Регуляция дыхания. Роль нервных и гуморальных влияний. Значение безусловно-рефлекторного и условно-рефлекторного механизмов в регуляции. Функциональная система внешнего дыхания.

Регуляция дыхания осуществляется при помощи гуморальных, рефлекторных механизмов и нервных импульсов, поступающих в дыхательный центр из вышележащих отделов ЦНС

Гуморальная регуляция осуществляется за счет изменения уровня дыхательных показателей (СО2, О2, H+) в крови. Их избыток или недостаток оказывает опосредованное влияние на дыхательный центр. Специфическим регулятором активности нейронов дыхательного центра является углекислый газ

В ретикулярной формации продолговатого мозга, вблизи ДЦ имеются центральные хеморецепторы, чувствительные к СО2

При увеличении напряжения СО2 в крови хеморецепторы возбуждаются и нервные импульсы поступают к инспираторным нейронам, что приводит к повышению их активности

Опосредованное влияние на дыхательный центр может осуществляться и рефлекторным путем, в механизме которого важное место отводится хеморецепторам сосудистого русла

В области сонных синусов и дуги аорты также находятся хеморецепторы, чувствительные к изменениям напряжения СО2, О2 и H+ ионов в крови. От них по нервным каналам связи возбуждение поступает в ДЦ и изменяет его активность

Таким образом, повышение pСО2 и pH, а также понижение pО2 возбуждает, а повышение pО2 и снижение pСО2 и pH, наоборот, тормозит активность дыхательного центра. Благодаря усиленному дыханию ускоряется выделение СО2 из крови в легкие и увеличивается поступление О2 в кровь

Среди рефлекторных механизмов выделяют постоянные и непостоянные (опосредованные)

Постоянные рефлекторные влияния возникают в результате раздражения рецепторов альвеол (рефлекс Геринга-Брейера), корня легкого и плевры (пульмоторакальный рефлекс), хеморецепторов дуги аорты и сонных синусов (рефлекс Гейманса), проприорецепторов дыхательных мышц

Рефлекс Геринга-Брейера начинается с раздражения механорецепторов альвеол (рецепторов растяжения и спадения), которые являются чувствительными нервными окончаниями блуждающего нерва. При растяжении альвеол во время вдоха нервные импульсы идут по блуждающему нерву к экспираторным нейронам, которые, возбуждаясь, тормозят активность инспираторных нейронов, что приводит к пассивному выдоху При спадении альвеол (в патологических условиях) нервные импульсы от рецепторов растяжения не поступают к экспираторным нейронам, их активность падает и создаются условия для повышения возбудимости инспираторной части ДЦ. Следствием является активный вдох

Пульмоторакальный рефлекс возникает при возбуждении рецепторов, заложенной в легочной ткани и плевре. Проявляется этот рефлекс при растяжении легких и плевры. Рефлекторная дуга замыкается на уровне шейных и грудных сегментов спинного мозга. Конечным эффектом рефлекса является изменение тонуса дыхательной мускулатуры, благодаря чему происходит увеличение или уменьшение среднего объема легких

Рефлекс Гейманса возникает при изменении концентрации СО2, О2 и H+ ионов в крови. При этом раздражаются хеморецепторы крупных кровеносных сосудов, возбуждение от которых поступает в ДЦ. Повышение концентрации СО2 и H+ ионов способствуют проявлению вдоха

Проприорецепторы дыхательных мышц возбуждаются во время вдоха

Нервные импульсы от них поступают в инспираторную часть ДЦ

В результате тормозится центра вдоха и наступает выдох

Непостоянные рефлекторные влияния связны с возбуждением разнообразных экстеро- и интерорецепторов (рецепторов слизистой носа, носоглотки, верхних дыхательных путей, температурных и болевых рецепторов кожи, проприорецепторов скелетных мышц)

Например:

При внезапном вдыхании паров аммиака, хлора, табачного дыма происходит раздражение рецепторов слизистой носа, глотки, гортани, что приводит к рефлекторному спазму голосовой щели, а иногда и мускулатуры бронхов и рефлекторной задержке дыхания

При раздражении эпителия дыхательных путей пылью, слизью возникают защитные дыхательные рефлексы: чиханье (рецепторов слизистой носа) и кашель (рецепторов гортани, трахеи, бронхов)

Эмоциональные возбуждения, охватывающие структуры лимбико-ретикулрного комплекса и, прежде всего гипоталамическую область, распространяются в нисходящем направлении и вызывают изменение деятельности дыхательного центра

На роль коры в регуляции дыхания (нисходящие влияния на ДЦ) указывает возможность произвольного контроля дыхания. Человек по желанию может задерживать или усиливать дыхание

В процессе эволюции сформировались мощные гомеостатические механизмы, обеспечивающие нормальное снабжение тканей кислородом и удаление из них углекислого газа

При этом все процессы в организме направлены на поддержание оптимального для метаболизма уровня дыхательных показателей, к которым относятся: парциальное напряжение О2, СО2, H+ в крови

Функциональная система поддержания газового состава крови относится к сложным функциональным системам. Она организована на основе соподчинения двух подсистем, т.е. внешнего и внутреннего звена саморегуляции

Внешнее звено обеспечивает необходимый объем легочной вентиляции в каждом дыхательном цикле

Внутреннее звено обеспечивает оптимальный для метаболизма уровень дыхательных показателей в крови и тканях

