生理学课件：呼吸调节60

1、 第四节第四节 呼吸运动的调节呼吸运动的调节 本节讨论的中心内容：本节讨论的中心内容： 1. 呼吸为什么有节律？呼吸为什么有节律？ 2. 调节呼吸运动的中枢？调节呼吸运动的中枢？ 3. 调节呼吸运动的环节？调节呼吸运动的环节？ 一、呼吸的中枢一、呼吸的中枢 中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细 胞群，分布在大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和脊髓胞群，分布在大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和脊髓 等部位等部位 延髓是延髓是呼吸基本中枢呼吸基本中枢 脑桥是脑桥是呼吸调整中枢呼吸调整中枢 ( (一一) )脑干呼吸神经元脑干呼吸神经元 1.1.脑桥呼吸神经元组（脑桥呼吸

2、神经元组（PRGPRG）： 主要集中于旁臂内侧核和主要集中于旁臂内侧核和Kolliker-FuseKolliker-Fuse核，脑桥呼吸核，脑桥呼吸N N元元 的作用为稳定呼吸类型，减慢节律，影响呼吸时程等呼吸调整的作用为稳定呼吸类型，减慢节律，影响呼吸时程等呼吸调整 作用作用 2.2.延髓背侧呼吸神经元组延髓背侧呼吸神经元组(DRG)(DRG)： 主要集中于孤束核的腹外侧部，大多数属吸气神经元。主要集中于孤束核的腹外侧部，大多数属吸气神经元。 整合传入信息和调整呼吸运动的作用整合传入信息和调整呼吸运动的作用 ( (二二) )呼吸神经元的分布呼吸神经元的分布 3.3.延髓腹侧呼吸神经元组延髓腹

3、侧呼吸神经元组(VRG)(VRG) 尾段尾段：主要含呼气神经元，引起主动呼气：主要含呼气神经元，引起主动呼气 疑核中段疑核中段：主要含吸气神经元，引起主动吸气：主要含吸气神经元，引起主动吸气 疑核头段疑核头段：与呼吸节律起源有关：与呼吸节律起源有关 4.4.高位脑的呼吸调整作用高位脑的呼吸调整作用 自主呼吸、随意呼吸自主呼吸、随意呼吸 ( (三三) )呼吸节律形成的机制呼吸节律形成的机制 1.1.基本呼吸节律形成的起源部位基本呼吸节律形成的起源部位：延髓延髓 2.2.基本呼吸节律形成的学说基本呼吸节律形成的学说： 二、呼吸运动的反射性调节二、呼吸运动的反射性调节 1. 1.外周化学感受器外周化

4、学感受器 颈动脉体颈动脉体-呼吸调节呼吸调节 主动脉体主动脉体-循环调节循环调节 颈动脉体内含颈动脉体内含型细胞和型细胞和型细胞，周围型细胞，周围 包绕以毛细血管窦，血供丰富包绕以毛细血管窦，血供丰富 适宜刺激适宜刺激：对对P PO O2 2、P PCO CO2 2 、HH+ +高度敏高度敏 感感( (对对P PO O2 2敏感，对敏感，对O O2 2含量含量不敏感不敏感) )，且三者，且三者 对化学感受器的刺激有相互增强的现象对化学感受器的刺激有相互增强的现象 ( (一一) )化学感受性反射调节化学感受性反射调节 颈动脉体和主动脉体颈动脉体和主动脉体- -化学感受性反射途径化学感受性反射途径

5、 P PO2 O2 H H+ + P PCO2 CO2 等等 颈动脉体和主动脉体外周化学感受器颈动脉体和主动脉体外周化学感受器 窦神经、弓神经窦神经、弓神经 孤孤 束束 核核 心血管中枢兴奋性改变心血管中枢兴奋性改变呼吸中枢呼吸中枢（ （+ +） 心率心率、冠脉舒、冠脉舒 心输出量心输出量 皮肤、内脏皮肤、内脏 骨骼肌血管缩骨骼肌血管缩 心率、心输出量、外周阻力心率、心输出量、外周阻力外周阻力外周阻力心输出量心输出量 血血 压压 呼吸加深加快呼吸加深加快 间接间接 位于延髓腹外侧浅表部位。头尾区具化学感受性，中间位于延髓腹外侧浅表部位。头尾区具化学感受性，中间 区是中继站。区是中继站。 适宜刺

