（醫(yī)學(xué)課件）呼吸系統(tǒng)解剖與生理

1、 呼吸系統(tǒng)解剖與生理呼吸系統(tǒng)解剖與生理第二節(jié)第二節(jié) 呼吸系統(tǒng)的基本規(guī)律呼吸系統(tǒng)的基本規(guī)律第三節(jié)第三節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)概概 述述呼吸：機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過(guò)程。呼吸：機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換過(guò)程。呼吸全過(guò)程：呼吸全過(guò)程：第二節(jié)第二節(jié) 呼吸系統(tǒng)的基本規(guī)律呼吸系統(tǒng)的基本規(guī)律 原動(dòng)力原動(dòng)力: :呼吸運(yùn)動(dòng)呼吸運(yùn)動(dòng)是肺通氣的原動(dòng)力。是肺通氣的原動(dòng)力。 直接動(dòng)力直接動(dòng)力: :肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓與外界大氣壓間的壓與外界大氣壓間的壓力差。力差。呼呼 氣氣肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓大氣壓大氣壓縮縮 小小肺肺 臟臟吸吸 氣氣肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓大氣壓大氣壓胸胸 廓廓呼呼 吸吸 肌肌縮縮 小小收收 縮縮舒舒 張張擴(kuò)擴(kuò)

2、張張擴(kuò)擴(kuò) 張張一、肺通氣的原理一、肺通氣的原理（一）肺通氣的動(dòng)力（一）肺通氣的動(dòng)力1 1、呼吸運(yùn)動(dòng)、呼吸運(yùn)動(dòng) (1)(1)型式型式: : 按呼吸深度分按呼吸深度分: :平靜呼吸和用力呼吸；平靜呼吸和用力呼吸； 按動(dòng)作部位分按動(dòng)作部位分: :胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。胸式呼吸、腹式呼吸和混合式呼吸。 混合呼吸混合呼吸: :正常成人。正常成人。 腹式呼吸腹式呼吸: :嬰兒、胸膜炎、胸腔積液。嬰兒、胸膜炎、胸腔積液。 胸式呼吸胸式呼吸: :嚴(yán)重腹水、腹腔有巨大腫塊、嚴(yán)重腹水、腹腔有巨大腫塊、(2)(2)頻率頻率: : 成人成人:12:121818次次/ /分分 嬰兒嬰兒:60:607070次次

3、/ /分分妊娠、肥胖。妊娠、肥胖。(3)(3)過(guò)程：過(guò)程： 平靜呼吸平靜呼吸：肺內(nèi)壓大氣壓，肺內(nèi)壓大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道出肺氣體經(jīng)呼吸道出肺胸廓容積縮小胸廓容積縮小, ,肺被動(dòng)縮小肺被動(dòng)縮小膈肌和肋間外肌舒張，膈肌和肋間外肌舒張，肋骨和膈肌彈性回位，肋骨和膈肌彈性回位，縮小胸廓縮小胸廓上下、前后、左右徑上下、前后、左右徑肺內(nèi)壓大氣壓，肺內(nèi)壓大氣壓，氣體經(jīng)呼吸道入肺氣體經(jīng)呼吸道入肺胸廓容積擴(kuò)大，胸廓容積擴(kuò)大，肺在胸膜腔負(fù)壓作用下被動(dòng)擴(kuò)張肺在胸膜腔負(fù)壓作用下被動(dòng)擴(kuò)張( (因肺無(wú)主動(dòng)擴(kuò)縮的組織結(jié)構(gòu)因肺無(wú)主動(dòng)擴(kuò)縮的組織結(jié)構(gòu)) ) 膈肌收縮使膈頂下移，膈肌收縮使膈頂下移，增大胸廓的上下徑增大胸廓的上下徑肋

4、間外肌收縮使肋骨上提肋間外肌收縮使肋骨上提, ,擴(kuò)擴(kuò)大胸廓前后、左右徑大胸廓前后、左右徑 吸吸 氣氣 呼呼 氣氣 用力呼吸用力呼吸： 用力吸氣時(shí)，輔助吸氣肌也參加，胸廓容積進(jìn)一步擴(kuò)大。用力吸氣時(shí)，輔助吸氣肌也參加，胸廓容積進(jìn)一步擴(kuò)大。 用力呼氣時(shí)，除吸氣肌舒張外，呼氣肌也參加（肋間內(nèi)肌用力呼氣時(shí)，除吸氣肌舒張外，呼氣肌也參加（肋間內(nèi)肌 + +腹壁肌收縮），胸廓容積進(jìn)一步縮小。腹壁肌收縮），胸廓容積進(jìn)一步縮小。 人工呼吸人工呼吸: : 原理原理: :使肺內(nèi)與外界大氣壓間產(chǎn)生壓力差使肺內(nèi)與外界大氣壓間產(chǎn)生壓力差 方法方法: :負(fù)壓吸氣式負(fù)壓吸氣式( (壓胸法壓胸法) ) 正壓吸氣式正壓吸氣式( (

