人体生理学--第五篇--呼吸课件.ppt

人体生理学人体生理学第五章第五章 呼吸呼吸张兆强张兆强呼吸过程的三个环节呼吸过程的三个环节呼吸呼吸外呼吸外呼吸气体在血中的运输气体在血中的运输内呼吸内呼吸肺通气肺通气肺换气肺换气组织换气组织换气细胞内氧化代谢细胞内氧化代谢第一节第一节 肺通气肺通气肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程。肺通气：肺与外界环境之间的气体交换过程。一、肺通气的原理一、肺通气的原理（一一）肺通气的动力肺通气的动力直接动力：大气与肺泡气之间的压力差。直接动力：大气与肺泡气之间的压力差。原动力：呼吸肌的舒缩引起的呼吸运动。原动力：呼吸肌的舒缩引起的呼吸运动。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸1呼吸运动呼吸运动 （1）呼吸呼吸运动的运动的过程过程：（2）呼吸运动的形式：呼吸运动的形式：腹式呼吸与胸式呼吸。腹式呼吸与胸式呼吸。平静呼吸与用力呼吸。平静呼吸与用力呼吸。2呼吸时呼吸时肺内压肺内压的变化的变化 人工呼吸的原理：用人为的方法建立肺内压人工呼吸的原理：用人为的方法建立肺内压与大气压之间的压力差。与大气压之间的压力差。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸3胸膜腔内压胸膜腔内压 胸膜腔内压比大气压低，称为胸内负压。胸膜腔内压比大气压低，称为胸内负压。胸内负压是由肺的胸内负压是由肺的回缩回缩力形成的。力形成的。正常值正常值：平静吸气末：平静吸气末：-5-10mmHg 平静呼气末：平静呼气末：-3-5mmHg 胸内负压的生理意义：胸内负压的生理意义：维持肺泡处于维持肺泡处于扩张扩张状态，保证肺通气和肺状态，保证肺通气和肺换气；换气；促进静脉血和淋巴液的回流。促进静脉血和淋巴液的回流。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（二）肺通气的阻力（二）肺通气的阻力弹弹性性阻阻力力非非弹弹性性阻阻力力肺肺通通气气的的阻阻力力胸廓弹性阻力：胸廓弹性阻力：肺弹性阻力肺弹性阻力气道阻力：气道阻力：粘滞阻力粘滞阻力惯性阻力惯性阻力肺弹性回缩力：肺弹性回缩力：1/3肺泡表面张力：肺泡表面张力：2/3常态下可忽略不计常态下可忽略不计气流形式和速度、气道半径气流形式和速度、气道半径与胸廓所处的位置有关与胸廓所处的位置有关 人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸1弹性阻力和顺应性弹性阻力和顺应性 顺应性顺应性(C)：单位跨壁压变化：单位跨壁压变化(P)所引起的容所引起的容积变化积变化(V)：CV/P(L/cmH2O)顺应性顺应性(C)与弹性阻力与弹性阻力(R)呈反变关系。呈反变关系。（1）肺的弹性阻力和顺应性肺的弹性阻力和顺应性 肺的弹性阻力肺的弹性阻力肺的回缩力。肺的回缩力。肺的回缩力总是吸气的阻力，呼气的动力。肺的回缩力总是吸气的阻力，呼气的动力。肺的弹性阻力来自：肺的弹性阻力来自：肺的弹性回缩力肺的弹性回缩力(1/3););肺泡表面张力肺泡表面张力(2/3)。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸肺泡表面张力与肺泡表面活性物质肺泡表面张力与肺泡表面活性物质 肺泡存在液肺泡存在液-汽界面，产生表面张力，形成肺汽界面，产生表面张力，形成肺泡泡回缩回缩压力压力(P)，P2Tr P与肺泡半径与肺泡半径r成成反比反比。小肺泡：小肺泡：r小，小，P大大塌陷塌陷；大肺泡：大肺泡：r大，大，P小小膨胀膨胀破裂。破裂。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸肺泡表面张力与肺泡表面活性物质肺泡表面张力与肺泡表面活性物质 肺泡表面活性物质由肺泡肺泡表面活性物质由肺泡型细胞产生，主型细胞产生，主要成分为二棕榈酰卵磷脂要成分为二棕榈酰卵磷脂(DPPC)和表面活性物质和表面活性物质结合蛋白结合蛋白(SP)，DPPC呈呈单分子单分子层排列在肺泡的液层排列在肺泡的液-汽界面上，其密度随肺泡的涨缩而改变。汽界面上，其密度随肺泡的涨缩而改变。