动物生理学呼吸2张铭.ppt

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1、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O21.34ml

2、O2/1gHb 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,

3、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

4、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

5、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

6、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

7、：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

8、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

9、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,