Question

二氧化碳促进呼吸的机理

如题，当人体吸入二氧化碳含量低于7%的混合气体时，随着二氧化唐浓度的升高，呼吸运动会增强。是因为二氧化碳刺激了中枢感受器。实现呼吸运动增强的机理是什么？
另外，呼吸运动增强，是不是因为迷走神经抑制了吸气作用？从而导致呼吸加深加快？
求专业人士解答。
我理解的不透彻。那就麻烦阁下说明白一点，也不必留下这么一句话就完了吧？我要是理解的透彻也就不问了

Answer 1

简而言之，环境CO2浓度升高，导致动脉血中CO2分压升高，CO2分子透过血—脑屏障进入脑脊液，形成H2CO3，解离出H+，随着脑脊液的CO2分压升高，其中的H+浓度随之升高，一方面通过刺激外周化学感受器(颈动脉体和主动脉体)，冲动分别由窦神经和迷走神经传入延髓呼吸神经元，使其兴奋，导致呼吸加深加快。另一方面是刺激延髓腹侧面的中枢化学感受区，再引起延髓呼吸神经元兴奋。这种感受器对氢离子浓度变化敏感，它们的活动影响到调节呼吸的呼吸中枢，通过中枢的作用再引起呼吸肌运动的加强，使呼吸运动加速、加深。呼吸肌运动加强，使肺通气量加大，肺对CO2的排出能力加强，这种负反馈调节就使动脉血CO2分压下降，使动脉血的CO2分压处于一定的水平。

“呼吸运动增强，是不是因为迷走神经抑制了吸气作用？从而导致呼吸加深加快？”这种说法错误，说明你对呼吸作用的理解不够透彻 。

————————————————————————————

别误会，没有针对人的意思，之所以没有祥加解释是因为这种说法本身就是不妥当的，而且涉及到很多与你的主要问题关系不太大的问题，一时半会儿解释不清，如果仅仅了解CO2和呼吸的关系，我上面一段话就足够了。既然你问了，那我试着再专门就此解释一下，

首先，是说法上的问题，因为呼吸作用一定要有呼有吸，抑制吸气作用而使呼吸作用加强逻辑上说不通

其次，迷走神经的作用在整个呼吸运动中只占一部分，而它起到的作用只是传送信号，打个比方就象个邮递员，至于最后是呼还是吸，作用是加强还是减弱是由外界的刺激和脑桥呼吸中枢整合信号后决定的，并非迷走神经本身的原因，如果你还想进一步了解可以看看肺牵张反射和肺萎陷反射

最后，关于呼吸作用和迷走神经，我们目前了解到的还十分有限，以上所说的只是目前实验证实的一些基本东西，如果细究还有许多具体问题目前并不清楚，甚至在学术界本身也有很多分歧的说法。我想这就与此问题的主题无关了。

希望这些解释可以帮助你理解。

Answer 2

从二氧化碳对呼吸的调节来谈起

讨论CO2对呼吸的调节算不算体液调节这个问题，对生理学课程讲授呼吸调节和其他各种机能调节这些内容，是有意义的，现抛砖引玉，供参考。

（一）体液物质

古代曾有身体机能的协调，依靠体内四种体液物质的存在和适当比例这一说法。所说的四种体液物质是黑、黄胆液、粘液和血液。近代生理学中，在30年代，曾广义地使用过体液物质这个名词，把食物、氧、维生素，激素、组织代谢或损伤产生的一些废弃物质、神经递质等各类物质都统称为体液物质。这些体液物质在血液或组织液中载运，在体内分别起着重要生理作用，例如身体代谢产生的CO2在呼吸运动的调节中能起刺激作用，是参与呼吸调节的体液物质。

（二）体液调节

体液物质在身体机能调节当中，有的具有特殊的重要作用，例如激素。由于激素是经血液载运的，于是就把激素对身体机能的调节称之为体液调节。对于CO2对呼吸的调节则更一般地称为化学调节。有时为了明确，腺垂体促甲状腺激素对甲状腺的调节，CO2对呼吸的调节这类的标题在书中也常被采用。但是体液调节的内容一般还是不排斥激素以外的一些化学物质对身体机能的调节作用，包括局部体液物质的作用。

