呼吸运动的调节

呼吸的反射性调节

化学感受性呼吸反射

化学感受器

外周化学感受器

生理作用：
1. 主要是在机体低 O₂ 时维持对呼吸的驱动（低 O₂ 对中枢的直接作用是抑制）。
2. 当动脉血 PCO₂ 突然增高时，外周化学感受器在引起快速呼吸反应中可起重要作用。
3. 在中枢化学感受器对 CO₂ 敏感性降低或产生适应后，调节呼吸运动。
感受器
- 颈动脉体（调节呼吸）
  - Ⅰ 型细胞（球细胞）
  - 还受交感传出神经支配，通过调节血流量和感受细胞的敏感性，来改变化学感受器的活动
- 主动脉体（调节循环）
生理性刺激和效应：
- 动脉血 PO2↓、PCO2 或 H+浓度↑ → 窦神经/迷走神经 → 延髓孤束核 → 呼吸加深加快
- 对动脉血中 O2 含量降低不敏感，故无法检测贫血或 CO 中毒
- CO₂ 对外周化学感受器的刺激作用较 H₊ 强
特点：
- 颈动脉体和主动脉的血液供应非常丰富，其每分钟血流量约为其重量的 20 倍
- 一般情况下他们始终处于动脉血液环境之中，其丰富的血供与其敏感的化学感受功能有关，而非自身代谢需要
- 三种因素对化学感受器的刺激作用有互相增强的协同现象

中枢化学感受器

感受部位：延髓腹外侧部的浅表部位
- 头区、尾区：都有化学感受性
- 中区：可能是头区和尾区传入冲动向脑干呼吸中枢投射的中继站
生理性刺激：
- 脑脊液和局部细胞外液中的 H⁺
  - 血液中的 H⁺ 不易透过血-脑屏障，故血液 pH 变化对中枢化学感受器的刺激作用较弱
- 血液中的 CO² 的间接作用：
  - 血液中的 CO₂ 能迅速通过血-脑屏障，使化学感受器周围细胞外液中的 H⁺ 浓度上高，从而刺激中枢化学感受器
- O²：不感受低 O₂ 刺激
特点：
- 反应慢：由于脑脊液中碳酸酐酶含量很少，CO₂ 与水的水合反应很慢，所以对 CO₂ 的通气反应有一定的时间延迟。另外，血液中的 H⁺不易透过脑屏障，故血液 pH 的变化对中枢化学感受器的刺激作用较弱，也较缓慢。
- 存在适应现象：当体内 CO₂ 持续增多时，在最初数小时内，呼吸兴奋反应很明显，但在随后的 1–2 天内，呼吸兴奋反应逐渐减弱到原先的 1/5 左右。
  - 肾对血液 pH 具有调节作用
  - 血液中的 HCO₃^- 也可缓慢透过血-脑屏障和血-脑脊液屏障，使脑脊液和局部细胞外液的 pH 回升，减弱 H⁺ 对呼吸运动的刺激作用
效应：引起呼吸中枢兴奋，使呼吸运动加深加快，肺通气量增加。
生理功能：通过影响肺通气来调节脑脊液的 H⁺ 浓度，使中枢神经系统有一稳定的 pH 环境

化学因素对呼吸运动的调节

CO₂ 水平：
- 调节呼吸运动最重要的生理性化学因素
  - 当血液 PCO2 降低到很低水平时，会出现呼吸暂停
  - 一定水平的 PCO2 对维持呼吸中枢的基本活动是必须的
  - 若过度通气导致 CO2 排出增加也可抑制呼吸运动
- 在一定范围内增高可加强呼吸运动，但超过一定限度则起抑制作用（浓度 > 15%）
- CO2 刺激呼吸有 2 条途径：
  - 刺激中枢化学感受器（主要）：动脉血 PCO₂ 只需要上升 2mmHg，就可（通过增加脑脊液 H⁺ 浓度）刺激中枢化学感受器
    - 去除外周化学感受器的作用后，CO2 引起的通气反应仅下降 20%
  - 刺激外周化学感受器：动脉血 PCO2 需要上升 10mmHg
- 中枢化学感受器和外周化学感受器对比：
  - 中枢化学感受器在 CO2 引起的通气反应中起主要作用；
  - 但是因为中枢化学感受器反应比较慢，所以动脉 PCO₂ 突然增高时，外周化学感受器在引起快速呼吸反应中起重要作用
  - 另外，当中枢化学感受器对 CO₂ 的敏感性降低或适应后，外周化学感受器的调节作用（）就很重要
H⁺ 浓度：
- 动脉血 H⁺ 浓度升高可导致呼吸运动加深加快，肺通气量增加
- 中枢化学感受器的敏感度比外周化学感受器高 25 倍，但是 H⁺ 透过血脑屏障的速度很慢
- H⁺ 浓度的作用强度：
  - 血液中：外周 > 中枢
  - 脑脊液中：中枢 > 外周
O₂ 水平：
- 对呼吸运动的调节完全是通过外周化学感受器实现的，感受的是 PO₂ 而不是 O₂ 含量
  - 低 O2 对中枢的直接作用是抑制，低 O2 通过外周化学感受器对中枢的兴奋作用可以对抗其中枢的抑制
  - 但是严重缺 O2 时，外周不足以抵抗中枢的抑制，将导致呼吸运动的减弱
- 意义：
  - PaO₂ 对正常呼吸运动的调节作用不大
  - 维持性刺激呼吸：
    - 在严重肺心病（肺换气功能障碍）、COPD 患者，机体慢性缺氧和二氧化碳潴留，长时间 CO2 潴留能使得中枢化学感受器对 CO2 的刺激产生适应，而外周化学感受器对低氧刺激的适应很慢，此时 低 PaO₂ 为刺激呼吸的主要因素。
    - 所以氧疗时要注意不能完全解除低氧对呼吸的刺激作用

总结

中枢对 PCO₂、H⁺ 更敏感，但是感受较慢且容易适应；
外周对低 PO₂ 有反应，低 O₂ 对中枢是抑制效果。

试着回答这些问题

PCO₂ 快速升高，主要刺激的是？外周
谁对 PCO₂ 变化更敏感？中枢
谁对 H⁺ 浓度变化更敏感？中枢
谁对血液中 H⁺ 浓度变化更敏感？外周
长期高 PCO₂ 的状态下，主要维持呼吸的是？外周
低 PO₂ 主要影响的是？外周
低 O₂ 主要影响的是？中枢抑制

肺牵张反射

已经不在考纲内

肺扩张反射：肺扩张时抑制吸气活动的反射
- 感受器：从气管到细支气管的平滑肌中，属于牵张感受器
- 传入神经：经迷走神经传入延髓
  - 切断双侧迷走神经后，吸气延长、加深，呼吸变深慢
- 生理意义：
  - 加速吸气向呼气的转换，使呼吸频率增加
  - 平静呼吸时，一般不参与呼吸运动的调节
肺萎陷反射：肺萎陷时增强吸气活动或促进呼气转换为吸气的反射
- 感受器：气道平滑肌内
- 性质不清楚，要在较大程度的萎陷下才出现该反射，防止呼气过深以及在肺不张情况下可能起一定作用