生理學(xué)課件：呼吸調(diào)節(jié)60

1、 第四節(jié)第四節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié) 本節(jié)討論的中心內(nèi)容：本節(jié)討論的中心內(nèi)容： 1. 呼吸為什么有節(jié)律？呼吸為什么有節(jié)律？ 2. 調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的中樞？調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的中樞？ 3. 調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的環(huán)節(jié)？調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的環(huán)節(jié)？ 一、呼吸的中樞一、呼吸的中樞 中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì) 胞群，分布在大腦皮層、間腦、腦橋、延髓和脊髓胞群，分布在大腦皮層、間腦、腦橋、延髓和脊髓 等部位等部位 延髓是延髓是呼吸基本中樞呼吸基本中樞 腦橋是腦橋是呼吸調(diào)整中樞呼吸調(diào)整中樞 ( (一一) )腦干呼吸神經(jīng)元腦干呼吸神經(jīng)元 1.1.腦橋呼吸神經(jīng)元組（腦橋呼吸

2、神經(jīng)元組（PRGPRG）： 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，腦橋呼吸核，腦橋呼吸N N元元 的作用為穩(wěn)定呼吸類(lèi)型，減慢節(jié)律，影響呼吸時(shí)程等呼吸調(diào)整的作用為穩(wěn)定呼吸類(lèi)型，減慢節(jié)律，影響呼吸時(shí)程等呼吸調(diào)整 作用作用 2.2.延髓背側(cè)呼吸神經(jīng)元組延髓背側(cè)呼吸神經(jīng)元組(DRG)(DRG)： 主要集中于孤束核的腹外側(cè)部，大多數(shù)屬吸氣神經(jīng)元。主要集中于孤束核的腹外側(cè)部，大多數(shù)屬吸氣神經(jīng)元。 整合傳入信息和調(diào)整呼吸運(yùn)動(dòng)的作用整合傳入信息和調(diào)整呼吸運(yùn)動(dòng)的作用 ( (二二) )呼吸神經(jīng)元的分布呼吸神經(jīng)元的分布 3.3.延髓腹側(cè)呼吸神經(jīng)元組延髓腹

3、側(cè)呼吸神經(jīng)元組(VRG)(VRG) 尾段尾段：主要含呼氣神經(jīng)元，引起主動(dòng)呼氣：主要含呼氣神經(jīng)元，引起主動(dòng)呼氣 疑核中段疑核中段：主要含吸氣神經(jīng)元，引起主動(dòng)吸氣：主要含吸氣神經(jīng)元，引起主動(dòng)吸氣 疑核頭段疑核頭段：與呼吸節(jié)律起源有關(guān)：與呼吸節(jié)律起源有關(guān) 4.4.高位腦的呼吸調(diào)整作用高位腦的呼吸調(diào)整作用 自主呼吸、隨意呼吸自主呼吸、隨意呼吸 ( (三三) )呼吸節(jié)律形成的機(jī)制呼吸節(jié)律形成的機(jī)制 1.1.基本呼吸節(jié)律形成的起源部位基本呼吸節(jié)律形成的起源部位：延髓延髓 2.2.基本呼吸節(jié)律形成的學(xué)說(shuō)基本呼吸節(jié)律形成的學(xué)說(shuō)： 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) 1. 1.外周化學(xué)感受器外周化

4、學(xué)感受器 頸動(dòng)脈體頸動(dòng)脈體-呼吸調(diào)節(jié)呼吸調(diào)節(jié) 主動(dòng)脈體主動(dòng)脈體-循環(huán)調(diào)節(jié)循環(huán)調(diào)節(jié) 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，周?chē)图?xì)胞，周?chē)?包繞以毛細(xì)血管竇，血供豐富包繞以毛細(xì)血管竇，血供豐富 適宜刺激適宜刺激：對(duì)對(duì)P PO O2 2、P PCO CO2 2 、HH+ +高度敏高度敏 感感( (對(duì)對(duì)P PO O2 2敏感，對(duì)敏感，對(duì)O O2 2含量含量不敏感不敏感) )，且三者，且三者 對(duì)化學(xué)感受器的刺激有相互增強(qiáng)的現(xiàn)象對(duì)化學(xué)感受器的刺激有相互增強(qiáng)的現(xiàn)象 ( (一一) )化學(xué)感受性反射調(diào)節(jié)化學(xué)感受性反射調(diào)節(jié) 頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體- -化學(xué)感受性反射途徑化學(xué)感受性反射途徑

5、 P PO2 O2 H H+ + P PCO2 CO2 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 竇神經(jīng)、弓神經(jīng)竇神經(jīng)、弓神經(jīng) 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 位于延髓腹外側(cè)淺表部位。頭尾區(qū)具化學(xué)感受性，中間位于延髓腹外側(cè)淺表部位。頭尾區(qū)具化學(xué)感受性，中間 區(qū)是中繼站。區(qū)是中繼站。 適宜刺

