生理学/呼吸的反射性调节

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呼吸节律虽然产生于脑,但其活动可受来自呼吸器官本身以及骨骼肌、其它器官系统感觉器传入冲动的反射性调节,下述其中的一些重要反射

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(一)肺牵张反射

1868年Breuer和Hering发现,在麻醉动物肺充气或肺扩张,则抑制吸气;肺放气或肺缩小,则引起吸气。切断迷走神经,上述反应消失,所以是反射性反应。由肺扩张或肺缩小引起的吸气抑制或兴奋的反射为黑-伯反射(Hering-Breuer reflex)或肺牵张反射。它有两种成分:肺扩张反射和肺缩小反射。

1.肺扩张反射 是肺充气或扩张时抑制吸气的反射。感觉器位于从气管细支气管平滑肌中,是牵张感受器阈值低,适应慢。当肺扩张牵拉呼吸道,使之也扩张时,感觉器兴奋,冲动经迷走神经走神经粗纤维传入延髓。在延髓内通过一定的神经联系使吸气切断机制兴奋,切断吸气,转入呼气。这样便加速了吸气和呼气的交替,使呼吸频率增加。所以切断迷走神经后,吸气延长、加深,呼吸变得深而慢。

有人比较了8种动物的肺扩张反射,发现有种属差异,兔的最强,人的最弱。在人体,当潮气量增加至800ml以上时,才能引起肺扩张反射,可能是由于人体肺扩张反射的中枢阈值较高所致。所以,平静呼吸时,肺扩张反射不参与人的呼吸调节。但在初生婴儿,存在这一反射,大约在出生4-5天后,反射就显著减弱。病理情况下,肺顺应性降低,肺扩张时使气道扩张较大,刺激较强,可以引起该反射,使呼吸变浅变快。

2.肺缩小反射 是肺缩小时引起吸气的反射。感受器同样位于气道平滑肌内,但其性质尚不十分清楚。肺缩小反向在较强的缩肺时才出现,它在平静呼吸调节中意义不大,但对阻止呼气过深和肺不张等可能起一定作用。

(二)呼吸肌本体感受性反射

肌梭和腱器官是骨骼肌的本体感受器,它们所引起的反射为本体感受性反射。如肌梭受到牵张刺激时可以反射性地引起受刺激肌梭所在肌的收缩,为牵张反射,属本体感受性反射(参见第十章第四节)。呼吸肌也有牵张反射的主要依据是:在麻醉猫,切断双侧迷走神经,颈7横断脊髓,牵拉膈肌,膈肌肌电活动啬;切断动物的胸脊神经背根呼吸运动减弱;人类为治病需要曾做类似手术,术后相应呼吸肌的活动发生可恢复的或可部分恢复的减弱。说明呼吸肌本体感受性反射参与正常呼吸运动的调节,在呼吸肌负荷改变时将发挥更大的作用。但是,这些依据不是无懈可击的。因为背根切断术不仅切断了本本感受器的传入纤维,也切断了所有经背根传入的其它感受器的传入纤维。近来的研究表明来自呼吸肌其它感受器的传入冲动也可反射性地影响呼吸。因此,对呼吸肌本体感受性反射应做更深更深入细致的研究,如研究分别兴奋不同感受器或传入纤维时对呼吸的效应。

(三)防御性呼吸反射

在整个呼吸道都存在着感受器,它们是分布在粘膜上皮的迷走传入神经末梢,受到机械或化学刺激时,引起防御性呼吸反射,以清除激惹物,避免其进入肺泡

1.咳嗽反射 是常见的重要防御反射。它的感受器位于喉、气管和支气管的粘膜。大支气管以上部位的感受器对机械刺激敏感,二级支气管以下部位的对化学刺激敏感。传入冲动经迷走神经传入延髓,触发一系列协调的反射反应,引起咳嗽反射。

咳嗽时,先是短促或深吸气,接着声门紧闭,呼气肌强烈收缩,肺内压胸膜腔内压急速上升,然后声门突然打开,由于气压差极大,气体更以极高的速度从肺内冲出,将呼吸道内异物或分泌物排出。剧烈咳嗽时,因胸膜腔内压显著升高,可阻碍静脉因流,使静脉压和脑脊液压升高。

2.喷嚏反射 是和咳嗽类似的反射,不同的是:刺激作用于鼻粘膜感受器,传入神经是三叉神经,反射效应是腭垂下降,舌压向软腭,而不是声门关闭,呼出气主要从鼻腔喷出,以清除鼻腔中的刺激物。

(四)肺毛细血管旁(J-)感受器引起的呼吸反射

J-感受器位于肺泡毛细血管旁,在肺毛细血管充血、肺泡壁间质积液时受到刺激,冲动经迷走神经无髓C纤维传入延髓,引起反射性呼吸暂停,继以浅快呼吸,血压降低,心率减慢。J-感受器在呼吸调节中的作用尚不清楚,可能与运动时呼吸加快作肺充血肺水肿时的急促呼吸有关。

(五)某些穴位刺激的呼吸效应

针刺人中窕可以急救全麻手术过程中出现的呼吸停止。针刺动物人中可以使膈肌呼吸运动增强,电刺激家兔人中对膈神经和管髓呼吸神经元电活动有特异性影响。有人观察到在麻醉意外事件发生呼吸暂停时,刺激素可以兴奋呼吸。穴位的呼吸效应及其机制值得探讨。

(六)血压对呼吸的影响

血压大幅度变化时可以反射性地影响呼吸,血压升高,呼吸减弱减慢;血压降低,呼吸加强加快。

32 呼吸中枢与呼吸节律的形成 | 化学因素对呼吸的调节 32
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