5、 口對(duì)口呼吸法，呼吸機(jī)口對(duì)口呼吸法，呼吸機(jī)) )(4)(4)特點(diǎn)特點(diǎn)： 平靜呼吸時(shí)，吸氣是主動(dòng)的，呼氣是被動(dòng)的。平靜呼吸時(shí)，吸氣是主動(dòng)的，呼氣是被動(dòng)的。 用力呼吸時(shí)，吸氣和呼氣都是主動(dòng)的。用力呼吸時(shí)，吸氣和呼氣都是主動(dòng)的。 平靜呼吸時(shí)，肋間外肌所起的作用膈肌。平靜呼吸時(shí)，肋間外肌所起的作用膈肌。2 2、肺內(nèi)壓、肺內(nèi)壓: :肺內(nèi)壓是指肺內(nèi)氣道和肺泡內(nèi)氣體的壓力。肺內(nèi)壓是指肺內(nèi)氣道和肺泡內(nèi)氣體的壓力。平靜吸氣初平靜吸氣初: :肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓 大氣壓大氣壓=0.3=0.30.4kPa0.4kPa氣出肺氣出肺平靜呼氣末平靜呼氣末: :肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓 = = 大氣壓大氣壓氣流停氣流停3 3、胸內(nèi)壓、胸內(nèi)壓

6、胸內(nèi)壓是指胸膜腔內(nèi)的壓力。胸內(nèi)壓是指胸膜腔內(nèi)的壓力。 平靜吸氣時(shí)平靜吸氣時(shí): :胸內(nèi)壓胸內(nèi)壓 大氣壓大氣壓=0.7=0.71.3kPa1.3kPa 平靜呼氣時(shí)平靜呼氣時(shí): :胸內(nèi)壓胸內(nèi)壓 肺容積；肺容積；壁層胸膜緊貼于胸廓內(nèi)壁壁層胸膜緊貼于胸廓內(nèi)壁 形成因素形成因素: : 兩兩種方向相反作用力的代數(shù)和種方向相反作用力的代數(shù)和胸內(nèi)壓大氣壓肺回縮力胸內(nèi)壓大氣壓肺回縮力胸內(nèi)壓胸內(nèi)壓0 0肺回縮力肺回縮力迫使臟層胸膜回位迫使臟層胸膜回位迫使臟層胸膜外移使肺擴(kuò)張迫使臟層胸膜外移使肺擴(kuò)張( (肺彈性組織回縮力和肺泡表面張力肺彈性組織回縮力和肺泡表面張力) ) 肺肺 回回 縮縮 力力 ( (大大 氣氣 壓壓

7、) ) 肺肺 內(nèi)內(nèi) 壓壓 生理意義生理意義: :紐帶作用；紐帶作用；維持肺處于擴(kuò)張狀態(tài)；維持肺處于擴(kuò)張狀態(tài)；促進(jìn)血液和淋巴液的回流。促進(jìn)血液和淋巴液的回流。結(jié)論：結(jié)論：胸膜腔內(nèi)負(fù)壓是臟層胸膜受到兩個(gè)相反作用力相互抵胸膜腔內(nèi)負(fù)壓是臟層胸膜受到兩個(gè)相反作用力相互抵消的代數(shù)和消的代數(shù)和, ,經(jīng)臟層胸膜間接反映在胸膜腔的壓力。經(jīng)臟層胸膜間接反映在胸膜腔的壓力。（二）肺通氣的阻力（二）肺通氣的阻力 彈性阻力彈性阻力非彈性阻力非彈性阻力肺通氣阻力肺通氣阻力胸廓彈性阻力：與胸廓所處的位置有關(guān)胸廓彈性阻力：與胸廓所處的位置有關(guān)肺彈性阻力肺彈性阻力氣道阻力：與氣體流動(dòng)形式氣道阻力：與氣體流動(dòng)形式+ +氣道半徑有

8、關(guān)氣道半徑有關(guān)粘滯阻力粘滯阻力慣性阻力慣性阻力肺彈性回縮力肺彈性回縮力: 1/3: 1/3肺泡表面張力：肺泡表面張力：2/32/3常態(tài)下可忽略不計(jì)常態(tài)下可忽略不計(jì) 1 1、彈性阻力、彈性阻力: :順應(yīng)性：指在外力作用下彈性組織的可擴(kuò)張性。順應(yīng)性：指在外力作用下彈性組織的可擴(kuò)張性。 順應(yīng)性大順應(yīng)性大= = 易擴(kuò)張易擴(kuò)張 = =彈性阻力小彈性阻力小 肺容積變化肺容積變化( (V)V) 肺順應(yīng)性肺順應(yīng)性(C(CL L)= = 0.2L/cmH)= = 0.2L/cmH2 2O O 跨肺壓變化跨肺壓變化( (P)P) 肺內(nèi)壓與胸膜腔內(nèi)壓之差肺內(nèi)壓與胸膜腔內(nèi)壓之差測(cè)得的肺順應(yīng)性（測(cè)得的肺順應(yīng)性（L/cm

