9呼吸的化学感受性反射
大学精品课件:呼吸调节
2、机制
(1)中枢途径:
CO2 CO2 H+
CO2透过血脑屏障 →进入细胞间隙和脑组织 → CO2 +H2O→H2CO3 → HCO3- + H+ , H+刺激中枢化学感受器 →呼吸加深加快
( 2 )外周化学感受器:血液中PCO2
血液中PCO2
→直接刺激颈A体和主A体
→传入神经
→延髓呼吸中枢
→呼吸加深加快
窦神经 呼吸肌运动神经元 主动脉神经
延髓 呼吸增强80%
中枢途径占80%。;外周途径占20%。 血液中一定浓度的PCO2是维持呼吸运动的最重要的生理性刺激
CO2
CO2对维持呼吸和呼吸中枢兴奋性是必要的,是调呼 吸活动的生理性因素,是经常起作用的重要化学刺激。
CO2、缺氧、 H+对呼吸运动的影响
1.CO2对呼吸运动的影响
CO2浓度增高 ——中枢(主)和外周化学感受器兴奋——呼吸中枢 兴奋——呼吸频率和深度增加——肺通气增加。
2.缺氧对呼吸运动的调节
缺氧——中枢和外周化学感受器兴奋——呼吸中枢兴奋——呼吸频率 和深度增加——肺通气增加。
3. H+对呼吸运动的影响 H+浓度增高 ——中枢(主)和外周化学感受器兴奋——呼吸中枢兴
b. PO2 ↓时
由于呼吸加深加快→使动脉血中PCO2 ↓,同时 H+也减少,故缺氧对呼吸的刺激作用较弱(与保持 PCO2 和pH在正常范围内比)
c. pH↓
由于呼吸加深加快→使动脉血中PCO2 ↓ ,同时 CO2减少,使H+也减少,故使呼吸加深加快不如 pH 单独下降时明显(即pH ↓时维持PCO2正常的情况)
呼吸调节
1.脊髓:有支配呼 吸肌的运动神经元, 是联系脑和呼吸肌 的中继站。 2.低位脑干: 延髓:产生呼吸节律的基 本中枢。
脑桥:呼吸调整中枢。
3.高位脑:大脑皮层、 边缘系统、下丘脑等, 是随意呼吸调节中枢。
呼吸运动的随意调节
脑干对呼吸运动的控制属于不随意的自主控制,大脑 皮层通过皮层-脊髓束和皮层-脑干束直接控制呼吸肌的活 动,可随意控制呼吸运动,使呼吸运动与其他躯体运动相 协调,完成诸如发声、讲话、唱歌等动作。
呼吸障碍的观察
4、声音异常 一、蝉鸣样呼吸:见于喉头水肿、喉头异
物等。 二、鼾声呼吸:见于昏迷、神经系统疾病 5、形态异常 一、胸式呼吸减弱,腹式呼吸增强 二、腹式呼吸减弱,胸式呼吸增强 6、呼吸困难
谢谢 再见
窦 神 经
呼吸中枢
(1)外周化学感受器
动脉血PO2降低、PCO2或H+浓度 升高受到刺激
主动脉体 颈动脉体
冲动经窦神经和迷走神经
传入呼吸中枢延髓
反射性的引起呼吸加深加快
特点:
1.适宜刺激:对PO2↓、PCO2↑、[H+]↑高 度敏感,且三者对化学感受器的刺激有相 互增强的现象。
2.存在于颈动脉体和主动脉体,前者主 要参入呼吸调节,后者则在循环调节方 面较为重要。
1、正常呼吸:安静状态下频率为16-18次/ 分,节律规则,均匀无声且不费力。
2、异常呼吸观察: 频率异常 呼吸过速:频率超过24次/分,见于发热、
疼痛、甲亢。 呼吸过缓:频率低于10次/分,见于颅高压、
巴比妥类药物中毒。
呼吸障碍的观察
深度异常 1、深度呼吸,又称库斯莫呼吸。深而规则
的大呼吸。常见于糖尿病酮症酸中毒和尿 毒症酸中毒。 2、浅快呼吸:是一种浅而不规则的呼吸, 有时呈叹息样。常见于呼吸麻痹,胸肺疾 患,休克病人,也可见于濒死病人
呼吸运动的调节
讲稿:呼吸运动的调节【目的要求】1.观察各种理化因素对呼吸运动的影响。
2.分析各因素的作用途径,了解呼吸运动的调节机制。
【课堂提问及解答】1.调节呼吸运动的中枢?2.呼吸为什么有节律?3.调节呼吸运动的环节?答1:呼吸中枢是指(分布在大脑皮层、间脑、脑桥、延髓、脊髓等部位)产生和调节呼吸运动的神经细胞群。
正常呼吸运动是在各呼吸中枢的相互配合下进行的。
答2:呼吸节律形成的机制;基本呼吸节律形成的学说(1)起步细胞学说(2)N元网络学说等。
