1. Хеморецепторы имеются в дуге аорты (это так называемые аортальные тельца) и сонной артерии (здесь находятся каротидные тельца). Они в основном реагируют на то, сколько в крови скопилось углекислого газа. От данных рецепторов сигналы бегут в продолговатый мозг.
2. На следующем этапе приходит в возбуждение центр вдоха в продолговатом мозге. Именно избыток углекислого газа вызывает цепочку изменений. Много углекислоты — значит, необходимо осуществление вдоха! Возбудить дыхательный центр может, как мы уже сказали, также и молочная кислота мышц, адреналин.
3. Вдох. Идет за счет диафрагмального и наружного межреберного нерва. Данные нервы отходят от продолговатого мозга к диафрагме, наружным межреберным мышцам.
4. Выдох. После вдоха ткань легких растянулась. Сигналы от рецепторов растяжения легких по блуждающему нерву идут в центр выдоха.
5. От продолговатого мозга отходит внутренний межреберный нерв, который стимулирует сокращение внутренних межреберных мышц. Ускорение выведения из организма излишков CO2 — выдох.
Первая помощь при нарушениях дыхания. Искусственное дыхание
Эту манипуляцию необходимо производить, когда пульс прощупывается, а дыхания нет. Для начала надо очистить полость рта и горла от слизи, посторонних веществ и предметов. В большинстве случаев делается искусственное дыхание рот в рот, нос же при этом нужно зажать пальцами. Однако если челюсти сведены, зажаты, то можно дышать рот в нос.
1. Прежде всего, нужно уложить пострадавшего ровно на спину.
2. Затем освободить шею, грудную клетку и живот от сдавливающей одежды.
3. Под лопатки пристроить валик из одежды или любых удобных предметов, чтобы язык не перекрывал воздухоносные пути.
4. Откинуть голову пострадавшего назад таким образом, чтобы шея с подбородком составили единую линию.
5. Сделать 5–10 быстрых вдуваний.
6. Каждые 5 секунд повторять этот цикл, то есть в целом 16–18 раз в минуту.
7. При работающем сердце искусственное дыхание необходимо продолжать 1–2 часа, до восстановления естественного дыхания.
Непрямой массаж сердца
1. Необходимо произвести, если у пострадавшего остановилось сердце. Массаж чередуется с искусственным дыханием.
2. Нужно понимать, что непрямой массаж, сделанный неправильно или не по показаниям, может быть опасным, так что выполнять его нужно лишь в том случае, если пульса действительно нет. Цель манипуляции — выдавить кровь в круги кровообращения.
3. Производится 4–5 надавливаний на нижнюю треть грудины, после вдуваний воздуха. В минуту нужно сделать 55–65 надавливаний.
4. При каждом надавливании грудина должна смещаться к позвоночнику на 4–5 сантиметров у взрослых, у детей младшего возраста — на 1,5–2 сантиметра. Кроме того, ребенку нельзя надавливать на грудину ладонями с большим упором, ему массаж выполняется пальцами.
5. Заканчивается массаж тогда, когда у пострадавшего сузились зрачки, к коже прилила кровь и она порозовела, возобновился пульс. Почему сужаются зрачки? Значит, появилась реакция на свет. При потере сознания реакция эта пропадает, зрачки расширяются. Поскольку зрачок — это отверстие в радужной оболочке глаза, он регулирует величину светового потока. При поступлении света в глаз зрачок сужается (если света избыток), или расширяется (если света недостаточно).
Важно! При ранении легких необходимо наложить тугую повязку с герметизацией, чтоб из легких не вырывался воздух, — из прорезиненной ткани, клеенки, полиэтиленового пакета. И все это надо делать пострадавшему на выдохе!
Влияние курения на органы дыхания
1. Никотин сужает сосуды, вызывает хронический бронхит, туберкулез, астму, рак.
2. Погибают клетки реснитчатого эпителия, усиленно выделяется слизь, воспаляются голосовые связки.
3. Кроме угарного газа, никотин содержит около 200 очень вредных для организма веществ, в том числе бензпирен, сажу, синильную кислоту. Данные вещества попадают не только в легкие, но и со слюной в желудок.
4. Легкие курильщика становятся менее эластичными, так как на них оседает дым и деготь. Сурфактанты погибают, поэтому легкие постепенно спадаются. Их вентиляция уменьшается, как и снабжение кислородом.
Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — ЕГЭ по биологии — онлайн тесты
Дыхание — это одна из важнейших жизненных функций организма, включающая в себя поступление в организм кислорода, использование кислорода для получения энергии и выведение из организма конечных продуктов дыхания, в основном углекислого газа.
У человека воздух попадает сначала в носовую полость, которая состоит из извилистых носовых ходов, имеющих большую площадь и выстланных мерцательным эпителием, который служит для выноса инородных частичек, попавших в нос с воздухом. Из носовой полости через носоглотку воздух попадает в гортань. Основа гортани — щитовидный хрящ, прикрывающий ее спереди. Так как рядом с гортанью начинается и пищевод, ведущий в желудок, то при глотании гортань рефлекторно прикрывается специальным надгортанным хрящом, чтобы в нее не попадала пища. Гортань также выстлана ресничным эпителием. Между хрящами гортани расположены особые складки — голосовые связки, просвет между которыми может изменяться в широких пределах. При выдыхании воздуха связки могут колебаться с различной частотой, генерируя звук. Тембр голоса зависит не только от толщины, длины и формы голосовых связок, но и от формы и объема глотки, носоглотки, ротовой полости, расположения языка и т. д.
Из гортани воздух проходит в трахею — трубку, передняя стенка которой образована хрящевыми полукольцами, а задняя примыкает к пищеводу. Трахея разветвляется на два бронха, а те, в свою очередь, многократно делясь, образуют многочисленные ветви — бронхиолы. Бронхиолы также многократно делятся, образуя воздухоносные ходы с гроздьями мельчайших легочных пузырьков — альвеол, заполненных воздухом. Альвеолы образуют легкие. Стенки альвеол образованы одним слоем клеток. Общая поверхность всех альвеол при вдохе достигает 120 м2 (при выдохе — 40 м2). И все они оплетены капиллярами малого круга кровообращения. Дыхательная и кровеносная системы неразрывно связаны и совместно обеспечивают получение кислорода из воздуха и доставку его ко всем клеткам организма.
Каждое легкое покрыто соединительнотканной оболочкой — легочной плеврой, а стенки грудной клетки, в которой расположены легкие, покрыты изнутри пристенной плеврой. Между двумя плеврами находится небольшое, герметически замкнутое пространство, в котором нет воздуха, — плевральная полость. Давление в плевральной полости — «отрицательное», то есть несколько ниже атмосферного.
У человека, находящегося в спокойном состоянии, приблизительно один раз в четыре секунды в нейронах дыхательного центра продолговатого мозга возникают залпы импульсов, идущие по нервным волокнам к межреберным мышцам и диафрагме, которая ограничивает грудную полость снизу. В результате этого мышцы сокращаются и ребра приподнимаются, а диафрагма, уплощаясь, опускается. Все это приводит к тому, что объем грудной полости увеличивается. Легкие, находясь в герметически замкнутом пространстве, следуют за движениями грудной клетки и тоже расширяются; давление в них становится ниже атмосферного, и в них поступает воздух. Происходит вдох. При вдохе кровь насыщается кислородом, мгновенно доходящим до клеток дыхательного центра, которые перестают генерировать дыхательные импульсы. Вдох прекращается: ребра опускаются, диафрагма приподнимается. Таким образом объем грудной полости уменьшается, и происходит выдох.
Мужчины вдыхают воздух преимущественно за счет движений диафрагмы, а женщины — за счет движений ребер. Объем спокойного вдоха человека — около 500 см3, однако после очень глубокого вдоха человек способен выдохнуть 3500-4000 см3. Этот объем получил название жизненной емкости легких. Однако и после самого глубокого выдоха в легких человека обязательно остается около 1000 см воздуха для того, чтобы альвеолы не слипались.
Во вдыхаемом воздухе содержится примерно 21% О2, 79% N2, 0,03% СО2. В легких около 5% О2 проходит через тончайшие стенки альвеол и капилляров малого круга и связывается с гемоглобином в эритроцитах. Около 4% СО2, наоборот, выходит из кровяного русла в альвеолы и выдыхается. Таким образом, в состав выдыхаемого воздуха входит примерно 16% О2, 79%N2, 4% СО2, водяные пары.
