52. РЕГУЛЯЦИЯ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ.

Регуляция внешнего дыхания

52. РЕГУЛЯЦИЯ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ.

В соответствии с метаболическими потребностями дыхатель­ная система обеспечивает газообмен 02 и СО2 между окружаю­щей средой и организмом.

Эту жизненно важную функцию регу­лирует сеть многочисленных взаимосвязанных нейронов ЦНС, расположенных в нескольких отделах мозга и объединяемых в комплексное понятие «дыхательный центр» (рис. 22).

При воздей­ствии на его структуры нервных и гуморальных стимулов проис­ходит приспособление функции дыхания к меняющимся услови­ям внешней среды. Структуры, необходимые для возникновения дыхательного ритма, впервые были обнаружены в продолговатом мозге.

Перерезка продолговатого мозга в области дна IV желудоч­ка приводит к прекращению дыхания. Поэтому под главным ды­хательным центром понимают совокупность нейронов специфи­ческих дыхательных ядер продолговатого мозга.

Рис.22. Дыхательный центр (его компоненты) и эфферентные нервы:

К — кора; Гт — гипоталамус; Пм — продолговатый мозг; См — спинной мозг; Th, -Th,; — грудной отдел; Сд-Сд — отдел спинного мозга

Дыхательный центр управляет двумя основными функциями:

двигательной, которая проявляется в виде сокращения дыхатель­ных мышц, и гомеостатической, связанной с поддержанием по­стоянства внутренней среды организма при сдвигах в ней содер­жания 02 и СО2 Двигательная, или моторная, функция дыхатель­ного центра заключается в генерации дыхательного ритма и его паттерна.

Благодаря этой функции осуществляется интеграция дыхания с другими функциями. Под паттерном дыхания следует иметь в виду длительность вдоха и выдоха, величину дыхательно­го объема, минутного объема дыхания.

Гомеостатическая функ­ция дыхательного центра поддерживает стабильные величины дыхательных газов в крови и внеклеточной жидкости мозга, адап­тирует дыхательную функцию к условиям измененной газовой среды и другим факторам среды обитания.

Локализация и функциональные свойства дыхательных нейронов

В передних рогах спинного мозга на уровне C3 — С 5 располага­ются мотонейроны, образующие диафрагмальный нерв.

Мото­нейроны, иннервирующие межреберные мышцы, находятся в пе­редних рогах на уровнях Т2 – Т10 (Т2 – T6 — мотонейроны инспираторных мышц, T8—T10 — экспираторных).

Установлено, что одни мотонейроны регулируют преимущественно дыхательную, а дру­гие — преимущественно познотоническую активность межре­берных мышц.

Нейроны бульбарного дыхательного центра располагаются на дне IV желудочка в медиальной части ретикулярной формации продолговатого мозга и образуют дорсальную и вентральную ды­хательные группы. Дыхательные нейроны, активность которых вызывает инспирацию или экспирацию, называются соответст­венно инспираторными и экспираторными нейронами.

Между группами нейронов, управляющими вдохом и выдохом, сущест­вуют реципрокные отношения. Возбуждение экспираторного центра сопровождается торможением в инспираторном центре и наоборот. Инспираторные и экспираторные нейроны, в свою оче­редь, делятся на «ранние» и «поздние».

Каждый дыхательный цикл начинается с активизации «ранних» инспираторных нейро­нов, затем возбуждаются «поздние» инспираторные нейроны. Также последовательно возбуждаются «ранние» и «поздние» экс­пираторные нейроны, которые тормозят инспираторные нейро­ны и прекращают вдох.

Современные исследования показали, что в продолговатом мозге нет четкого деления на инспираторный и экспираторный отделы, а есть скопления дыхательных нейронов с определенной функцией.

Спонтанная активность нейронов дыхательного центра начи­нает появляться к концу периода внутриутробного развития.

Воз­буждение дыхательного центра у плода появляется благодаря пейсмекерным свойствам сети дыхательных нейронов продолго­ватого мозга.

По мере формирования синаптических связей ды­хательного центра с различными отделами ЦНС пейсмекерный механизм дыхательной активности постепенно теряет свое физи­ологическое значение.