答3:呼吸运动的反射性调节包括(1)肺牵张反射(2)化学感受性反射调节(3)呼吸肌本体感受性反射(4)其他反射。
【实验原理】1.CO2↑→(+)中枢化学感受器、(+)外周化学感受器→(+)呼吸中枢→呼吸加深加快。
2.H+↑→(+)外周化学感受器、(+)中枢化学感受器→(+)呼吸中枢→呼吸加深加快。
3.O2↓→(+)外周化学感受器→(+)呼吸中枢→呼吸加深加快。
【重点难点】:呼吸运动调节的反射弧【观察指标】呼吸频率、幅度、PaO2、PaCO2、pH【方法与步骤】1.兔常规操作。
行气管插管和颈总动脉插管。
我们这里与以往不同的是,气管插管的一端通气口要与呼吸传感器相连,然后进入生物信号采集处理器,记录呼吸波。
颈总动脉插管插好以后,取血作血气分析,以作我们后面实验的对照。
我们取血的时候要注意抗凝和隔绝空气。
所以我们在取血前,要用肝素将注射器血管管壁湿润,取血的时候,将前面流出的几滴血弃去,取血后,立即将密封盖盖好,用手指弹一弹注射器血管壁,使血液与肝素混合,防止凝血,取完血后,大家还要记注,要用肝素将插管内的血液全部推回动脉。
2.增大无效腔。
等大家记录一段稳定的呼吸波后,并且已经取血做了血气分析,我们就可以做无效腔增大对呼吸的影响。
我们的器械盘里准备了一根长的橡胶管,将这根橡胶管连接在气管插管的(侧管)另一个通气口上,记录呼吸波形。
5分钟后从动脉插管处取血作血气分析。
然后,观察家兔的呼吸,等到它的呼吸恢复到正常以后,才可做下一步的实验,这个大概需要5-10分钟。
生理学┃呼吸的反射性调节
生理学┃呼吸的反射性调节生理学· 呼吸第四节呼吸运动的调节“二、呼吸的反射性调节呼吸节律虽起源于脑,但呼吸运动的频率、深度和样式等都受到来自呼吸器官自身以及血液循环等其他器官系统感受器传入冲动的反射性调节。
下面讨论几种重要的呼吸反射。
(一)化学感受性呼吸反射化学因素对呼吸运动的调节是一种反射性活动,称为化学感受性反射(chemoreceptor reflex)。
这里的化学因素是指动脉血液、组织液或脑脊液中的O2、CO2和H+。
机体通过呼吸运动调节血液中O2、CO2和H+的水平,而血液中的O2、CO2和H+水平的变化又通过化学感受性反射调节呼吸运动,从而维持机体内环境中这些化学因素的相对稳定和机体代谢活动的正常进行。
1.化学感受器:化学感受器(chemoreceptor)是指其适宜刺激为O2、CO2和H+等化学物质的感受器。
根据所在部位的不同,化学感受器分为外周化学感受器(peripheral chemoreceptor)和中枢化学感受器(central chemoreceptor)。
(1)外周化学感受器:外周化学感受器位于颈动脉体和主动脉体。
1930年,比利时生理学家Heymans首次证明颈动脉体和主动脉体在化学感受性呼吸调节中的作用,于1938年获得诺贝尔生理学或医学奖。
外周化学感受器在动脉血PO2降低、PCO2或H+浓度升高时受到刺激,冲动分别沿窦神经(舌咽神经的分支,分布于颈动脉体)和迷走神经(分支分布于主动脉体)传入延髓孤束核,反射性引起呼吸加深加快和血液循环功能的变化(后者见第四章)。
颈动脉体和主动脉体虽都参与呼吸和循环的调节,但颈动脉体主要参与呼吸调节,而主动脉体在循环调节方面较为重要。
颈动脉体的解剖位置便于研究,因而对外周化学感受器的研究主要集中在颈动脉体。
颈动脉体和主动脉体的血液供应非常丰富,其每分钟血流量约为其重量的20倍,100g该组织的血流量约为2000ml/min(每100g 脑组织血流量约为55ml/min)。
生理学呼吸(三)(四)
第三节气体在血液中的运输O2和CO2均以物理溶解和化学结合两种形式进行运输,主要以化学结合形式存在,而物理溶解形式所占比例极小,但很重要,起着“桥梁”作用。
因为进入血液中的O2和CO2都是先溶解在血浆中,提高其分压,在发生化学结合。