6、激：適宜刺激：對(duì)對(duì)H H+ +高度敏感高度敏感， 不感受缺不感受缺O(jiān) O2 2的刺激的刺激 H H+ +不易透過(guò)血不易透過(guò)血- -腦屏障腦屏障 COCO2 2易透過(guò)血易透過(guò)血- -腦屏障進(jìn)入腦脊腦屏障進(jìn)入腦脊 液發(fā)揮刺激作用液發(fā)揮刺激作用 特點(diǎn)：特點(diǎn)：敏感性高，起效慢，敏感性高，起效慢， 因腦脊液中缺少酶因腦脊液中缺少酶, ,易產(chǎn)生易產(chǎn)生 適應(yīng)。適應(yīng)。 2.2.中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器 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)(1)COCO2 2： 1 1時(shí)時(shí)呼吸開(kāi)始加深呼吸開(kāi)始加深 CO2 CO2 44時(shí)時(shí)呼吸加深加快呼吸加深加快

7、 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 = = COCO2 2麻醉麻醉 CO2 CO2 呼吸減慢呼吸減慢 呼吸加深加快呼吸加深加快 延髓呼吸中樞延髓呼吸中樞+ + 外周化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器+ +中樞化學(xué)感受器中樞化學(xué)感受器+ + COCO2 2透過(guò)血腦屏障進(jìn)入腦脊液透過(guò)血腦屏障進(jìn)入腦脊液: : COCO2 2H H2 2OHOH2 2COCO3 3H H+ +HCOHCO3 3- - CO2 CO2 機(jī)制機(jī)制: : 特點(diǎn)：特點(diǎn)： CO2興奮呼吸的作用興奮呼吸的作用, ,以以中樞途徑中樞途徑為主；但為主；但 因腦脊液中碳酸酐酶含量很少，故潛伏

8、期較長(zhǎng)；因腦脊液中碳酸酐酶含量很少，故潛伏期較長(zhǎng)； CO2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+的間接作的間接作 用用(血液中的血液中的H+不易透過(guò)血不易透過(guò)血- -腦屏障腦屏障) )； CO2興奮呼吸的外周途徑雖然為次，但當(dāng)動(dòng)興奮呼吸的外周途徑雖然為次，但當(dāng)動(dòng) 脈血脈血PCO2突然增高突然增高或中樞化學(xué)感受器對(duì)或中樞化學(xué)感受器對(duì)CO2的敏感的敏感 性降低時(shí)，起著重要作用。性降低時(shí)，起著重要作用。 (2)(2)HH+ + : : 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 機(jī)制機(jī)制: :類(lèi)似類(lèi)似COCO2 2。 特點(diǎn)特點(diǎn): : 主要通過(guò)刺激

9、主要通過(guò)刺激外周化學(xué)感受器外周化學(xué)感受器而引起而引起 HH+ +對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)作用對(duì)呼吸的調(diào)節(jié)作用PCO2PCO2 (3)(3)低氧低氧： 缺氧對(duì)呼吸中樞的直接作用是抑制缺氧對(duì)呼吸中樞的直接作用是抑制 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)興奮呼吸通過(guò)外周化學(xué)感受器的傳入沖動(dòng)興奮呼吸 中樞中樞 嚴(yán)重缺氧時(shí)嚴(yán)重缺氧時(shí): :呼吸減弱，甚至停止。呼吸減弱，甚至停止。 特點(diǎn)特點(diǎn): :缺氧僅在動(dòng)脈血缺氧僅在動(dòng)脈血POPO2 280mmHg80mmHg以下刺激呼吸；以下刺激呼吸； 當(dāng)當(dāng)長(zhǎng)期高長(zhǎng)期高COCO2 2和低和低O O2 2狀態(tài)（嚴(yán)重肺水腫、肺心狀態(tài)（嚴(yán)重肺水腫、肺心 ?。?，中樞化學(xué)感

10、受器對(duì)高?。?，中樞化學(xué)感受器對(duì)高COCO2 2發(fā)生適應(yīng)，此時(shí)低發(fā)生適應(yīng)，此時(shí)低O O2 2對(duì)外對(duì)外 周化學(xué)感受器的刺激成為驅(qū)動(dòng)呼吸的主要刺激。若給予周化學(xué)感受器的刺激成為驅(qū)動(dòng)呼吸的主要刺激。若給予 高高O O2 2吸入會(huì)導(dǎo)致呼吸停止。吸入會(huì)導(dǎo)致呼吸停止。 (4)CO(4)CO2 2、H H+ +和低和低O O2 2在呼吸調(diào)節(jié)中的相互作用在呼吸調(diào)節(jié)中的相互作用 由圖中可見(jiàn)，當(dāng)只改由圖中可見(jiàn)，當(dāng)只改 變一個(gè)因素時(shí)（其他變一個(gè)因素時(shí)（其他 因素不變），三者引因素不變），三者引 起的肺通氣反應(yīng)的程起的肺通氣反應(yīng)的程 度基本接近。度基本接近。 然而，往往是一種因然而，往往是一種因 素的改變會(huì)引起其他素的