9、HL/cmH2 2O O） 比順應(yīng)性比順應(yīng)性= = 肺總量（肺總量（L L） 1 1）肺的彈性阻力）肺的彈性阻力肺彈性組織回縮力肺彈性組織回縮力:1/3:1/3肺泡表面張力肺泡表面張力:2/3:2/3表面活性物質(zhì)：表面活性物質(zhì)：來(lái)源：來(lái)源：肺泡肺泡型細(xì)胞分泌，型細(xì)胞分泌，單分子層分布于肺泡液?jiǎn)畏肿訉臃植加诜闻菀? -氣氣界面上，其密度隨肺泡的界面上，其密度隨肺泡的張縮而改變。張縮而改變。成 分成 分 : : 二 棕 櫚 酰 卵 磷 脂二 棕 櫚 酰 卵 磷 脂( DPL( DPL或或DPPC )DPPC )。 作用：作用：降低肺泡表面張力降低肺泡表面張力降低吸氣阻力；降低吸氣阻力； 2 2）胸

10、廓的彈性阻力）胸廓的彈性阻力 由胸廓的彈性組織所形成，作用方向視由胸廓的彈性組織所形成，作用方向視胸廓擴(kuò)大的程度而異胸廓擴(kuò)大的程度而異: : 胸廓處于自然位置時(shí)胸廓處于自然位置時(shí)( (肺容量肺容量6767) )，不表現(xiàn)有彈性回縮力；不表現(xiàn)有彈性回縮力； 胸廓縮小時(shí)胸廓縮小時(shí)( (肺容量肺容量6767) )，胸廓的，胸廓的彈性回縮力向外彈性回縮力向外= =吸氣的動(dòng)力，呼氣的阻力；吸氣的動(dòng)力，呼氣的阻力； 胸廓擴(kuò)大時(shí)胸廓擴(kuò)大時(shí)( (肺容量肺容量6767) )，胸廓的，胸廓的彈性回縮力向內(nèi)彈性回縮力向內(nèi)= =吸氣的阻力，呼氣的動(dòng)力。吸氣的阻力，呼氣的動(dòng)力。肺容量變化肺容量變化( (P)P) 胸廓順應(yīng)

11、性胸廓順應(yīng)性 = 0.2L/cmH= 0.2L/cmH2 2O O 跨壁壓跨壁壓( (P)P)2 2、非彈性阻力、非彈性阻力氣道阻力氣道阻力 氣道阻力特點(diǎn)氣道阻力特點(diǎn): : 只在呼吸運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生；只在呼吸運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生； 流速快流速快阻力大阻力大 與氣體流動(dòng)形式有關(guān)：與氣體流動(dòng)形式有關(guān)： 層流層流阻力小阻力小 湍流湍流阻力大阻力大 與氣道半徑的與氣道半徑的4 4次方成反比：次方成反比： （R1R1r r4 4） （三）肺容量和肺通氣量（三）肺容量和肺通氣量 1 1、肺容量、肺容量機(jī)能余氣量機(jī)能余氣量余氣量補(bǔ)呼氣量余氣量補(bǔ)呼氣量肺總?cè)萘糠慰側(cè)萘糠位盍坑鄽饬糠位盍坑鄽饬?肺活量肺活量補(bǔ)吸氣量潮氣量補(bǔ)呼氣

12、量補(bǔ)吸氣量潮氣量補(bǔ)呼氣量 時(shí)間肺活量時(shí)間肺活量= =用力吸氣后再用力并快速呼出的氣體用力吸氣后再用力并快速呼出的氣體量占肺活量的百分?jǐn)?shù)。量占肺活量的百分?jǐn)?shù)。 正常值：正常值：t t1 1末末=83=83，t t2 2末末=96=96,t,t3 3末末=99=99 。 意義：反映肺活量容量的大小、呼吸所遇阻力的變意義：反映肺活量容量的大小、呼吸所遇阻力的變化，是評(píng)價(jià)肺通氣功能較好指標(biāo)，阻塞性肺疾患的時(shí)化，是評(píng)價(jià)肺通氣功能較好指標(biāo)，阻塞性肺疾患的時(shí)間肺活量間肺活量。2 2、 肺通氣量：肺通氣量：1 1）每分通氣量）每分通氣量潮氣量潮氣量呼吸頻率呼吸頻率( (次次/ /分分) ) 最大通氣量最大通氣

13、量= =最大限度潮氣量最大限度潮氣量最快呼吸頻率最快呼吸頻率( (次次/ /分分) ) 通氣貯存量百分比通氣貯存量百分比= = 2 2）肺泡通氣量）肺泡通氣量( (潮氣量潮氣量- -無(wú)效腔量無(wú)效腔量) )呼吸頻率呼吸頻率 解剖無(wú)效腔解剖無(wú)效腔：無(wú)氣體交換能力的腔（從上呼吸道：無(wú)氣體交換能力的腔（從上呼吸道呼吸性細(xì)支氣管）。呼吸性細(xì)支氣管）。 肺泡無(wú)效腔肺泡無(wú)效腔：因無(wú)血流通過(guò)而不能進(jìn)行氣體交換：因無(wú)血流通過(guò)而不能進(jìn)行氣體交換的肺泡腔。的肺泡腔。 生理無(wú)效腔生理無(wú)效腔解剖無(wú)效腔肺泡無(wú)效腔解剖無(wú)效腔肺泡無(wú)效腔 最大通氣量最大通氣量最大通氣量最大通氣量- -每分通氣量每分通氣量100%100%93%

