系統(tǒng)CO2的運輸碳酸酐酶第5章新呼吸系統(tǒng)⒉氨基甲酸血紅蛋白的形式:7%
(1)反應(yīng)過程:
HbNH2O2+H++CO2(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雖不是主要運輸形式,卻是高效率運輸形式,⑤帶滿O2的Hb仍可帶CO2。在組織在肺臟HHbNHCOOH+O2第5章新呼吸系統(tǒng)在組織氧與二氧化碳運輸形式第5章新呼吸系統(tǒng)第5章新呼吸系統(tǒng)在肺臟氧與二氧化碳運輸形式第5章新呼吸系統(tǒng)第5章新呼吸系統(tǒng)(三)CO2解離曲線
CO2解離曲線是表示血液中CO2含量與PCO2間關(guān)系的曲線。
第5章新呼吸系統(tǒng)從圖中可見: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。②V血A點CO2的含量為52ml/100ml,而A血B點CO2的含量降為48ml/100ml,說明血液流經(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。第5章新呼吸系統(tǒng)(四)
影響CO2運輸?shù)囊蛩?/p>
1.O2與Hb結(jié)合的氧合作用對CO2運輸?shù)挠绊?/p>
HbNH2O2+H++CO2
∵HbO2的酸性高,難與CO2結(jié)合,反應(yīng)向左進行;∴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。∵HHb的酸性低,易與CO2結(jié)合,反應(yīng)向右進行;∴在肺中,Hb與O2結(jié)合,促使CO2釋放。
2.PCO2差對CO2運輸?shù)挠绊懸騂CO3-運輸形式的反應(yīng)方向取決于PCO2差。在肺臟在組織HHbNHCOOH+O2第5章新呼吸系統(tǒng)第四節(jié)呼吸運動的調(diào)節(jié)
本節(jié)討論的中心內(nèi)容:●調(diào)節(jié)呼吸運動的中樞?●呼吸為什么有節(jié)律?●調(diào)節(jié)呼吸運動的環(huán)節(jié)?第5章新呼吸系統(tǒng)第5章新呼吸系統(tǒng)一、呼吸中樞
延髓是呼吸基本中樞,腦橋是呼吸調(diào)整中樞。
第5章新呼吸系統(tǒng)(一)腦干呼吸神經(jīng)元吸氣N元(I-N元):在吸氣相放電呼氣N元(E-N元):在呼氣相放電跨時相N元I-EN元:吸氣相放電并延續(xù)到呼氣相
E-IN元:呼氣相放電并延續(xù)到吸氣相
呼吸N元放電類型模式第5章新呼吸系統(tǒng)(二)呼吸神經(jīng)元的分布
1.腦橋呼吸神經(jīng)元組:主要集中于旁臂內(nèi)側(cè)核和Kolliker-Fuse核,前者存在E-N元和跨時相N元;后者存在I-N元。
第5章新呼吸系統(tǒng)
2.延髓背側(cè)呼吸神經(jīng)元組(DRG):
主要集中于孤束核的腹外側(cè)部,大多數(shù)屬I-N元,E-N元僅占5~6%,軸突投射到膈肌和肋間外肌運動N元,引起吸氣。
第5章新呼吸系統(tǒng)
3.延髓腹側(cè)呼吸神經(jīng)元組(VRG):按功能又分如下區(qū)域:①后疑核尾段:主含E-N元,引起主動呼氣;②面N后核頭段:主含E-N元,抑制I-N元的活動;③疑核中段:主含I-N元,引起吸氣;還含有直接支配咽喉部輔助呼吸肌的I-N元和E-N元;④疑核頭段:是含有各類呼吸性中間N元的過度區(qū),被認(rèn)為是呼吸節(jié)律發(fā)源部位。第5章新呼吸系統(tǒng)(三)呼吸節(jié)律形成的機制
1.基本呼吸節(jié)律形成的起源部位早已肯定是在延髓,近代研究發(fā)現(xiàn)延髓頭端前包欽格復(fù)合體是其關(guān)鍵部位。
2.基本呼吸節(jié)律形成的學(xué)說:
(1)起步細(xì)胞學(xué)說:節(jié)律性呼吸是由延髓內(nèi)具有起步樣活動的N元的節(jié)律性興奮引起的。在新生動物離體腦片的研究表明,前包欽格復(fù)合體中存在著類似的電壓依賴性起步N元,被認(rèn)為是呼吸節(jié)律發(fā)源部位。第5章新呼吸系統(tǒng)
