Будова дихального центру.
Незважаючи на те, що дихання свідомо регулюється, у задньому мозку розташовано локальний дихальний центр, завдяки якому «автоматично» забезпечується дихальний ритмогенез. До складу локального дихального центру входять: 1) дорзальна дихальна група нейронів (ДДГ)) - розташована в латеральній частині ядра одиночного тракту на дорзальній поверхні довгастого мозку; тут знаходяться переважно інспіраторні нейрони; 2) вентральна дихальна група нейронів (ВДГ) розташована у вентролатеральній частині довгастого мозку поблизу подвійного ядра; тут знаходяться як інспіраторні, так і експіраторні нейрони; 3) пневмотаксичний центр розташований у клювовиднолатеральній частині варолієвого мосту, він регулює частоту та зразок дихання, гальмуючи інспіраторні нейрони дорзального дихального ядра, 4) апнейстичний центр розташований у нижній частині мосту.
Роль дорзальної дихальної групи нейронів:
· забезпечує вдих і генерує основний ритм дихання;
· вхід - сенсорна інформація надходить від периферичних хеморецепторів, у складі аферентних волокон ІХ пари черепних нервів (каротидні тільця), Х пари (аортальне тільце), у складі Х пари надходить інформація від механорецепторів розтягнення легень (РРЛ);
· вихід з дорзальної дихальної групи забезпечує активацію мотонейронів спинного мозку, переважно С3 – С5 при спокійному диханні;
· механізми ритмогенезу: існує два основних напрямки теорій ритмогенезу дорзальної групи дихальних нейронів: 1) відповідно до першого збудження так званих клітин умовного водія ритму синхронізується з фазами дихального циклу; ритмічна активність зберігається в цих клітинах при порушенні синаптичних зв’язків між ними; 2) відповідно до альтернативних теорій окремих пейсмейкерних клітин не існує, скоріш за все, серед основних дихальних нейронів є групи нейронів, серед яких об’єднаний імпульсний патерн викликає вдих і видих – коливальноподібний дихальних контур.
Роль вентральної дихальної групи нейронів:
· не активна при спокійному диханні,
· активується під час фізичного навантаження, отримуючи імпульси від дорзальних інспіраторних нейронів, коли їх активність збільшується;
· імпульси від інспіраторних (під час посиленого вдиху) і експіраторних (під час посиленого видиху) нейронів надходять до мотонейронів грудних сегментів спинного мозку, що призводить до скорочення переважно допоміжних дихальних м’язів.
Роль пневмотаксичного центру:
· гальмує вдих, впливаючи наінспіраторні нейрони дорзальної групи
· регулює ДО і частоту дихання і тим самим забезпечуєпристосування глибини і ритму дихання до фізіологічного стану організму, його поведінки.
Роль апнейстичного центру:
· стимулює вдих, викликаючи глибокий і тривалий вдих. Його роль можна виявити в експерименті тільки після перерізу обох блукаючих нервів та порушення зв’язку пневмотаксичного центру з дорзальними дихальними нейронами.
Роль кори головного мозку:
· дихання регулюється свідомо, людина може робити гіпервентиляцію або гіповентиляцію, затримувати дихання під час розмови, співу та інше. Дихання регулюється довільно за участю нейронів кори головного мозку; в цьому випадку інформація від вищих ЦНС надходить до мотонейронів дихальних м’язів поза локальним дихальним центром: “Вищі відділи ЦНС”→ “мотонейрони спинного мозку” → “дихальні м’язи”.
Роль хеморецепторів:
· Центральні хеморецептори довгастого мозку:
- Чутливі до зміни концентрації іонів Н+ у цереброспінальній рідині (ЦСР)
- СО2 дифундує з артеріальної крові до ЦСР через гемато- енцефалічний бар’єр, де під впливом карбоангідрази утворюється вугільна кислота (СО2 + Н2О= Н2СО3), яка дисоціює до Н+ + НСО3-, а іони Н+ безпосередньо діють на центральні хеморецептори, інформація від яких передається до дорзальних інспіраторних нейронів, які активуються при підвищенні рСО2 артеріальної крові, що призводить до збільшення вентиляції легень.
· Периферичні хеморецептори каротидних і аортальних тілець:
- При збільшенні рСО2 у артеріальній крові активуються периферичні хеморецептори, що призводить до збільшення вентиляції легень, але їх роль значно менша (15%), ніж центральних хеморецепторів (85%), які активуються пізніше.
- При зменшенні рО2 у артеріальній крові стимулюються периферичні хеморецептори, переважно каротидного тільця (при умові, що рО2 < 60 мм рт.ст.)
- При зменшенні рН артеріальної крові стимулюються переважно каротидні хеморецептори незалежно від зміни рСО2.
- Механізм активації периферичних хеморецепторів: це вторинні хеморецептори – гломусні клітини, що входять до аортального і каротидного тілець у відповідь на зміни DPo2, DPco2 и DpH зменшують проникність для калію іонних каналів, що розташовані у мембрані, що призводить до деполяризації мембрани, збільшення проникності її для іонів кальцію, наслідком чого є виділення медіаторів, які взаємодіють з постсинаптичними мембранами аферентних нервових волокон де генерується постсинаптичний потенціал з подальшою генерацією ПД, що передають інформацію до ДДГ у складі ІХ і Х пари черепних нервів.
Інші види рецепторів:
1) Рецептори розтягнення легень:
- розташовані в гладких м’язах бронхів, у дорослої людини активуються при наповненні легень повітрям під час вдиху, коли дихальний об’єм перевищує 1 л, наприклад, при фізичній роботі;
- від РРЛ інформація передається аферентними волокнами блукаючого нерва до дорзальної дихальної групи нейронів, що призводить до припинення вдиху і прискорення видиху (рефлекси Геринга – Брейєра), при цьому величина ДО має бути більше 1,0 л.. Вони більш важливі для координації дихального акту у новонароджених, ніж у дорослих людей, бо активуються при кожному вдиху.
.
2) Ірітантні рецептори:
- ці механорецептори розташовані у повітроносних шляхах (ПВШ) між епітеліальними клітинами;
- стимулюються при вдиханні пилу, холодного повітря, деяких газів;
- реагують також при наповненні повітрям легень, але швидко адаптуються;
- інформація передається аферентними волокнами блукаючого нерва до дорзальних дихальних нейронів, що призводить до бронхоконстрикції, кашлю (захисні рефлекси) та частого поверхневого дихання.
3) J-рецептори (юкстакапілярні):
- розташовані у стінці альвеоли, яка тісно прилягає до капілярів;
- активуються при набряку в інтерстиційному просторі між стінкою альвеоли і капіляра;
- активація призводитьдо закриття гортані, апное, після чого виникає часте поверхневе дихання
4) Рецептори суглобів і м’язів (пропріорецептори):
- активуються під час руху кінцівок;
- важливі для стимуляції дихання при фізичному навантаженні;
- має місце зворотний зв’язок від дихальних м’язів.
5) Рецептори шкіри та вісцеральні:
- також передають інформацію у дихальний центр;
- може виникати гіпервентиляція під час болю, зміни температури шкіри.
Дата добавления: 2016-04-19; просмотров: 4075;