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本体感受反馈与控制

呼吸持续受到来自肺部、气道和胸壁的机械反馈调节。缓慢适应性肺牵张感受器发出肺扩张信号,而呼吸肌和关节中的本体感受器报告机械负荷,共同使呼吸控制器能够将运动输出与系统的机械状态相匹配。

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Definition

本体感受反馈与控制是指通过报告肺容量和呼吸肌/胸壁力学的机械感受传入神经对呼吸进行调节,从而根据机械负荷调整呼吸的时间和深度。

Scope

本条目涵盖了向呼吸系统提供本体感受和牵张反馈的机械感受器——肺牵张感受器和呼吸肌本体感受器——它们的传入通路,以及它们的信号如何稳定和调节呼吸模式。保护性气道反射在自主呼吸反射中论述。

Core questions

  • 哪些感受器在呼吸过程中提供机械反馈?
  • 肺扩张如何影响呼吸周期的时序?
  • 胸壁和呼吸肌本体感受器如何发挥作用?
  • 这种反馈如何补偿机械负荷的变化?

Key concepts

  • 肺牵张感受器
  • 缓慢适应性感受器
  • Hering-Breuer膨胀反射
  • 肋间肌肌梭
  • 迷走神经传入神经
  • 负荷补偿
  • 吸气关闭

Key theories

Hering-Breuer膨胀反射
肺扩张刺激缓慢适应性肺牵张感受器,其迷走神经传入神经抑制吸气并延长呼气,有助于终止吸气并限制过度膨胀;该反射在大潮气量时尤为显著。
呼吸肌负荷补偿
来自肋间肌肌梭和胸壁感受器的本体感受传入神经发出呼吸用力情况和负荷信号,支持在呼吸机械需求变化时对肌肉输出进行反射性调整。

Mechanisms

位于气道平滑肌中的缓慢适应性肺牵张感受器受肺扩张刺激,并通过迷走神经传导至孤束核。它们的活动有助于吸气关闭,随着肺容量的增加而终止吸气并延长呼气——这是Hering-Breuer膨胀反射的基础,在大潮气量和新生儿中最为明显。与此同时,肋间肌中的肌梭和胸壁中的感受器报告呼吸肌长度和用力情况;它们的传入神经允许脊髓和脊髓上反射在呼吸泵负荷增加时进行补偿。这些机械感受信号共同稳定呼吸模式,并根据肺部和胸壁的机械状况调整运动输出。

Clinical relevance

机械反馈影响改变肺部或胸壁力学状况下的呼吸模式适应,并且是系统响应额外呼吸负荷的方式之一。本条目描述了生理学及其研究方法,不提供诊断或治疗指导。

Evidence & guidelines

这些机制来源于经典的反射生理学、迷走神经和肌梭传入神经的单纤维记录以及综合性综述。这些是机制性发现而非临床指南,并且膨胀反射的强度因物种和年龄而异。

History

Hering和Breuer于1868年描述了肺扩张反射性地抑制吸气,建立了生理学中最早的已知反馈反射之一。20世纪的单纤维记录表征了负责的缓慢适应性牵张感受器,对肋间肌肌梭的研究将机械反馈的概念扩展到呼吸泵。

Debates

Hering-Breuer反射在成年人中的生理作用
关于膨胀反射在成年人静息呼吸中(与大潮气量或新生儿及其他物种相比)的调节强度一直存在争议。

Key figures

  • Ewald Hering
  • Josef Breuer
  • Leszek Kubin
  • Donald R. McCrimmon

Related topics

Seminal works

  • feldman-2013
  • kubin-2006

Frequently asked questions

什么是Hering-Breuer反射?
这是一种反射,其中肺部扩张刺激牵张感受器,这些感受器通过迷走神经抑制进一步的吸气并延长呼气,有助于防止过度膨胀。
呼吸肌有本体感受器吗?
是的。肋间肌含有肌梭,胸壁有机械感受器,它们发出呼吸用力情况和负荷信号,有助于呼吸的反射性调整。

Methods for this concept

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