(2)N元網(wǎng)絡(luò)學(xué)說:該學(xué)說認(rèn)為,節(jié)律性呼吸依賴于延髓內(nèi)呼吸N元之間復(fù)雜的相互聯(lián)系和相互作用?!裎鼩饣顒影l(fā)生器:①向下興奮延髓I-N元→脊髓吸氣肌運動N元→吸氣;②向上興奮腦橋呼吸調(diào)整中樞→抑制延髓I-N元;③興奮吸氣切斷機制N元?!裎鼩馇袛鄼C制:吸氣活動發(fā)生器、延髓I-N元、腦橋呼吸調(diào)整中樞和肺牽張感受器的沖動→興奮總和達到某一閾值→反饋抑制延髓I-N元的活動→切斷吸氣,從而使吸氣轉(zhuǎn)化為呼氣。第5章新呼吸系統(tǒng)
吸氣活動發(fā)生器和吸氣切斷機制模型
H+CO2第5章新呼吸系統(tǒng)二、呼吸運動的反射性調(diào)節(jié)(一)肺牽張反射(黑-伯反射)
指肺擴張或萎陷引起的吸氣抑制或興奮的反射。包括肺擴張、肺縮小反射。
1.肺萎陷反射(肺縮小反射)
肺萎陷較明顯時引起吸氣的反射。在平靜呼吸調(diào)節(jié)中的意義不大,但對阻止呼氣過深和肺不張等可能起一定作用。第5章新呼吸系統(tǒng)
2.肺擴張反射:
過程:肺擴張→肺牽感器興奮→迷走N→延髓→興奮吸氣切斷機制N元→吸氣轉(zhuǎn)化為呼氣。
意義: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。
特征:①敏感性有種屬差異;②正常成人平靜呼吸時這種反射不明顯,深呼吸時可能起作用;③病理情況下(肺充血、肺水腫等)肺順應(yīng)性降低時起重要作用。
第5章新呼吸系統(tǒng)1.外周化學(xué)感受器存在于頸動脈體和主動脈體,前者主要參入呼吸調(diào)節(jié),后者則在循環(huán)調(diào)節(jié)方面較為重要。
適宜刺激:對PO2↓、PCO2↑、[H+]↑高度敏感(對PO2↓敏感,對O2含量↓不敏感),且三者對化學(xué)感受器的刺激有相互增強的現(xiàn)象。
(二)化學(xué)感受性反射調(diào)節(jié)第5章新呼吸系統(tǒng)頸動脈體和主動脈體化學(xué)感受性反射PO2↓[H+]↑PCO2↑等↓
頸動脈體和主動脈體外周化學(xué)感受器(+)竇、弓N孤束核心血管中樞興奮性改變呼吸中樞(+)心率↓、冠脈舒心輸出量↓皮膚、內(nèi)臟骨骼肌血管縮
心率、心輸出量、外周阻力↑外周阻力↑>心輸出量↓血壓↑↓↓↓↓↓↓↓呼吸加深加快↓↓間接第5章新呼吸系統(tǒng)2.中樞化學(xué)感受器
位于延髓腹側(cè)表面下0.2mm的區(qū)域,可分為頭、中、尾三部分。
適宜刺激:對H+高度敏感,不感受缺O(jiān)2的刺激。因血液中H+不易透過血-腦屏障,乃通過CO2易透過血-腦屏障進入腦脊液發(fā)揮刺激作用的。第5章新呼吸系統(tǒng)CO2透過血-腦屏障第5章新呼吸系統(tǒng)第5章新呼吸系統(tǒng)
3.
CO2、H+和低O2對呼吸運動的調(diào)節(jié)
(1)CO2:↑1%時→呼吸開始加深;PCO2↑↑4%時→呼吸加深加快,肺通氣量↑1倍以上;↑6%時→肺通氣量可增大6-7倍;↑7%以上→呼吸減弱=CO2麻醉。PCO2↓→呼吸減慢(過度通氣后可發(fā)生呼吸暫停)。
機制: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透過血腦屏障進入腦脊液:
CO2+H2O→H2CO3→H++HCO3-PCO2↑第5章新呼吸系統(tǒng)
特點:
①CO2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(CO2
麻醉)時,起著重要作用。第5章新呼吸系統(tǒng)(2)[H+]:
[H+]↑→呼吸加強
[H+]↓→呼吸抑制
[H+]↑→呼吸抑制
機制:類似CO2。
特點:
①主要通過刺激外周化學(xué)感受器而引起的②[H+]↑對呼吸的調(diào)節(jié)作用<PCO2↑;③∵[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。;第5章新呼吸系統(tǒng)
(3)低氧:
缺氧對呼吸中樞的直接作用是抑制,并與缺氧程度呈正相關(guān):
輕度缺氧時表現(xiàn)為呼吸增強。
嚴(yán)重缺氧時呼吸減弱,甚至停止。
特點:①缺氧對呼吸的刺激作用遠不及PCO2和[H+]↑作用明顯,僅在動脈血PO2<80mmHg以下時起作用;
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