(气体在血液中的分压取决于物理溶解的压力)一、氧的运输(一)Hb与O2结合的特征(二)氧解离曲线(三)影响氧解离曲线的因素通常用P50来表示Hb对O2的亲和力,P50是使Hb氧饱和度达50%时的PO2,正常约为26.5mmHg。
●P50增大→解离曲线右移→HB对O2的亲和力降低→需要更高的O2才能达到P5O(PCO2↑、PH↓、2,3-DPG↑、温度↑)●P50降低→解离曲线左移→HB对O2的亲和力增加→需要更少的O2就能达到P5O(PCO2↓、PH↑、2,3-DPG↓、温度↓)1.血液PH和PCO2的影响血液PH降低或PCO2升高,HB对O2的亲和力降低,P50增大,曲线右移;血液PH升高或PCO2降低,HB对O2的亲和力增加,P50减小,曲线左移;波尔效应:液酸度和PCO2对HB与O2的亲和力的这种影响称为波尔效应CO2可直接与HB结合而降低亲和力,不过作用很小。
波尔效应的生理意义:它既可以促进肺毛细血管血液摄取O2,又有利于组织毛细血管血液释放O2.2.温度的影响温度升高→亲和力降低→P50增大→曲线右移→促进O2的释放温度降低→亲和力增加→P50减小→曲线左移→利于O2的结合临床上进行低温麻醉手术是因为低温有利于降低组织的耗氧量。
但应注意温度下降可增加HB对O2的亲和力,容易疏忽组织缺氧的情况。
3.红细胞内2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)2,3-DPG是糖酵解的产物,在缺氧的情况下,糖酵解增强,2,3-DPG升高→亲和力降低→P50增大→曲线右移(慢性缺氧、贫血、高山低氧),反之左移。
血库中用抗凝剂枸橼酸-葡萄糖溶液保存3周以上的血液,因糖酵解停止,2,3-DPG降低,使得亲和力增加,02不利于解离而影响对组织的供氧。
2021厦门医疗招聘备考资料:呼吸运动的反射性调节
2021厦门医疗招聘备考资料:呼吸运动的反射性调节呼吸运动是整个呼吸过程的基础,呼吸肌的节律性舒缩活动受到中枢神经系统的自主性和随意性双重控制。
虽然呼吸节律起源于脑,但是呼吸运动的频率、深度、吸气时间和呼吸类型等都受到来自呼吸器官自身以及血液循环等其他器官感受器传入冲动的反射性调节,如化学感受性呼吸反射、肺牵张反射、呼吸肌本体感受性反射和防御性呼吸反射。
下面主要讨论化学感受性呼吸反射。
一、化学感受器(一)外周化学感受器位于颈动脉体和主动脉体,但后者主要调节循环功能,真正起调节呼吸的主要作用的外周化学感受器还是颈动脉体。
所以在动脉血PO2降低、PCO2或H+浓度升高时,CO2、缺O2、H+浓度上升,均可刺激外周化学感受器。
对颈动脉体的研究结果表明,外周化学感受器敏感的是动脉血中的PO2下降、PCO2升高或H+浓度增加,而对动脉血中O2含量的降低不敏感。
由于CO2较容易扩散进入外周化学感受细胞,使细胞内H+浓度升高增加;而血液中的H+则不易进入化学感受器细胞,故血液的H+对细胞内的H+浓度影响不大。
综上所述因此,相对而言,CO2对外周化学感受器的刺激作用比H+强。
中枢化学感受器不接受缺O2的刺激。
(二)中枢化学感受器的适宜刺激为脑脊液和局部细胞外液中的H+,而不是CO2.但血液中的CO2可以迅速自由通过血脑屏障,使中枢化学感受器细胞外液中的H+浓度升高,从而袭击中枢化学感受器,引起呼吸中枢兴奋,使呼吸运动加深加快。
而血液中的H+几乎不能通过血脑屏障。
故血液pH的变化对中枢化学感受器的刺激作用较弱,也较缓慢。
二、CO2、H+、缺O2对呼吸运动的影响(一)CO2吸入气中CO2含量在0%~7%之间上升时,可引起呼吸运动加深加快,肺通气量增加。
肺通气量增加可以增加CO2的排出。
但CO2过多,可抑制中枢神经系统包括呼吸中枢的活动,引起呼吸困难、头痛、头昏、甚至昏迷,出现CO2麻痹。
(二)H+动脉血H+浓度升高时,可导致呼吸运动加深、加快,肺通气量增加;H+浓度下降时,呼吸运动受到抑制,肺通气量降低。
呼吸系统 笔记