肺泡表面活性物质的主要作用是降低肺泡表肺泡表面活性物质的主要作用是降低肺泡表面张力面张力,从而减少肺泡的回缩力。此作用与从而减少肺泡的回缩力。此作用与DPPC分子的排列密度成正比。分子的排列密度成正比。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸肺泡表面张力与肺泡表面活性物质肺泡表面张力与肺泡表面活性物质 肺泡表面活性物质降低肺泡表面张力的意义肺泡表面活性物质降低肺泡表面张力的意义:有助于有助于维持维持肺泡的稳定性；肺泡的稳定性；降低吸气的阻力，有利于肺泡的扩张；降低吸气的阻力，有利于肺泡的扩张；减少减少肺组织液生成，防止肺水肿。肺组织液生成，防止肺水肿。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（2）胸廓的弹性阻力和顺应性）胸廓的弹性阻力和顺应性 胸廓弹性阻力的胸廓弹性阻力的作用作用：胸廓在自然位置时，无弹性阻力；胸廓在自然位置时，无弹性阻力；胸廓扩张时，其弹性阻力向内，胸廓扩张时，其弹性阻力向内，是吸气的阻力，呼气的动力；是吸气的阻力，呼气的动力；胸廓缩小时，其弹性阻力向外，胸廓缩小时，其弹性阻力向外，是吸气的动力，呼气的阻力。是吸气的动力，呼气的阻力。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸2非弹性阻力非弹性阻力 气道阻力：气体分子之间和气体分子与气道气道阻力：气体分子之间和气体分子与气道壁之间的摩擦。壁之间的摩擦。（1）影响气道阻力的因素：影响气道阻力的因素：气流速度：流速快，则阻力大。气流速度：流速快，则阻力大。气流形式：层流阻力小，湍流阻力大。气流形式：层流阻力小，湍流阻力大。气道管径：管径大，则阻力小。气道管径：管径大，则阻力小。气道阻力与气道半径的气道阻力与气道半径的4次方成反比。次方成反比。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（2）影响气道管径的因素）影响气道管径的因素 跨壁压：跨壁压大则气道扩张跨壁压：跨壁压大则气道扩张气道管径增气道管径增大大气道阻力降低。气道阻力降低。肺实质对气道壁的肺实质对气道壁的牵引牵引气道扩张气道扩张管径增管径增大大气道阻力降低。气道阻力降低。自主神经系统的调节：自主神经系统的调节：交感交感神经神经NE气道平滑肌的气道平滑肌的2受体受体气道平气道平滑肌舒张滑肌舒张气道管径增大气道管径增大气道阻力降低；气道阻力降低；迷走神经迷走神经ACh气道平滑肌的气道平滑肌的M受体受体气道平气道平滑肌收缩滑肌收缩气道管径缩小气道管径缩小气道阻力增大。气道阻力增大。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（2）影响气道管径的因素）影响气道管径的因素 以上三项随呼吸周期而变：以上三项随呼吸周期而变：吸气时吸气时跨壁压增大跨壁压增大肺扩张肺扩张对气道壁的牵引力对气道壁的牵引力交感神经兴奋交感神经兴奋气道气道SM舒张舒张气道阻力气道阻力呼气时呼气时跨壁压降低跨壁压降低肺缩小肺缩小对气道壁的牵引力对气道壁的牵引力迷走神经兴奋迷走神经兴奋气道气道SM收缩收缩气道阻力气道阻力 人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（2）影响气道管径的因素）影响气道管径的因素 化学因素的影响：化学因素的影响：儿茶酚胺儿茶酚胺气道平滑肌舒张。气道平滑肌舒张。PGE2气道平滑肌舒张。气道平滑肌舒张。PGF2气道平滑肌收缩。气道平滑肌收缩。组胺、白三烯组胺、白三烯气道平滑肌收缩。气道平滑肌收缩。吸入气吸入气CO2增加增加气道平滑肌收缩。气道平滑肌收缩。内皮素内皮素气道平滑肌收缩。气道平滑肌收缩。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸二、肺通气功能的评价二、肺通气功能的评价 （一一）肺容积肺容积和肺容量：和肺容量：1肺肺容积容积 （1）潮气量潮气量（TV）（2）补吸气量补吸气量（IRV）或吸气储备量或吸气储备量 （3）补呼气量补呼气量（ERV）或呼气储备量或呼气储备量 （4）余气量余气量（RV）或残气量或残气量 人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸2肺容量肺容量 （1）深吸气量深吸气量（IC）（2）功能功能余余气量气量（FRC）（3）肺活量、用力肺活量、用力呼气量肺活量、用力肺活量、用力呼气量 肺活量肺活量(VC)：尽力吸气后，从肺内所能呼：尽力吸气后，从肺内所能呼气的最大气体量。