Активность дыхательного центра регулируется как различными химическими веществами, приносимыми в дыхательный центр кровью (гуморальная регуляция), так и нервными импульсами, приходящими из различных отделов центральной нервной системы. Специфическим возбудителем нейронов, вызывающим вдох, является углекислый газ (СО2): снижение уровня СО2 в крови приводит к урежению дыхания. Если человек случайно вдохнет пары веществ, раздражающих рецепторы слизистой оболочки носа, глотки, гортани (аммиак, хлор и т. п.), происходит рефлекторной спазм голосовой щели, бронхов и задержка дыхания. При раздражении дыхательных путей мелкими инородными частицами (пылью, соринками, избытком слизи) возникает чихание или кашель. Таким образом, кашель и чихание в норме являются защитными рефлексами, представляющими собой резкие выдохи. При этом из дыхательных путей выносятся раздражающие частицы. Резко увеличивается частота дыхания при физической или нервной нагрузке, что связано с увеличением затрат энергии, а следовательно, и затрат кислорода.
Гигиена дыхания подразумевает прежде всего восстановление нормального состава, температуры и влажности воздушной среды в помещениях, то есть вентиляцию и кондиционирование помещений, а также отказ от курения. С каждой затяжкой курящий вводит в свой организм десятки ядовитых веществ, в результате чего гибнут клетки мерцательного эпителия, воспаляются голосовые связки, нарушается снабжение тканей и клеток кислородом. Все это в конечном счете приводит к развитию целого ряда хронических заболеваний.
В некоторых случаях может наступить остановка дыхания, которая уже через 4—5 минут приводит к гибели человека. Причиной остановки дыхания могут быть: закупорка воздухоносных путей инородными телами, сдавливание гортани или грудной клетки, отеки слизистой оболочки воздухоносных путей, ранения грудной клетки. В любом из этих случаев пострадавшему необходима срочная помощь.
Инородные тела из полости рта или глотки можно извлечь самостоятельно, а вот предметы из гортани или трахеи удаляют с помощью специальных медицинских инструментов.
При сдавливании горла или грудной клетки необходимо быстро ликвидировать причины этого сдавливания.
При утоплении необходимо очистить полость рта и носа от песка и т. п., положить пострадавшего лицом вниз на колено спасателя так, чтобы голова и туловище свешивались вниз, а затем надавливать на спину до тех пор, пока вода из легких не вытечет через рот.
При ранениях грудной клетки необходимо, насколько это возможно, восстановить герметичность плевральной полости. Для этого рану обрабатывают, накладывают на нее марлевый тампон, поверх него прорезиненную ткань, клеенку или полиэтиленовый пакет, а затем туго забинтовывают. Раненого необходимо срочно доставить в лечебное учреждение.
Если у пострадавшего остановилось дыхание и самостоятельно не восстанавливается, то необходимо проводить искусственное дыхание. Проще и эффективнее осуществлять искусственное дыхание способом «рот в рот». Для этого пострадавшего кладут на спину, откинув ему голову назад. Затем спасатель делает глубокий вдох и, поддерживая голову и шею пострадавшего снизу, сильно выдыхает воздух ему в рот. При этом необходимо предотвратить утечку воздуха через нос пострадавшего. Иногда эту же процедуру осуществляют через нос, зажимая рот пострадавшего. Такие действия необходимо осуществлять 15-20 раз в минуту в течение 1-2 часов без перерывов, до восстановления дыхания у пострадавшего.
- Авторы
- Файлы
Чеснокова Н.П
1
Брилль Г.Е.
1
Моррисон В.В.
1
Понукалина Е.В.
1
Полутова Н.В.
1
1 ФГБОУ ВО «Саратовский Государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава России»
3.1 Нервная регуляция дыхания
Дыхательный центр представляет собой совокупность нейронов продолговатого мозга, обладающих ритмической активностью и определяющих ритм дыхательных движений. Бульбарный дыхательный центр выполняет две основные функции:
1) регуляцию двигательной активности дыхательных мышц (двигательная функция);
2) гомеостатическую, связанную с изменением характера дыхания при сдвигах газового состава и кислотно-основного равновесия в крови и тканях.
Двигательная функция дыхательного центра заключается в генерации дыхательного ритма и его паттерна (длительности вдоха, выдоха, величины дыхательного объема).
