气体在血液运输,呼吸运动调节

1第四节气体在血液中的运输2气体存在的形式CO2O2物理溶解化学结合0.3ml/100ml血浆1.5％46.4/100ml血浆碳酸氢盐：88％氨基甲酸血红蛋白：7％2.53ml/100ml血浆5％血红蛋白20ml/100ml血浆98.5％动脉血动脉血3O2的运输O2主要以形成氧合血红蛋白的形式运输氧合：血红蛋白与O2结合的过程，没有电荷转移HbO2HbO2+PO2低（组织）PO2高（肺部）45紫绀：毛细血管床血液中含去氧血红蛋白达50g/L时，皮肤、甲床及粘膜呈紫蓝色血氧容量：1L血液中血红蛋白能结合O2的最大量，200ml血氧含量：1L血液中血红蛋白实际结合O2的量血氧饱和度：血氧含量占血氧容量的百分数几个定义特例：严重贫血CO中毒高原性红细胞增多症6反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影响Fe2+与O2结合后仍是二价铁，所以该反应是氧合（oxygenation），不是氧化（oxidation）1分子Hb可以结合4分子O2Hb与O2的结合或解离曲线呈S形，与Hb的变构效应有关O2与血红蛋白结合的特征7氧解离曲线表示PO2与Hb氧结合量（Hb氧饱和度）的关系表示随PO2不同，O2与Hb的分离或结合情况理论基础：Hb的变构—紧密型&疏松型表示PO2与血氧饱和度之间关系的曲线，不同PO2下Hb和O2结合情况或HbO2的解离情况8下段：PO2（40-15mmHg）最陡部分，O2储备部分PO2稍下降，HbO2明显下降组织活动加强，血液释放O2可达安静时的3倍中段：PO2（60-40mmHg）比较陡，HbO2释放O2部分（1L血释放50mlO2）组织利用氧（氧利用系数）25%释放250mlO2，恰好满足机体安静状态下每分钟耗氧量氧离曲线特点及意义上段：PO2（60-100mmHg）比较平坦，Hb和O2结合部分PO2变化对Hb氧饱和度影响不大动脉血PO2不低于60mmHg可结合足够O2供机体需要。不发生明显的低氧血症PO2100mmHg:97.4%PO270mmHg:94%PO260mmHg:90%9氧解离曲线特点及意义氧解离曲线上段：平坦、Hb与O2结合、PO2影响小氧解离曲线中段：较陡、Hb与O2解离氧解离曲线下段：最陡、Hb与O2解离、PO2影响大（60~100mmHg）（40~60mmHg）（15~40mmHg）10影响氧离曲线的因素P50：使Hb氧饱和度达50％时的PO2（26.5mmHg）11波尔效应肺：血CO2扩散入肺泡→血PCO2↓，H+↓→Hb对O2亲力↑→血结合O2↑组织：组织CO2扩散入血→血PCO2↑，H+↑→Hb对O2亲和力↓→促HbO2向组织释放氧血液酸碱度对Hb与O2亲和力的影响，pH时,Hb构型变化,易释氧.意义既可促进毛细血管内血液的氧合又有利于组织毛细血管的血液释放氧002040608010020406080100Hb氧饱和度(%)P50PCO2↓pH↑PCO2↑pH↓12温度的影响T氧解离曲线右移P50Hb对O2亲和力促O2释放局部组织CO2、酸性代谢产物（H+）132，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）2，3-DPG2，3-DPG与Hb（β）形成盐键H+波尔效应R型HbT型HbHb对O2亲和力释放氧2，3-DPG是RBC无氧糖酵解产物高山缺氧：