В варолиевом мосту находятся ядра дыхательных нейронов, образующих пневмотаксический центр. Считается, что дыха­тельные нейроны моста участвуют в механизме смены вдоха и выдоха и регулируют величину дыхательного объема.

Дыхатель­ные нейроны продолговатого мозга и варолиева моста связаны между собой восходящими и нисходящими нервными путями и функционируют согласованно. Получив импульсы от инспираторного центра продолговатого мозга, пневмотаксический центр посылает их к экспираторному центру продолговатого мозга, возбуждая последний.

Инспираторные нейроны тормозятся. Разрушение мозга между продолговатым мозгом и мостом удли­няет фазу вдоха.

Гипоталамические ядра координируют связь дыхания с кро­вообращением.

Определенные зоны коры больших полушарий осуществля­ют произвольную регуляцию дыхания в соответствии с особенно­стями влияния на организм факторов внешней среды и связанны­ми с этим гомеостатическими сдвигами.

Таким образом, мы видим, что управление дыханием — слож­нейший процесс, осуществляемый множеством нейронных структур. В процессе управления дыханием осуществляется чет­кая иерархия различных компонентов и структур дыхательного центра.

Источник: https://poisk-ru.ru/s18862t1.html

Регуляция дыхания. Механизмы регуляции дыхания

52. РЕГУЛЯЦИЯ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ.

Обычно человек не замечает, как он дышит, потому что процесс этот регулируется независимо от его воли. В какой-то мере, однако, дыхание можно регулировать сознательно, о чем мы и поговорим ниже.

Непроизвольную регуляцию дыхания осуществляет дыхательный центр, находящийся в продолговатом мозге (одном из отделов заднего мозга).

Вентральная (нижняя) часть дыхательного центра ответственна за стимуляцию вдоха; ее называют центром вдоха (инспнра-торным центром). Стимуляция этого центра увеличивает частоту и глубину вдоха.

Дорсальная (верхняя) часть и обе латеральные (боковые) тормозят вдох и стимулируют выдох; они носят собирательное название центра выдоха (экспираторного центра).

Дыхательный центр связан с межреберными мышцами межреберными нервами, а с диафрагмой — диафрагмальными. Бронхиальное дерево (совокупность бронхов и бронхиол) иннервируется блуждающим нервом. Ритмично повторяющиеся нервные импульсы, направляющиеся к диафрагме и межреберным мышцам обеспечивают осуществление вентиляционных движений.

Расширение легких при вдохе стимулирует находящиеся в бронхиальном дереве рецепторы растяжения (проприоцепторы) и они посылают через блуждающий нерв все больше и больше импульсов в экспираторный центр. Это на время подавляет инспираторный центр и вдох.

Наружные межреберные мышцы теперь расслабляются, эластично сокращается растянутая легочная ткань — происходит выдох. После выдоха рецепторы растяжения в бронхиальном дереве более уже не подвергаются стимуляции.

Поэтому экспираторный центр отключается и вдох может начаться снова.

Механизмы регуляции дыхания

Весь этот цикл непрерывно и ритмично повторяется на протяжении всей жизни организма. Форсированное дыхание осуществляется при участии внутренних межреберных мышц.

Основной ритм дыхания поддерживается дыхательным центром продолговатого мозга, даже если все входящие в него нервы перерезаны. Однако в обычных условиях на этот основной ритм накладываются различные влияния.

Главным фактором, регулирующим частоту дыхания, служит не концентрация кислорода в крови, а концентрация С02.

Когда уровень С02 повышается (например, при физической нагрузке), имеющиеся в кровеносной системе хеморецепторы каротидных и аортальных телец посылают нервные импульсы в инспираторный центр. В самом продолговатом мозге также имеются хеморецепторы.

От инспираторного центра через диафрагмальные и межреберные нервы поступают импульсы в диафрагму и наружные межреберные мышцы, что ведет к их более частому сокращению, а следовательно, к увеличению частоты дыхания. Накапливающийся в организме С02 может причинить большой вред организму.

При соединении С02 с водой образуется кислота, способная вызвать денатурацию ферментов и других белков. Поэтому в процессе эволюции у организмов выработалась очень быстрая реакция на любое повышение концентрации С02. Если концентрация С02 в воздухе увеличивается на 0,25%, то легочная вентиляция удваивается.