呼吸系统呼吸:机体与外界环境之间的气体交换过程,即机体吸入氧气,排出二氧化碳的过程。
1.外呼吸肺呼吸,包括肺通气、肺换气2.气体在血液中的运输3.内呼吸组织呼吸,包括组织换气、细胞内氧化过程。
I.呼吸器官呼吸道上呼吸道:鼻、咽、喉☐鼻:呼吸通道,又是嗅觉器官。
起发音共鸣作用。
☐咽:消化、呼吸的共用管道。
吞咽反射。
☐喉:呼吸通道,又是发音器官。
下呼吸道:气管、支气管、肺的传导部特点:1.呼吸道粘膜具保护作用(加温、湿润、清洁)2.平滑肌的舒缩作用调节气道阻力肺左、右各一,左肺狭长,右肺宽短。
近似半锥体形,上端为肺尖,下面为肺底(膈面)。
分为导管部、呼吸部、肺间质。
☐导管部:支气管树。
☐呼吸部:肺泡。
II.呼吸运动与肺通气呼吸运动☐呼吸运动:呼吸肌收缩和舒张所引起的胸廓的节律性扩张和缩小。
吸气肌→肋间外肌、膈肌。
呼气肌→肋间内肌、腹肌。
☐平静呼吸:吸气为主动过程,呼气为被动过程。
☐用力呼吸(深呼吸):吸气、呼气均为主动过程。
☐腹式呼吸:膈肌活动为主☐胸式呼吸:肋间外肌活动为主一般为混合式呼吸。
男性以腹式呼吸为主,女性以胸式呼吸为主。
肺容量与肺通气量潮气量:平静呼吸时吸入或呼出的气体量。
补吸气量:平静吸气之末尽力吸入的最大气量。
补呼气量:平静呼气之末尽力呼出的最大气量。
余气量:尽力呼气之后,肺内遗留的不能呼出的气体量。
☐肺活量:最大深吸气之后,再尽力深呼气所呼出的气体量,反映肺一次通气的最大能力。
☐肺活量=潮气量+补吸气量+补呼气量☐肺通气量:单位时间内出、入肺的气量。
每分通气量=潮气量×呼吸频率。
每分肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)×呼吸频率☐无效腔:不能与血液进行气体交换的气道空间。
解剖无效腔:鼻→终末细支气管等呼吸道。
肺泡无效腔:肺泡中不能与血液进行气体交换的无效腔,正常人接近于零。
生理无效腔:解剖无效腔+肺泡无效腔III.呼吸运动的调节呼吸中枢与呼吸节律的形成✓呼吸中枢☐脊髓:支配呼吸肌运动☐延髓:节律性呼吸☐脑桥:长吸中枢、呼吸调整中枢☐大脑皮质✓呼吸节律:☐延髓吸气中枢的兴奋☐呼吸调整中枢的抑制,吸气切断机制呼吸的反射性调节1. 肺牵张反射☐肺的扩张或缩小引起吸气抑制或加强的反射。
呼吸系统
二、二氧化碳的运输 (主要形式)
形式:物理溶解 5% 化学结合 95% (一)碳酸氢盐的形式 88% (二)氨基甲酸血红蛋白的形式
第四节
呼吸运动的调节
一、呼吸中枢与呼吸节律的形成
二、呼吸的反射性调节
一、呼吸的中枢调控
(一)呼吸基本中枢 延髓 (二)呼吸调整中枢 脑桥
二、呼吸的反射性调节
(一)肺牵张反射 (二)化学感受性反射
第三节
气体在血液中的运输
一、氧的运输 二、二氧化碳的运输
一、氧的运输
(一)物理溶解 1.5% (二)化学结合 98.5% PO2高(肺) Hb + O2 HbO2 PO2低(组织) 紫绀: 去氧 Hb 含量 > 50g/L
(三)血氧饱和度
1、氧容量 每升血液中,Hb所能结合的最大O2量。 2、氧含量 每升血液中,Hb实际结合的O2量。 3、血氧饱和度 血氧饱和度=(氧含量/氧容量)× 100% A:98% V:75%
潮气量:安静时,每次吸入或呼出的气量。
500ml
补吸气量:1500-2000ml
深吸气量:潮气量+补吸气量
衡量最大通气潜力的重要指标
补呼气量:900-1200ml
余气量:最大呼气后,肺内仍残留不能呼出
的气量。 1000-1500ml
(残气量过大,表示肺通气功能不良)
功能余气量:平静呼气末,肺内所余留的气量。
外周化学感受器 CO2引起通气量↑,主要中枢化学感受器起作用
2、低02 对呼吸的影响
作用: (1)呼吸加强(生理情况,轻度) 途径:外周化学感受器 P(O2) <80mmHg (2)直接抑制呼吸中枢(严重低02时表现 为呼吸抑制) P(O2) <40mmHg
