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1、第三节 呼吸运动的调节 基本呼吸中枢 本节讨论的中心 内容： 调节呼吸运动的 中枢？ 呼吸为什么有节 律？ 一、呼吸中枢 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。 早先分段横切脑干等研究发现：延髓是呼吸基本 中枢,脑桥是呼吸调整中枢。 (三)呼吸节律形成的机制 呼吸节律形成的机制，尚未完全阐明。 1.基本呼吸节律形成的起源部位： 早已肯定是在延髓，但其确切部位尚不完全清楚；近代 研究发现延髓头端前包钦格复合体是其关键部位。 2.基本呼吸节律形成的学说： (1)起步细胞学说：节律性呼吸是由延髓内
2、具有起步样活 动的N元的节律性兴奋引起的。在新生动物离体脑片的研究表 明，前包钦格复合体中存在着类似的电压依赖性起步N元， 被认为是呼吸节律发源部位。 但由于方法学的限制，尚难以证实在成年整体动物也存在这 样的N元。 （三）呼吸的反射性调节 呼吸肌本体感受性反射：是指呼吸肌本体感受器传入冲 动所引起的反射性呼吸变化。肌梭和腱器官是呼吸肌的本体 感受器。肌梭对机械牵拉敏感，属长度感受器，由脊髓前角 N元支配；腱器官检测呼吸肌的收缩强度，属张力感受器 ，由脊髓前角N元支配。 当吸气阻力升高时呼吸肌本体感受器兴奋传入冲动 频率和N元同步兴奋反射性增强吸气肌收缩力， 以克服阻力保证肺通气量。 特征：平
3、静呼吸时作用不明显，当运动或气道阻力升高( 如支气管痉挛)时作用明显。 肺牵张反射：由肺扩张或缩小引起吸气抑制或兴奋 的反射，称为肺牵张反射。 肺牵张反射的感受器主要分布在支气管及细支气管的平滑肌 内。 吸气时:肺扩张牵拉感受器引起兴奋，冲动经迷走神经纤维传 入延髓吸气中枢，从而使吸气中枢产生抑制作用，终止吸气 转为呼气。 呼气时:肺缩小，牵拉感受器的刺激减弱，传入冲动减少，解 除了对吸气中枢的抑制，吸气中枢再次兴奋，产生吸气，从 而又开始一个新的呼吸周期。 （四）其他反射 防御性呼吸反射在整个呼吸道都存在着感受器，它们是分 布在呼吸粘膜上皮的迷走传入神经末梢，受到机械或化学刺 激时，引起防御
4、性呼吸反射，以清除激惹物，避免其进入肺 泡。如咳嗽反射、喷嚏反射等。 1.咳嗽反射 咳嗽时可将呼吸道内异物或分泌物排出，但剧烈咳嗽时 ，因胸膜腔内压，阻碍静脉血（V）血回流，使V压和脑脊 液压。 2.喷嚏反射 喷嚏时清除鼻腔内的刺激物。 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 。 分别感受血液中PO2、 H+和 PCO2变化刺激， 其冲动分别有窦神经和主动脉神经传入延髓的 呼吸中枢。 (二)化学感受性反射调节 2.中枢化学感受器 位于延髓腹侧表面下0.2mm的区域，可分为头、中、尾三 部分。头区、尾区具有化学感受性，中区不具有化学感受
5、性。 适宜刺激：对H+高度敏感，不感受缺O2的刺激。因血液中 H+不易透过血-脑屏障，乃通过CO2易透过血-脑屏障进入脑脊液 :CO2H2OH2CO3H+HCO3- 发挥刺激作用的。 3. CO2、H+和低O2对呼吸运动的调节 (1)CO2：最重要的体液因素，是维持正常呼吸 最重要的生理刺激。 CO23时呼吸加深加快,肺通气量1倍以上; 10时肺通气量不再增加;呼吸困难等等 。 20以上呼吸中枢麻醉，导致呼吸抑制。 CO2呼吸减慢（过度通气后可发生呼吸暂停）。 机制: 呼吸加深加快 延髓呼吸中枢+ 外周化学感受器+ 中枢化学感受器+ CO2透过血脑屏障进入脑脊液: CO2H2OH2CO3H+H
6、CO3- CO2 主要 特点： CO2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； CO2兴奋呼吸的中枢途径是通过H+的间接作用(血液 中的H+不易透过血-脑屏障)； CO2兴奋呼吸的外周途径虽然为次，但当动脉血PCO2突 然增高或中枢化学感受器对CO2的敏感性降低（CO2 麻醉） 时，起着重要作用。 (2)H+: H+呼吸加强 H+呼吸抑制 H+呼吸抑制 机制:类似CO2。 特点: 主要通过刺激外周化学感 受器而引起的 H+对呼吸的调节作用 PCO2； H+呼吸CO2排出过多PCO2 限制了对 呼吸的加强作用呼吸抑制甚至停止。 ； (3)低氧： 缺氧对呼吸中
7、枢的直接作用是抑制,并与缺氧程度呈正相关: 轻度缺氧时:通过外周化学感受器的传入冲动兴奋呼吸中枢的 作用,能对抗缺氧对中枢的直接抑制作用，表现为呼吸增强。 严重缺氧时:来自外周化学感受器的传入冲动，对抗不了缺氧 对呼吸中枢的抑制作用，因而可使呼吸减弱，甚至停止。 特点:缺氧对呼吸的刺激作用远不及PCO2和H+作用明显 ，仅在动脉血PO280mmHg以下时起作用； 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。 (4)CO2、H+和低O2在呼吸调节中的相互作用 由图中可见，当只 改变一个因素时（其他因 素不变），三者引起的肺 通气反应的程度基本接近 。 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PCO2H+PO2。 其原因为：当PCO2时， H+也会，二者的作用发生 总和，使肺通气反应较单因素 的PCO2时明显；H+时， 因肺通气，呼出CO2，导致 PCO2和H+，两者部分抵 消了单因素H+的作用强度 ；PO2时，因肺通气，呼出 CO2，使PCO2和H+，减 弱了单因素PO2的作用强度。 表明三者的作用是相互影 响的。 复习思考题 简述CO2、H+和低O2在呼吸调节中的相互 作用？