Чтобы вызвать такой же результат, концентрация кислорода в воздухе должна снизиться с 20% до 5%. Концентрация кислорода тоже влияет на дыхание, однако в обычных условиях кислорода всегда бывает достаточно, и потому его влияние относительно невелико.

Хеморецепторы, реагирующие на концентрацию кислорода, располагаются в продолговатом мозге, в каротидных и аортальных тельцах, так же, как и рецепторы С02.

В известных пределах частота и глубина дыхания могут регулироваться произвольно, о чем свидетельствует, например, наша способность «затаить дыхание». К произвольной регуляции дыхания мы прибегаем при форсированном дыхании, при разговоре, пении, чихании и кашле.

В этом случае импульсы, возникающие в полушариях головного мозга, передаются в дыхательный центр, который и выполняет соответствующие действия.

Регуляция вдоха при помощи рецепторов растяжения и хеморецепторов представляет собой пример отрицательной обратной связи. Произвольная активность полушарий головного мозга способна преодолеть действие этого механизма.

— Также рекомендуем «Легочная емкость. Емкость легких.»

Оглавление темы «Вентиляция легких.»:
1. Митохондрии. Строение митохондрий.
2. Эволюция митохондрий. Газообмен.
3. Амеба — одноклеточный организм. Потребность в дыхательном аппарате.
4. Дыхание дождевого червя. Дыхательная система насекомых — саранчи.
5. Дыхание костных рыб — сельди.
6. Газообмен у млекопетающих. Дыхательная система млекопетающих.
7. Альвеолы легких. Строение альвеол. Газообмен в альвеолах.
8. Плевральная полость. Механизм вентиляции легких.
9. Регуляция дыхания. Механизмы регуляции дыхания.
10. Легочная емкость. Емкость легких.

Источник: https://meduniver.com/Medical/Biology/219.html

Физиология внешнего дыхания. легочные объемы. легочная вентиляция

52. РЕГУЛЯЦИЯ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ.