（三）调节，中枢化学感受器

调节一般是说对于某种器官或组织的活动的调节，例如心脏搏动的调节，呼吸运动的调节等。心脏搏动的调节中包括神经和体液物质对心肌的直接作用，因之一般说心脏的调节中包括神经和体液两种调节。呼吸肌有神经支配，神经对呼吸肌有直接刺激作用，作为体液物质的CO2对呼吸肌则没有直接刺激作用，因此就有了呼吸运动只有神经调节，没有体液调节的说法。但是CO2这种体液物质是有刺激呼吸运动的作用，CO2的这种刺激作用是如何传递到呼吸肌的呢？一般的看法是动脉血中CO2分压升高时，脑脊液的CO2分压就升高，其中的氢离子浓度因之也升高，这就刺激延髓腹侧表层的中枢化学感受器，这种感受器对氢离子浓度变化敏感，它们的活动影响到调节呼吸的呼吸中枢，通过中枢的作用再引起呼吸肌运动的加强，使呼吸运动加速、加深。对于这样的化学感受器的确切位置、突触联系以及它们对于呼吸运动的实际作用，一直是近年来生理学中的研究课题和讨论对象。最近还是有把这种感受器作为呼吸中枢在吸气、呼气和呼吸调整各区之外的一个化学敏感区来对待的看法。不管如何说，作为体液物质的CO2在呼吸调节中有重要作用这一点是没有问题的。

（四）感受器的相互作用

对于一种感受器在呼吸运动调节中的作用，工作者常设想可通过简化性运动实验制备，排除其它感受器的影响，来孤立地对这种感受器的作用进行研究。但是这种想法并不周密，原因是影响运动的体液物质不是一种，感受器有多样，彼此又有相互作用。从上个世纪起，在生理学中就一直认为缺O2、CO2过剩和血酸度增加都有刺激呼吸运动的作用，O2、CO2、酸都是调节呼吸的体液物质。本世纪中逐步认识到各种感受器在呼吸运动调节中作用不同。外周化学感受器中颈动脉体化学感受器有重要作用，切断颈动脉体与脑的神经联系，肺通气对低O2或CO2过剩的反应减弱，这种化学感受器对动脉血氧分压和环境中氧分压的变化敏感。主动脉体化学感受器则是对贫血、一氧化碳中毒或血流量减少时动脉血对O2的运输的变化发生反应。这些外周化学感受器对动脉血CO2和pH的变化也能有明显的反应，它们联合起来向脑传入因低血氧或碳酸过高而发生的神经信号。通过脑脊液pH下降，刺激中枢化学感受器，所产生的传入性活动，在呼吸调节中也有其重要作用。与呼吸运动调节有关的感受器，还有肺中的机械感受器和呼吸肌中的本体感受器。在呼吸调节中各种感受器是有相互作用的。例如吸入缺O2空气刺激外周化学感受器时，呼吸运动的加强使肺通气量加大，这对肺中机械感受器和呼吸肌中本体感受器的活动都产生一定的影响。呼吸运动的调节系统是复杂的，在复杂的系统中来进行简化性的孤立感受器研究并非轻而易举。

（五）内稳态调节，负反馈

感受器的活动是整个呼吸调节系统活动中的一个环节。呼吸调节系统与其它内环境稳定性（内稳态）调节系统一样，都包括着负反馈作用。用简单的实例来说，动脉血CO2分压升高时，脑脊液pH下降（[H+]升高）刺激中枢化学感受器，通过呼吸中枢的整合作用，使呼吸肌运动加强，肺通气量加大，增加肺对CO2的排出，这样的负反馈作用就使动脉血CO2分压下降，可以保持动脉血CO2分压处于一定的水平。