气的最大气体量。用力肺活量用力肺活量(FVC)：做最大吸气后，尽力尽：做最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量。快呼气所能呼出的最大气体量。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸2肺容量肺容量 第一秒钟内的第一秒钟内的用力肺活量称为用力肺活量称为1秒秒用力呼用力呼气量气量(FEV1)，通常以，通常以FEV1所占所占用力肺活量用力肺活量(FVC)的的百分数表示。百分数表示。正常时正常时，FEV1/FVC为为80。FEV2/FVC为为96。FEV3/FVC为为99。用力呼气量是衡量肺通气功能的理想指标。用力呼气量是衡量肺通气功能的理想指标。（4）肺总容量肺总容量（TLC）人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（二）肺通气量和肺泡通气量（二）肺通气量和肺泡通气量 1肺通气量肺通气量 （1）每分通气量每分通气量潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率 正正常成年人平静呼吸时为常成年人平静呼吸时为69L/min。（2）最大随意通气量：可达到最大随意通气量：可达到150L/min。（3）通气贮量百分比通气贮量百分比通气贮量百分比通气贮量百分比最大通气量最大通气量每分平静通气量每分平静通气量每分最大通气量每分最大通气量100正常成年人的通气贮量百分比应正常成年人的通气贮量百分比应93 人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（二）肺通气量和肺泡通气量（二）肺通气量和肺泡通气量 2无效腔和肺泡通气量无效腔和肺泡通气量 解剖解剖无效腔无效腔(anatomical dead space)肺泡无效腔肺泡无效腔(alveolar dead space)生理无效腔生理无效腔(physiological dead space)肺泡通气量肺泡通气量(alveolar ventilation)肺泡通气量肺泡通气量(潮气量解剖无效腔潮气量解剖无效腔)呼吸频率呼吸频率 （三三）呼吸功呼吸功 肺通气阻力增大时，呼吸功增大。肺通气阻力增大时，呼吸功增大。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸第二节第二节 肺换气和组织换气肺换气和组织换气 一、肺换气和组织换气的基本原理一、肺换气和组织换气的基本原理 （一一）气体的扩散气体的扩散 气体扩散速率气体扩散速率（D）与下列因素有关：与下列因素有关：气体的分压差：气体的分压差：O2是是CO2的的10倍。倍。气体分子的扩散系数气体分子的扩散系数溶解度溶解度(S)分子量的平方根分子量的平方根()()MWCO2的扩散系数是的扩散系数是O2的的20倍。倍。扩散面积和距离。扩散面积和距离。温度。温度。CO2的扩散速率比的扩散速率比O2快快2倍。倍。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（二）肺泡气、血液和组织中气体的分压（二）肺泡气、血液和组织中气体的分压 （单位：单位：mmHg）大气大气 肺泡气肺泡气 动脉血动脉血 静脉血静脉血 组织组织 PO2 158 103 100 40 30 PCO2 0.3 40 40 46 50（三三）呼吸膜呼吸膜 人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸二、肺换气二、肺换气 （一一）肺肺换换气气过程过程 （二二）影响肺换气的因素影响肺换气的因素 1呼吸膜呼吸膜的厚度的厚度 肺纤维化、肺水肿。肺纤维化、肺水肿。2呼吸膜的面积呼吸膜的面积 肺不张、肺实变、肺气肿、肺叶切除。