14、(93%(反映通氣貯備能力反映通氣貯備能力) )= 6= 68 L/min8 L/min= 70= 70120 120 L/minL/min= 4.2= 4.26.3 L/min6.3 L/min 二、氣體交換和運(yùn)輸二、氣體交換和運(yùn)輸 （一）氣體交換一）氣體交換 動(dòng)力動(dòng)力：膜兩側(cè)的氣體分壓差。膜兩側(cè)的氣體分壓差。 條件：氣體的理化特性、膜通透性和面積、分壓差。條件：氣體的理化特性、膜通透性和面積、分壓差。 速率：速率：= = 擴(kuò)散速率（擴(kuò)散速率（D D） 氣體的溶解度氣體的溶解度/ /分子量的平方根之比為分子量的平方根之比為擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù)。擴(kuò)。擴(kuò)散系數(shù)大，擴(kuò)散速率快。散系數(shù)大，擴(kuò)散速率快。擴(kuò)

15、散距離擴(kuò)散距離分子量分子量分壓差分壓差溫度溫度氣體溶解度氣體溶解度擴(kuò)散面積擴(kuò)散面積= =1 1、氣體交換過(guò)程、氣體交換過(guò)程 換氣動(dòng)力換氣動(dòng)力：分壓差：分壓差換氣方向換氣方向： 分壓高分壓高分壓低分壓低換氣結(jié)果換氣結(jié)果： 肺血肺血 組織血組織血 血血 血血CO2O2肺換氣過(guò)程肺換氣過(guò)程組織換氣過(guò)程組織換氣過(guò)程2 2、影響氣體交換的因素、影響氣體交換的因素 1 1）氣體擴(kuò)散速率氣體擴(kuò)散速率 O O2 2、COCO2 2擴(kuò)散速率（擴(kuò)散速率（D D）的比較）的比較 分子量分子量 血漿溶解度血漿溶解度 肺泡氣肺泡氣 A A血血 V V血血 D D O O2 2 32 21.4 13.9 13.3 5.3

16、 1 32 21.4 13.9 13.3 5.3 1COCO2 2 44 515.0 5.3 5.3 6.1 2 44 515.0 5.3 5.3 6.1 2分壓差分壓差溫度溫度氣體溶解度氣體溶解度擴(kuò)散面積擴(kuò)散面積擴(kuò)散距離擴(kuò)散距離分子量分子量= =(ml/L) (ml/L) （KPaKPa） （KPaKPa） （KPaKPa）（1 1）厚度）厚度：肺纖維化、塵：肺纖維化、塵肺、肺水腫肺、肺水腫呼吸膜厚度呼吸膜厚度通透性通透性氣體交換氣體交換；（2 2）面積）面積：肺氣腫、肺不：肺氣腫、肺不張、肺葉切除張、肺葉切除呼吸膜面積呼吸膜面積氣體交換氣體交換。2 2）呼吸膜呼吸膜血液流經(jīng)肺毛細(xì)血管全長(zhǎng)約

17、需血液流經(jīng)肺毛細(xì)血管全長(zhǎng)約需0.7s0.7s，而完成氣體交換的時(shí)間，而完成氣體交換的時(shí)間僅需僅需0.3s(0.3s(前前1/31/3段段)=)=氣體交換的時(shí)間儲(chǔ)備；氣體交換的時(shí)間儲(chǔ)備；安靜狀態(tài)時(shí)僅有安靜狀態(tài)時(shí)僅有40m40m2 2參與氣體交換參與氣體交換= =氣體交換的面積儲(chǔ)備。氣體交換的面積儲(chǔ)備。3 3） 通氣通氣/ /血流比值血流比值 （1 1）VA/QVA/Q肺通氣肺通氣或肺血流或肺血流增大生理無(wú)效腔增大生理無(wú)效腔換氣換氣效率效率( (如心衰、肺動(dòng)脈栓塞如心衰、肺動(dòng)脈栓塞) )（2 2）VA/QVA/Q肺通氣肺通氣增大功能性增大功能性A-VA-V短路短路換氣效率換氣效率（如支哮、肺氣腫、

18、支氣管栓塞）（如支哮、肺氣腫、支氣管栓塞）整個(gè)肺臟的整個(gè)肺臟的VA/Q=0.84,VA/Q=0.84,是衡量肺換氣功能的指標(biāo)；是衡量肺換氣功能的指標(biāo)；但因肺臟各局部的肺泡通氣量和血流量的不均性，但因肺臟各局部的肺泡通氣量和血流量的不均性，故臨床上更應(yīng)測(cè)肺臟各局部的故臨床上更應(yīng)測(cè)肺臟各局部的VA/QVA/Q： 人體直立時(shí)肺局部的人體直立時(shí)肺局部的VA/QVA/Q 肺上區(qū)肺上區(qū) 肺下區(qū)肺下區(qū)VAVA（L/minL/min）0.24 0.820.24 0.82 Q Q（L/minL/min）0.07 1.290.07 1.29VA/Q 3.4 0.64VA/Q 3.4 0.64（二）氣體在血液中的運(yùn)

