第四节 呼吸运动调节
一、呼吸中枢
中枢神经系统内产生的调节呼吸节律运动的神经元,称为呼吸中枢。它们分布在大脑皮质、脑桥、延髓等各级部位。其中延髓是产生呼吸节律的基本中枢;脑桥有呼吸调整中枢,具有抑制延髓吸气神经元,促使吸气向呼气转化,防止吸气过深过长。因此,形成基本正常呼吸节律的中枢是延髓和脑桥。脊髓是呼吸肌运动神经元的所在部位,大脑皮质是调节呼吸运动的高级中枢。
二、呼吸运动的调节
呼吸运动的调节有:肺牵张反射、呼吸肌本体感受性反射及化学感受性反射。
(一)肺牵张反射
由于肺的扩张或缩小,延髓吸气中枢抑制或兴奋的反射,称为肺牵张反射。它与脑桥呼吸调整中枢共同参与对呼吸频率和深度的调节。人的这种反射敏感性较低,故一般不参与正常呼吸的调节。但在肺淤血、肺水肿等病理情况下,肺的顺应性降低,吸气时对牵张感受器的刺激增强,可反射性引起浅快呼吸。肺牵张反射的过程是:
吸气→肺扩张→肺牵张感受器↑→迷走神经↑→延髓吸气中枢抑制→呼气。
过度呼气→肺泡、支气管缩小→肺牵张感受器↓→迷走神经↓→延髓吸气中枢兴奋→吸气。
此外,由呼吸肌本体感受器传入冲动引起的呼吸肌收缩,称为呼吸肌本体感受性反射。它参与呼吸运动调节,克服气道阻力,维持正常呼吸深度,保持一定的肺通气量。
(二)化学感受性反射
血液和脑脊中的化学成分(O2、CO2、H+)变化,刺激化学感受器(中枢化学感受器及外周化学感受器),通过反射引起呼吸运动的变化,称为化学感受性呼吸反射。它对维持血液中化学成分的相对稳定,具有重要意义。
CO2对呼吸的影响:CO2是维持呼吸中枢正常兴奋性的生理性刺激。CO2对呼吸兴奋的调节机制是通过外周化学感受器和中枢化学感受器两条途径实现的,以后者为主。
缺氧对呼吸的影响:氧分压降低而缺氧时的调节机制,是通过外周化学感受器反射,使呼吸中枢兴奋。缺氧对延髓呼吸中枢的直接作用是抑制,但通常以外周化学感受器传入部动的兴奋作用占优势,只有严重缺氧时才使呼吸中枢抑制。
H+对呼吸的影响:由于H+不易透地血脑屏障,因此血中H+浓度增高使呼吸中枢兴奋的调节机制,主要是通过外周化学感受器的反射调节。
第五章测试题
(一)名词解释
1.呼吸
2.外呼吸与内呼吸
3.弹性阻力
4.肺的顺应性
5.肺活量
6.用力呼气量(时间肺活量)
7.功能残气量
8.肺泡通气量
9.通气/血流比值
10.肺牵张反射
(二)填空题
1.呼吸的全过程是:外呼吸,包括_______和_______;气体运输;内呼吸,即_______。肺气的原动力是_______;直接动力是_______。
2.平静呼吸时,吸气是主动的,由于_______和_______的收缩,导致胸腔和肺的容量_______,肺内压_______,当肺内压_______大气压时,气体入肺。、
3.加深加快的呼吸运动,称为深呼吸。它与平静呼吸不同的是吸气、_______运动都是主动的。
4.每分钟呼吸运动的次数称为_______。正常成人安静时呼吸频率为_______,小儿呼吸频率较_______,老人呼吸频率较_______。
5.胸膜腔负压主要是由_______形成。其生理意义主要是_______和_______。
6.肺泡表面活性物质由_______分泌的,它具有_______作用,使肺的顺应性_______。
7.肺通气的阻力有_______和_______2个方面。胸廓和肺扩张的难易可用来表示,在相同条件下,若不易扩张,称_______。
8.肺弹性阻力即肺_______,主要来自_______,约占肺回缩力的_______;非弹性阻力主要来自_______,它与管径的4次方成_______。
9.平静呼吸时,每次吸入或呼出的气量称为_______,平静呼气末,肺存留的气量称为_______。最大吸气后,再尽量呼气所能呼出的气体量称为_______。
10.时间肺活量是评价_______的较好指标。正常成人第1次末呼出的气量约占肺活量的_______。
11.肺通气量的计算公式是_______的乘积,肺泡通气量的计算公式是_______。
12.CO2的扩散速度约为O2的_______,故肺泡气体交换障碍时,缺O2与CO2潴留相比,_______更为常见。
13.影响肺泡气体交换的因素有_______、_______、_______。
14.通气血流比值大于0.84时,意味着通气_______或血流_______,此时部分肺泡不能与血流充分进行气体交换,致使肺泡无效腔。
15.O2在血液的主要运输方式是_______。CO2在血液中的主要运输方式_______。