6、激：适宜刺激：对对H H+ +高度敏感高度敏感， 不感受缺不感受缺O O2 2的刺激的刺激 H H+ +不易透过血不易透过血- -脑屏障脑屏障 COCO2 2易透过血易透过血- -脑屏障进入脑脊脑屏障进入脑脊 液发挥刺激作用液发挥刺激作用 特点：特点：敏感性高，起效慢，敏感性高，起效慢， 因脑脊液中缺少酶因脑脊液中缺少酶, ,易产生易产生 适应。适应。 2.2.中枢化学感受器中枢化学感受器 3.3. COCO2 2、H H+ +和低和低O O2 2对呼吸运动的调节对呼吸运动的调节 (1)(1)COCO2 2： 1 1时时呼吸开始加深呼吸开始加深 CO2 CO2 44时时呼吸加深加快呼吸加深加快

7、 6 6时时肺通气量可增大肺通气量可增大6-76-7倍倍 7 7以上以上呼吸减弱呼吸减弱 = = COCO2 2麻醉麻醉 CO2 CO2 呼吸减慢呼吸减慢 呼吸加深加快呼吸加深加快 延髓呼吸中枢延髓呼吸中枢+ + 外周化学感受器外周化学感受器+ +中枢化学感受器中枢化学感受器+ + COCO2 2透过血脑屏障进入脑脊液透过血脑屏障进入脑脊液: : COCO2 2H H2 2OHOH2 2COCO3 3H H+ +HCOHCO3 3- - CO2 CO2 机制机制: : 特点：特点： CO2兴奋呼吸的作用兴奋呼吸的作用, ,以以中枢途径中枢途径为主；但为主；但 因脑脊液中碳酸酐酶含量很少，故潜伏

8、期较长；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兴奋呼吸的中枢途径是通过H+的间接作的间接作 用用(血液中的血液中的H+不易透过血不易透过血- -脑屏障脑屏障) )； CO2兴奋呼吸的外周途径虽然为次，但当动兴奋呼吸的外周途径虽然为次，但当动 脉血脉血PCO2突然增高突然增高或中枢化学感受器对或中枢化学感受器对CO2的敏感的敏感 性降低时，起着重要作用。性降低时，起着重要作用。 (2)(2)HH+ + : : HH+ +呼吸加强呼吸加强 HH+ +呼吸抑制呼吸抑制 HH+ +呼吸抑制呼吸抑制 机制机制: :类似类似COCO2 2。 特点特点: : 主要通过刺激

9、主要通过刺激外周化学感受器外周化学感受器而引起而引起 HH+ +对呼吸的调节作用对呼吸的调节作用PCO2PCO2 (3)(3)低氧低氧： 缺氧对呼吸中枢的直接作用是抑制缺氧对呼吸中枢的直接作用是抑制 轻度缺氧时轻度缺氧时: :通过外周化学感受器的传入冲动兴奋呼吸通过外周化学感受器的传入冲动兴奋呼吸 中枢中枢 严重缺氧时严重缺氧时: :呼吸减弱，甚至停止。呼吸减弱，甚至停止。 特点特点: :缺氧仅在动脉血缺氧仅在动脉血POPO2 280mmHg80mmHg以下刺激呼吸；以下刺激呼吸； 当当长期高长期高COCO2 2和低和低O O2 2状态（严重肺水肿、肺心状态（严重肺水肿、肺心 病），中枢化学感

10、受器对高病），中枢化学感受器对高COCO2 2发生适应，此时低发生适应，此时低O O2 2对外对外 周化学感受器的刺激成为驱动呼吸的主要刺激。若给予周化学感受器的刺激成为驱动呼吸的主要刺激。若给予 高高O O2 2吸入会导致呼吸停止。吸入会导致呼吸停止。 (4)CO(4)CO2 2、H H+ +和低和低O O2 2在呼吸调节中的相互作用在呼吸调节中的相互作用 由图中可见，当只改由图中可见，当只改 变一个因素时（其他变一个因素时（其他 因素不变），三者引因素不变），三者引 起的肺通气反应的程起的肺通气反应的程 度基本接近。度基本接近。 然而，往往是一种因然而，往往是一种因 素的改变会引起其他素的