19、輸（二）氣體在血液中的運(yùn)輸 1 1、物理溶解、物理溶解: :氣體直接溶解于血漿中。氣體直接溶解于血漿中。 特征：量小特征：量小,起橋梁作用；起橋梁作用； 溶解量與分壓呈正比：溶解量與分壓呈正比： 2 2、化學(xué)結(jié)合、化學(xué)結(jié)合: :與某些物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)結(jié)合。與某些物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)結(jié)合。 特征特征: :量大量大,主要運(yùn)輸形式。主要運(yùn)輸形式。 1atm1atm：O O2 2物理溶解量物理溶解量=0.3ml=0.3ml3atm3atm：O O2 2物理溶解量物理溶解量=6.3ml=6.3ml在肺臟氧與二氧化碳運(yùn)輸形式在肺臟氧與二氧化碳運(yùn)輸形式在組織氧與二氧化碳運(yùn)輸形式在組織氧與二氧化碳運(yùn)輸形式1 1、氧的運(yùn)輸

20、、氧的運(yùn)輸1 1）物理溶解）物理溶解：(1.5%)(1.5%)2 2）化學(xué)結(jié)合）化學(xué)結(jié)合: :(98.5%)(98.5%)（1 1）O O2 2與與HbHb的可逆性結(jié)合的可逆性結(jié)合: :Hb + OHb + O2 2 POPO2 2(氧合氧合) )POPO2 2(氧離氧離) )HbOHbO2 2 1 1分子分子HbHb可與可與4 4分子分子O O2 2可逆結(jié)合可逆結(jié)合 Hb+OHb+O2 2結(jié)合的最大量結(jié)合的最大量氧容量氧容量 100ml100ml血血 Hb+OHb+O2 2結(jié)合的實(shí)際量結(jié)合的實(shí)際量氧含量氧含量 氧含量氧含量氧容量的氧容量的%氧飽和度氧飽和度（2 2）O O2 2與與HbHb結(jié)

21、合的特征結(jié)合的特征: : 反應(yīng)快反應(yīng)快、可逆可逆、受受POPO2 2的影響的影響、不需酶的催化；不需酶的催化； 是氧合，非氧化；是氧合，非氧化； POPO2 2 ( (氧合氧合) )POPO2 2 ( (氧離氧離) )2 2、COCO2 2的運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸1 1）物理溶解）物理溶解： 5 52 2）化學(xué)結(jié)合）化學(xué)結(jié)合：9595 （8888 HCOHCO3 3- -的形式）的形式） COCO2 2的的運(yùn)輸運(yùn)輸碳酸酐酶碳酸酐酶 氨基甲酸血紅蛋白的形式氨基甲酸血紅蛋白的形式：7 7 (1)(1)反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)過(guò)程： HbNHHbNH2 2O O2 2+H+H+ +CO+CO2 2 (2)(2)反應(yīng)特征反應(yīng)

22、特征: : 在組織在組織在肺臟在肺臟HHbNHCOOHHHbNHCOOHO O2 2反應(yīng)迅速且可逆，無(wú)需酶催化；反應(yīng)迅速且可逆，無(wú)需酶催化；COCO2 2與與HbHb的結(jié)合較為松散；的結(jié)合較為松散；反應(yīng)方向主要受氧合作用的調(diào)節(jié)反應(yīng)方向主要受氧合作用的調(diào)節(jié): : HbOHbO2 2的酸性高的酸性高, ,難與難與COCO2 2結(jié)合結(jié)合, ,反應(yīng)向左進(jìn)行反應(yīng)向左進(jìn)行 HHbHHb的酸性低的酸性低, ,易與易與COCO2 2結(jié)合結(jié)合, ,反應(yīng)向右進(jìn)行反應(yīng)向右進(jìn)行雖不是主要運(yùn)輸形式雖不是主要運(yùn)輸形式, ,卻是高效率運(yùn)輸形式，卻是高效率運(yùn)輸形式， 因肺部排出的因肺部排出的COCO2 2有有2020是此釋放

23、的。是此釋放的。帶滿帶滿O O2 2的的HbHb仍可帶仍可帶COCO2 2。第三節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)第三節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)基本呼吸中樞基本呼吸中樞調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的中樞？中樞？呼吸為什么有節(jié)呼吸為什么有節(jié)律？律？調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的環(huán)節(jié)？環(huán)節(jié)？一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律 （一）（一）呼吸中樞呼吸中樞分布在大腦皮層、間腦、腦橋、延髓、脊髓等部位。分布在大腦皮層、間腦、腦橋、延髓、脊髓等部位。延髓是呼吸基本中樞，腦橋是呼吸調(diào)整中樞。延髓是呼吸基本中樞，腦橋是呼吸調(diào)整中樞。 微電極等技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)：微電極等技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)：CNSCNS內(nèi)有些內(nèi)有些N N元呈節(jié)律性元呈節(jié)律性放

24、電，并且放電節(jié)律與呼吸周期有關(guān)，其類型有放電，并且放電節(jié)律與呼吸周期有關(guān)，其類型有: : 吸氣吸氣N N元元( (I-NI-N元元) )：在吸氣相放電：在吸氣相放電 呼氣呼氣N N元元( (E-NE-N元元): ): 在呼氣相放電在呼氣相放電 跨時(shí)相跨時(shí)相N N元元 I-ENI-EN元元: :吸氣相放電并延續(xù)到呼氣相吸氣相放電并延續(xù)到呼氣相 E-INE-IN元元: :呼氣相放電并延續(xù)到吸氣相呼氣相放電并延續(xù)到吸氣相 呼呼吸吸N N元元放放電電類類型型模模式式腦橋呼吸中樞腦橋呼吸中樞 主要集中于旁臂內(nèi)側(cè)核和主要集中于旁臂內(nèi)側(cè)核和Kolliker-FuseKolliker-Fuse核，前者存在核，

