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。

3.我们观察二氧化碳对呼吸的影响。将装有二氧化碳的气球的出气管从气管插

管的侧管处插入到气管切开的部位，然后打开出气管的开关，记录呼吸波，当发现家兔的呼吸频率和幅度出现明显变化的时候，就要立即停止二氧化碳的吸入，否则反而会抑制呼吸中枢。所以大家要及时停止二氧化碳的输入，以防止家兔因为吸入过量的二氧化碳而死亡。同样也要取血作血气分析。这里还要提醒大家的是，你们在输入二氧化碳的时候，要注意保持气流量的恒定，否则，气流量过大，轻的会影响呼吸传感器对呼吸波的记录，使记录的结果不真实，严重的会导致家兔的死亡。所以这里大家一定要注意气流的恒定。

4.观察吸入氮气对呼吸的影响。我们就等待家兔恢复平静呼吸后，我们就进入

吸入氮气对呼吸0影响的实验。这个实验与我们前面做吸入二氧化碳对呼吸的影响方法和步骤是一样的，只是由二氧化碳改成了氮气。

5.我们观察血液酸碱度对呼吸的影响。方法是从耳缘静脉注入3％的乳酸溶液

2ml。然后记录呼吸波并取血作血气分析。

【注意事项】

1.麻醉动物时，应缓慢推注麻药，当动物自然倒下，牵拉后肢无抵抗感及肌肉

松弛，表明麻药注入量已足够。有的家兔吃食过多，如给足按体重计算的麻药会导致麻醉过深，抑制呼吸或死亡。

2.每完成一项观察步骤后，必须等呼吸恢复到正常水平，才可进行下一项目的

实验。

3.为测定出准确的血气指标变化，应严格按要求取血。

【预期结果】

观察项目呼吸频率/幅度 PaO2 PaCO2 pH

对照（实验前）正常正常正常正常

增大无效腔加深加快下降升高正常

吸入CO2加深加快变化不明显显著升高酸中毒

吸入N2加深加快显著下降变化不明显正常

注入3%乳酸加深加快变化不明显变化不明显明显酸中毒【结果分析讨论】

呼吸运动的调节受呼吸中枢和反射两方面的影响，其中呼吸中枢分布在：

1 脊髓：第3-5颈段（膈肌）和胸段前角（肋间肌，腹肌）

2 低位脑干：脑桥，延髓

3 高位脑：大脑皮层，边缘系统，下丘脑等

反射因素包括：

1 肺牵张反射

1）肺扩张反射：肺扩张→抑制吸气的反射

2）肺萎陷反射：肺萎陷→引起吸气的反射

2 化学感受器呼吸反射

1）CO

↑→中枢化学感受器兴奋从而引起呼吸中枢兴奋，使外周化学感受器颈动2

脉体、主动脉体兴奋，通过窦神经、迷走神经传入延髓引起呼吸中枢兴奋。

中枢化学感受器在CO2通气反应中起主要作用。

2）H+↑、→导致中枢化学感受器和外周化学感受器兴奋，从而引起呼吸中枢兴

奋。

3）低O2→导致外周化学感受器兴奋，从而引起呼吸中枢兴奋。

3 其它反射因素

1）呼吸肌本体感受性反射：肌梭牵张→肌肉收缩

2）防御性呼吸反射： 1）咳嗽反射 2）喷嚏反射

3）肺Cap旁感受器引起的呼吸

4）刺激某些穴位引起的呼吸效应

5）血压对呼吸的影响

增大无效腔：不参与肺泡和血液间的气体增多，无效腔气量增多，肺泡通气量减

少，PaCO

2↑、PaO

2

↓,从而刺激外周化学感受器（O

2

）和中枢化学感受器（CO

2

），

反射性引起呼吸加深加快。PH正常。

吸入CO2：肺泡中CO

2↑，使血液中CO

2

↑，从而使PaCO

2

↑刺激外周化学感受器，

血浆中H

2

CO3↑，使PH值↓，使脑脊液中H+↑，刺激中枢化学感受器，两者共同反射性引起呼吸加深加快，肺通气量↑。

吸入N2：肺泡中N

2↑，O

2

↓，使PaO

2

↓,从而刺激外周化学感受器反射性引起呼

吸加深加快。

注入乳酸：血液中乳酸↑，H+浓度↑，刺激外周和中枢化学感受器，反射性引起呼吸加深加快。

【结论】

增大无效腔，吸入CO

2，吸入N

2

，血液H+浓度升高均使呼吸加深加快。

【思考题】

1.无效腔增大为何引起呼吸运动变化？请解释其变化的机制。

2.请解释缺氧、二氧化碳增多和pH值下降时呼吸运动变化的机制。

3.迷走神经对呼吸运动有何调节作用？