动物生理学呼吸2张铭.ppt
动物生理学CAI课件,第七章,呼 吸,华中师范大学生命科学学院 张铭（PhD）编制,第四节 气体在血液中的运输,O2和CO2在血液中的运输形式有两种:物理溶解和化学结合.一.O2的运输物理溶解的量决定于分压的大小动脉血:Pa,o2=100 mmHg物理溶解:0.3ml O2/100ml血化学形式结合:20ml O2/100ml血O2的运输主要靠化学结合O2的化学结合形式是O2和血红蛋白(Hb)的结合,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,1.O2与Hb的可逆结合,肺 Po2高 Hb+O2 HbO2(去氧血红蛋白)组织 Po2低(氧合血红蛋白)健康成人:100ml血液中,最多可结合O21.34mlO2/1gHb 15gHb/100ml 20ml血红蛋白氧容量:100ml血液中Hb能结合O2的最大量;血红蛋白氧含量:100ml血液中Hb实际结合O2的量;血红蛋白氧饱和度=Hb氧含量/Hb氧容量 100%,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,2.氧离曲线及其影响因素,1).氧离曲线反映血红蛋白氧饱和度与血液O2分压的关系曲线2).影响氧离曲线的因素a.H+和 CO2 的影响b.温度的影响c.2,3 二磷酸甘油酸(2,3-DPG)的影响,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,胎儿,母亲,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,二.CO2的运输,血液中物理溶解的CO2量占总量的6%,故CO2 主要也是以化学结合形式存在于血液之中.1.HCO3-的形式运输(排出量占总排除量74%)碳酸酐酶CO2+H2OH2CO3 HCO3-+H+H+HbO2H Hb+O2组织:CO2 HCO3-有利于O2解离;肺部:O2与Hb结合 促进CO2释放,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,碳酸酐酶,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,二.CO2的运输,2.氨基甲酸血红蛋白的形式(排出量占总排除量18%)HbNH2+CO2 HbNHCOOH HbNHCOO-+H+此反应可逆,无需酶催化;同一 PCO2下,Hb比HbO2能结合更多的CO2;调节这一反应的主要因素是氧合作用.,碳酸血红蛋白,组织,肺,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,3.CO2的解离曲线及其影响因素,生理范围内,CO2含量与PCO2呈线性关系影响因素a.PCO2 b.Hb性质,100ml血液,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,正常呼吸运动是在中枢神经系统参与下，通过多种传入冲动的作用，反射性地调节呼吸的频率和深度而完成的。适应机体代谢需要的呼吸运动是一种非意识性节律活动。清醒状态下，呼吸运动还受大脑皮层意识性控制。,第五节 呼吸运动的调节,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,一.呼吸中枢和呼吸节律活动,中枢神经系统中产生和调节呼吸运动的神经细胞群分布在包括大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和脊髓等部位，统称为呼吸中枢。而各部位在调节呼吸运动中作用不同。动物实验证明，保留延髓和脊髓的完整，就能维持一定型式的节律呼吸，故一般认为呼吸节律基本上起源于延髓或低位脑干。,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,1.脑干呼吸相关神经元的定位与联系,延髓呼吸神经元背侧呼吸群DRG:孤束核NTS腹外侧部腹侧呼吸群VRG:疑核NA、后疑核NRA、包氏复合体脑桥前端背外侧部的结合背旁内侧核(NPBM核)和Kolliker-Fuse核(K-F核)，也有较密集的呼吸相关神经元。脑桥前1/3区内存在有调整延髓呼吸中枢节律性活动的神经结构，通常将这一部位称为呼吸调整中枢。,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,背侧呼吸群 DRG,腹侧呼吸群 VRG,调整中枢,孤束核NTS,后疑核NRA,疑核NA,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,2.节律性呼吸活动的形成,迷走神经,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,二.呼吸的神经反射调节,肺牵张反射(Hering-Breuer反射),1868年发现.肺扩张反射:肺扩张抑制吸气,促使吸气呼气;肺缩反射:肺缩很小抑制呼气,促使呼气吸气.,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,1.肺吸气抑制反射(肺扩张反射,充气反射等),感受器：牵张感受器，位于支气管、细支气管 的平滑肌内传入纤维：沿迷走神经上行进入延髓，终止于孤 束核附近功能作用：阻抑吸气过长过深，促使吸气及时转入呼气，加速吸、呼气的交替，调节呼吸的频率和深度.种族差异：兔、豚鼠最强,人最弱.,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,2.肺缩反射,肺萎缩(气胸,抽出气体)反射性引起吸气动作；感受器位于细支气管和肺泡，传入纤维沿迷走神经上行，感受器阈值高；不参加平静呼吸运动的调节，阻止呼气过深，防止肺不张等,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,三.呼吸的化学调节,呼吸运动肺通气肺泡 Po2,Pco2 维持相对稳定肺换气动脉血 Po2,Pco2 维持相对稳定 呼吸的化学调节,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,1.化学感受器,外周化学感受器颈动脉体主动脉体窦神经主动脉神经 延髓适宜刺激:流速慢,Po2,Pco2,H+,舌咽N,迷走N,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,中枢化学感受器,位置:延髓腹侧表面化学敏感区敏感:脑脊液中 H+H+HCO3-血液中CO2浓度 CO2+H2O=H2CO3,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,2.CO2对呼吸的影响,CO2对呼吸有强烈的刺激作用,是维持正常呼吸的重要生理性刺激吸入气CO2含量:适当增加 1%4%10%40%肺通气量:呼吸加强 增强 加倍 810倍 呼吸中枢麻 头昏头痛 痹,呼吸抑制CO2对呼吸刺激作用通过两条途径:外周化学感受器刺激 延髓呼吸中枢兴奋呼吸加深加快 中枢化学感受器,主要,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,3.H+对呼吸的影响,血液中H+,呼吸加强;H+,呼吸抑制作用途径与CO2相似,但对外周化学感受器刺激作用较大,因为H+不易通过血-脑屏障血液中H+呼吸加强 排出CO2过多 Pa,co2 血液中H+对呼吸刺激作用较小 Pa,co2 对呼吸刺激作用大,明显,-抑制,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,4.缺O2对呼吸的影响,1).吸入气中Po2(一定范围内)Pa,o2,可以 刺激呼吸作用途径:外周化学感受器(以颈动脉体为主)2).缺O2外周化学感受器 呼吸中枢 呼吸加强或减弱至停止血液H+,Pco2,_,+,_,+,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,3).Pco2 H+Po2呼吸刺激作用,大,小,中,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,周期性呼吸,(比奥),(Cheyne-Stokes),华中师范大学生命科学学院 张铭编制,四.运动时呼吸运动的调节,现象f:12 18/min 50/minVT:500ml 2,000ml 通气量/min 20倍,达100L以上机制化学性刺激温度的改变神经系统影响,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,OVER,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,