人体生理学——呼吸
1.碳酸氢盐(HCO3-)
(1)在组织细胞:
CO2
CO2 + H2O
H2CO3
ClCl-
HCO3-
HCO3-
红细胞 血浆
H+ +HbO2 HHb+O2
O2
1.碳酸氢盐(HCO3-)
(2)在肺部:
血 浆 肺泡
红细胞 H2CO3 H2O+CO2 CO2
反映血液PO2与Hb氧饱和度关系的曲线,称为氧解离曲线。 1.氧解离曲线的上段:PO2100~60mmHg 曲线较平坦,表明PO2的变化对Hb氧饱和度的影响不大。 意义:吸入气PO2只要不低于60mmHg,血液就可携带足够量的O2供组织细胞利用。
(三)氧解离曲线
O2。
2.氧解离曲线的中段:PO260~40mmHg 曲线较陡直,是反映HbO2释放2的部分。 表示PO2稍降低,Hb氧饱和度将明显降低,有较多的O2释放,有利于组织利用
(二)Hb与O2结合的特征
氧合血红蛋白(HbO2)呈鲜红色。 去氧血红蛋白(HHb)呈紫蓝色。 当血液中的去氧血红蛋白>5g/100ml时,皮肤、粘膜呈暗蓝色,称为发绀 (cyanosis)。 出现发绀常表示机体缺氧。
4.Hb在与O2的结合或解离过程中发生变构效应,使氧解离曲线呈 S 形。
(三)氧解离曲线
阻
力非
弹
性
阻
力
胸廓弹性阻力: 与胸廓所处的位置有关 肺泡表面张力:2/3
肺弹性阻力 肺弹性回缩力:1/3
气道阻力: 气流形式和速度、气道半径
粘滞阻力 惯性阻力
常态下可忽略不计
1.弹性阻力和顺应性
顺应性(C):单位跨壁压变化(△P)所引起的容积变化(△V ):C= △V/△P(L/cmH2O)
器官系统整合 呼吸、循环、血液系统基础智慧树知到期末考试章节课后题库2024年齐齐哈尔医学院
器官系统整合呼吸、循环、血液系统基础智慧树知到期末考试答案章节题库2024年齐齐哈尔医学院1.DIC的突出临床表现是广泛微血栓形成、器官功能衰竭、休克和贫血。
()答案:错2.休克早期微循环中开放的血管是动-静脉吻合支()答案:对3.心力衰竭时,病人的心输出量必定低于心力衰竭前。
()答案:对4.呼吸衰竭,可累及心脏,主要引起左心肥大与衰竭。
()答案:错5.心室肌细胞的动作电位过程中时程最长的是1期。
()答案:错6.在休克发展的进程中,血细胞比容的改变为先降低后升高()答案:对7.严重营养不良,出现全身水肿症状,其主要原因是组织液胶体渗透压升高()答案:错8.心力衰竭时心外的代偿主要包括()答案:红细胞增多###血容量增多###细胞线粒体增多###血流重新分布9.有关心动周期的叙述,正确的是()答案:有全心舒张期###心动周期的变化主要影响心室舒张期###时程与心率成反比###心房收缩完毕后心室才开始收缩10.心功能不全时,通过增加容量起代偿作用的主要器官是肝。
()答案:错11.休克难治期的变化和机制为()答案:血管平滑肌麻痹###器官栓塞梗死,功能障碍###可发生DIC###微循环阻塞,回心血量锐减12.肝素是最重要丝氨酸蛋白酶抑制物()答案:错13.肺泡膜病变及肺血流加快只会使PaO2 降低,不会使PaCO2 升高,是因为()。
答案:CO2 溶解度比O2 大###CO2 解离曲线比O2 陡直14.在冠脉循环中()答案:冠脉阻塞缓慢形成时可建立新的侧支循环###冠脉血管容易在心肌收缩时受到压迫###动脉舒张压的高低和心舒期的长短是影响冠脉血流量的重要因素###心肌代谢增强引起冠脉血管舒张的原因并非低氧本身###冠脉血流量与心肌代谢水平成正比15.弥散障碍可导致PaO2降低且PaC02增加。
()答案:错16.提高肺泡通气,降低PaCO2的方法()。