Физиология внешнего дыхания. легочные объемы. легочная вентиляция.[Jun. 15th, 2006|03:52 am]agent16
0055 Физиология внешнего дыхания. легочные объемы. легочная вентиляция.Дыханием называется совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление кислорода в организм, использование его тканями для окислительно-восстановительных реакций и выведения из организма углекислого газа. Дыхательная функция осуществляется с помощью внешнего (легочного) дыхания, переноса О2 к тканям и СО2 от них, а также газообмена между тканями и кровью.У человека внешнее дыхание обеспечивается трахеей, бронхами, бронхиолами и альвеолами. Газообмен между легкими и окружающей средой осуществляется за счет вдоха и выдоха. При вдохе объем легких увеличивается, давление в них становится ниже атмосферного, и воздух поступает в дыхательные пути. Этот процесс носит активный характер и обусловлен сокращением наружных межреберных мышц и опусканием (сокращением) диафрагмы. Во время выдоха объем грудной полости уменьшается, воздух в легких сжимается, давление в них становится выше атмосферного, и воздух выходит наружу. Выдох в спокойном состоянии осуществляется пассивно за счет тяжести грудной клетки и расслабления диафрагмы. Форсированный выдох происходит вследствие сокращений внутренних межреберных мышц, частично —за счет мышц плечевого пояса и брюшного пресса.Количество воздуха, находящегося в легких после максимального вдоха, составляет общую емкость легких, величина которой у взрослого человека равна 4-6 л. В общей емкости легких принято выделять четыре составляющих ее компонента: дыхательный объем, резервный объем вдоха и выдоха и остаточный объем.Дыхательный объем— это количество воздуха, проходящего через легкие при спокойном вдохе (выдохе) и равное 400-500 мл. Резервный объем вдоха (1.5-3 л) составляет воздух, который можно вдохнуть дополнительно после обычного вдоха. Резервным объемом выдоха (1-1.5 л) называется объем воздуха, который еще можно выдохнуть после обычного выдоха. Остаточный объем (1-1.2 л) — это количество воздуха, которое остается в легких после максимального выдоха и выходит только при пневмотораксе. Сумма дыхательного воздуха, резервных объемов вдоха и выдоха составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ), равную 3.5-5 л; у спортсменов она может достигать 6 л и более.В состав дыхательного воздуха входит так называемое мертвое (вредное) пространство (120-150 мл), образованное воздухоносными путями (полости рта, носа, глотки, гортани, трахеи и бронхов), не участвующими в газообмене воздухом. Однако заполняющий это пространство воздух играет положительную роль в поддержании оптимальной влажности и температуры альвеолярного газа. В процессе газообмена между организмом и атмосферным воздухом большое значение имеет вентиляция легких, обеспечивающая обновление состава альвеолярного газа. Интенсивность вентиляции зависит от глубины и частоты дыхания. Количественным показателем вентиляции легких служит минутный объем дыхания, определяемый как произведение дыхательного объема на число дыханий в минуту.Легочная вентиляция обеспечивается работой дыхательных мышц. Эта работа связана с преодолением эластического сопротивления легких и сопротивления дыхательному потоку воздуха (неэластическое сопротивление). Выдыхаемый воздух состоит из смеси альвеолярного и воздухавредного пространства, по составу мало отличающегося от атмосферного. Поэтому выдыхаемый воздух содержит больше О2 и меньше СО2 по сравнению с альвеолярным. Назначение легочной вентиляции состоит в поддержании относительного постоянства уровня парциального давления О2 и СО2 в альвеолярном воздухе. При атмосферном давлении 760 мм рт. ст. рО2 в нем равно 159 мм рт. ст. и рСО2 — 0.2 мм рт. ст., а в альвеолярном воздухе —102 мм рт. ст. и 40 мм рт. ст., соответственно. Характер легочной вентиляции определяется градиентом парциального давления этих газов в различных отделах дыхательных путей.0056 ВНУТРЕННЕЕ ДЫХАНИЕ. ТРАНСПОРТ ГАЗОВ КРОВЬЮПереход О2 из альвеолярного воздуха в кровь и С02 из крови в альвеолы происходит только путем диффузии. Движущей силой диффузии являются разности (градиенты) парциальных давлений (напряжений) О2и С02 по обе стороны альвеолярно-капиллярной мембраны .Кислород и углекислый газ диффундируют только в растворенном состоянии, что обеспечивается наличием в воздухоносных путях водяных паров, слизи и сурфактантов. В ходе диффузии молекулы растворенного газа преодолевают большое сопротивление, обусловленное слоем сурфактанта, альвеолярным эпителием, мембранами альвеол и капилляров, эндотелием сосудов, а также плазмой крови и мембраной эритроцитов.Диффузионная способность легких для кислорода очень велика. Это обусловлено огромным числом альвеол и большой их газообменной поверхностью, а также малой толщиной альвеолярно-капиллярной мембраны. Диффузия СО2 из венозной крови в альвеолы даже при сравнительно небольшом градиенте рСО2 происходит достаточно легко, так как растворимость СО2 в жидких средах в 20-25 раз больше, чем у кислорода. Поэтому после прохождения крови через легочные капилляры рСО2 в ней оказывается равным альвеолярному и составляет около 40 мм рт. ст.