肺不张、肺实变、肺气肿、肺叶切除。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（二）影响肺换气的因素（二）影响肺换气的因素 3通气通气/血流比值血流比值(ventilation/perfusion ratio)每分钟肺泡通气量和每分钟肺血流量之间的比每分钟肺泡通气量和每分钟肺血流量之间的比值，称为通气值，称为通气/血流比值。血流比值。正常成人安静时的通气正常成人安静时的通气/血流比值约为血流比值约为0.84。通气通气/血流比值血流比值=0.84时，通气与血流最时，通气与血流最匹配匹配。过高或过低均导致肺换气障碍过高或过低均导致肺换气障碍缺缺O2和和CO2潴留，潴留，以缺以缺O2为主。因此，通气为主。因此，通气/血流比值是衡量肺换气血流比值是衡量肺换气功能的理想指标。功能的理想指标。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（二）影响肺换气的因素（二）影响肺换气的因素 肺通气肺通气/血流比值血流比值0.84：因因血流血流不足不足，使通气相对过剩，使通气相对过剩部分肺泡气部分肺泡气未能与血液气充分交换未能与血液气充分交换肺泡无效腔增大；肺泡无效腔增大；肺通气肺通气/血流比值血流比值0.84：因通气不足，使血流相对过剩因通气不足，使血流相对过剩静脉血气体静脉血气体未能充分更新未能充分更新功能性动功能性动-静脉短路。静脉短路。（三三）肺扩散容量肺扩散容量 三、三、组组织织换换气气 人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸第三节第三节 气体在血液中的运输气体在血液中的运输 一、氧和二氧化碳在血液中存在的形式一、氧和二氧化碳在血液中存在的形式 O2和和CO2在血液中以物理溶解和化学结合两在血液中以物理溶解和化学结合两种形式进行运输。种形式进行运输。二、氧的运输二、氧的运输 （一一）血红蛋白血红蛋白(Hb)的分子的分子结构结构 （二二）Hb与与O2结合的特征结合的特征 1反应快、可逆、不需酶的催化、受反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2的的影响；影响；2Fe2+与与O2结合是氧合而不是氧化；结合是氧合而不是氧化；人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（二二）Hb与与O2结合的特征结合的特征 3结合量：结合量：1分子分子Hb可结合可结合4分子分子O2 100ml血液中血液中Hb所能结合的最大所能结合的最大O2量，称为量，称为Hb氧容量氧容量;实际结合的实际结合的O2量量,称为称为Hb氧含量；氧含量；Hb氧含量占氧含量占Hb氧容量的氧容量的，称为称为Hb氧饱和度。氧饱和度。由于血液中溶解的由于血液中溶解的O2量很少，可忽略不计。量很少，可忽略不计。因此因此,通常将通常将Hb氧容量、氧容量、Hb氧含量、氧含量、Hb氧饱和度氧饱和度分别视为血氧容量、血氧含量、血氧饱和度。分别视为血氧容量、血氧含量、血氧饱和度。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（二二）Hb与与O2结合的特征结合的特征 氧氧合血红蛋白合血红蛋白(HbO2)呈鲜红色。呈鲜红色。去氧去氧血红蛋白血红蛋白(HHb)呈紫蓝色。呈紫蓝色。当当血液中的去氧血红蛋白血液中的去氧血红蛋白5g/100ml时，皮时，皮肤、粘膜呈暗蓝色，称为发绀肤、粘膜呈暗蓝色，称为发绀(cyanosis)。出现发出现发绀常表示机体缺氧。绀常表示机体缺氧。4Hb在与在与O2的结合或解离过程中发生变构的结合或解离过程中发生变构效应，使氧解离曲线呈效应，使氧解离曲线呈 S 形。形。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（三）氧解离曲线（三）氧解离曲线 反映血液反映血液PO2与与Hb氧饱和度关系的曲线，氧饱和度关系的曲线，称称为为氧解离氧解离曲线曲线。1氧解离曲线的氧解离曲线的上段上段：PO210060mmHg 曲线较平坦，表明曲线较平坦，表明PO2的变化对的变化对Hb氧饱和度氧饱和度的影响不大。的影响不大。