答案:对慢性呼吸衰竭患者使用呼吸中枢兴奋剂###对原发于呼吸中枢抑制所致限制性通气障碍可用呼吸中枢兴奋剂###解除呼吸道阻塞###补充营养###人工辅助通气17.末梢释放乙酰胆碱的心血管神经纤维有()答案:心交感节前纤维###心迷走节后纤维###交感舒血管节后纤维18.休克时发生的酸中毒对机体影响是:()答案:损伤血管内皮细胞###引起溶酶体酶的释放###降低血管收缩性###降低血管对儿茶酚胺的反应性###引起高钾血症19.引起循环性缺氧的疾病有()答案:冠心病###心力衰竭20.钙离子反常时发生的钙离子超载与以下哪些因素有关()答案:复钙离子期钙离子浓度过高###无钙离子期引起钙离子泵功能障碍###细胞膜通透性增高###缺钙离子时间过久引起线粒体损伤###细胞膜外板与糖被表面的分离21.呼吸衰竭的诊断标准包括()。
临床助理医师考点:呼吸运动的调节
临床助理医师考点:呼吸运动的调节2017年临床助理医师考点:呼吸运动的调节呼吸运动是一种节律性的活动,其深度和频率随体内、外环境条件的改变而改变例如劳动或运动时,代谢增强,呼吸加深加快,以下是店铺带来的详细内容,欢迎参考查看。
一、呼吸中枢与呼吸节律的形成1.呼吸中枢:指中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经元群。
它广泛分布于大脑皮层、间脑、脑桥、延髓、脊髓等,正常的节律性呼吸是在各级中枢共同作用下实现的。
(1)脊髓:脊髓不能产生呼吸节律,脊髓的呼吸运动神经元只是联系高位呼吸中枢和呼吸肌的中继站。
(2)低位脑干:指脑桥和延髓。
呼吸节律产生于低位脑干。
延髓是产生呼吸节律的基本中枢。
(3)高位脑:呼吸运动还受脑桥以上中枢部位的影响。
大脑皮层属于随意的呼吸调节中枢,低位脑干则属于不随意的自主呼吸节律调节系统。
这两个系统的下行通路是分开的。
2.呼吸节律的形成:关于正常呼吸节律的形成,目前主要有两种学说,即起步细胞学说和神经元网络学说。
起步细胞学说认为,节律性呼吸可能是由延髓内前包钦格复合体节律性兴奋引起的;神经元网路学说认为,呼吸节律的产生依赖于延髓内呼吸神经元之间的相互联系和相互作用。
二、呼吸的反射性调节1.化学感受性呼吸反射:指化学因素(如动脉血、组织液或脑脊液中的O2、CO2、H+)对呼吸运动的反射性调节。
(1)化学感受器:是指其适宜刺激是上述化学物质的感受器。
1)外周化学感受器:位于颈动脉体和主动脉体(主要是颈动脉体)。
外周化学感受器在动脉血PO2降低、PCO2升高或H+浓度升高时受到刺激,冲动分别经窦神经和迷走神经传入延髓,反射性地引起呼吸加深加快。
2)中枢化学感受器:位于延髓腹外侧部的浅表部位,左右对称。
其生理性刺激是脑脊液和局部细胞外液中的H+。
2)CO2、H+和低O2对呼吸运动的调节1)CO2对呼吸运动的调节:CO2是调节呼吸运动最重要的生理性化学因素。
一定水平的PCO2对维持呼吸中枢的基本活动是必需的`。
上海中医药大学生理学重点难点
第一章绪论1内环境:指细胞外液占体液的1/3,包括组织液,血浆,淋巴液2稳态:内环境的各种物理的和化学的因素保持相对稳定3人体的调节机制:神经调节,体液调节,自身调节自身调节:由组织,细胞本身生理特殊性决定的,并不依赖外来的神经或体液因素的作用的反应4反射弧的组成:感受器,传入神经纤维,反射中枢,传出神经纤维,效应器5神经调节的特点:迅速,局限,精确;体液调节的特点:缓慢,弥散,持久负反馈:反馈信息的作用是减低控制部分的活动的反馈控制,对保持内环境稳态起着重要作用第二章细胞的基本功能3物质的跨膜转运方式:(1)单纯扩散。
举例:O2,N2,CO2,NH3,尿素,乙醚,乙醇,类固醇(2)易化扩散。
举例:A经载体介导:葡萄糖,氨基酸特点:饱和现象,结构特异性,竞争性抑制B 经通道介导:Na+,K+,Ca2+,Cl-等特点:A顺浓度或电位梯度的高速度跨膜扩散B门控体制包括电压门控通道和化学门控通道C 对通过的离子有明显的选择性(3)主动转运。