Дыхательная функция крова прежде всего обеспечивается доставкой к тканям необходимого им количества Ог Кислород в крови находится в двух агрегатных состояниях: растворенный в плазе (0.3 об. %) и связанный с гемоглобином (около 20 об. %) — о к с и г е м о -глобин.Отдавший кислород гемоглобин считают восстановленным или дезоксигемоглобином. Поскольку молекула гемоглобина содержит 4 частицы тема (железосодержащего вещества), она может связать четыре молекулы О2. Количество О2, связанного гемоглобином в 100 мл крови, носит название кислородной емкости крови и составляет около 20 мл О2. Кислородная емкость всей крови человека, содержащей примерно 750 г гемоглобина, приблизительно равна 1 л.Каждому значению р О2 в крови соответствует определенное процентное насыщение гемоглобина кислородом. Образующийся в тканях СО2 диффундирует в тканевые капилляры, откуда переносится венозной кровью в легкие, где переходит вальвеолы и удаляется с выдыхаемым воздухом. Углекислый газ в крови (как и О2) находится в двух состояниях: растворенный в плазме (около 5% всего количества) и химически связанный с другими веществами (95%). СО2 в виде химических соединений имеет три формы, угольная кислота (Н2СО3), соли угольной кислоты (КаНСО3) и в связи с гемоглобином (НвНСО3).В крови тканевых капилляров одновременно с поступлением СО2 внутрь эритроцитов и образованием в них угольной кислоты происходит отдача О2 оксигемоглобином. Восстановленный Нв венозной крови способствует связыванию СО2, а оксигемоглобин, образующийся в легочных капиллярах, облегчает его отдачу.Обмен газов между кровью и тканями осуществляется также путем диффузии. На обмен О2 и СО2 в тканях влияют площадь обменной поверхности, количество эритроцитов в крови, скорость кровотока, коэффициенты диффузии газов в тех средах, через которые осуществляется их перенос.В снабжении мышц О2 при тяжелой работе имеет определенное значение внутримышечный пигмент миоглобин, который связывает дополнительно 1.0-1.5.л Ог Связь О2 с миоглобином более прочная, чем с гемоглобином.0057 РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯРегуляция внешнего дыхания представляет собой физиологический процесс управления легочной вентиляцией для обеспечения оптимального газового состава внутренней среды организма в постоянно меняющихся условиях его жизнедеятельности. Основную роль в регуляции дыхания играют рефлекторные реакции, возникающие в результате возбуждения специфических рецепторов, заложенных в легочной ткани, сосудистых рефлексогенных зонах и скелетных мышцах. Центральный аппарат регуляции дыхания представляют нервные образования спинного, продолговатого мозга и вышележащих сегментов ЦНС.Все изменения внешнего дыхания в настоящее время объясняются только рефлекторными механизмами.Дыхательный ритм и управление деятельностью дыхательных мышц генерируется работой дыхательного центра, представляющего собой совокупность взаимосвязанных нейронов ретикулярной формации продолговатого мозга и вышележащих отделов ЦНС, обеспечивающих тонкое приспособление дыхания к различным условиям внешней среды. Современные представления о работе дыхательного центра сводятся к тому, что часть дыхательных нейронов, объединенных в так латеральную зону, является эфферентной частью дыхательного центра и обеспечивает преимущественно фазу вдоха (инспираторные нейроны). Другая группа нейронов, составляющая медиальную зону, является афферентной частью дыхательного центра и обеспечивает фазу выдоха (экспираторные нейроны). В регуляции дыхания на основе механизма обратных связей принимают участие несколько групп механорецепторов легких.Рецепторы растяжения легких находятся в гладких мышцах трахеи и бронхов. Адекватным раздражителем этих рецепторов является растяжение стенок воздухоносных путей.Проприорецепторы дыхательных мышц (межреберные мышцы, мышцы живота) обеспечивают усиление вентиляции легких при повышении сопротивления дыханию.Поддержание постоянства газового состава внутренней среды организма регулируется с помощью центральных и периферических хеморецепторов.Центральные хеморецепторы расположены в структурах продолговатого мозга, и они чувствительны к изменению рН межклеточной жидкости мозга. Эти рецепторы стимулируются ионами водорода, концентрация которых зависит от рСО2 в крови. При снижении рН интерстициальной жидкости мозга (концентрация водородных ионов растет) дыхание становится более глубоким и частым. Напротив, при увеличении рН угнетается активность дыхательного центра и снижается вентиляция легких.Периферические (артериальные) хеморецепторы расположены в дуге аорты и месте деления общей сонной артерии (каротидный синус). Эти рецепторы вызывают рефлекторное увеличение легочной вентиляции в ответ на снижение рО2 в крови (гипок-семия).Существенное воздействие на регуляцию дыхания оказывают и условнорефлекторные влияния. В частности, эмоциональные нагрузки, предстартовые состояния, гипнотические внушения, влияния индифферентных раздражителей, сочетавшихся ранее с избытком СО2, самообучение управлению дыханием подтверждают сказанное. Легочная вентиляция зависит также от температуры внешней среды и других факторов.