25、前者存在E-NE-N元和跨時(shí)相元和跨時(shí)相N N元；后者存在元；后者存在I-NI-N元。元。 腦橋呼吸中樞與延髓有雙向聯(lián)系。腦橋呼吸中樞與延髓有雙向聯(lián)系。 腦橋呼吸腦橋呼吸N N元的作用為限制吸氣，促使吸氣向呼氣轉(zhuǎn)換。相元的作用為限制吸氣，促使吸氣向呼氣轉(zhuǎn)換。相當(dāng)于早先研究發(fā)現(xiàn)的呼吸調(diào)整中樞。當(dāng)于早先研究發(fā)現(xiàn)的呼吸調(diào)整中樞。延髓背側(cè)呼吸神經(jīng)元組：延髓背側(cè)呼吸神經(jīng)元組：孤束核的腹外側(cè)部，大孤束核的腹外側(cè)部，大多數(shù)屬多數(shù)屬I(mǎi)-NI-N元，元，E-NE-N元僅元僅占占5 56 6，軸突投射到，軸突投射到膈肌和肋間外肌運(yùn)動(dòng)膈肌和肋間外肌運(yùn)動(dòng)N N元，元，引起吸氣。引起吸氣。延髓腹側(cè)呼吸神經(jīng)元組：延髓腹側(cè)

26、呼吸神經(jīng)元組： 凝 核 、 后 凝 核 、凝 核 、 后 凝 核 、BotingerBotinger復(fù)合體復(fù)合體 ( (二二) )節(jié)律呼吸的形成節(jié)律呼吸的形成 (1)(1)起步細(xì)胞學(xué)說(shuō)起步細(xì)胞學(xué)說(shuō)：新生動(dòng)物離體腦片的研究表明，：新生動(dòng)物離體腦片的研究表明，前包欽格復(fù)合體中存在著類似的電壓依賴性起步前包欽格復(fù)合體中存在著類似的電壓依賴性起步N N元，元，被認(rèn)為是呼吸節(jié)律發(fā)源部位被認(rèn)為是呼吸節(jié)律發(fā)源部位。(2)(2)N N元網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)元網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)：節(jié)律性呼吸依賴于延髓內(nèi)呼吸：節(jié)律性呼吸依賴于延髓內(nèi)呼吸N N元元之間復(fù)雜的相互聯(lián)系和相互作用。在此基礎(chǔ)上提出了之間復(fù)雜的相互聯(lián)系和相互作用。在此基礎(chǔ)上提出了

27、多種模型，如吸氣切斷機(jī)制模型。多種模型，如吸氣切斷機(jī)制模型。 吸氣活動(dòng)發(fā)生器和吸氣切斷機(jī)制模型吸氣活動(dòng)發(fā)生器和吸氣切斷機(jī)制模型 吸氣活動(dòng)發(fā)生器吸氣活動(dòng)發(fā)生器：當(dāng)當(dāng)H H+ + CO CO2 2 等作用下興奮等作用下興奮并引起并引起: : 向下興奮延向下興奮延髓髓I-NI-N元元脊髓吸氣肌脊髓吸氣肌運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)N N元元吸氣吸氣；向向上興奮腦橋呼吸調(diào)整中上興奮腦橋呼吸調(diào)整中樞樞; ;興奮吸氣切斷機(jī)興奮吸氣切斷機(jī)制制N N元。元。 吸氣切斷機(jī)制吸氣切斷機(jī)制：當(dāng)接受到吸氣活動(dòng)發(fā)生當(dāng)接受到吸氣活動(dòng)發(fā)生器、延髓器、延髓I-NI-N元、腦橋元、腦橋呼吸調(diào)整中樞和肺牽張呼吸調(diào)整中樞和肺牽張感受器的沖動(dòng)，興奮總感

28、受器的沖動(dòng)，興奮總和達(dá)到某一閾值，反饋和達(dá)到某一閾值，反饋抑制延髓抑制延髓I-NI-N元元, ,切斷吸切斷吸氣，從而使吸氣轉(zhuǎn)化為氣，從而使吸氣轉(zhuǎn)化為呼氣。呼氣。H H+ + CO CO2 2二、呼吸運(yùn)動(dòng)的反射性調(diào)節(jié)二、呼吸運(yùn)動(dòng)的反射性調(diào)節(jié)（一）肺及胸廓感受器反射（一）肺及胸廓感受器反射1、肺牽張反射（黑、肺牽張反射（黑-伯反射，伯反射，Hering-Breuer Reflex）:由肺的擴(kuò)張或縮小引起的反射性呼吸變化。由肺的擴(kuò)張或縮小引起的反射性呼吸變化。（1）肺萎陷反射（肺縮小反射）：）肺萎陷反射（肺縮小反射）： 肺萎陷較明顯時(shí)引起吸氣的反射。肺萎陷較明顯時(shí)引起吸氣的反射。 在平靜呼吸調(diào)節(jié)中的