举例:A原发性主动转运——直接利用ATP:钠-钾泵B继发性主动转运——间接利用ATP:葡萄糖,氨基酸在小肠和肾小管的重吸收(4)出胞和入胞4细胞的静息电位:指细胞未受刺激,处于安静状态时,膜内外两侧的电位差,等于K+的平衡电位产生机制:K+离子的外排极化:静息时膜的内负外正的状态去极化:静息电位的减少超极化:静息电位的增大复极化:细胞膜由去极化后向静息电位方向恢复的过程5细胞的动作电位:细胞受到刺激,膜电位发生迅速的一过性的波动,是细胞兴奋的标志产生机制:Na+的内流(去极化),K+的外流(复极化)阈电位:形成Na+通道激活对膜去极化的正反馈过程的临界膜电位6局部电流的方向;膜外由未兴奋区流向兴奋区,膜内由兴奋区流向未兴奋区特点:全或无定律,不衰减传导8兴奋:指产生动作电位的过程9兴奋性:指一切活细胞,组织或生物体对刺激发生反应的能力,是衡量细胞受到刺激时产生动作电位的能力阈刺激和阈强度:能使组织发生兴奋的最小刺激强度叫阈强度,相当于阈强度的刺激叫阈刺激。
00呼吸的反射性调节
呼吸的反射性调节:节律性呼吸虽然起源于脑,但可以受到来自呼吸器官本身以及血液循环等其他系统感受器传入冲动的反射性调节。
化学感受性呼吸反射化学感受器中枢化学感受器:适宜刺激是H+;外周化学感受器: 颈动脉体:窦神经(舌咽神经的分支);呼吸调节;CO2、O2、 主动脉体:迷走神经;肺牵张反射 : 中枢化学感受器(主要作用、慢) 外周化学感受器(次要,快) : 中枢化学感受器通过血脑屏障慢,限制了对呼吸中枢的作用;外周化学感受器:低O2的刺激作用完全通过外周化学感受器实现;且较慢;防御性呼吸反射(咳嗽、喷嚏反射) 对中枢的直接作用是抑制;仅在特殊情况下低O2刺激才有重要意义;1、化学感受性呼吸反射:调节机体通过呼吸运动 调节动脉血中O2、CO2、H+水平(1)化学感受器:外周化学感受器:颈动脉体、主动脉体是调节呼吸和循环的重要的外周化学感受器,在动脉血Po2降低、Pco2升高或H+浓度升高时受到刺激,冲动分别经窦神经(舌咽神经的分支,分布于颈动脉体)和迷走神经(分支分布于主动脉体)传入延髓,反射性地引起呼吸加深加快和血液循环功能的变化;颈动脉体主要参与呼吸调节;主动脉体主要参与循环调节;颈动脉体含球细胞(Ⅰ型)和鞘细胞(Ⅱ型),周围包绕毛细血管窦,血供丰富;Ⅰ型有大量囊泡,内含乙酰胆碱、儿茶酚胺、神经活性肽等,这些细胞起着感受器的作用;颈动脉体还有传出神经支配,通过调节血流和化学感受器的敏感性来改变化学感受器的活动;Ⅰ型细胞受到刺激后,细胞质内Ca2+浓度升高,触发递质释放,引起传入神经纤维兴奋;颈动脉体的化学感受器的刺激是感受器所处环境的Po2的下降,而非动脉血氧含量的降低; 而且,从实验中可以发现,Po2、Pco2、H+三种因素对化学感受器的刺激作用有相互增强的现象,这种协同作用有重要的意义,因为机体发生循环或呼吸衰竭时,常常是Pco2升高、Po2降低同时存在,它们的协同作用可加强对化学感受器的刺激,而促进代偿性呼吸增强反应。
呼吸运动的反射性调节
(四)其他反射
1.咳嗽反射 2.喷嚏反射 3.刺激某些穴位引起的呼吸效应 4.血压对呼吸的影响
然而,往往是一 种因素的改变会引起 其他一、两种因素相 继改变或几种因素的
同时改变。
由图可见,当一种因素改变而
另两种因素不加控制时,作用强度 PCO2>[H+]>PO2。 。
表明三者的作用是相互影响的。
(三)呼吸肌本体感受性反射
肌梭和腱器官是呼吸肌的本体感受器。
当吸气阻力升高时→呼吸肌本体感受器兴奋→ 传入冲动频率↑→反射性增强吸气肌收缩力。
意义: ①加速吸气和呼气的交替,使呼吸频率增加 ②与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率和深度。
特征:①敏感性有种属差异; ②正常成人平静呼吸时这种反射不明显,深
呼吸时可能起作用; ③病理情况下(肺充血、肺水肿等)肺顺应性
降低时起重要作用。
(二)化学感受性反射调节
1.外周化学感受器
存在于颈动脉体和主动脉 体,前者主要参入呼吸调节, 后者则在循环调节方面较为重 要。
