第五章 呼吸系统

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第五章 呼吸系统. 呼吸的概念: 机体与外界环境之间的气体交换过程,称为呼吸。 呼吸维持新陈代谢和其他功能活动所必需的基本过程之一。 呼吸的全过程:. 第一节 肺通气 肺通气的概念: 肺与外环境之间进行气体交换的过程。 参与器官:呼吸道、肺泡、胸廓等 一、肺通气原理 (一) 肺通气的动力 1. 呼吸运动 肺通气的原动力 肺本身不具有主动张缩的能力, 它的张缩是由胸廓的扩大和缩小所引起。. ( 1 )过程 横膈的上下运动。平静呼吸时横膈的移动范围在 1 - 2 cm ,深呼吸时可达 7 - 10 cm 。膈肌是最重要的吸气肌。 - PowerPoint PPT Presentation

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第五章 呼吸系统

• 呼吸的概念:

机体与外界环境之间的气体交换过程,称为呼吸。

呼吸维持新陈代谢和其他功能活动所必需的基本过程之一。

呼吸的全过程:

第一节 肺通气 肺通气的概念:肺与外环境之间进行气体交换

的过程。参与器官:呼吸道、肺泡、胸廓等一、肺通气原理(一) 肺通气的动力 1. 呼吸运动 肺通气的原动力 肺本身不具有主动张缩的能力, 它的张缩是由胸廓的扩大和缩小所引起。

( 1 )过程

• 横膈的上下运动。平静呼吸时横膈的移动范围在 1 - 2 cm ,深呼吸时可达 7 - 10 cm 。膈肌是最重要的吸气肌。

• 肋骨的升降运动。平静呼吸时,呼气肌基本上没有收缩活动,因此呼气是被动的。

( 2 )型式: 1 )腹式呼吸和胸式呼吸 腹式呼吸: 膈肌收缩、舒张活动为主的呼吸运动。 胸式呼吸: 肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动。

2 )平静呼吸和用力呼吸平静呼吸: 安静状态下的呼吸运动,频率 12~18 次 /

分 特点:吸气是主动的,呼气是被动的。用力呼吸或深呼吸: 特点:吸气、呼气都是主动的。

平静呼吸运动过程:

• 吸气运动 吸气肌:膈肌,肋间外肌等收缩• 呼气运动 吸气肌:膈肌,肋间外肌舒张,胸廓减

小,肺依自身回缩力而回位

用力呼吸运动过程:吸气运动吸气肌: 膈肌,肋间外肌、辅助吸气肌收缩。

呼气运动 呼气肌: 肋间内肌收缩 腹肌收缩 、膈肌,肋间外肌舒张

用力呼吸运动

按 深 浅 按 部 位 平 静 呼 吸 加 强 呼 吸 胸 式 腹 式 吸 ( 主 ) 呼 ( 被 ) 深吸 ( 主 ) 深呼 ( 主 )吸气肌 缩 松 缩 松 肋间外肌 ( 主 ) 膈肌 ( 主 )( 肋间外肌、膈肌 )吸辅肌 — — 缩 松 — — ( 胸锁乳突肌 )呼气肌 — — — 缩 — —( 肋间内肌 )胸廓三径 前后左右两径 上下径胸腔容积肺内压意 义 入肺 出肺 入肺 出肺 妊娠、腹水 胸膜炎 胸膜腔 积 液注意:( 1 )主动:有肌肉收缩;被动:只有肌肉放松,无肌缩。 ( 2 )通常胸、腹式呼吸同时存在。

2. 肺内压: 指肺泡内的压力 平静呼吸: ±1-2mmHg

3. 胸内压 : 胸膜腔内的压力 测量 : 直接 间接 形成: 胸内压 = 肺内压 - 肺回缩力 = 大气压 - 肺回缩力 = - 肺回缩力 意义: 维持肺的扩张状态 ; 促进静脉和淋巴回流