意义：吸入气意义：吸入气PO2只要不低于只要不低于60mmHg，血液，血液就可携带足够量的就可携带足够量的O2供组织细胞利用。供组织细胞利用。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（三）氧解离曲线（三）氧解离曲线 2氧解离曲线的氧解离曲线的中段中段：PO26040mmHg 曲线较陡直，是反映曲线较陡直，是反映HbO2释放释放O2的部分。的部分。表示表示PO2稍降低，稍降低，Hb氧饱和度将明显降低，氧饱和度将明显降低，有较多的有较多的O2释放，有利于组织利用释放，有利于组织利用O2。血液流经组织时释放出的血液流经组织时释放出的O2容积占动脉血容积占动脉血O2含量的百分数，称为含量的百分数，称为O2利用系数。安静时的利用系数。安静时的O2利利用系数约为用系数约为25。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（三）氧解离曲线（三）氧解离曲线 3氧解离曲线的氧解离曲线的下段下段：PO24015mmHg 更陡，表示更陡，表示PO2稍降低，稍降低，Hb氧饱和度将大大氧饱和度将大大降低降低。在组织活动加强时，在组织活动加强时，PO2可降低至可降低至15mmHg,O2利用系数可提高到利用系数可提高到75，是安静时的是安静时的3倍。因此，倍。因此，该段曲线也可反映血液中该段曲线也可反映血液中O2的储备。的储备。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（四）影响氧解离曲线的因素（四）影响氧解离曲线的因素通常用通常用P50来表示来表示Hb对对O2的亲和力。的亲和力。P50：使：使Hb氧饱和度达到氧饱和度达到50时的时的PO2。P50升高：升高：表示表示Hb对对O2的亲和力的亲和力降低降低，即，即Hb与与O2 难结合，易解离。难结合，易解离。P50降低：降低：表示表示Hb对对O2的亲和力的亲和力升高升高，即，即Hb与与O2易结合，难解离。易结合，难解离。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（四）影响氧解离曲线的因素（四）影响氧解离曲线的因素1pH和和PCO2的影响：的影响：pH降低降低或或PCO2升高升高Hb对氧的亲和力降低对氧的亲和力降低P50升高升高氧解离曲线右移。氧解离曲线右移。pH升高升高或或PCO2降低降低Hb对氧的亲和力增加对氧的亲和力增加P50降低降低氧解离曲线左移氧解离曲线左移。酸度对酸度对Hb氧亲和力的这种影响，称为波尔效氧亲和力的这种影响，称为波尔效应应(Bohr effect)。波尔效应的生理意义：在肺部，有利于波尔效应的生理意义：在肺部，有利于Hb结结合合O2；在代谢旺盛的组织，有利于在代谢旺盛的组织，有利于O2的的释放。释放。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（四）影响氧解离曲线的因素（四）影响氧解离曲线的因素 2温度的影响：温度的影响：温度温度升高时，升高时，Hb对氧的亲和力降低对氧的亲和力降低P50升高升高氧解离氧解离曲线右移曲线右移有有利于利于O2的释放；的释放；温温度降低时，曲线左移，不利于度降低时，曲线左移，不利于O2的释放。的释放。意义：意义：组织活动加强时，局部温度升高，有组织活动加强时，局部温度升高，有利于利于HbO2解离，因此组织可获得更多解离，因此组织可获得更多O2，以适应，以适应代谢增加的需要。代谢增加的需要。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（四）影响氧解离曲线的因素（四）影响氧解离曲线的因素 32,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸(2,3-DPG)的影响：的影响：2,3-DPG增加增加Hb对氧的亲和力降低对氧的亲和力降低P50升高升高氧解离氧解离曲线右移曲线右移；反之，氧解离曲线左移。；反之，氧解离曲线左移。意义：意义：在慢性缺氧、贫血、高山低氧等情况在慢性缺氧、贫血、高山低氧等情况下，糖无氧酵解加强，红细胞内下，糖无氧酵解加强，红细胞内2,3-DPG生成增加，生成增加，氧解离曲线右移，有利于释放较多的氧解离曲线右移，有利于释放较多的O2，改善组，改善组织的缺氧状态。