11、改变会引起其他 一、两种因素相继改一、两种因素相继改 变或几种因素的同时变或几种因素的同时 改变。改变。 ( (四四) )肺牵张反射肺牵张反射( (黑黑- -伯反射伯反射) ) 指肺扩张或萎陷引起的吸气抑制或兴奋的指肺扩张或萎陷引起的吸气抑制或兴奋的 反射。包括肺扩张、肺缩小反射。反射。包括肺扩张、肺缩小反射。 1.1.肺萎陷反射肺萎陷反射( (肺缩小反射肺缩小反射) ) 肺萎陷较明显时引起吸气的反射。肺萎陷较明显时引起吸气的反射。 在平静呼吸调节中的意义不大，但对阻止在平静呼吸调节中的意义不大，但对阻止 呼气过深和肺不张等可能起一定作用。呼气过深和肺不张等可能起一定作用。 2.2.肺扩张反射

12、肺扩张反射： 过程：过程：肺扩张肺扩张肺牵感器兴奋肺牵感器兴奋迷走迷走NN延延 髓髓兴奋吸气切断机制兴奋吸气切断机制N N元元吸气转化为呼气吸气转化为呼气 。 意义意义: : 加速吸气和呼气的交替，使呼吸频加速吸气和呼气的交替，使呼吸频 率增加。与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率率增加。与呼吸调整中枢共同调节呼吸频率 和深度。和深度。 特征特征: :敏感性有种属差异；敏感性有种属差异； 正常成人平静呼吸时这种反射不明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；显，深呼吸时可能起作用； （四）其他反射（四）其他反射 1.1.咳嗽反射咳嗽反射 2.2.喷嚏反射喷嚏反射 3.3.肺毛细血管旁

13、感受器引起的呼吸反射肺毛细血管旁感受器引起的呼吸反射 肺毛细血管充血、肺泡壁间质积液时，肺毛细肺毛细血管充血、肺泡壁间质积液时，肺毛细 血管旁感受器（血管旁感受器（J-J-感受器）受到刺激，反射性引起感受器）受到刺激，反射性引起 呼吸暂停，继以浅快呼吸、呼吸暂停，继以浅快呼吸、BpBp、心率、心率。 三、异常呼吸三、异常呼吸 ( (一一) )陈陈- -施呼吸施呼吸(Cheyne-Stokes breathing) (Cheyne-Stokes breathing) 原因原因：肺肺- -脑循环时间延长（如心衰），导致泡脑循环时间延长（如心衰），导致泡 气的气的POPO2 2和和PCOPCO2 2

14、的信息不能及时传递到中枢及外周化的信息不能及时传递到中枢及外周化 学感受器，呼吸中枢反馈增益增加，导致对学感受器，呼吸中枢反馈增益增加，导致对POPO2 2和和 PCOPCO2 2变化的肺通气反应过强。变化的肺通气反应过强。 临床临床：在缺氧、睡眠、脑干损伤等情况下可出现。：在缺氧、睡眠、脑干损伤等情况下可出现。 特点特点：呼吸渐增：呼吸渐增 强增快又渐减弱减强增快又渐减弱减 慢，与呼吸暂停交慢，与呼吸暂停交 替出现，每个周期替出现，每个周期 约约45s45s3min3min。 ( (二二) )比奥呼吸比奥呼吸(Biot breathing)(Biot breathing) 特点特点：一此或多

15、次强呼吸后，继以较长时间的：一此或多次强呼吸后，继以较长时间的 呼吸暂停，之后又再次出现这样的呼吸。呼吸暂停，之后又再次出现这样的呼吸。 临床临床：出现于：出现于 脑损伤、脑脊液压脑损伤、脑脊液压 力升高、脑膜炎等力升高、脑膜炎等 疾病。疾病。常是死亡前常是死亡前 出现的危急症状。出现的危急症状。 原因原因：尚不清楚，可能是疾病已侵及延髓，损：尚不清楚，可能是疾病已侵及延髓，损 害了呼吸中枢害了呼吸中枢 ( (三三) )睡眠呼吸暂停睡眠呼吸暂停 大约有大约有1/31/3的正常人在睡眠时会出现周期性呼吸的正常人在睡眠时会出现周期性呼吸 暂停（持续暂停暂停（持续暂停10s10s以上，动脉血氧饱和度下降以上，动脉血氧饱和度下降75%75% 以上）。长期发生睡眠呼吸暂停会导致嗜睡、肺以上）。长期发生睡眠呼吸暂停会导致嗜睡、肺A A压压 高、右心衰竭等疾病。高、右心衰竭等疾病。 睡眠呼吸暂