第四节呼吸运动的调节•呼吸运动特点:1.自动节律性呼吸:节律性来自呼吸中枢,受反射调节。2.可有意识地调节呼吸——受大脑皮层控制。•中枢系统对呼吸运动的调节分为两个方面:•一方面是自动节律性的控制,主要是通过低位脑干的功能而产生正常的呼吸节律。•另一方面是随意的控制,主要是大脑皮层的功能,它可以改变正常的呼吸节律,进行与意识有关的活动,如:屏气、说话、唱歌等。•一、呼吸中枢:中枢神经系统内部产生和调节呼吸运动的神经元群。•脊髓——中继站和整合某些呼吸反射的初级中枢,但呼吸节律不在脊髓产生的•延髓——呼吸的基本中枢(生命活动的基本中枢)•脑桥——呼吸的调整中心•高位脑——大脑皮层、边缘系统和下丘脑•延髓存在基本的呼吸中枢,能发动和维持比较有规律的呼吸运动。•延髓有多种类型的神经元,其中包括:•(1)背侧呼吸组(dorsalrespiratorygroupDRG)•集中在孤束核腹外侧,主要为吸气神经元,它以交叉方式支配对侧膈肌运动神经元•(2)腹侧呼吸组(ventralrespiratorygroupVRG)•集中在凝核、后凝核、以及面神经核附近,有吸气神经元,也有呼气神经元。•在脑桥的1/3处呼吸的神经元相对集中的地方形成了臂旁内侧核和KF核团,合称PBKF核群,起呼吸的调整中枢的作用。其作用表现为:它们与延髓的呼吸中枢之间有双向联系,其作用是限制吸气,使吸气向呼气转换。目前认为:它是通过易化延髓“吸气切断”机制,促进吸气与呼气之间的相互转换。•二、呼吸的反射性调节:•呼吸活动可受机体内外环境各种刺激的影响,如伤害性刺激、冷刺激、血压的骤然变化等都可使呼吸发生变化。重要的反射如下:•(一)肺牵张反射(Pulmonarystretchreflex)•(二)化学感受性反射•(三)呼吸肌的本体感受性反射•(四)防御性呼吸反射•(一)肺牵张反射(Pulmonarystretchreflex)•1、定义:由肺扩张或肺缩小引起的吸气抑制或兴奋的反射称肺牵张反射,又称黑—伯二氏反射(Herring-Berger'sreflex)•(1)肺扩张反射•(2)肺缩小反射•2、意义:使呼吸不致过长,促使吸气及时转入呼气,它与脑桥呼吸调整中枢共同调节着呼吸的频率和深度。•(1)肺扩张反射吸气入肺肺扩张支气管、细支气管平滑肌内肺牵张感受器⊕迷走神经延髓呼吸中枢中止吸气引起呼气•(2)肺萎陷(缩小)反射肺萎陷引起吸气的反射称为肺萎陷反射(缩肺反射)。该反射在较强肺缩时才出现,对防止呼气过度和肺不张有一定意义,在平静呼吸调节中意义不大。•(二)化学感受性反射:•当血中或脑脊液中的CO2、H+浓度升高,或O2浓度降低时,通过刺激体内的化学感受器,对呼吸产生调节,从而排出体内过多的CO2、H+,摄入O2以维持血液与脑脊液中CO2、O2、H+浓度的相对恒定。•1.化学感受器:•(1)外周化学感受器:颈动脉体和主动脉体,其中的I型细胞(球细胞)是感受器细胞,•适宜刺激-动脉血Po2降低、Pco2升高或[H+]升高的变化,传入神经冲动增加•(2)中枢化学感受器:•中枢化学感受器-延髓腹外侧的浅表部位。•适宜(有效)刺激-脑脊液中的[H+],而不是CO2分子。•中枢化学感受器不感受缺O2刺激。•2.CO2、H+和低O2对呼吸的调节血中PCO2脑脊液PCO2H2CO3[H+]延髓化学感受器延髓呼吸中枢主动脉体颈动脉体膈肌肋间外肌++++血中PO2+呼吸加深加快•低氧对呼吸的影响•吸入的空气中,若PO2在一定范围内下降则可以引起呼吸增强。实验证明动脉血中PO2降到10.6kPa(80mmHg)以下时,呼吸深度和频率都增加。这是通过血氧下降刺激外周化学感受器,引起呼吸中枢反射性兴奋,导致呼吸加深加快。缺O2对延髓呼吸中枢却是直接抑制效应。如严重缺O2时,外周化学感受性反射已不足以克服低O2对中枢抑制效应,终将导致呼吸障碍,甚至呼吸停止。•CO2是调节呼吸的最重要的生理性体液因子一定水平的Pco2对维持呼吸中枢的兴奋性是必须的。Pco2↓(过度通气)→呼吸暂停。Pco2↑:2%:呼吸加深加快,肺通气量↑(7%:通过调节,血中Pco2可维持在接近正常水平)。7%:肺通气量不能继续作相应增加,血中Pco2急剧↑,出现中枢神经系统毒性症状:不安、头痛、头昏、呼吸困难等。15%:意识丧失、惊厥。30%:呼吸中枢麻痹、死亡。•氢离子对呼吸的影响•动脉血中H+增加,呼吸加深加快;H+降低,呼吸受到抑制。•中枢化学感受器——敏感性高(血—脑屏障)•外周化学感受器•血中H+对呼吸的调节主要是通过外周化学感受器实现的。•(三)呼吸肌的本体感受性反射•1、定义:肌梭和腱器官是骨骼肌的本体感受器,它们所引起的反射为本体感受性反射。•呼吸肌内也有本体感受器.•当呼吸道通气阻力增大时,通过本体感受器反射增强呼吸肌的收缩力,克服通气阻力,保持足够的肺通气量。•(四)防御性呼吸反射•当鼻腔、咽、喉、气管与支气管的粘膜受到机械或化学刺激时,则会引起防御性反射。此反射具有清除刺激物,防止异物进入肺泡的作用。常见的呼吸性防御反射有:•(1)咳嗽反射•(2)喷嚏反射•三.运动时呼吸的变化与调节THANKS谢谢聆听