Функционирование системы дыхания.

Регуляция дыхания.

1) Понятие регуляции дыхания.

Это приспособление внешнего дыхания к потребностям организма.

Регуляция дыхания, т. е. его приспособление к потребностям организма осуществляется путем изменения следующих показателей.

2) Дыхательный центр.

Это совокупность нейронов, обеспечивающих координацию деятельности дыхательной мускулатуры и приспособление деятельности дыхательной системы к изменившимся условиям. По последним представлениям о нервных центрах. ДЦ располагается на различных уровнях ЦНС: спинном, БПО, ЛРК, кора.

Роль различных отделов в регуляции дыхания.

1) Ствол мозга – здесь находится жизненно важный отдел ДЦ – бульбо – понтийный.

Варолиев мост – в передней части находятся нейроны, обладающие тонической активностью, называется пневмотаксический центр.

Роль: 1.обеспечивает смену дыхательных фаз (вдох – выдох);

2. увеличивает скорость развития вдоха;

3. повышает возбудимость нейронов выключающих вдох (нарушение связи).

Продолговатый мозг.

В продолговатом мозге обнаружены нейроны с различным характером ритмической активности.

Только у части инспираторных и экспираторных нейронов начало разряда и длительность серии импульсов строго совпадают с периодом соответствующей фазы дыхательного цикла.

Различают:

1) полные инспираторные и экспираторные нейроны, ритмические разряды которых совпадают с фазами вдоха и выдоха;

2) ранние инспираторные и экспираторные дают короткую серию импульсов до начала вдоха или выдоха;

3) поздние – проявляют залповую активность после начала вдоха или выдоха.

4) инспираторно-экспираторные – начинают возбуждаться в фазе вдоха и продолжают в начале выдоха;

5) экспираторно-инспираторные – начало возбуждения совпадает с выдохом и конец – после начала вдоха;

6) непрерывные – работающие без пауз, но с увеличением частоты во время вдоха или выдоха.

Предполагают, что различные виды дыхательных нейронов образуют своеобразные микрокомплексы, которые являются очагами автоматии ДЦ.

Нейроны можно условно разделить на инспираторные и экспираторные.

Инспираторные нейроны находятся:

1) в дорзальном ядре. Их аксоны направлены в шейный отдел спинного мозга (3 – 6 шейные сегменты) и управляют мотонейронами диафрагмального ядра. Управляют сокращением диафрагмы. Коллатерали к вентральным инспираторным нейронам;

2) в вентральном ядре связаны с мотонейронами межреберных и брюшных мышц (Т – 4 – 10; T – 10 – L 4).

Инспираторные нейроны образуют центр вдоха. В нем можно выделить 2 отдела (воспринимающий и эффекторный).

Функции инспираторных нейронов:

1) самовозбуждаются, но при условии:

а) их связи с другими нейронами ДЦ, среди которых, возможно, есть пейсмекеры;

б) наличии афферентных сигналов или сигналов с хеморецепторов.

2) воспринимают сигналы от хеморецепторв;

3)передают сигналы к инспираторным мышцам.

Экспираторные нейроны образует центр выдоха преимущественно в вентральных ядрах. Также 2 части: воспринимающая и исполнительная.

Функции экспираторных нейронов.

1) воспринимают сигналы от механорецепторов легких.

2) от проприорецепторов дыхательных мышц.

3) тормозят инспираторные нейроны, обеспечивая смену вдоха на выдох.

Роль спинного мозга:

1) в 3 – 6 шейных сегментах мотонейроны диафрагмы;

2) в грудных и поясничных сегментах мотонейроны, иннервирующие межреберные мышцы и мышцы живота.

Гипоталамус:

1) автоматизированное управление через АНС и ЖВС при поступлении сигналов

- с интерорецепторов;

- с проприорецепторов;

- с терморецепторов

(тепловая одышка, растет ЧД и отдача тепла).

Лимбическая система изменяет дыхание при поведенческих реакциях.

Кора БП:

1) тормозит ДИ;

2) условные рефлексы;

3) произвольная регуляция.

Рефлексы с различных рецепторов и их роль в регуляции дыхания.

Для нормальной работы дыхательных нейронов, правильного чередования вдоха – выдоха необходима импульсация:

1) с хеморецепторов центральных и периферических;

2) с механорецепторов:

а) ирритантных воздухоносных путей;

б) рецепторного растяжения легких.

3) с проприорецепторов дыхательных мышц.

Рефлексы с хеморецепторов.

Деятельность дыхательного центра, его инспираторных нейронов зависит в значительной степени от содержания в крови СО₂, Н⁺, в меньшей степени от содержания О₂. Эти факторы усиливают деятельность дыхательного центра, воздействуя на центральные и периферические хеморецепторы.

Периферические или артериальные – в дуге аорты и каротидных синусах возбуждаются через 3 – 5с.

Аортальные при снижении РО₂ до 80 – 20мм рт ст., вызывают учащение сердцебиений, гипоксический стимул.

Каротидные – при повышении СО₂ (гиперкапнический стимул) и Н⁺ (ацидотический стимул) – обеспечивают увеличение частоты дыхания.