第四节 呼吸运动的调节
呼吸肌是骨骼肌,受躯体神经支配,呼吸运动一定程度受大脑皮层的随着控制。但呼吸运动的基本特征还在于它的自动节律性。受新陈代谢水平的调节。
一、呼吸中枢
呼吸肌的神经支配:支配膈肌的是膈神经,肋间肌受肋间神经支配。低位中枢位于运动神经元的第3-5颈段(膈肌)和胸段(肋间肌和腹肌)前角。
低位脑干:脑桥和延髓,呼吸的基本中枢在延髓,能独立形成呼吸节律。
高位脑:大脑皮层、边缘系统、下丘脑。在一定限度内随着屏气或加深加快呼吸也是靠大脑皮层的控制下实现的。大脑皮层对呼吸的调节系统是随意的呼吸调节系统,低位的脑干的呼吸调节系统是不随意的自主呼吸节律调节系统。这两个系统的下行通路是分开的。
二、呼吸运动的反馈调节
1.肺牵张反射
肺充气或扩张时抑制吸气的反射。感受器主要分布在支气管及细支气管的平滑肌内,是牵张感受器。传入神经:迷走神经。中枢为延髓呼吸中枢。抑制吸气中枢,气发生呼气。加速了吸气和呼气的交替,呼吸频率增加。
2.呼吸肌的本体感受器
肌梭和腱梭是骨骼肌的本体感受器,其适宜刺激是机械牵拉。
3.化学感受性呼吸反射
主要是指的动脉血或脑脊液中的氧、二氧化碳和氢离子。
(1)外周化学感受器:颈动脉体和主动脉体。感受动脉血中氧分压下降,二氧化碳分压或氢离子浓度升高时。传入神经,颈动脉体是窦神经,主动脉体是迷走神经,中枢是延髓。反射性地引起呼吸加深加快和血液循环的变化。颈动脉体主要调节呼吸,主动脉体主要调节循环。
(2)中枢化学感受器:延髓中存在一些不同于呼吸中枢,但可影响呼吸活动的化学感受区。位于延髓腹外侧浅表部位,左右对称,头、端区和尾端区都有化学感受器,中间区是头端区和尾端区的传入神经冲动向脑干呼吸中投射的中继站。
生理刺激是脑脊液和局部细胞外液中的氢离子。血液中的二氧化碳能迅速通过血脑屏障,使化学感受器周围液体中的氢离子浓度升高,刺激中枢化学感受器。血液中的氢离子不易通过血脑屏障。
区别与联系:与外周不同,不感受缺氧的刺激。中枢的生理作用可能是调节脑脊液的氢离子浓度,保持中枢神经系统的稳定的内环境,外周的作用是在机体低氧时能维持对呼吸的驱动。
三、血液中化学成分改变对呼吸运动的调节
1.二氧化碳对呼吸的调节
是重要的生理性化学因素。 通过两个途径实现:一是刺激中枢化学感受器,兴奋呼吸中枢,二是刺激外周的化学感受器,经窦神经和迷走神经传生产方式延髓呼吸中枢,反射性引起呼吸加深加快。主要在中枢。但作用慢,因此外周引起快速的反应中起重要作用。中枢受抑制时,外周也起重要作用。去掉外周,通气反应仅下降20%。
2.氢离子对呼吸的调节
动脉血中氢离子的浓度升高,呼吸加深加快,肺通气增加。通过外周和中枢。中枢敏感性高,为外周的25倍,但氢离子通过血脑屏障慢,脑脊中的氢才是中枢的最有效的刺激。
3.氧对呼吸的调节
吸入气中氧分压降低时,肺泡气、动脉血中均下降,呼吸加深加快,肺通气增加。通常在动脉血氧分压下降至80mmHg,肺通气才出现可觉察到增加。对正常呼吸调节作用不大。
4.三者的相互作用
二氧化碳作用最强,氢离子次之,氧的作用最弱。
四、防御性反射
1.咳嗽反射
感受器在喉、气管和支气管的粘膜。迷走神经传入延髓。
2.喷嚏反射
感受器在鼻粘膜。传入神经是三叉神经。反射效应是腭垂下降,舌压向软腭,气体从鼻腔喷出,清除鼻腔中的刺激物。

