備課素材：呼吸運動的調(diào)節(jié) 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

呼吸運動的調(diào)節(jié)2019版高中生物學(xué)選擇性必修一提到，CO2對呼吸運動的調(diào)節(jié)：呼吸節(jié)律起源于呼吸中樞。呼吸運動的深度和頻率可隨體內(nèi)外環(huán)境的改變而發(fā)生相應(yīng)變化，以適應(yīng)機體代謝的需要。如在一定限度內(nèi)的隨意屏氣或加深加快呼吸就是靠大腦皮層隨意控制實現(xiàn)的，雖然人們可以隨意屏氣，但是隨著屏氣持續(xù)時間延長，低位腦干自主調(diào)節(jié)的呼吸驅(qū)動就會增加，最終在自主呼吸控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下產(chǎn)生吸氣。如在運動時，代謝增強，呼吸運動加深加快，肺通氣量增大，機體可攝取更多O2，排出更多CO2。

呼吸運動是整個呼吸過程的基礎(chǔ)，呼吸肌的節(jié)律性舒縮活動受到中樞神經(jīng)系統(tǒng)的自主性和隨意性雙重控制。

呼吸中樞是指在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生呼吸節(jié)律和調(diào)節(jié)呼吸運動的神經(jīng)元細胞群。呼吸中樞廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)各級水平，包括脊髓、延髓、腦橋、間腦和大腦皮層等。它們在呼吸節(jié)律的產(chǎn)生和呼吸運動調(diào)節(jié)中所起的作用則有所不同，但通過各級中樞之間的相互協(xié)調(diào)和相互制約，共同完成機體的正常呼吸運動。

脊髓是聯(lián)系高位呼吸中樞和呼吸肌的中繼站，以及整合某些呼吸反射的初級中樞。

腦橋上部為呼吸調(diào)整中樞，它對長吸中樞產(chǎn)生抑制作用；腦橋下部為長吸中樞，對吸氣活動產(chǎn)生緊張性易化作用，使吸氣延長；來自肺部的迷走神經(jīng)傳人沖動也有抑制吸氣和促進吸氣轉(zhuǎn)為呼氣的作用；延髓為喘息中樞，即可產(chǎn)生最基本的呼吸節(jié)律。

呼吸運動以神經(jīng)調(diào)節(jié)為主，體液調(diào)節(jié)也參與其中。CO2是調(diào)節(jié)呼吸運動最重要的化學(xué)物質(zhì)，它通過中樞化學(xué)感受器和外周化學(xué)感受器兩個途徑調(diào)節(jié)呼吸運動。

外周化學(xué)感受器：是位于頸動脈體和主動脈體的外周化學(xué)感受器。1930年，比利時生理學(xué)家Heymans首次證明頸動脈體和主動脈體在化學(xué)感受性呼吸調(diào)節(jié)中的作用，于1938年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

動物實驗證明延髓腹外側(cè)部的淺表部位是影響呼吸活動的化學(xué)敏感區(qū)，提示這些區(qū)域存在中樞化學(xué)感受器，所以有時也把這些化學(xué)敏感區(qū)稱為中樞化學(xué)感受器。

中樞化學(xué)感受器的生理性刺激是腦脊液和局部細胞外液中的H+，而不是CO2；但血液中的CO2能迅速通過血-腦屏障，使化學(xué)感受器周圍細胞外液中的H*濃度升高，從而刺激中樞化學(xué)感受器，引起呼吸中樞興奮，使呼吸運動加深加快，肺通氣量增加。

代謝活動增強、吸入氣體中CO2濃度增加等，均可使血液中二氧化碳分壓升高，通過體液輸送，刺激化學(xué)感受器，使呼吸運動加深加快，從而使CO2排出增加，血液二氧化碳分壓回復(fù)至正常水平。

但如果血液CO2分壓過高則可抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括呼吸中樞的活動，引起呼吸困難、頭痛、頭昏，甚至昏迷，出現(xiàn)CO2麻醉?？傊?，CO2對呼吸運動起經(jīng)常性調(diào)節(jié)作用，血液C02分壓在一定范圍內(nèi)升高可加強呼吸運動，但超過一定限度則起抑制作用。當動脈血液CO2分壓降到很低水平時，可出現(xiàn)呼吸暫停。一定水平的CO2分壓對維持呼吸中樞的基本活動是必需的。此外，氧氣和H+等化學(xué)因素也可引起化學(xué)感受性呼吸反射。例、人在安靜狀態(tài)下，血液中一定濃度的CO2對維持呼吸中樞興奮是必要的。劇烈運動后，血液中CO2濃度升高，經(jīng)如圖所示的調(diào)節(jié)過程使CO2加速排出。下列說法不正確的是（）

A.人體細胞中CO2產(chǎn)生的場所是線粒體B.此調(diào)節(jié)過程的呼吸中樞位于腦干C.CO2濃度升高時導(dǎo)致呼吸加快，其調(diào)節(jié)方式是神經(jīng)―體液調(diào)節(jié)D.CO2刺激外周化學(xué)感受器，調(diào)節(jié)呼吸的反射弧中效應(yīng)器是呼吸肌解析：A、人體細胞中CO2是通過有氧呼吸作用產(chǎn)生，場所在線粒體基質(zhì)，A正確；

B、人體的呼吸中樞位于腦干，B正確；C、血液中的二氧化碳濃度升高刺激呼吸中樞，導(dǎo)致呼吸加快，調(diào)節(jié)方式屬于神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)，C正確；D、調(diào)節(jié)呼吸的反射