糖酵解2，3-DPGHbO2释氧库存血：糖酵解停止2，3-DPGHb与O2亲和力HbO2不易释氧14其它因素Hb（Fe2+）Hb（Fe3+），高铁Hb无运氧功能胎儿Hb对O2亲和力大，利于摄取母体O2CO与Hb的结合（煤气中毒）1、亲和力高（250倍，轻易取代HbO2中的O2）2、CO与Hb结合，使Hb与O2结合能力加强，氧利用系数降低16CO2的运输CO2运输形式物理溶解5％氨基甲酰血红蛋白7％化学结合95％碳酸氢盐88％171819氨基甲酰Hb氨基甲酰Hb：CO2与Hb的氨基结合HbNH2O2+H++CO2HHbNHCOOH+O2在组织在肺特点：1、不需酶催化2、反应迅速、可逆3、氧合反应4、HbO2与CO2的结合能力比去氧Hb小生理意义：虽然仅占运输量的7%，肺排出的CO2有17.5％是由氨基甲酰血红蛋白释放的20CO2解离曲线特点：1、线形关系2、无饱和点（不用饱和度表示）PCO2（mmHg）35504045455055V:PO240mmHgA:PO2100mmHg血中CO2含量％485221O2与Hb结合对CO2运输的影响何尔登效应：O2与Hb结合促进CO2释放解释：去氧Hb易与CO2结合，生成氨基甲酰Hb去氧Hb易与H+结合，利于反应向右进行生成HCO3-PCO2（mmHg）35504045455055V:PO240mmHg血中CO2含量％A:PO2100mmHg22小结组织中：何尔登效应促使血液摄取结合CO2肺中：Hb与O2结合，促使CO2释放HbNH2O2+H++CO2HHbNHCOOH+O2在组织在肺CO2通过波尔效应影响O2的结合、释放O2通过何尔登效应影响CO2的结合、释放23第五节呼吸运动的调节24两种机制节律性呼吸：呼吸肌按严格顺序进行精细协调的节律性舒缩活动，呼吸肌本身没有自动节律性随意性呼吸：在一定程度内受意识控制随意呼吸控制系统：大脑皮层，冲动经皮层脊髓束到达脊髓前角的呼吸运动神经元自发性节律呼吸控制系统：延髓、脑桥25中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群呼吸中枢呼吸中枢：脊髓低位脑干（脑桥、延髓）高位脑26①通过对脑桥和延髓对呼吸中枢的作用，调节呼吸的节律②通过皮质脊髓束和和黑质红核脊髓束，下传直接支配呼吸肌的运动神经元，调节其活动。意义：意识性呼吸。大脑皮层对呼吸运动的调节中枢神经系统的调节脑干呼吸中枢迷走神经完整切断迷走神经第四脑室背面观延髓脑桥中脑××呼吸节律产生于低位脑干高位中枢对于自主性节律呼吸运动的产生不是必需的×有两处抑制吸气的部位1.脑桥上部有抑制吸气的结构（呼吸调节中枢）2.来自肺的迷走神经传入冲动抑制吸气×脑桥中下部有兴奋吸气的长吸中枢延髓是可以产生呼吸节律的呼吸节律基本中枢脊髓是联系脑和呼吸肌的中继站三级呼吸中枢理论第四脑室背面观中脑脑桥延髓脊髓脑桥上部有抑制吸气的结构脑桥中下部有兴奋吸气的长吸中枢延髓可以独立产生呼吸节律脊髓是联系脑和呼吸肌的中继站三级呼吸中枢假说实验小结29呼吸神经元呼吸中枢吸气神经元呼气神经元跨时相神经元吸气—呼气神经元呼气—吸气神经元30起搏细胞学说呼吸节律形成神经元网络学说31呼吸节律形成局部神经元回路反馈控制学说呼吸调整中枢中枢吸气活动发生器吸气神经元吸气切断机制脑桥延髓脊髓吸气肌运动神经元吸气呼气引起吸气:兴奋其他延髓吸气神经元，经网状脊髓束兴奋脊髓前角吸气肌运动神经元加强脑桥活动：冲动