织的缺氧状态。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（四）影响氧解离曲线的因素（四）影响氧解离曲线的因素 4其他因素其他因素 胎儿胎儿Hb与与O2的亲合力大。的亲合力大。Hb中的中的Fe2+Fe3+。异常异常Hb的运的运O2功能低。功能低。CO的影响：的影响：占据占据Hb中中O2的位点的位点妨碍妨碍O2与与Hb结合。结合。提高提高Hb对对O2的亲和力，妨碍的亲和力，妨碍O2的解离。的解离。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸二、二、二氧化碳二氧化碳的运输的运输 （一一）CO2的运输形式：的运输形式：物理溶解：物理溶解：5 化学结合：化学结合：95 （1）碳酸氢盐碳酸氢盐(HCO3-)的形式：约占的形式：约占88 （2）氨基甲酰血红蛋白的形式：约占氨基甲酰血红蛋白的形式：约占7 人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸CO2HCO3-Cl-HHbO2O2（1）在组织细胞在组织细胞：H2OCO2H2CO3HbO2HCO3-Cl-H+1碳酸氢盐（碳酸氢盐（HCO3-）红细胞红细胞血浆血浆 人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（2）在肺部：在肺部：红细胞红细胞血血 浆浆肺泡肺泡H2CO3H2OCO2CO2HbO2 H+HCO3-Cl-HHbO2O2CO2HCO3-Cl-O2O2 O2与与Hb结合可促使结合可促使CO2的的释放，而去氧血红蛋释放，而去氧血红蛋白则容易与白则容易与CO2结合，这种现象称为何尔登效应。结合，这种现象称为何尔登效应。1碳酸氢盐（碳酸氢盐（HCO3-）人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸2氨基甲酰血红蛋白氨基甲酰血红蛋白（1）在组织：在组织：HbO2释放释放O2去氧去氧Hb 去氧去氧Hb与与CO2结合结合氨基甲酰血红蛋白氨基甲酰血红蛋白 （2）在肺部：在肺部：O2与与Hb结合结合HbO2 氨基甲酰血红蛋白释放出氨基甲酰血红蛋白释放出CO2。（二二）CO2解离曲线解离曲线 人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸第四节第四节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节 一、呼吸中枢一、呼吸中枢 在中枢神经系统内，产生和调节呼吸运动的在中枢神经系统内，产生和调节呼吸运动的神经元群，称为呼吸中枢。神经元群，称为呼吸中枢。1脊髓：有支配呼吸肌的运动神经元。脊髓：有支配呼吸肌的运动神经元。2低位脑干：基本的呼吸节律产生于低位脑干：基本的呼吸节律产生于延髓延髓。3高位脑高位脑 人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸二、呼吸节律的形成机制二、呼吸节律的形成机制脑脑 桥桥 呼呼 吸吸 调调 整整 中中 枢枢中枢吸气活动发生器中枢吸气活动发生器 吸气切断机制吸气切断机制吸气肌运动神经元吸气肌运动神经元 肺扩张肺扩张肺牵张感受器兴奋肺牵张感受器兴奋迷走迷走神经神经-吸气吸气吸吸 气气 神神 经经 元元 人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸三、呼吸的反射性调节呼吸的反射性调节 （一一）化学感受性反射化学感受性反射 1化学感受器化学感受器 （1）中枢中枢化学感受器：延髓腹外侧浅表层。化学感受器：延髓腹外侧浅表层。感受脑脊液和局部细胞外液中感受脑脊液和局部细胞外液中 H+的变化。的变化。（2）外周外周化学感受器：颈动脉体、主动脉体。化学感受器：颈动脉体、主动脉体。感受血液中感受血液中PO2、PCO2和和 H+的变化。的变化。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸2CO2、H+和和O2对呼吸的调节对呼吸的调节 （1）CO2对呼吸运动的对呼吸运动的调节调节 CO2是调节呼吸运动最重要的生理性化学因素。