Дыхательный центр и его автоматия
Информация о состоянии кислородно-углекислого баланса в организме поступает в дыхательный центр, который представляет нейронную организацию ЦНС, определяющую функцию дыхания
В анатомическом смысле дыхательный центр - это совокупность нейронов в локальной зоне ЦНС, без которой дыхание становится невозможным
Такой центр находится в ретикулярной формациипродолговатого мозга в области дна IV желудочка. Он состоит из двух отделов: центравдоха (инспираторный отдел) и центра выдоха (экспираторный отдел). Нейроны бульбарного центра обладают автоматией и находятся в реципрокных взаимоотношениях между собой
При этом первичное возбуждение инспираторных нейронов, с одной стоны, обеспечивает акт вдоха, а с другой, активирует экспираторные нейроны, которые оказывают вторичное тормозное влияние на активность инспираторных нейронов
В результате их активность подавляется, и вдох сменяется выдохом
Несовершенность координации дыхательного акта центрами продолговатого мозга была доказана методом перерезок. Так после отделения продолговатого мозга от вышележащих отделов чередование вдохов и выдохов сохраняется, но длительность и глубина дыханий становится нерегулярной
Вфизиологическом смысле дыхательный центр - это совокупность нейронов, расположенных на различных уровнях ЦНС (от спинного мозга до коры головного мозга), которые обеспечивают координированное ритмическое дыхание, т.е. делают функцию дыхания более совершенной
В целом, регуляция активности дыхательного центра может быть представлена тремя уровнями:
1. На уровне спинного мозга располагаются центры диафрагмальных и межреберных нервов,обусловливающие сокращение дыхательных мышц. Однако этот уровень регуляции дыхания не может обеспечить ритмическую смену фаз дыхательного цикла, т.к. большое количество афферентных импульсов от дыхательного аппарата непосредственно направляются в продолговатый мозг, т.е. минуя спинной мозг
2. На уровне продолговатого мозга и варолиевого моста находится основной дыхательный центр, который перерабатывает разнообразные афферентные импульсы, идущие от дыхательного аппарата, а также от основных сосудистых рефлексогенных зон. Этот уровень регуляции обеспечивает ритмическую смену фаз дыхания и активность спиномозговых мотонейронов, аксоны которых иннервируют дыхательную мускулатуру
3. На уровне верхних отделов головного мозга, включая кору головного мозга, осуществляются адекватные приспособительные реакции системы дыхания к изменяющимся условиям окружающей среды
Ритмические импульсы от дыхательного центра продолговатого мозга поступают по нисходящим двигательным путям к мотонейронам дыхательных мышцспинного мозга
Мотонейроны диафрагмальных нервов находятся в передних рогах серого вещества III-IV шейных сегментов
Мотонейроны межреберных нервов расположены в передних рогах грудного отдела спинного мозга
Отсюда возбуждение поступает к дыхательной мускулатуре (к диафрагме и межреберным мышцам)
Мотонейроныспинного мозга получают от проприорецепторов мышц грудной клетки сигналы о степени их растяжения при вдохе
Эти сигналы могут изменять число вовлеченных в активность мотонейронов и, т.о., определяют особенности дыхания, осуществляя регуляцию дыхания на уровне спинного мозга
бульбарный дыхательный центр получает афферентные импульсы от механорецепторов легких, дыхательных путей и дыхательных мышц, от хемо- и прессорецепторов сосудистых рефлексогенных зон
Выше продолговатого мозга, в области серединных парабрахиальных ядерваролиева моста расположенпневмотаксический центр
Он организует нормальный дыхательный ритм (регулярную смену актов вдоха и выдоха) Продолговатый и варолиев мост связаны между собой восходящими и нисходящими нервными путями и функционируют согласованно
Так, инспираторные нейроны, возбуждаясь, посылают импульсы в пневотаксический центр, который запускает атоматию экспираторного центра. Экспираторные нейроны тормозят инспираторные
Для нормальной деятельностибульбо-понтинного дыхательного центра необходима постоянная информация о состоянии внутренней среды организма и самих органов дыхания
Нисходящие нервные влияния на дыхательный центр оказывают верхние отделы головного мозга, включая корковые нейроны. Так, эмоциональные возбуждения, охватывающие структуры, лимбико-ретикулярного комплекса и в первую очередь гипоталамическую область, распространяются в нисходящем направлении и вызывают изменение деятельности ДЦ
Гипоталамус также оказывает влияния при изменениях во внешней среде, изменении метаболизма, а также как высший центр вегетативных регуляций
Речь, относящаяся квысшим мозговым функциям коры человека, возможна на основе дыхательных движений, вызывающих прохождение воздуха через голосовой аппарат.
Поэтому во время речи к ДЦ приходят влияния, подстраивающие его деятельность для необходимых речевых реакций
Одновременно ДЦ управляет тем объемом легочной вентиляции, который необходим для поддержания дыхательного гомеостаза. Поэтому дыхание в условиях речи становится апериодическим
Нароль коры в регуляции дыхания указывает возможность произвольного контроля дыхания,
когда человек может сознательно изменить дыхание: сделать его более глубоким или поверхностным, частым или редким, произвести задержку дыхания на определенное время
Таким образом, на примере особенностей дыхательного центра наблюдаются общие принципы организации любых нервных центров, в частности принципы изоморфизма (принципиально однотипная структурная организация), иерархичности (многоуровневое расположение центрального представительства), субординации (соподчинение нервных центров, когда высшие центры модулируют работу низших и чем выше уровень центра, тем более сложную регуляцию он обеспечивает)
Дата добавления: 2016-04-06; просмотров: 3275;