CO2透过血脑屏障进入脑脊液: CO2+H2O→H2CO3→H&呼吸中枢+ 呼吸加深加快
外周化学感受器+
特点:
①CO2兴奋呼吸的作用,以中枢途径为主; 但因脑脊液中碳酸酐酶含量很少,故潜伏期 较长;
②CO2兴奋呼吸的中枢途径是通过H+的间 接作用;
(2)[H+]: [H+]↑→呼吸加强 [H+]↓→呼吸抑制 [H+]↑→呼吸抑制 机制:类似CO2。 特点: ① [H+]↑对呼吸的
②当长期高CO2和低O2状态(严重肺水肿、肺 心病),中枢化学感受器对高CO2发生适应,此时低O2 对外周化学感受器的刺激成为驱动呼吸的主要刺激。 若给予高O2吸入会导致呼吸停止。
呼吸的反射性调节——化学感受性呼吸反射
外周化学感受器主要是指颈动脉体。
这些感受器在动脉⾎PO2降低、PO2或H+浓度升⾼时受到刺激,冲动经窦神经和迷⾛神经传⼊延髓,反射性地引起呼吸加深加快和⾎液循环的变化。
颈动脉体主要调节呼吸,⽽主动脉体在调节循环⽅⾯较为重要。
外周化学感受器感受的刺激是PO2⽽不是动脉⾎O2含量,⽽且是感受器所处环境的PO2。
中枢化学感受器位于延髓腹外侧浅表部位,左右对称,可以分为头、中、尾三个区。
延髓的头端区和尾端区都有化学感受性;中间区不具有化学感受性。
中枢化学感受器的⽣理刺激是脑脊液和局部细胞外液中的H+。
它的作⽤可能是调节脑脊液的[H+],使中枢神经系统有⼀稳定pH环境。
与外周化学感受器不同,它不感受缺O2的刺激,但对O2的敏感性⽐外周的⾼,反应潜伏期较长。
CO2既可通过刺激中枢感受器⼜可通过刺激外周化学感受器发挥作⽤。
动脉⾎CO2在⼀定范围内升⾼,可以加强对呼吸的刺激作⽤,但超过⼀定限度则有抑制和⿇醉效应。
中枢化学感受器在CO2通⽓反应中起主要作⽤。
然⽽,因为中枢化学感受器的反应较慢,所以当动脉⾎PO2突然增⾼时,外周化学感受器在引起快速呼吸反应中可起重要作⽤;另外,当中枢化学感受器受到抑制,对CO2的敏感性降低时,外周化学感受器也起重要作⽤。
动脉⾎PO2对正常呼吸的调节作⽤不⼤,
低O2对呼吸的刺激作⽤完全是通过外周化学感受器实现的,它对中枢的直接作⽤是抑制作⽤。
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漯河医学高等专科学校
结构基础
化学感受器
动脉血 PCO2 PO2 [H+]
外周化学感受器
中枢化学感受器
主动脉体
颈动脉体 呼吸中枢
延髓
脑脊液 [H+]
呼吸状态
CO2对呼吸运动的影响
维持呼吸中枢兴奋所必需的生理性 刺激。人在过度通气后可发生呼吸暂停0C。7C1O4.O%%422%
机制
颈动脉体 灌流液
PCO2
中枢化学 感受器(H+)
PO2
H+浓度
脑脊液中的氢离子的浓度,
通过中枢化学感受器,兴
奋呼吸中枢。
动脉血中PCO2升高
80% CO2
H+
的
两
种
中枢化学感受器
作
用
途
径
20% 外周化学感受器
缺O2对呼吸的影响
主要通过外周化学感受器完成调节 (颈动脉体)
低氧
减弱
轻、中度缺氧:兴奋>抑制, 呼吸运动增强
重度缺氧:兴奋<抑制,呼 吸运动减弱
外周化学感受器
呼吸中枢
增强
长期二氧化碳潴留患者
CO2潴留
高浓低度 呼吸暂停 氧氧
✓ 低浓度、低流量输氧
中枢化学感受器
外周
发生适应
化 学 感 受 器
呼呼吸吸中中枢枢
[H+]对呼吸的影响
颈动脉体 灌流液
切除H迷+走浓神度经、窦神经 H+浓度
血液中氢离子不易通过血脑屏障
小结
二氧化碳是维持 呼吸中枢正常兴 奋的必要条件。
外周化学感受器对CO2的反应
PCO2
窦神经 放电频率
记录电极
人工 脑脊液
中枢化学感受器对C+] 2
CO2+ H2O = H2CO3
H+ HCO3-
机制
脑脊液
当动脉血中的PCO2升 高时时,CO2能迅速通过 血-脑屏障进入脑脊液,
并在碳酸酐酶的作用下与
H2O结合生成H2CO3,然 后再离解出H+,提高局部