传至脑桥呼吸调整中枢，加强其活动转入呼气：冲动传至“吸气阻断机制”32呼吸反射性调节肺牵张反射化学感受器反射呼吸肌本体感受性反射防御性反射33化学性调节外周中枢感受器颈动脉体主动脉体延髓腹外侧表层适宜刺激动脉血中CO2、O2、H+H+、CO2传入通路窦神经迷走神经脑脊液呼吸中枢效应器（呼吸肌）化学感受器动脉血PCO2PO2H+呼吸频率潮气量35刺激外周化学感受器不能通过血脑屏障刺激中枢感受器H＋浓度升高，刺激外周化学感受器，兴奋呼吸中枢，肺通气量增加，呼吸加深加快；H＋浓度降低，对外周的刺激减弱，呼吸抑制；H＋对呼吸运动的调节36（1）刺激外周化学感受器（2）抑制中枢化学感受器轻度缺O2，刺激外周化学感受器（对抗对中枢的抑制效应），兴奋呼吸中枢，呼吸加深加快，肺通气量增加；重度缺O2，对外周的兴奋不足以对抗对中枢的抑制，呼吸减弱，甚至停止；O2对呼吸运动的调节37维持正常呼吸运动的重要生理性化学因素（1）刺激中枢化学感受器（2）刺激外周化学感受器CO21％，肺通气量增加，呼吸加深加快；CO24％，肺通气量增加一倍，肺泡气和动脉血PCO2仍接近正常水平；CO27％，肺通气量不能增加，体内CO2堆积，呼吸中枢抑制，发生呼吸困难、头痛、头昏，昏迷（CO2麻醉）；CO2对呼吸运动的调节1%CO24%CO2呼吸明显增强PCO2PCO2呼吸中枢PCO2CO27%PCO2过高直接抑制呼吸中枢过度通气PCO2过低对呼吸兴奋作用解除呼吸暂停颈动脉体灌流液颈动脉体对PCO2的反应记录电极PCO2颈动脉体放电频率H+不变PCO2H+PCO2人工脑脊液中枢化学感受器对PCO2的反应分析脑脊液中PCO2脑脊液中H+浓度中枢化学感受器＋H2O碳酸酐酶H2CO3中枢化学感受器H+HCO3－动脉血中PCO2升高CO2血脑屏障H+浓度中枢化学感受器PO2小结：PCO2中枢化学感受器PO2H+浓度PCO2中枢化学感受器由图中可见，当只改变一个因素时（其他因素不变），三者引起的肺通气反应的程度基本接近。然而，往往是一种因素的改变会引起其他一、两种因素相继改变或几种因素的同时改变。PCO2、H+和PO2在呼吸调节中的相互作用由图可见，当一种因素改变而另两种因素不加控制时，作用强度PCO2＞[H+]＞PO2。表明三者的作用是相互影响的。48（一）肺牵张反射(pulmonarystretchreflex),由于肺扩张或缩小而促使吸气转为呼气或呼气转为吸气的反射性呼吸变化。属机械性反射肺扩张反射(inflationreflex):抑制吸气(婴儿,病理时)经迷走N,如切断后,吸气延长,加深,呼吸深慢.肺缩小反射(deflationreflex):肺缩小引起的吸气反射.呼吸运动的机械性反射调节49肺扩张反射肺扩张反射：肺充气或扩张时抑制吸气的反射感受器：牵张感受器（气管—支气管平滑肌中）肺扩张牵拉呼吸道扩张感受器兴奋迷走神经延髓吸气切断机制兴奋呼气平静呼吸时，不参与呼吸调节50肺缩小反射肺缩小时引起吸气的反射机制不明在较强缩肺时才出现51呼吸肌本体感受器反射(rapidlyadaptingirritantreceptors):在较粗气道上皮细胞内,引起SMC收缩感受器为肌梭——兴奋时传入冲动到达脊髓——反射性引起所在肌肉收缩加强。52复习题氧容量；氧含量；氧饱和度肺通气波尔效应；何尔登效应；肺牵张反射什么是氧解离曲线？影响氧离曲线的因素有哪些，如何影响？缺O2和CO2对呼吸运动有何影响？为什么？