16.产生基本呼吸节律的部位是_______,维持基本正常呼吸节律,还需位于的呼吸调整中枢参与。
17.肺牵张反射是吸气时肺_______,刺激_______,经_______神经传入冲动,使终止引起_______。
18.调了呼吸活动的外周化学感受器是_______和_______,中枢化学器位于,能感受脑脊液中_______浓度的变化。
19.在一定范围内PCO2升高使呼吸运动增强的反射调节,主要是刺激,也可刺激_______。低O2对呼吸中枢的直接作用是_______,但在一定范围内的低O2主要是刺激_______通过反射使呼吸加强。
20.在呼吸的调节过程中,由于血中H+不易通过_______,故H+浓度增高时,主要作用于_______感受器,通过反射使呼吸运动_______。
(三)选择题
1.单项选择题
(1)肺泡气通过呼吸膜与血液之间进行的气体交换过程为( )。
A.外呼吸 B.肺通气 C.肺换气 D.肺泡通气量 E.组织换气
(2)对平静呼吸的下列叙述,错误的是( )。
A.呼吸频率为12~18次/分 B.吸气为主动过程
C.基本中枢在脑桥 D.吸气时胸内负压增大
E.呼吸的原始节律来自延髓
(3)对呼吸运动的叙述正确的是( )。
A.由脑桥呼吸中枢引起
B.与大脑皮质无关
C.成年男性和儿童以胸式呼吸为主
D.平静呼气由肋间内肌收缩引起
E.用力呼吸地吸气、呼气都是主动的
(4)平静呼吸时,肺内压低于大气压的时相是( )。
A.呼气初 B.呼气末 C.吸气末 D.吸气末 E.呼气中期
(5)对胸内压和肺内压的下列说法,正确的是( )。
A.呼气时胸内压为负压 B.呼气时胸内压为正压
C.吸气末肺内压低于大气压 D.气胸时胸内压变成负压
E.肺内压总是低于大气压、
(6)有关胸内压的叙述,错误的是( )。
A.一般情况下胸内压是负压
B.胸内压=-肺回缩力
C.吸气时负压减少,呼气时负压增大
D.胸内负压有利于静脉血回流
E.胸内负压使肺维持一定扩张状态
(7)如果空气进入一侧胸膜腔内,该侧将出现( )。
A.胸内正压,肺扩张 B.胸内负压增大,肺缩小
C.胸内负压减少,肺扩张 D.胸内负压消失,肺萎陷E.胸内负压增大,肺扩张
(8)肺泡回缩力主要来自( )。
A.肺弹性纤维与肺泡表面张力 B.肺泡表面液体分子层
C.肺泡表面活性物质与肺弹性纤维 D.肺弹性纤维
E.肺泡表面活性物质
(9)肺泡表面活性物质减少将导致( )。
A.肺弹性阻力减小 B.顺应性增大
C.肺泡表面张力降低 D.肺难于扩张
E.小肺泡内压小于大肺泡内压
(10)有关肺顺应性的叙述,错误的是( )。
A.表示肺扩张的难易程度 B.与肺弹性阻力成反变
C.与肺泡表面张力成反变 D.与肺泡表面活性物质量成反变
E.肺充血水肿时顺应性变小
(11)对气道阻力的叙述,错误的是( )。
A.气流与气道的摩擦力为非弹性阻力
B.与气道半径4次方成反比
C.交感神经使气道口径缩小
D.副交感神经使气道阻力增大
E.肾上腺素使气道阻力减小
(12)气道狭窄时( )。
A.肺活量明显减少 B.肺活量增大
C.时间肺活量增大 D.时间肺活量不变
E.时间肺活量减小
(13)肺的总容量等于( )。
A.残气量+潮气量
B.残气量+补呼气量
C.功能残气量+潮气量+补吸气量
D.功能残气量+补吸气量
E.补吸气量+潮气量+补呼气量
(14)平静呼气末,肺内存有的气量是( )。
A.功能残气量 B.残气量
C.深吸气量 D.补呼气量
E.肺总容量
(15)对每分肺通气量的叙述,错误的是( )。
A.与呼吸频率成正比 B.与潮气量有关
C.与生理无效腔成反比 D.随机体内外环境的改变而改变
E.与年龄、性别以及呼吸频率有关
(16)若潮气量为500ml,呼吸频率为12次/分,每分肺泡通气量约为( )。
A.0.3L B.0.4L C.4.9L D.6.0 LE.7.0L
(17)下列各种呼吸状态肺泡通气量最大的是( )。
A.潮气量600ml,呼吸9次/分
B.潮气量600ml,呼吸12次/分
C.潮气量480ml,呼吸15次/分
D.潮气量400ml,呼吸18次/分
E.潮气量300ml,呼吸24次/分
(18)某人潮气量为500ml,无效腔气量为150ml,呼吸频率为12次/分,心输出量为5L/min,通气/血流比值为( )。
A.0.70 B.0.84 C.0.92 D.1.0 E.1.8
(19)肺换气的动力( )。
A.呼吸肌运动 B.气体分子运动
C.大气与血液间气体分压差 D.肺泡与血液间气体分压关