大气压=0胸内压= -肺回缩力

平静呼气末: - 5 ~ -3 平静吸气末: -10 ~ -5

胸内压= 肺内压 肺回缩力

吸气末、呼气末

肺内压=大气压

小结:( 1 ) 呼吸运动是肺通气的原动力。( 2 ) 肺内压与大气压之间的压力差推动气体

进出肺 , 是肺通 气的直接动力。( 3 ) 胸膜腔内压维持肺处于扩张状态。 胸膜腔封闭性被破坏,气体进入胸膜腔,这种状态称

为气胸( pneumothorax )。

外伤导致胸壁破损,胸膜腔与大气直接接通,称为开放性气胸。

(二)肺通气的阻力 弹性阻力 70%

肺通气的阻力 非弹性阻力 30%

1. 弹性阻力和顺应性 (compliance)

弹性阻力( R ) :

物体对抗外力作用所引起的变形

的力。

顺应性 : (compliance)

在外力作用下弹性组织的可扩张性度量弹性阻力 指单位跨壁压(跨肺压、跨胸壁压)变化 ( P△ ) ,

所引起的容积(△ V )变化。

△ V△ P==

R1

C ( L/cmH2O )

肺顺应性: CL 用单位跨肺压的变化所导致的肺容积变化。

CL

△ V△ P=

△V: 肺容积变化

△P :跨肺压 (肺内压-胸内压) 压力变化

( 0.2 L/cmH2O )

(1) 肺的弹性阻力和顺应性:

肺弹性阻力的来源: 肺组织弹性回缩力及表面张力。 表面张力: 在液 - 气界面上,由于液体分子之间的吸

引 力大于气体分子之间的吸引力,而使表面 积趋向于缩小的力。

1) 静态肺顺应性曲线

滞后现象: 呼气和吸气时的肺顺应性曲线并不重叠 的现象。

产生原因: 肺泡液 - 气界面的表面张力 盐水代替空气 测定肺的顺应性,滞后现象不明显。

充空气

充盐水

用同等压力充空气和盐水,何者易扩张肺?

充盐水

2 )弹性阻力的来源: ① 弹性回缩力 1/3

②肺泡液 - 气界面的表面张力 2/3

Laplace 定律 P = 2T / r P : 肺泡内压力 T :肺泡表面张力 r :肺泡半径

表面活性物质( pulmonary surfactant ):

成分:二棕榈酰卵磷脂分泌部位 : 肺泡 II 型细胞分泌 作用:降低肺泡表面张力 1. 维持大小肺泡的稳定性 2. 防止肺水肿 3. 降低吸气阻力 , 减少吸气做功

正常值成人两肺总顺应性约为 0.2L/cm H2O

(2) 胸廓的弹性阻力和顺应性

胸廓顺应性 = 胸廓容积的变化 / 跨壁压的变化

R总 = RL + R chw 1 / C总 = 1 / CL + 1 / C chw

胸廓自然位置时的肺容量约相当于肺总量的67%, 胸廓无变形 , 不表现弹性阻力。

不同状态下胸廓弹性回缩力对呼吸的影响

无 向外吸气的动力

向内吸气的阻力

2. 非弹性阻力 惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力

R 1 / r∝ 4

气道阻力: 用维持单位时间内气体流量所需的压力差表示。 = 大气压与肺内压之差 / 单位时间内气体流量

气道阻力 主要存在于主支气管等大气道。 细支气管、终末细支气管尽管口径很小, 但数量极多,因而总阻力很小。在疾病情况下细支气管对气道阻力影响很大。 细支气管平滑肌受副交感神经和交感神经 双重支配。

影响气道口径的因素 ( 1 )跨壁压 : 指呼吸道内外的压力差。 呼吸道内压力高,跨壁压增大, 管径被动扩大,阻力变小。( 2 )肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用: 小气道 弹性纤维 胶原纤维 对气道壁的牵拉作用 保持没有软骨组织支持的细支气管的通畅

( 3 )自主神经系统对气道管壁平滑肌的调节

①双重神经支配: 副交感神经: 递质: ACh

受体: M 型 作用:气道平滑肌收缩,管径减小,阻力增加

交感神经: 递质: NE

受体: β 型 作用:气道平滑肌舒张,管径增大, 气道阻力减小 .

