動物生理學呼吸張銘

動物生理學呼吸張銘第1頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)氣體在血液中的運輸O2和CO2在血液中的運輸形式有兩種:物理溶解 和化學結(jié)合.一.O2的運輸物理溶解的量決定于分壓的大小 動脈血: Pa,o2=100mmHg

物理溶解: 0.3mlO2/100ml血 化學形式結(jié)合: 20mlO2/100ml血O2的運輸主要靠化學結(jié)合

O2的化學結(jié)合形式是O2和血紅蛋白(Hb)的結(jié)合華中師范大學生命科學學院張銘編制第2頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月1.O2與Hb的可逆結(jié)合 肺Po2高

Hb+O2 HbO2

(去氧血紅蛋白)

組織Po2低

(氧合血紅蛋白)

健康成人:100ml血液中,最多可結(jié)合O2 1.34mlO2/1gHb15gHb/100ml≈20ml血紅蛋白氧容量:100ml血液中Hb能結(jié)合O2的最大量;血紅蛋白氧含量:

100ml血液中Hb實際結(jié)合O2的量;血紅蛋白氧飽和度

=Hb氧含量/Hb氧容量100%華中師范大學生命科學學院張銘編制第3頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月2.氧離曲線及其影響因素1).

氧離曲線 反映血紅蛋白氧飽和度與血液O2分壓的關(guān)系曲線2).影響氧離曲線的因素

a.H+

和CO2

的影響

b.溫度的影響

c.2,3二磷酸甘油酸(2,3-DPG)的影響華中師范大學生命科學學院張銘編制第4頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月華中師范大學生命科學學院張銘編制第5頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月華中師范大學生命科學學院張銘編制第6頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月胎兒母親華中師范大學生命科學學院張銘編制第7頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月二.CO2的運輸

血液中物理溶解的CO2量占總量的6%,故CO2主要也是以化學結(jié)合形式存在于血液之中.1.HCO3-的形式運輸(排出量占總排除量74%)

碳酸酐酶

CO2+H2O H2CO3 HCO3-+H+

H++HbO2 HHb+O2

組織:CO2→HCO3-有利于O2解離;

肺部:O2與Hb結(jié)合促進CO2釋放華中師范大學生命科學學院張銘編制第8頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月碳酸酐酶華中師范大學生命科學學院張銘編制第9頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月二.CO2的運輸2.氨基甲酸血紅蛋白的形式(排出量占總排除量18%)

HbNH2+CO2HbNHCOOHHbNHCOO-+H+此反應(yīng)可逆,無需酶催化;同一PCO2下,Hb比HbO2能結(jié)合更多的CO2;調(diào)節(jié)這一反應(yīng)的主要因素是氧合作用.碳酸血紅蛋白組織肺華中師范大學生命科學學院張銘編制第10頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月華中師范大學生命科學學院張銘編制第11頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月3.CO2的解離曲線及其影響因素