E.大气与肺泡气压力差
(20)当静脉血流经肺毛细血管时( )。
A.血液PO2增高 B.血夜PCO2增高
C.血液pH值增大 D.血液Cl-增多
E.CO2与Hb结合的量增加
(21)反映肺换气效率较好的指标是( )。
A.肺活量 B.时间肺活量
C.每分通气量 D.肺泡通气量
E.通气/血流比值
(22)对通气/血流比值的下列说明,错误的是( )。
A.肺泡通气量与肺血流量的比值
B.正常成人安静时比值约为0.84
C.>0.84时肺泡无效腔增大
D.比值为1时肺换气效率最高
E.<0.84时出现功能性动-静脉短路
(23)有关气体在血液中运输的叙述,正确的是( )。
A.物理溶解量大于化学结合量
B.物理溶解对气体运输意义不大
C.CO2主要以碳酸氢盐的形式运输
D.O2和CO2经酶催化与Hb结合运输
E.Hb与O2通过氧化反应而结合
(24)呼吸中枢的基本部位在( )。
A.大脑皮质 B.下丘脑 C.脑桥 D.延髓 E.脊髓
(25)脑桥呼吸调整中枢的作用是使( )。
A.呼气向吸气转化 B.吸气加深
C.呼吸频率减慢 D.吸气向呼气转化
E.延髓吸气神经元兴奋
(26)切断家兔颈部双侧迷走神经后,呼吸的变化是( )。
A.深而快 B.浅而快 C.深而慢 D.浅而慢 E.呼吸停止
(27)肺牵张反射的生理意义是( )。
A.减少肺弹性阻力 B.增加胸膜腔负压
C.增强吸气肌收缩 D.使吸气向呼气转化
E.防止肺泡回缩
(28)一定浓度CO2升高可引起呼吸加强,主要是通过兴奋( )。
A.中枢化学感受器 B.颈动脉体感受器
C.主动脉体感受器 D.颈动脉窦感受器
E.主动脉弓感受器
(29)维持呼吸中枢兴奋性的生理刺激是( )。
A.血中一定浓度的CO2 B.血中一定程度缺O2
C.血中H+浓度增减 D.肺牵张感受器传入冲动
E.呼吸肌本体感受器传入冲动
(30)关于H+对呼吸的影响,错误的是( )。
A.血中H+增加使呼吸加强
B.脑脊液中H+刺激中枢化学感受器
C.血中H+刺激颈动脉体感受器
D.血中H+刺激主动脉体感受器
E.血中H+易通过血脑屏障使呼吸兴奋
2.多项选择题
(1)关于肺活量的叙述,正确的是( )。
A.尽力吸气后所能尽力呼出的气体量
B.肺活量的大小受性别、年龄、身材的影响
C.肺活量=补吸气量+补呼气量+残气量
D.肺活量可反映一次肺通气量的最大能力
E.肺活量可反映肺泡通气的最大能力
(2)增大实验动物无效腔,呼吸的变化是( )。
A.呼吸减慢减弱 B.呼吸加深
C.气道阻力减少 D.肺泡通气量减少
E.肺活量不变
(3)气体在血液中的运输方式是( )。
A.物理溶解生理意义不大
B.化学结合量大于物理溶解量
C.O2主要以HbO2形成运输
D.CO2可与Hb中的-NH2结合运输
E.CO2的主要运输形式是碳酸氢盐
(4)关于中枢化学感受器的叙述,错误的是( )。
A.位于延髓
B.对脑脊液中[H+]变化敏感
C.PCO2增高可兴奋中枢化学感受器
D.低O2可使其兴奋
E.血中[H+]可直接刺激中枢化学感受器
(5)对颈动脉体和主动脉体化学感受性反射的描述,正确的是( )。
A.对呼吸和血压都具有经常性调节
B.其效应可使动脉血压升高
C.其传入神经与减压反射相同
D.能提高缩血管中枢紧张性
E.缺O2、酸中毒时对循环功能调节较明显
(6)家兔实验中能使呼吸加深加快的是( )。
A.吸入一定量的CO2 B.切断双侧迷走神经
C.静脉注射适量乳酸 D.静脉注射适量葡萄糖液
E.血中PO2降低
(7)肺过度通气后,可出现( )。
A.呼吸中枢兴奋 B.呼吸暂停
C.血中PCO2降低 D.肺泡气PO2升高
E.血液pH值降低
(8)给某些病人输O2时适量加入CO2,引起呼吸加强是由于通过( )。
A.兴奋中枢化学感受器 B.兴奋颈动脉体
C.兴奋主动脉体 D.兴奋颈动脉窦
E.兴奋主动脉弓
(四)问答题
1.何谓呼吸?其主要生理意义是什么?
2.简述呼吸运动过程中胸膜腔内压及肺内压的变化。
3.胸膜腔内负压是如何形成的?有何生理意义?
4.肺通气的动力是什么?其阻力有哪些?
5.肺活量与时间肺活量有何不同?
6.肺通气量和肺泡通气量有何不同?
7.何谓肺换气?其影响因素有哪些。
8.O2和CO2在血液中的运输形式有哪些?
9.在一定范围内血液中PCO2增高、PO2降低、H+浓度增高,对呼吸有何影响?其作用机制各如何?
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