临床应用拟肾上腺素能药物

②非肾上腺素非乙酰胆碱( NANC )共存递质的调制 :神经肽( VIP 、神经肽Y 、速激肽)

VIP 、神经肽 Y 、速激肽

VIP 、神经肽 Y 、速激肽

Ach调制递质的释放

调制对递质的反应 效应器的反应

调制对递质的反应 效应器的反应

( 4 )化学因素的影响: 儿茶酚胺 气道平滑肌舒张 前列腺素 E2

F2a

过敏反应肥大细胞 组胺 白三烯 气道平滑肌收缩 CO2 支气管、肺 C类纤维反射性

气道上皮合成、释放内皮素

哮喘病人肺内皮素合成、释放

二. 肺通气功能的指标 (一)肺容积和肺容量  

1.肺容积 四种基本肺容积 ( 1 )潮气量 (tidal volume) : 每次呼吸时吸入或呼出的气体量。 正常成年人平静呼吸时平均为 500 mL 。

( 2 )补吸气量或吸气储备量 1500 - 2000 mL 。 ( 3 )补呼气量或呼气储备量 900 - 1000 mL ( 4 )残气量 : 最大呼气末尚存留于肺中不能呼出的气体 量。正常成年人约为 1000 - 1500 mL 。

2. 肺容量 两项或两项以上的肺容积相加,为肺容量。 (1) 深吸气量 :

平静呼气末 作最大吸气时所能吸入的气量

深吸气量 = 潮气量 +补吸气量

(2)功能残气量 : 残气量 +补呼气量 =2500 mL

生理意义 :

缓冲呼吸过程中肺泡气氧和二氧化碳分压

(3) 肺活量 (vital capacity,VC) : 概念:一次最大吸气后从肺内所能呼出的最大

气体量。肺活量 = 潮气量 + 补吸气量 + 补呼气量。

正常值:成年男性平均 3500 mL , 女性平均 2500 mL

意义:反映了肺一次通气的最大能力。 可作为肺通气功能的指标。

用力肺活量 (forced vital capacity,FVC)

一次最大吸气后,尽力尽快呼气所能呼出的最大气量。

用力呼气量(时间肺活量 timed vital capacity )概念: 受试者以最快速度呼气,分别测定第 1 sec 、

2 sec 、 3 sec 末所呼出的气体量,计算其所占肺活量的百分比,分别称为第 1 sec 、 2 sec 、 3 sec 的时间肺活量。

正常值:成年人各为 83% 、 96% 和 99% 。

意义:反映肺通气阻力的变化, 评价肺通气功能的较好指标。

• 阻塞性肺疾病患者肺活量可能正常, 但时间肺活量显著降低。

用力肺活量 (FVC) 和用力呼气量 (FEV) A.正常人 B. 气道狭窄患者 纵坐标的“ 0” 等与残气量

FEV1

FEV1

FVC

FVC

(二) 肺通气量和肺泡通气量 1. 肺通气量( 1 )每分通气量 (minute ventilation volume)      指每分钟进或出肺的气体总量,    每分通气量   = 潮气量 × 呼吸频率    6000~9000 mL 500 mL 12~18

( 2 )最大随意通气量 : 以最快速度、最大深度呼吸时的每分通气量为 每

分最大随意通气量。 一般可达 70 - 150 L/min 可了解肺通气功能的储备能力。

通气贮量百分比 = 最大随意通气量—每分平静通气量

最大随意通气量 X 100%

呼吸时的肺容积变化示意图

2.无效腔和肺泡通气量

生理无效腔 = 解剖无效腔 + 肺泡无效腔 肺泡通气量 = (潮气量 -无效腔 × 呼吸频率 平静呼吸: 肺泡通气量 = ( 500 – 150 ) × 12 = 4.2 (L/min)

深慢呼吸: 肺泡通气量 = ( 1000 – 150 ) × 6 = 5.1

(L/min)

浅快呼吸: 肺泡通气量 = ( 250 – 150 ) × 24 = 2.4

(L/min)

潮 ml

频率(次 /分)

肺通气量( ml/ 分)

肺泡通气量 ( ml/ 分)

平静呼吸 500 16 500 × 16

= 8000

( 500-150 ) × 16

= 5600

浅快呼吸 250 32 250 × 32

= 8000

( 250-150 ) × 32

= 3200

深慢呼吸 1000 8 1000 × 8

= 8000

( 1000-150 ) × 8

= 6800

从上表可看出三个问题 :