29、意義不大，但對(duì)阻止呼氣過(guò)深在平靜呼吸調(diào)節(jié)中的意義不大，但對(duì)阻止呼氣過(guò)深和肺不張等可能起一定作用。和肺不張等可能起一定作用。 （2）肺擴(kuò)張反射）肺擴(kuò)張反射過(guò)程：過(guò)程：肺擴(kuò)張肺擴(kuò)張肺牽感器興奮肺牽感器興奮迷走迷走NN延髓延髓興奮吸興奮吸氣切斷機(jī)制氣切斷機(jī)制N N元元吸氣轉(zhuǎn)化為呼氣。吸氣轉(zhuǎn)化為呼氣。 意義意義: : 加速吸氣和呼氣的交替，使呼吸頻率增加。加速吸氣和呼氣的交替，使呼吸頻率增加。 與呼吸調(diào)整中樞共同調(diào)節(jié)呼吸頻率和深度。與呼吸調(diào)整中樞共同調(diào)節(jié)呼吸頻率和深度。 特征特征: :敏感性有種屬差異；正常成人平靜呼吸時(shí)這敏感性有種屬差異；正常成人平靜呼吸時(shí)這種反射不明顯，深呼吸時(shí)可能起作用；病理情況

30、下種反射不明顯，深呼吸時(shí)可能起作用；病理情況下( (肺充血、肺水腫等肺充血、肺水腫等) )肺順應(yīng)性降低時(shí)起重要作用。肺順應(yīng)性降低時(shí)起重要作用。 2 2、呼吸肌本體感受性反射：、呼吸肌本體感受性反射：肌梭和腱器官受肌梭和腱器官受到牽張刺激而引起的反射稱為本體感受性反到牽張刺激而引起的反射稱為本體感受性反射。射。 肌梭和腱器官是呼吸肌的本體感受器。肌梭和腱器官是呼吸肌的本體感受器。 當(dāng)吸氣阻力升高時(shí)當(dāng)吸氣阻力升高時(shí)呼吸肌本體感受器興呼吸肌本體感受器興奮奮傳入沖動(dòng)頻率傳入沖動(dòng)頻率反射性增強(qiáng)吸氣肌收反射性增強(qiáng)吸氣肌收縮力，以克服阻力保證肺通氣量?？s力，以克服阻力保證肺通氣量。 平靜呼吸時(shí)作用不明顯，當(dāng)

31、運(yùn)動(dòng)或氣道阻平靜呼吸時(shí)作用不明顯，當(dāng)運(yùn)動(dòng)或氣道阻力升高力升高( (如支氣管痙攣如支氣管痙攣) )時(shí)作用明顯。時(shí)作用明顯。3 3、其他反射、其他反射（1 1）咳嗽反射）咳嗽反射 咳嗽時(shí)可將呼吸道內(nèi)異物或分泌物排出，但劇烈咳嗽時(shí)，咳嗽時(shí)可將呼吸道內(nèi)異物或分泌物排出，但劇烈咳嗽時(shí)，因胸膜腔內(nèi)壓因胸膜腔內(nèi)壓，阻礙，阻礙V V血回流，使血回流，使V V壓和腦脊液壓壓和腦脊液壓。（2 2）噴嚏反射）噴嚏反射 噴嚏時(shí)清除鼻腔內(nèi)的刺激物。噴嚏時(shí)清除鼻腔內(nèi)的刺激物。（3 3）刺激某些穴位引起的呼吸效應(yīng)）刺激某些穴位引起的呼吸效應(yīng) 針刺針刺“人中人中”可以急救全麻手術(shù)等情況下出現(xiàn)的呼吸停止。可以急救全麻手術(shù)等情況

32、下出現(xiàn)的呼吸停止。在麻醉以外發(fā)生呼吸暫停時(shí)，刺激在麻醉以外發(fā)生呼吸暫停時(shí)，刺激“素廖素廖”可以興奮呼吸?？梢耘d奮呼吸。（4 4）血壓對(duì)呼吸的影響）血壓對(duì)呼吸的影響 血壓大幅度變化時(shí)，可反射性影響呼吸運(yùn)動(dòng)：血壓大幅度變化時(shí)，可反射性影響呼吸運(yùn)動(dòng)：BPBP呼吸呼吸；BPBP呼吸呼吸。 1、外周化學(xué)感受器、外周化學(xué)感受器 存在于頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體，前者主要參與存在于頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體，前者主要參與呼吸調(diào)節(jié)，后者則在循環(huán)調(diào)節(jié)方面較為重要。呼吸調(diào)節(jié)，后者則在循環(huán)調(diào)節(jié)方面較為重要。 頸動(dòng)脈體內(nèi)含頸動(dòng)脈體內(nèi)含型細(xì)胞和型細(xì)胞和型細(xì)胞，功能上型細(xì)胞，功能上型細(xì)胞起著感受器的作用，型細(xì)胞起著感受器的作用，型細(xì)胞類

