(二)CO2、H+和O2对呼吸的影响
1.CO[XB]2[/XB]的影响 很早已经知道,在麻醉动物或人,动脉血液PCO[XB]2[/XB]降得很低时可发生呼吸暂停。因此,一定水平的PCO[XB]2[/XB]对维持呼吸和呼吸中枢的兴奋性是必要的,CO[XB]2[/XB]是调节呼吸的最重要的生理性体液因子。
吸入含CO[XB]2[/XB]的混合气,将使肺泡气PCO[XB]2[/XB]长高,动脉血PCO[XB]2[/XB]也随之升高,呼吸加深加快,肺通气量增加(图5-21)。通过肺通气量的增大可能增加CO[XB]2[/XB]的清除,肺泡气和动脉血PCO[XB]2[/XB]还可维持于接近正常水平。但是,当吸入气CO[XB]2[/XB]陡升,CO[XB]2[/XB]堆积,压抑中枢神经系统的活动,包括呼吸中枢,发生呼吸困难、头痛、头昏,甚至昏迷,出现CO[XB]2[/XB]麻醉。对CO[XB]2[/XB]的反应,有个体差异,还受许多因素影响,如疾病或药物。总之CO[XB]2[/XB]在呼吸调节中是经常起作用的最重要的化学刺激,在一定范围内动脉血PCO[XB]2[/XB]的升高,可以加强对呼吸的刺激作用,但超过一定限度则有压抑和麻醉效应。
CO[XB]2[/XB]刺激呼吸是通过两条途径实现的,一是通过刺激中枢化学感受器再兴奋呼吸中枢:二是刺激外周化学感受器,冲动窦神经和迷走神经传入延髓呼吸有关疑团,反射性地使呼吸加深、加快,增加肺通气。但两条途径中前者是主要的。因为去掉外周化学感受器的作用之后,CO[XB]2[/XB]的通气反应仅下降约20%,可见中枢化学感受器在CO[XB]2[/XB]通气反应中起主要作用;动脉血PCO[XB]2[/XB]只需升高 0.266kPa(2mmHg)就可刺激中枢化学感受器,出现通气加强反应,如刺激外周化学感受器,则需升高1.33kPa(10mmHg)。不过,在下述情况下,外周化学感受器的作用可能是重要的:因为中枢化学感受器的反应慢,所以当动脉血PCO[XB]2[/XB]突然大增时,外周化学感受器在引起快速呼吸反应中可起重要作用;当中枢化学感受器到抑制,对CO[XB]2[/XB] 的反应降低时,外周化学感受器就起重要作用。
2.H[SB]+[/SB]的影响 动脉血[H[SB]+[/SB]]增加,呼吸加深加快,肺通气增加;[H[SB]+[/SB]]降低,呼吸受到抑制(图5-21)。H[SB]+[/SB]对呼吸的调节也是通过外周化学感受器和中枢化学感受器实现的。中枢化学感受器对H[SB]+[/SB]的敏感性较外周的高,约为外周的25倍。但是,H[SB]+[/SB]通过血液屏障的速度慢,限制了它对中枢化学感受器的作用。脑脊液中的H[SB]+[/SB]才是中枢化学感受器的最有效的刺激。
[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/shenglixue/shenglixue098.gif[alt]动脉血液PCO2、PO2、pH改变对肺泡通气[/alt][/img]
图5-21 动脉血液PCO[XB]2[/XB]、PO[XB]2[/XB]、pH改变对肺泡通气
的影响仅改变一种体液因素而保持另二因素于
正常水平时的情况(1mmHg=0.133kPa)
3.O[XB]2[/XB]的影响 吸入气PO[XB]2[/XB]降低时,肺泡气PO[XB]2[/XB]都随之降低,呼吸加深、加快,肺通气增加(图5-21)。同CO[XB]2[/XB]一样,对低O[XB]2[/XB]的反应也有个体差异。一般在动脉PO[XB]2[/XB]下降到10.64kPa(80mmHg)以下时,肺通气才出现可觉察到的增加,可见动脉血PO[XB]2[/XB]对正常呼吸的调节作用不大,仅在特殊情况下低O[XB]2[/XB]刺激才有重要意义。如严重肺气肿、肺心病患者,肺换气受到障碍,导致低O[XB]2[/XB]和CO[XB]2[/XB]潴留。长时间CO[XB]2[/XB]潴留使中枢化学感受器对CO[XB]2[/XB]的刺激作用发生适应,而外周化学感受器对低O[XB]2[/XB]刺激适应很慢,这时低O[XB]2[/XB]对外周化学感受器的刺激成为驱动呼吸的主要刺激。
低O[XB]2[/XB]对呼吸的刺激作用完全是通过外周化学感受器实现的。切断动物外周化学感受器的传入神经或摘除人的颈动脉体,急性低O[XB]2[/XB]的呼吸刺激反应完全消失。低O[XB]2[/XB]对中枢的直接作用是压抑作用。但是低O[XB]2[/XB]可以通过对外周化学感受器的刺激而兴奋呼吸中枢,这样在一定程度上可以对抗低O[XB]2[/XB]对中枢的直接压抑作用。不过在严重低O[XB]2[/XB]时,外周化学感受性反射已不足以克服低O[XB]2[/XB]对中枢的压抑作用,终将导致呼吸障碍。在低O[XB]2[/XB]时吸入纯O[XB]2[/XB],由于解除了外周化学感受器的低O[XB]2[/XB]刺激,会引起呼吸暂停,临床上给O[XB]2[/XB]治疗时应予以注意。