Источник: https://agent16.livejournal.com/8035.html

34. регуляция внешнего дыхания

52. РЕГУЛЯЦИЯ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ.

РЕГУЛЯЦИЯ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ

Основная функция дыхательной системызаключается в обес­печении газообменаО2 и СО2 между окружающей средой иор­ганизмом в соответствии с егометаболическими потребностями. В целомэту функцию регулирует сеть многочисленныхнейронов ЦНС, которые связаны с дыхательнымцентром продолговатого мозга.

Дыхательный центр

Под дыхательным центром следует пониматьсовокуп­ность нейронов специфических(дыхательных) ядер продолговатого мозга,способных генерировать дыхательныйритм.

В нормальных (физиологических) условияхдыхательный центр получает афферентныесигналы от периферических и центральныххеморецепторов, сигнализирующихсоответственно о парциальном давленииО2 в крови и концентрации Н+ во внеклеточнойжидкости мозга.

В период бодрствованиядеятельность дыхательного центрарегулируется дополнительными сигналами,исходящими из различ­ных структурЦНС. У человека это, например, структуры,обеспе­чивающие речь.

Речь (пение)может в значительной степени от­клонитьот нормального уровень газов крови.

Дыхательный центр выполняет две основныефункции в системе дыхания: моторную,или двигательную, которая проявляетсяв виде сокращения дыхательных мышц, игомеостатическую, связанную с изменениемхарактера дыхания при сдвигах содержанияО2 и СО2 во внутренней среде организма.

Двигательная функция дыхательногоцентра заключается в ге­нерациидыхательного ритма и его паттерна. Подгенерацией ды­хательного ритмапонимают генерацию дыхательным центромвдо­ха и его прекращение (переход вэкспирацию).

Под паттерном дыханияследует понимать длительность вдоха ивыдоха, величину дыхательного объема,минутного объема дыхания. Моторнаяфунк­ция дыхательного центра адаптируетдыхание к метаболическим потребностяморганизма, приспосабливает дыхание вповеденческих реакциях (поза, бег идр.

), а также осуществляет интеграциюды­хания с другими функциями ЦНС.

Гомеостатическая функция дыхательногоцентра поддерживает нормальные величиныдыхательных газов (O2, CO2) и рН в крови ивнеклеточной жидкости мозга, регулируетдыхание при изменении температуры тела,адаптирует дыхательную функцию кусловиям измененной газовой среды,например при пониженном и повышенномбарометрическом давлении.

Локализация и функциональные свойствадыхательных нейро­нов. Нейроныдыхательного центра локализованы вдорсомедиальной и вентролатеральнойобластях продолговатого мозга и образуюттак называемые дорсальную и вентральнуюдыхательную группу.

Дыхательные нейроны, активность которыхвызывает инспира­цию или экспирацию,называются соответственно инспираторнымии экспираторными нейронами. Инспираторныеи экспираторные нейроны иннервируютдыхательные мышцы.

В дорсальной ивент­ральной дыхательной группахпродолговатого мозга обнаруженыследующие основные типы дыхательныхнейронов: 1) ранние инспираторные, которыеразряжаются с максимальной частотой вначале фазы вдоха; 2) поздние инспираторные,максимальная частота раз­рядов которыхприходится на конец инспирации; 3) полныеинс­пираторные с постоянной или спостепенно нарастающей активностью втечение фазы вдоха; 4) постинспираторные,которые имеют мак­симальный разрядв начале фазы выдоха; 5) экспираторныес по­стоянной или постепенно нарастающейактивностью, которую они проявляют вовторую часть фазы выдоха; 6) преинспираторные,которые имеют максимальный пик активностинепосредственно пе­ред началом вдоха.Тип нейронов определяется по проявлениюего активности относительно фазы вдохаи выдоха.

Нейроны дыхательного центра, активностькоторых совпадает с ритмом дыхания, ноони не иннервируют дыхательные мышцы,называются респираторно-связанныминейронами. К респираторно-связаннымнейронам относят клетки дыхательногоцентра, иннервирующие

Нейроны дыхательного центра в зависимостиот проекции их аксонов подразделяют натри группы: 1) нейроны, иннервирующиемышцы верхних дыхательных путей ирегулирующие поток воздуха в дыхательныхпутях; 2) нейроны, которые синаптическисвязаны с дыхательными мотонейронамиспинного мозга и управляют таким образоммышцами вдоха и выдоха; 3) проприобульбарныенейроны, которые связаны с другиминейронами дыхательного центра иуча­ствуют только в генерациидыхательного ритма.