① 肺通气量>肺泡通气量 ② 肺泡通气量受呼吸频率与深度的影响 ③ 深慢呼吸比浅快呼吸更有效

3.临床:

① 肺炎出现浅快呼吸,应纠正;

②人工呼吸应深而慢,不宜浅快。

第二节 肺换气和组织换气一 . 气体交换基本原理(一) 气体的扩散 肺泡、组织与血液之间气体交换是通过扩散进行的。 在海平面,空气的压力为 760 mm Hg , 由 O2构成的压力为 158.4 mm Hg

( 760 mm Hg 20.84% ),简称 O2 分压。 肺泡气中: O2 分压低于空气的 O2 分压, CO2 分压则远大于空气的 CO2 分压。

影响气体分子在液体和液 - 气之间扩散的因素:

1. 气体的分压差( P )2. 气体分子量( MW )和物理溶解度( S )3. 扩散面积( A )和距离( d )4.温度 (T)

P A S T 扩散速率 D = —————— d MW

( 二 ) 呼吸气体和人体不同部位气体的分压 空气 PO2159mmHg PCO20.3mmHg

血液

PO2 104mmHg

CO240mmHg 肺泡

PO2 104mmHg

CO240mmHg 肺泡PO2 40mmHg

CO246mmHg

PO2 40mmHg CO246mmHg

二、肺换气(一)肺换气过程 O2 与 CO2 在血液和肺泡间扩散迅速,

0.3s 内可达平衡。 血液流经肺毛细血管时间约 0.7s , 1/3 时已完成肺换气。

(二)影响肺换气的因素

1. 呼吸膜的厚度肺泡内气体与肺泡壁毛细血管之间共有 6 层结构(<1 m),构成呼吸膜 (respiratory membrane)。

1) 肺泡内表面的液体层及其表面的表面活性物质;2) 肺泡上皮细胞;3) 上皮基底膜;4) 弹力纤维和胶原纤维构成的网状间隙;5) 毛细血管基底膜;6) 毛细血管内皮细胞。

呼吸膜厚度增加一倍,气体扩散速率即降低一倍。

2. 呼吸膜的面积 正常成年人呼吸膜总面积达 70 m2 。 安静状态时仅有 40 m2 参与气体交换, 很大的储备面积。• 运动,毛细血管开放数量、程度增加,面积• 肺不张、肺气肿、肺叶切除等情况下呼吸膜面

积减少。

3. 通气 /血流比值 (ventilation/perfusion ratio)概念 :

是指每分种肺泡通气量( VA )和每分肺血流量( Q )之间的比值,简写为 VA/Q 。正常成年人安静时约为 0.84

(肺泡通气量 4200 mL / 肺血流量 5000 mL )

VA/Q <0.84

肺泡气 CO2 及 O2 分压很快与静脉血的 CO2 及 O2 分压达到平衡,流经肺泡的静脉血相当于未进行气体交换就回到心脏,犹如发生了动-静脉短路。

VA/Q >0.84

肺泡气 CO2 及 O2 分压与湿润的空气相等,但由于没有血流,同样不能进行气体交换,相当于出现了无效腔。这种无效腔称为生理无效腔。

( 三 ) 肺扩散容量 气体在单位 (1mmHg) 分压差作用下,每分钟通过

呼吸膜扩散的气体 ml数为肺扩散容量 (diffusion capacity of lung,DL).