11、改變會(huì)引起其他 一、兩種因素相繼改一、兩種因素相繼改 變或幾種因素的同時(shí)變或幾種因素的同時(shí) 改變。改變。 ( (四四) )肺牽張反射肺牽張反射( (黑黑- -伯反射伯反射) ) 指肺擴(kuò)張或萎陷引起的吸氣抑制或興奮的指肺擴(kuò)張或萎陷引起的吸氣抑制或興奮的 反射。包括肺擴(kuò)張、肺縮小反射。反射。包括肺擴(kuò)張、肺縮小反射。 1.1.肺萎陷反射肺萎陷反射( (肺縮小反射肺縮小反射) ) 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)中的意義不大，但對(duì)阻止在平靜呼吸調(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。呼氣過(guò)深和肺不張等可能起一定作用。 2.2.肺擴(kuò)張反射

12、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延延 髓髓興奮吸氣切斷機(jī)制興奮吸氣切斷機(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)呼吸頻率率增加。與呼吸調(diào)整中樞共同調(diào)節(jié)呼吸頻率 和深度。和深度。 特征特征: :敏感性有種屬差異；敏感性有種屬差異； 正常成人平靜呼吸時(shí)這種反射不明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；顯，深呼吸時(shí)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.噴嚏反射噴嚏反射 3.3.肺毛細(xì)血管旁

13、感受器引起的呼吸反射肺毛細(xì)血管旁感受器引起的呼吸反射 肺毛細(xì)血管充血、肺泡壁間質(zhì)積液時(shí)，肺毛細(xì)肺毛細(xì)血管充血、肺泡壁間質(zhì)積液時(shí)，肺毛細(xì) 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 呼吸暫停，繼以淺快呼吸、呼吸暫停，繼以淺快呼吸、BpBp、心率、心率。 三、異常呼吸三、異常呼吸 ( (一一) )陳陳- -施呼吸施呼吸(Cheyne-Stokes breathing) (Cheyne-Stokes breathing) 原因原因：肺肺- -腦循環(huán)時(shí)間延長(zhǎng)（如心衰），導(dǎo)致泡腦循環(huán)時(shí)間延長(zhǎng)（如心衰），導(dǎo)致泡 氣的氣的POPO2 2和和PCOPCO2 2

14、的信息不能及時(shí)傳遞到中樞及外周化的信息不能及時(shí)傳遞到中樞及外周化 學(xué)感受器，呼吸中樞反饋增益增加，導(dǎo)致對(duì)學(xué)感受器，呼吸中樞反饋增益增加，導(dǎo)致對(duì)POPO2 2和和 PCOPCO2 2變化的肺通氣反應(yīng)過(guò)強(qiáng)。變化的肺通氣反應(yīng)過(guò)強(qiáng)。 臨床臨床：在缺氧、睡眠、腦干損傷等情況下可出現(xiàn)。：在缺氧、睡眠、腦干損傷等情況下可出現(xiàn)。 特點(diǎn)特點(diǎn)：呼吸漸增：呼吸漸增 強(qiáng)增快又漸減弱減強(qiáng)增快又漸減弱減 慢，與呼吸暫停交慢，與呼吸暫停交 替出現(xiàn)，每個(gè)周期替出現(xiàn)，每個(gè)周期 約約45s45s3min3min。 ( (二二) )比奧呼吸比奧呼吸(Biot breathing)(Biot breathing) 特點(diǎn)特點(diǎn)：一此或多

15、次強(qiáng)呼吸后，繼以較長(zhǎng)時(shí)間的：一此或多次強(qiáng)呼吸后，繼以較長(zhǎng)時(shí)間的 呼吸暫停，之后又再次出現(xiàn)這樣的呼吸。呼吸暫停，之后又再次出現(xiàn)這樣的呼吸。 臨床臨床：出現(xiàn)于：出現(xiàn)于 腦損傷、腦脊液壓腦損傷、腦脊液壓 力升高、腦膜炎等力升高、腦膜炎等 疾病。疾病。常是死亡前常是死亡前 出現(xiàn)的危急癥狀。出現(xiàn)的危急癥狀。 原因原因：尚不清楚，可能是疾病已侵及延髓，損：尚不清楚，可能是疾病已侵及延髓，損 害了呼吸中樞害了呼吸中樞 ( (三三) )睡眠呼吸暫停睡眠呼吸暫停 大約有大約有1/31/3的正常人在睡眠時(shí)會(huì)出現(xiàn)周期性呼吸的正常人在睡眠時(shí)會(huì)出現(xiàn)周期性呼吸 暫停（持續(xù)暫停暫停（持續(xù)暫停10s10s以上，動(dòng)脈血氧飽和度下降以上，動(dòng)脈血氧飽和度下降75%75% 以上）。長(zhǎng)期發(fā)生睡眠呼吸暫停會(huì)導(dǎo)致嗜睡、肺以上）。長(zhǎng)期發(fā)生睡眠呼吸暫停會(huì)導(dǎo)致嗜睡、肺A A壓壓 高、右心衰竭等疾病。高、右心衰竭等疾病。 睡眠呼吸暫