Другие области локализации дыхательныхней­ронов. В мосту находятся два ядрадыхательных нейронов: меди­альноепарабрахиальное ядро и ядро Шатра (ядроКелликера). Иногда эти ядра называютпневмотаксическим центром. В первомядре находятся преимущественноинспираторные, экспираторные, а такжефазавопереходные нейроны, а во втором— инспираторные нейроны.

Диафрагмальные мотонейроны. Образуютдиафрагмальный нерв. Нейроны расположеныузким столбом в медиальной частивентральных рогов от СIII до CV.

Мотонейроны сегментов спинного мозга,иннервирующие ды­хательные мышцы. Науровне CI—СII вблизи латерального краяпромежуточной зоны серого веществанаходятся инспираторные ней­роны,которые участвуют в регуляции активностимежреберных и диафрагмальных мотонейронов.

Мотонейроны, иннервирующие межреберныемышцы, локализованы в сером веществепередних рогов на уровне от TIV до ТX.Причем одни нейроны регулируютпреимущественно дыхательную, а другие— преимущественно позно-тоническуюактивность меж­реберных мышц.Мотонейроны, иннервирующие мышцы брюшнойстенки, лока­лизованы в пределахвентральных рогов спинного мозга науровне TIV—LIII.

Дыхательный цикл подразделяют на фазувдоха и фазу выдоха относительно движениявоздуха из атмосферы в сторону альвеол(вдох) и обратно (выдох).

Двум фазамвнешнего дыхания соответ­ствуют трифазы активности нейронов дыхательногоцентра про­долговатого мозга:инспираторная, которая соответствуетвдоху; постинспираторная, котораясоответствует первой половине выдохаи называется пассивной контролируемойэкспирацией; экспиратор­ная, котораясоответствует второй половине фазывыдоха и назы­вается фазой активнойэкспирации

Рефлекторная регуляция дыхания

Рефлекторная регуляция дыханияосуществляется благодаря тому, чтонейроны дыхательного центра имеют связис многочисленными механорецепторамидыхательных путей и альвеол легких ирецепторов сосудистых рефлексогенныхзон.

В легких человека на­ходятсяследующие типы механорецепторов: 1)ирритантные, или быстроадаптирующиеся,рецепторы слизистой оболочки дыхатель­ныхпутей; 2) рецепторы растяжения гладкихмышц дыхательных путей; 3) J-рецепторы.

Рефлексы со слизистой оболочки полостиноса. Раздражение ирритантных рецепторовслизистой оболочки полости носа, напримертабачным дымом, инертными частицамипыли, газообразными ве­ществами, водойвызывает сужение бронхов, ойщели, брадикардию, снижение сердечноговыброса, сужение просвета сосудов кожии мышц.

Рефлексы с глотки. Механическоераздражение рецепторов сли­зистойоболочки задней части полости носавызывает сильнейшее сокращение диафрагмы,наружных межреберных мышц, а следова­тельно,вдох, который открывает дыхательныйпуть через носовые ходы (аспирационныйрефлекс).

Рефлексы с гортани и трахеи. Многочисленныенервные окон­чания расположены междуэпителиальными клетками слизистойоболочки гортани и главных бронхов.

Этирецепторы раздражаются вдыхаемымичастицами, раздражающими газами,бронхиальным секретом, инороднымителами.

Все это вызывает кашлевойрефлекс, проявляющийся в резком выдохена фоне сужения гортани и со­кращениегладких мышц бронхов, которое сохраняетсядолгое время после рефлекса.

Кашлевой рефлекс является основнымлегочным рефлексом блуж­дающегонерва.

Рефлексы с рецепторов бронхиол.Многочисленные миелинизированныерецепторы находятся в эпителиивнутрилегочных бронхов и бронхиол.Раздражение этих рецепторов вызываетгиперпноэ, бронхоконстрикцию, сокращениегортани, гиперсекрецию слизи, но никогдане сопровождается кашлем.

Рецепторынаиболее чувстви­тельны к трем типамраздражителей: 1) табачному дыму,много­численным инертным и раздражающимхимическим веществам; 2) повреждению имеханическому растяжению дыхательныхпутей при глубоком дыхании, а такжепневмотораксе, ателектазах, дей­ствиибронхоконстрикторов; 3) легочной эмболии,легочной капил­лярной гипертензии ик легочным анафилактическим феноменам.