生理范圍內(nèi),CO2含量與PCO2呈線性關(guān)系影響因素

a.PCO2

b.Hb性質(zhì)100ml血液華中師范大學生命科學學院張銘編制第12頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月正常呼吸運動是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下，通過多種傳入沖動的作用，反射性地調(diào)節(jié)呼吸的頻率和深度而完成的。 適應(yīng)機體代謝需要的呼吸運動是一種非意識性節(jié)律活動。清醒狀態(tài)下，呼吸運動還受大腦皮層意識性控制。第五節(jié)呼吸運動的調(diào)節(jié)華中師范大學生命科學學院張銘編制第13頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月一.呼吸中樞和呼吸節(jié)律活動中樞神經(jīng)系統(tǒng)中產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運動的神經(jīng)細胞群分布在包括大腦皮層、間腦、腦橋、延髓和脊髓等部位，統(tǒng)稱為呼吸中樞。而各部位在調(diào)節(jié)呼吸運動中作用不同。動物實驗證明，保留延髓和脊髓的完整，就能維持一定型式的節(jié)律呼吸，故一般認為呼吸節(jié)律基本上起源于延髓或低位腦干。華中師范大學生命科學學院張銘編制第14頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月華中師范大學生命科學學院張銘編制第15頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月1.腦干呼吸相關(guān)神經(jīng)元的定位與聯(lián)系延髓呼吸神經(jīng)元 背側(cè)呼吸群DRG:孤束核NTS腹外側(cè)部 腹側(cè)呼吸群VRG:疑核NA、后疑核NRA、 包氏復合體腦橋前端背外側(cè)部的結(jié)合背旁內(nèi)側(cè)核(NPBM核)和Kolliker-Fuse核(K-F核)，也有較密集的呼吸相關(guān)神經(jīng)元。腦橋前1/3區(qū)內(nèi)存在有調(diào)整延髓呼吸中樞節(jié)律性活動的神經(jīng)結(jié)構(gòu)，通常將這一部位稱為呼吸調(diào)整中樞。華中師范大學生命科學學院張銘編制第16頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月背側(cè)呼吸群DRG腹側(cè)呼吸群VRG調(diào)整中樞孤束核NTS后疑核NRA疑核NA華中師范大學生命科學學院張銘編制第17頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月2.節(jié)律性呼吸活動的形成迷走神經(jīng)華中師范大學生命科學學院張銘編制第18頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月二.呼吸的神經(jīng)反射調(diào)節(jié)肺牽張反射(Hering-Breuer反射),1868年發(fā)現(xiàn).肺擴張反射:肺擴張→抑制吸氣,促使吸氣→呼氣;肺縮反射:肺縮很小→抑制呼氣,促使呼氣→吸氣.華中師范大學生命科學學院張銘編制第19頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月1.肺吸氣抑制反射(肺擴張反射,充氣反射等)感受器： 牽張感受器，位于支氣管、細支氣管 的平滑肌內(nèi)傳入纖維：沿迷走神經(jīng)上行進入延髓，終止于孤 束核附近功能作用：阻抑吸氣過長過深，促使吸氣及時轉(zhuǎn) 入呼氣，加速吸、呼氣的交替，調(diào)節(jié) 呼吸的頻率和深度.種族差異：兔、豚鼠最強,人最弱.華中師范大學生命科學學院張銘編制第20頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月華中師范大學生命科學學院張銘編制第21頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月華中師范大學生命科學學院張銘編制第22頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月2.肺縮反射肺萎縮(氣胸,抽出氣體)→反射性引起吸氣動作；感受器位于細支氣管和肺泡，傳入纖維沿迷走神經(jīng)上行，感受器閾值高；不參加平靜呼吸運動的調(diào)節(jié)，阻止呼氣過深，防止肺不張等華中師范大學生命科學學院張銘編制第23頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月三.呼吸的化學調(diào)節(jié)呼吸運動→肺通氣→肺泡Po2,Pco2維持相對穩(wěn)定 肺換氣→動脈血Po2,Pco2維持相對穩(wěn)定 呼吸的化學調(diào)節(jié)華中師范大學生命科學學院張銘編制第24頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月1.化學感受器外周化學感受器頸動脈體 主動脈體竇神經(jīng) 主動脈神經(jīng) 延髓適宜刺激:流速慢,Po2↓,Pco2↑, H+↑舌咽N迷走N華中師范大學生命科學學院張銘編制第25頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月中樞化學感受器位置:延髓腹側(cè)表面化學敏感區(qū)敏感:腦脊液中H+

H++HCO3-

血液中CO2濃度

CO2+H2O=H2CO3華中師范大學生命科學學院張銘編制第26頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月2.CO2對呼吸的影響CO2對呼吸有強烈的刺激作用,

是維持正常呼吸的重要生理性刺激吸入氣CO2含量:適當增加 1% 4% 10% 40%肺通氣量: 呼吸加強增強加倍8~10倍呼吸中樞麻 頭昏頭痛痹,呼吸抑制CO2對呼吸刺激作用通過兩條途徑:

外周化學感受器↘刺激 延髓呼吸中樞興奮→呼吸加深加快 中樞化學感受器↗主要華中師范大學生命科學學院張銘編制第27頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月華中師范大學生命科學學院張銘編制第28頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月3.[H+]對呼吸的影響血液中[H+]

↑,呼吸加強;[H+]

↓,呼吸抑制作用途徑與CO2相似,但對外周化學感受器刺激作用較大,因為H+不易通過血-腦屏障

血液中[H+]

↑→呼吸加強 ↓ 排出CO2過多→Pa,co2↓

血液中[H+]

↑→對呼吸刺激作用較小 ∧

Pa,co2↑→對呼吸刺激作用大,明顯-抑制華中師范大學生命科學學院張銘編制第29頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月4.缺O(jiān)2對呼吸的影響1).吸入氣中Po2↓(一定范圍內(nèi))→Pa,o2↓,可以 刺激呼吸 作用途徑:外周化學感受器(以頸動脈體為主)2). 缺O(jiān)2外周化學感受器→呼吸中樞→呼吸加強或減弱 至停止 血液[H+],Pco2↓_+_+華中師范大學生命科學學院張銘編制第30頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月3).Pco2↑

[H+]↑

Po2↓

呼吸刺激作用大小中華中師范大學生命科學學院張銘編制第31頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月周期性呼吸(比奧)(Cheyne-Stokes)華中師范大學生命科學學院張銘編制第32頁，