В этой обобщенной ФС изменение внешнего дыхания (частоты, глубины дыхания, жизненной емкости легких) способствует поддержанию оптимального уровня тканевого дыхания

Полезным для организма результатом в этой системе является оптимальный для метаболизма уровень дыхательных показателей (pСО2, pО2, pH) в крови

При этом с одной стороны, имеющийся уровень метаболической активности, определяет потребность в этих показателях

С другой стороны, имеющийся уровень этих показателей, может обеспечить определенный уровень метаболизма

Сигнализацию о потребности определенного уровня дыхательных показателей осуществляют специальные хеморецепторы, обладающие избирательной чувствительностью к изменениям pСО2, pО2, pH

Они расположены в сосудистых хеморецепторных зонах (в дуге аорты, в области каротидного синуса и др.)

По нервным каналам связи (по симпатическим нервам и афферентным волокнам блуждающего нерва) эта информация поступает в дыхательный центр продолговатого мозга

Одновременно информация о величинах дыхательных показателей тканями мозга может восприниматься гуморальным путем за счет непосредственного воздействия HСО3- и H+ ионов крови, спиномозговой жидкости на центральные хеморецепторы продолговатого мозга

Центр продолговатого мозга состоит из двух отделов: центра вдоха и центра выдоха, которые находятся в реципрокных взаимоотношениях друг с другом

Кроме того, дыхательный центр связан с ниже- и вышележащими структурами ЦНС, принимающими участие в регуляции дыхания

В спинном мозге находятся центры, влияющие на дыхательную мускулатуру (шейный отдел содержит мотонейроны диафрагмального нерва и обеспечивает диафрагмальное дыхание; грудной отдел содержит мотонейроны межреберных нервов и обеспечивает реберный тип дыхания)

В варолиевом мосту находится пневмотоксический центр, который координирует смену акта вдоха и выдоха

Исходящие влияния инспираторного отдела ДЦ на центры спинного мозга приводят к сокращению дыхательной мускулатуры, в результате чего возникает вдох и атмосферный воздух, насыщенный О2, заполняет альвеолы легких, где происходит газообмен между альвеолярным воздухом и кровью

Количество поступившего воздуха определяется показателями внешнего дыхания (дыхательным объемом, частотой дыханий, жизненной емкостью легких)

Пропорционально степени растяжения легких во время вдоха в волокнах блуждающего нерва нарастает импульсация, которая при определенной частоте тормозит вдох и вызывает выдох

С выдыхаемым воздухом удаляется из организма СО2

На активность дыхательного центра оказывают влияние вышележащие отделы головного мозга

Гипоталамус обеспечивает дыхательные реакции, связанные с изменением эмоционального состояния организма

Кора головного мозга принимает участие в организации условных дыхательных реакций, осознанном изменении внешнего дыхания, речи, поведения в экстремальных условиях изменения

газовой среды

Кроме основного исполнительного механизма – управления объемом легочной вентиляции, существуют другие исполнительные аппараты, которые могут косвенно влиять на уровень дыхательных показателей организма через ряд функций. К их числу относятся:

Изменение буферных свойств крови, влияющих на pH крови и связанные с соотношением компонентов основных буферных растворов крови. Эти изменения могут возникать за счет регуляции водносолевого режима организма, перестройки выделительной функции почек, ЖКТ, особенностей питания

Изменение кардиогемодинамики: частоты сердечных сокращений, ударного объема крови, скорости кровотока

Изменение крови: количества гемоглобина, кислородной емкости крови, количества эритроцитов, сродства гемоглобина к кислороду, эритропоэза и эритродиереза

К факторам, влияющим на нормальное обеспечение тканей О2 относятся:

Нормальная легочная вентиляция

Нормальный транспорт газов кровью

Нормальное кровообращение

Нормальное биологическое окисление и утилизация продуктов метаболизма

10. ПИЩЕВАРЕНИЕ.

Общий план строения пищеварительной системы (пищеварительный канал и основные железы).

ПИЩЕВАРЕНИЕ – это совокупность процессов, обеспечивающих механическую обработку и химическое расщепление ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВ на компоненты, лишенные видовой специфичности, пригодные к всасыванию и участию в обмене веществ организма.

К основным физиологическим процессам, обеспечивающим пищеварение, относятся:

СЕКРЕЦИЯ пищеварительных соков (секретообразование, секретовыделение) и их воздействие на пищевые вещества).

МОТОРИКА желудочно-кишечного тракта (механическая обработка пищи, передвижение ее вдоль пищеварительной трубки).

ВСАСЫВАНИЕ продуктов переваривания.

ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ включает:

Желудочно-кишечный тракт (ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, двенадцатиперстная, тощая, подвздошная и толстая кишка).

Пищеварительные железы (протоки слюнных желез и эпителиальные слюнные железы ротовой полости; слизистые железы глотки и пищевода; главные, обкладочные и добавочные клетки желудка; бруннеровы железы, протоки поджелудочной железы и протоки печени двенадцатиперстной кишки; кишечные железы тощей и подвздошной кишки; слизистые железы и эпителиальные клетки толстой кишки.

Пищеварительный секрет (слюна – ротовой полости; слизь – глотки и пищевода; желудочный сок – желудка; поджелудочный сок поджелудочной железы; желчь – печени; щелочной кишечный сок – тощей и подвздошной кишки; сок толстого кишечника).