Рефлексы с J-рецепторов. В альвеолярныхперегородках в кон­такте с капилляраминаходятся особые J-рецепторы.

Этирецепторы особенно чувствительны кинтерстициальному отеку, легочнойвенозной гипертензии, микроэмболии,раздражающим газам и инга­ляционнымнаркотическим веществам, фенилдигуаниду(при внут­ривенном введении этоговещества). Стимуляция J-рецептороввы­зывает вначале апноэ, затемповерхностное тахипноэ, гипотензию ибрадикардию.

Проприоцептивный контроль дыхания.Рецепторы суставов груд­ной клеткипосылают импульсы в кору большихполушарий и являются единственнымисточником информации о движенияхгруд­ной клетки и дыхательных объемах.

Хеморефлексы дыхания. Рo2 и Рсо2 вартериальной крови че­ловека и животныхподдерживается на достаточно стабильномуров­не, несмотря на значительныеизменения потребления О2 и выде­лениеСО2.

Гипоксия и понижение рН крови(ацидоз) вызывают усиление вентиляции(гипервентиляция), а гипероксия иповышение рН крови (алкалоз) — понижениевентиляции (гиповентиляция) или апноэ.

Контроль за нормальным содержанием вовнутренней среде организма О2, СО2 и рНосуществляется периферическими ицентральными хеморецепторами.

Адекватным раздражителем для периферическиххеморецепторов является уменьшениеРо2 артериальной крови, в меньшей степениувеличение Рco2 и рН, а для центральныххеморецепторов — уве­личениеконцентрации Н+ во внеклеточной жидкостимозга.

Артериальные (периферические)хеморецепторы. Периферическиехеморецепторы находятся в каротидныхи аортальных тельцах.

Сигналы отартериальных хеморецепторов посинокаротидным и аортальным нервампервоначально поступают к нейронамядра одиночного пучка продолговатогомозга, а затем переключаются на нейроныдыхательного центра.

Ответ перифери­ческиххеморецепторов на понижение Рао2 являетсяочень быстрым, но нелинейным. При Рао2в пределах 80—60 мм рт.ст. (10,6—8,0 кПа)наблюдается слабое усиление вентиляции,а при Раo2 ниже 50 мм рт.ст. (6,7 кПа) возникаетвыраженная гипервентиляция.

Рaсо2 и pН крови только потенцируют эффектгипоксии на артериальные хеморецепторыи не являются адекватными раздра­жителямидля этого типа хеморецепторов дыхания.

Координация дыхания с другими функциямиорганизма

В филогенетическом развитии организмачеловека и животных дыхательный центрприобретает сложные синаптическиевзаимоот­ношения с различными отделамиЦНС.

В отличие от других физиологическихфункций организма дыхание находитсяпод контролем автономной (вегетативной)и сома­тической нервной системы,поэтому у человека и животных дыханиенередко называют вегето-соматическойфункцией.

Существует тес­ноевзаимодействие регуляции дыханиягуморальной и рефлекторной природы ипроцессами сознательной деятельностимозга.

Однако во время сна или в состояниях,связанных с отсутствием сознания учеловека, сохраняется внешнее дыханиеи обеспечивается нормаль­ное поддержаниегазового гомеостаза внутренней среды.

С другой стороны, человек имеет возможностьпо собственному желанию изменять глубинуи частоту дыхания или задерживать его,например во время пребывания под водой.Произвольное управление дыханиемосновано на корковом представительствепроприоцептивного анали­заторадыхательных мышц и на наличии корковогоконтроля ды­хательных мышц.

Электрическое раздражение коры большихполушарий у человека и животных показало,что возбуждение одних корковых зонвызы­вает увеличение, а раздражениедругих — уменьшение легочной вентиляции.

Наиболее сильное угнетение дыханиявозникает при электрической стимуляциилимбической системы переднего мозга.

При участии центров терморегуляциигипоталамуса возникает гиперпноэ пригипертермических состояниях.

Источник: https://studfile.net/preview/3128909/

Uchebnik-free
Добавить комментарий