33、似神型細(xì)胞類似神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。 適宜刺激：對(duì)適宜刺激：對(duì)PO2、PCO2、H+高度敏感高度敏感(對(duì)對(duì)PO2敏感，對(duì)敏感，對(duì)O2含量含量不敏感不敏感)，且三者對(duì)化，且三者對(duì)化學(xué)感受器的刺激有相互增強(qiáng)的現(xiàn)象。學(xué)感受器的刺激有相互增強(qiáng)的現(xiàn)象。 當(dāng)當(dāng)型細(xì)胞受到上述三者刺激時(shí)，細(xì)胞漿內(nèi)型細(xì)胞受到上述三者刺激時(shí)，細(xì)胞漿內(nèi)Ca2+,觸發(fā)內(nèi)含的觸發(fā)內(nèi)含的Ach等遞質(zhì)釋放，引起傳入等遞質(zhì)釋放，引起傳入神經(jīng)纖維興奮。神經(jīng)纖維興奮。( (二二) )化學(xué)感受器反射：化學(xué)感受器反射：動(dòng)脈血?jiǎng)用}血或腦脊液的或腦脊液的O O2 2、COCO2 2和和H H+ +的變化，能的變化，能反射性的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)。反射性的調(diào)

34、節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)。頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體化學(xué)感受性反射頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體化學(xué)感受性反射POPO2 2 H H+ + PCO PCO2 2 等等 頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體外周化學(xué)感受器頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體外周化學(xué)感受器（+ +）竇、弓竇、弓N N孤孤 束束 核核心血管中樞興奮性改變心血管中樞興奮性改變呼吸中樞呼吸中樞（+ +）心率心率、冠脈舒冠脈舒心輸出量心輸出量皮膚、內(nèi)臟皮膚、內(nèi)臟骨骼肌血管縮骨骼肌血管縮 心率、心輸出量、外周阻力心率、心輸出量、外周阻力外周阻力外周阻力心輸出量心輸出量血血 壓壓呼吸加深加快呼吸加深加快間接間接2 2、中樞化學(xué)感受器、中樞化學(xué)感受器 位于延髓腹側(cè)表面下位于延髓腹側(cè)表面下0.2mm

35、0.2mm的區(qū)域。的區(qū)域。 適宜刺激：對(duì)適宜刺激：對(duì)H H+ +高度敏感，不感受缺高度敏感，不感受缺O(jiān) O2 2的刺激。的刺激。3 3、COCO2 2、H H+ +和低和低O O2 2對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié) (1)CO(1)CO2 2： 1 1時(shí)時(shí)呼吸開(kāi)始加深；呼吸開(kāi)始加深；COCO2 244時(shí)時(shí)呼吸加深加快呼吸加深加快, ,肺通氣量肺通氣量1 1倍以上倍以上; ; 6 6時(shí)時(shí)肺通氣量可增大肺通氣量可增大6-76-7倍倍; ; 7 7以上以上呼吸減弱呼吸減弱=CO=CO2 2麻醉。麻醉。COCO2 2呼吸減慢（過(guò)度通氣后可發(fā)生呼吸暫停）。呼吸減慢（過(guò)度通氣后可發(fā)生呼吸暫停）。 特特

36、點(diǎn)：點(diǎn)：COCO2 2興奮呼吸的作用興奮呼吸的作用, ,以中樞途徑為主；但因腦脊以中樞途徑為主；但因腦脊液中碳酸酐酶含量很少，故潛伏期較長(zhǎng)；液中碳酸酐酶含量很少，故潛伏期較長(zhǎng)； COCO2 2興奮呼吸的中樞途徑是通過(guò)興奮呼吸的中樞途徑是通過(guò)H H+ +的間接作用的間接作用(血液中的血液中的H H+ +不易透過(guò)血不易透過(guò)血- -腦屏障腦屏障) )； COCO2 2興奮呼吸的外周途徑雖然為次，但當(dāng)動(dòng)脈血興奮呼吸的外周途徑雖然為次，但當(dāng)動(dòng)脈血PCOPCO2 2突然增高或中樞化學(xué)感受器對(duì)突然增高或中樞化學(xué)感受器對(duì)COCO2 2的敏感性降的敏感性降低（低（COCO2 2 麻醉）時(shí)，起著重要作用。麻醉）時(shí)

37、，起著重要作用。(2)H(2)H+ +: HH+ +呼吸加強(qiáng)呼吸加強(qiáng) HH+ +呼吸抑制呼吸抑制 HH+ +呼吸抑制呼吸抑制 主要通過(guò)刺激外周化學(xué)主要通過(guò)刺激外周化學(xué)感受器。感受器。；(3)(3)低低 氧氧輕度缺氧時(shí)輕度缺氧時(shí): :通過(guò)外周化學(xué)感受器的傳入沖動(dòng)興奮呼吸中樞的作通過(guò)外周化學(xué)感受器的傳入沖動(dòng)興奮呼吸中樞的作用用, ,能對(duì)抗缺氧對(duì)中樞的直接抑制作用，表現(xiàn)為呼吸增強(qiáng)。能對(duì)抗缺氧對(duì)中樞的直接抑制作用，表現(xiàn)為呼吸增強(qiáng)。嚴(yán)重缺氧時(shí)嚴(yán)重缺氧時(shí): :來(lái)自外周化學(xué)感受器的傳入沖動(dòng)，對(duì)抗不了缺氧對(duì)來(lái)自外周化學(xué)感受器的傳入沖動(dòng)，對(duì)抗不了缺氧對(duì)呼吸中樞的抑制作用，因而可使呼吸減弱，甚至停止。呼吸中樞的抑制作用，