V DL= PA – PC

V :每分钟通过呼吸膜的气体容积( ml / min ) PA :肺泡气中该气体的平均分压 PC :肺毛细血管血液内该气体的平均分压 DL 测定呼吸气通过呼吸膜的能力的一种指标。

• 正常人安静状态

O2 的 D 平均约为 20ml / min

CO2 的 DL 平均约为 O2 的 20倍

• 运动时 DL : 肺泡膜面积、肺毛细血管血流量

• 肺疾病 DL : 肺泡膜面积 、扩散距离增加

第三节 气体在血液中的运输

一 . O2 的运输 正常情况下,在血液中运输的 O2中 98.5% 以与红细胞内血红蛋白相结合的方式存

在, 1.5% 以单纯物理溶解方式存在。 O2 与血红蛋白的可逆性结合

特征:1.反应快、可逆、不需酶催化、受 PO2 的影响

2.氧合反应: Fe2+ 与 O2 的结合 1个珠蛋白3.1 分子 Hb 4个血红素 - 4 分子 O

2

4. O2 与血红蛋白结合或解离曲线呈 S 形

上段 :Po2 mmHg( 100→60 ), 氧饱和度 97%-90%.(Po2 变化大而 O2饱和度变化小轻度缺氧不影响氧的运输)

高压氧时增加的是: 物理溶解的氧, 为运氧的主要方式

中段 : Po2 mmHg(60→40 )(Po2轻度变化可使 O2饱和度发生很大变化,细胞 Po2低可释放氧供给组织细胞反之, Po2稍增即可明显提高 HbO2 和血氧含量

下段 : Po2 mmHg(15→40 ) 供氧

二 . CO2 的运输 血液中的 CO2 两种形式运输 :

物理溶解的 CO2约占总运输量的 5% ,

主要是碳酸氢盐 化学结合的占 95%

氨基甲酸血红蛋白

1 、物理溶解方式: 每 100 ml 的血液只能运输 0.3 ml 的 CO2 。2 、碳酸氢盐结合方式: 从组织扩散入血液的 CO2 进入红细胞后形成

H2CO3 ,进一步解离成 HCO3- 和 H+ 。 HCO3

-载体扩散入血液( Cl- 同时进入红细胞),多余的 H+

与血红蛋白结合。3 、氨基甲酸血红蛋白结合方式: 一部分 CO2 与血红蛋白的氨基结合生成氨基甲酸血红蛋白。

第四节 呼吸运动的调节

一 . 呼吸中枢与呼吸节律的形成(一)呼吸中枢 1.脊髓(初级中枢) 肋间神经

膈神经 呼吸肌运动

2.低位脑干 (脑桥、延髓 )在不同水平横断脑干,呼吸节律发生不同改变 中脑 -脑桥横断( A 平面) 呼吸节律无明显变化 延髓 -脊髓横断 (D 平面 ) 呼吸停止 脑桥上 -中部横断 (B 平面 ) 呼吸变慢、深,若切断迷走神经,吸气延长, 偶发呼气中断 -长吸式呼吸 脑桥 -延髓( C 平面) 喘息样呼吸,不规则呼吸

A 平面

B 平面

C 平面

D 平面

作用于中枢化学感受器的机理

[H + ]↑ 对呼吸的影响

中枢化学感受器对 PCO2↑ 的反应

呼吸神经元分类 根据呼吸神经元放电与呼吸节律的关系, 将呼吸神经元分为多种类型。 吸气神经元、呼气神经元呼吸神经元分布 延髓呼吸神经元分布两个区: 背侧呼吸组神经元 ( dorsal respiratory group,DRG ) 腹侧呼吸组神经元 ( ventrtal respiratory group,VRG)

脑桥呼吸神经元群( PRG ):位于脑桥嘴段背外侧的臂旁内侧核( NPBM )和

Kölliker-Fuse ( KF )核 ,合称 PBKF核群。 臂旁内侧核中存在 呼气神经元 跨时相神经元 延髓核团 KF核中存在 - 吸气神经元 形成调控呼吸的神经元回路 切断双侧迷走神经,损毁 PBKF核群—长吸

作用:限制吸气,吸气向呼气转换

DRG

VRG

3.高位脑 大脑皮层、边缘系统、下丘脑大脑皮层:随意呼吸调节系统低位脑干:不随意自主呼吸节律调节系统

临床:自主呼吸、随意呼吸分离现象

(二) 呼吸节律形成机制

1.呼吸节律起源于延髓 20世纪 20年代的研究显示: 延髓可独立地产生呼吸节律,而在脑桥上部存在促

进吸气向呼气转换的呼吸调整中枢。 20世纪 80年代 新生大鼠离体脑干脊髓制备: 发现延髓头端外侧区的 pre-Bötzinger Complex

式呼吸节律起源的关键部位。

机制:①起步细胞学说 ②神经元网络学说 ① 起步细胞学说: 延髓内有起步样神经元的节律性兴奋 呼吸节律 新生大鼠离体脑干脊髓制备的研究表明: pre-Bötzinger Complex 有类似电压依赖性神经元