是调节呼吸运动最重要的生理性化学因素。一定水平的一定水平的CO2对维持呼吸中枢的基本活动是对维持呼吸中枢的基本活动是必需的。必需的。由于肺通气或肺换气障碍由于肺通气或肺换气障碍血液血液PCO2升高。升高。吸入气吸入气CO2增加增加肺泡气肺泡气PCO2升高升高血液血液PCO2升高。升高。血液血液PCO2升高可通过两条途径影响呼吸运动。升高可通过两条途径影响呼吸运动。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸2CO2、H+和和O2对呼吸的调节对呼吸的调节 （1）CO2对呼吸的对呼吸的调节调节：血液中血液中CO2透过透过血血-脑屏障脑屏障脑脊液脑脊液CO2增加，增加，CO2H2OH2CO3HCO3-H+，H+刺激延髓腹刺激延髓腹外侧浅表层的中枢化学感受器外侧浅表层的中枢化学感受器呼吸中枢兴奋呼吸中枢兴奋呼呼吸加深加快。吸加深加快。血液血液CO2颈动脉体和主动脉体颈动脉体和主动脉体窦窦神经神经和和迷走迷走神经神经延髓延髓呼吸中枢兴奋呼吸中枢兴奋呼吸加深加快。呼吸加深加快。两条途径中，中枢化学感受器途径是主要两条途径中，中枢化学感受器途径是主要的的。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸2CO2、H+和和O2对呼吸的调节对呼吸的调节 （2）H+对呼吸的对呼吸的调节调节 动脉血动脉血 H+升高升高颈动脉体和主动脉体颈动脉体和主动脉体窦神经和迷走神经窦神经和迷走神经呼吸中枢兴奋呼吸中枢兴奋呼吸加深加快。呼吸加深加快。动脉血动脉血 H+升高升高脑脊液脑脊液 H+升高升高中枢化中枢化学感受器学感受器呼吸中枢兴奋呼吸中枢兴奋呼吸加深加快。呼吸加深加快。因为因为H+不易透过血脑屏障，所以血液中的不易透过血脑屏障，所以血液中的H+主要通过刺激外周化学感受器而兴奋主要通过刺激外周化学感受器而兴奋呼吸呼吸。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸2CO2、H+和和O2对呼吸的调节对呼吸的调节 （3）O2对呼吸的对呼吸的调节调节：吸入气吸入气O2减少或肺通气和肺换气障碍减少或肺通气和肺换气障碍肺泡肺泡气气PO2降低降低血液血液PO2降低降低(低氧或缺氧低氧或缺氧)：刺激颈动脉体和主动脉体刺激颈动脉体和主动脉体窦神经和迷走窦神经和迷走神经神经延髓延髓呼吸中枢兴奋呼吸中枢兴奋呼吸加深加快；呼吸加深加快；血液血液PO2降低直接抑制呼吸中枢降低直接抑制呼吸中枢呼吸抑呼吸抑制。制。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸2CO2、H+和和O2对呼吸的调节对呼吸的调节 （3）O2对呼吸的对呼吸的调节调节：轻、中度缺轻、中度缺氧氧时，以外周化学感受器兴奋时，以外周化学感受器兴奋呼吸的作用占优势呼吸的作用占优势呼吸加深加快。呼吸加深加快。其中以颈动脉体的作用为主。其中以颈动脉体的作用为主。重度缺重度缺氧氧时，外周化学感受器兴奋呼吸的时，外周化学感受器兴奋呼吸的作用对抗不了缺作用对抗不了缺氧氧对呼吸中枢的抑制作用对呼吸中枢的抑制作用呼吸呼吸抑制抑制。人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸（二）肺牵张反射（二）肺牵张反射 由肺扩张或肺萎陷引起吸气抑制或吸气兴奋的由肺扩张或肺萎陷引起吸气抑制或吸气兴奋的反射，称为肺牵张反射。反射，称为肺牵张反射。1肺扩张反射肺扩张反射 肺扩张肺扩张呼吸道扩张呼吸道扩张肺牵张感受器兴奋肺牵张感受器兴奋迷迷走走神经神经吸气切断机制兴奋吸气切断机制兴奋吸气停止吸气停止呼气。呼气。意义：加快吸气和呼气的交替意义：加快吸气和呼气的交替呼吸频率加快。呼吸频率加快。平静呼吸时，肺扩张反射不参与人类的呼吸调节。平静呼吸时，肺扩张反射不参与人类的呼吸调节。2肺萎陷反射肺萎陷反射 （三三）呼吸肌本体感受性反射呼吸肌本体感受性反射 人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸 人体生理学人体生理学 第五章第五章 呼吸呼吸