（六）呼吸运动的节律和形式

在呼吸运动调节的研究中，发生节律性呼吸动作的神经机制，一直是人们所关注的。但是呼吸运动在节律性以外，形式不同的呼吸运动的实现，更是应该注意的重要问题。即使在一吸一呼当中，呼吸肌在空间和时间上的运动组合形式，也是在精密的神经整合作用下来实现的。在复杂的活动中，像体育、舞蹈、唱歌等，呼吸运动与全身活动，更是要有精密的配合，包括复杂的神经整合作用。呼吸节律的发生并不是调节呼吸的全部神经元的活动结果，调节各种形式的呼吸运动则绝非少数神经元所能完成的事务。呼吸运动节律的发生和呼吸运动不同形式的实现，要靠不同的神经调节机制来完成，这是一种新的看法。突触抑制在不同形式呼吸运动的实现上，起着根本性作用。在高度简化的动物实验研究中曾提出起步点细胞活动是发生呼吸节律的基础看法。神经系统的活动在呼吸运动调节中不仅显示与节律发生有关的毫秒到秒的过程这一方面，呼吸运动和它的神经调节与其它的内稳态活动过程一样，在发育、疾病、紧张、运动、高空等种种情况下都要有相应的变化，这些运动形式上的变化和与神经过程的关系，在时程上可以跨过从秒到年的时间期限，如见图所示。

（七）呼吸调节系统

基于上述情况，可以认为呼吸运动调节系统是一个复杂的整合系统，包括着中枢神经系统中的神经网络，这种神经网络受多种感受器和脑高级中枢的调制，产生出呼吸运动的节律和形式，在神经机制上节律的发生和形式的实现是有不同的。一种感受器的活动与这种复杂整合系统的各种组成部分的情况都有关系，包括其他的感受器、身体的机能状态和代谢、产生呼吸节律和运动形式的机制，以及呼吸力学和气体交换等物理过程。在感受器的活动中它们不仅是反馈性调节作用的参加者，它们还涉及到对于适应、学习的调节，以及由其所形成的预见性前馈调节的完成。因此对于一种感受器的活动不能简单孤立地来看待，这也算是一种观点。

（八）整合生理学研究

对于呼吸运动的调节多少年来已经作了非常多的研究工作，但是其中许多都是在简化的动物制备上所进行的实验，这样的资料如何用于完整、非麻醉状态下的动物，特别是人的身上，是很值得考虑的问题。今天应该重视呼吸运动调节的整合生理学研究，包括观点和方法。见图是呼吸运动调节系统的一个模型图解。这种模型的用处，一方面它是对已有的看法所作出的摘要，另一方面，更重要的是用它帮助开拓思路，设计新的研究，求得对于呼吸运动调节能有更进一步的认识。注意整合生理学研究策略，不只是应该如何正确对待呼吸调节的研究的问题，实际上，今天在整个生理学研究中，进行工作都应该注意这一大事。

对于上述问题感兴趣的同道，可参看美国生理学杂志：调节、整合和比较生理学分册，1990年、28卷、第5期中有关呼吸感受器的5篇专论文章（分别刊载于P．878、P．887、P．887、P．898、P．911各页）。

作者注：调节以外还有控制一词，本文采用调节一词，二者虽有区分，但今天在一般写作中可以通用。另外，本文采用简化一词，没用还原一词，谨在此说明，不作深入讨论。

Answer 3

二氧化碳对呼吸的调节
　　CO2的影响
　　CO2对呼吸有很强的刺激作用
　　一定水平的p(CO2)对维持呼吸中枢的兴奋性是必要的。
　　CO2是调节呼吸的最重要的生理性体液因子
　　吸入CO2浓度增加，动脉血PCO2也随之升高，呼吸加深加快，肺通气量增加。
　　CO2兴奋呼吸的作用：血中CO2变化既可直接作用于外周感受器，又可以增高脊液中H+浓度作用于中枢感受器
　　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，再兴奋呼吸中枢，反射性地使呼吸加深、加快，增加肺通气。
　　CO2通过刺激中枢和外周化学感受器，使呼吸加深加快，其中刺激中枢化学感受器是主要途径

Answer 4

这问题问的好，可以学习探讨……