(是否存在成年整体动物?方法学的限制)

②神经元网络学说 呼吸节律的产生是延髓内呼吸神经元间复杂的相互联系、相互作用。

多种模型:最有影响 20世纪 70年代呼吸模型 ①中枢吸气活动发生器 ② 吸气切断机制

脑桥 ( + )

( + )

延髓 ( + )

( + )

( + )

( + )

脊髓

效应器 吸气肌 呼气 舒张 收缩

脑桥 KF核

吸气切断机制吸气抑制神经元

中枢吸气活动发生器 pre-Bötzinger Complex

吸气神经元 呼气神经元Böt C

吸气肌运动神经元

肺扩张 肺牵张感受器

二.呼吸运动的反射性调节

(一)化学感受性呼吸反射 1.化学感受器 适宜刺激是血 O2 、 CO2 分压和 H+浓度变化。

外周化学感受器对血 O2 分压和 H+高度敏感。

( 1 ) 外周化学感受器外周化学感受器( peripheral chemorecepto

r )颈动脉体:主要参与呼吸调节 主动脉体:在循环调节方面较为重要 I 型球细胞(化学感受细胞) 颈动脉体内 II 型鞘细胞 I 型细胞直接或间接与神经末梢形成突触联系,

被认为是化学感受细胞。

窦神经传入纤维末梢穿插 I 型球细胞 II 型鞘细胞 突触联系方式:单向、交互、缝隙连接

ACh

ACh

NE

NE

• 交互突触的反馈环路  释放递质 调节化学感受器敏感性。

• 机制: I 型球细胞受刺激  胞浆 Ca2+ 递质 释放( ACh 、 NE 、神经活性肽) 传入神经兴奋 传入冲动

记录游离的颈动脉体的传入神经单纤维动作电位发现: ①灌注液中 PO2 、PCO2 和 H+浓度 , 传入冲动 ② 保持灌注液中 PO2 在正常的 100mmHg,仅减少血

流量  传入冲动 血流量 颈动脉体摄取的 O2量相对增加, 细胞外液 PO2  (供 O2<耗 O2)  结论: 化学感受器 适宜刺激是血 O2分压 和 H+浓度 两种因素同时作用比单一因素作用强     

( 2 ) 中枢化学感受器( central

chemoreceptor )位于延髓腹外侧部浅表部位左右对称

分为头( R )、 中间( I )、 尾( C ) 三个部分。

生理刺激脑脊液、局部细胞外液 H+

头( R )、尾( C ):化学感受性

中间( I ):中继站

呼吸中枢

血液中的 H+ 不易穿过血 -脑脊液屏障 血 -脑屏障 血液中 H+浓度的变化对化学感受神经元的作用较小

CO2 可以自由通过血 -脑脊液屏障 血 -脑屏障 CO2 对化学感受神经元没有直接刺激作用 HCO3

-

CO2 + H2O H2CO3 +

H+ 化学感受神经元

作用机制

CO2+H2O H2C03

HCO3

- + H+H+

2. CO2 、 H+ 和 O2 对呼吸的影响(1) CO2 : 影响:吸入含有一定浓度 CO2 的混合气体导致肺泡气

PCO2 动脉血 PCO2 呼吸加深加快 肺通气量 肺泡通气量

两条途径:①刺激中枢化学感受器 主要,潜伏期较长

CO2 分压的升高导致脑脊液或血液 H+浓度的升高,兴奋中枢化学感受器。

②刺激外周化学感受器 次要,但潜伏期较短。 窦神经 延髓 呼吸深、快 迷走神经

CO2调节呼吸最重要的生理性化学因素

• 一定水平的 PCO2 维持呼吸中枢兴奋性;• PCO2 动脉血 PCO2 呼吸加深加快 • PCO2 肺泡气、动脉血 PCO2 呼吸中枢抑制(呼吸困难、头痛、头昏、甚昏迷,出现 CO2麻醉)

( 2 ) H+ 对呼吸的影响:影响:动脉血 H+浓度 呼吸加深加快 降低则导致呼吸抑制。途径: H+ 通过刺激外周化学感受器兴奋呼吸 • 血液中的 H+难以通过血 -脑脊液屏障 血 -脑屏障,• 外周化学感受器在 H+浓度升高导致的呼吸反

应中起主要作用。

( 3 )低氧对呼吸的影响:影响:动脉血 PO2 呼吸兴奋 动脉血 PO2 呼吸抑制

途径:• 完全是通过刺激外周化学感受器所致。• 直接作用是抑制。• 严重缺氧时,当外周化学感受器的传入兴奋不足以克服低氧的直接抑制作用,终将导致呼吸抑制。

(二) Hering-Breuer反射:

吸气时支气管、细支气管被扩张,管壁平滑肌层内的牵张感受器受到牵拉刺激而兴奋。牵张感受器的兴奋导致吸气抑制,促使吸气向呼气转化。这一反射称为肺牵张反射( pulmonary stretch reflex )或 Hering-Breuer反射。

包括:肺扩张反射    肺萎陷反射

1.肺扩张反射:   充气或扩张   抑制吸气的反射特点:阈值低,   适应慢 2.肺萎陷反射:  肺萎陷  吸气反射

(三)呼吸肌本体感受性反射• 骨骼肌本体感受器:肌梭、腱器官牵张刺激 肌梭 反射性 同块肌肉收缩

动物实验: ①切断迷走神经、颈 7 横断、排除相应传入冲动 牵拉膈肌 膈肌 肌电活动 ②切断胸脊神经背根 呼吸运动

(四)防御性呼吸反射

1.咳嗽反射 感受器 : 喉、气管、支气管的粘膜 大支气管以上对机械刺激敏感 支气管 二级支气管以下部位对化学刺激敏感

传入神经:迷走神经 中枢:延髓    触发一系列反射效应

反射效应:短促深吸气   声门紧闭   呼吸肌 强烈收缩   肺内压    声门突然打开       胸内压     气压差

  肺内气体高速冲出  异物、分泌物排除

2.喷嚏反射:  感受器:鼻粘膜  传入神经:三叉神经  中枢:延髓 反射效应: 腭垂下降,舌压向软腭,气流从鼻腔喷出  排除鼻腔的刺激物。

• 毛细血管旁感受器引起的呼吸反射

肺毛细血管充血 毛细血管 迷走神经肺泡壁间质积液 旁感受器 +

呼吸暂停 浅快呼吸 延髓 血压 心率

• 刺激某些穴位引起呼吸效应• 针刺人中穴急救:

针刺动物人中穴 膈肌呼吸运动

电刺激动物人中穴 膈神经 延髓呼吸神经元电活动改变

三、周期性呼吸异常的呼吸形式最常见: 陈 -施呼吸

• 比奥呼吸一次或多次强呼吸后,继以较长时间呼吸停止

见于脑损伤、脑压升高、脑膜炎常是死亡前出现的危机症状。

周期性呼吸型式示意图

• 基本概念: 腹式呼吸、胸式呼吸、肺内压、胸膜腔内压、 跨肺压、顺应性、表面活性物质、潮气量、 余气量、功能余气量、肺活量、滞后现象、 时间肺活量、每分通气量、肺泡通气量、 通气 /血流比值 (ventilation/perfusion ratio) 、 肺牵张反射或 Hering-Breuer反射( pulmonary

stretch reflex or Hering-Breuer reflex )

思考题:1 、试述肺通气的原动力及直接动力?2 、无效腔对肺泡通气量有何影响?3 、为什么说时间肺活量更能反映肺通气功能?4 、影响肺气体扩散的因素有那些?5 、通气 /血流比值偏离正常范围对肺气体交换有何不良影响?

6 、试述肺弹性阻力及其衡量标准。7 、试述肺表面活性物质的分泌、成分及其生理意义。8 、试述化学因素对呼吸运动有何影响?9 、切断双侧颈迷走神经呼吸运动有何变化?为什么?