Нейроны дыхательного центра расположены в дорсомедиальной и вентролатеральной областях продолговатого мозга, образуя так называемую дорсальную и вентральную дыхательные группы. В указанных дыхательных группах расположены следующие виды нейронов:
1) ранние инспираторные, максимальная частота разряда которых приходится на начало инспирации;
2) поздние инспираторные нейроны, максимальная частота разряда – в конце инспирации;
3) полные инспираторные нейроны, характеризующиеся постоянной активностью в течение фазы вдоха;
4) постинспираторные нейроны, максимальный разряд которых обнаруживается в течение выдоха;
5)экспираторные нейроны, активность которых возрастает во второй части выдоха;
6) преинспираторные нейроны, максимальный пик активности проявляют перед началом вдоха.
В структурах бульбарного дыхательного центра различают так называемые респираторно-связанные нейроны, активность которых совпадает с ритмом дыхания, но они не иннервируют дыхательные мышцы, а обеспечивают иннервацию верхних дыхательных путей.
В соответствии с локализацией нейронов бульбарного дыхательного центра, различают дорсальную дыхательную группу (ДДГ) и вентральную дыхательную группу (ВДГ). Нейроны дорсальной дыхательной группы получают афферентные сигналы от легочных рецепторов растяжения по волокнам n. Vagus. Только часть инспираторных нейронов дорсальной группы дыхательного центра связана аксонами с дыхательными мотонейронами спинного мозга, преимущественно с контрлатеральной стороной.
Вентральная дыхательная группа расположена латеральнее обоюдного ядра продолговатого мозга, подразделяется на ростральную и каудальную части. Причем, ростральная часть вентральной дыхательной группы представлена ранними, поздними, полными инспираторными и постинспираторными нейронами.
Дорсальная и вентральная группы нейронов в правой и левой половинах продолговотого мозга взаимосвязаны как в пределах одной половины, так и с нейронами противоположной стороны. В синхронизации деятельности контрлатеральных нейронов бульбарного дыхательного центра участвуют проприобульбарные нейроны и экспираторные нейроны комплекса Бетцингера.
Касаясь функциональных особенностей отдельных нейронов бульбарного дыхательного центра, следует отметить, что ранние инспираторные нейроны (активируются в момент вдоха) называют еще проприобульбарными, так как не направляют свои аксоны за пределы дыхательного центра продолговатого мозга и контактируют только с другими типами дыхательных нейронов. Часть полных и поздних инспираторных нейронов направляет свои аксоны к дыхательным мотонейронам спинного мозга. Все экспираторные нейроны каудальной части вентральной дыхательной группы направляют аксоны в спинной мозг. При этом 40% экспираторных нейронов иннервируют внутренние межреберные мышцы, а 60% — мышцы брюшной стенки.
Таким образом, нейроны бульбарного дыхательного центра в зависимости от их значимости в регуляции внешнего дыхания разделяют на три группы:
1) нейроны, иннервирующие мышцы верхних дыхательных путей и регулирующие поток воздуха в дыхательных путях;
2) нейроны, синаптически связанные с мотонейронами спинного мозга и регулирующие активность мышц вдоха и выдоха;
3) проприобульбарные нейроны, участвующие в генерации дыхательного ритма, аксоны которых обеспечивают связь только с нейронами продолговатого мозга.
Подобно многим физиологическим системам контроля, система управления дыханием организована как контур отрицательной обратной связи.
Афферентация с различных рецепторных зон интегрируется в бульбарном дыхательном центре. Последний, в свою очередь, генерирует импульсацию к мотонейронам спинального отдела дыхательного центра, регулирующего сократительную активность дыхательной мускулатуры.
Важная роль в регуляции внешнего дыхания отводится центрам варолиева моста, в частности, пневмотаксическому центру. Последний включает медиальное, парабрахиальное ядро и ядро Келликера. В парабрахиальном ядре находятся преимущественно инспираторные, экспираторные и фазопереходные нейроны. Ядро Келликера содержит инспираторные нейроны.
Дыхательные нейроны моста участвуют в механизмах смены фаз дыхания, регулируют величину дыхательного объема.
Непосредственными регуляторами сократительной способности дыхательных мышц являются спинальные мотонейроны, получающие информацию по нисходящим ретикулоспинальным путям от бульбарного дыхательного центра.
Как известно, нейроны диафрагмального нерва расположены узким столбом в медиальной части вентральных рогов от СIII до CV. Подавляющее количество волокон диафрагмального нерва являются аксонами α-мотонейронов, а меньшая часть представлена афферентными волокнами мышечных и сухожильных веретен диафрагмы, а также рецепторов плевры, брюшины и свободных нервных окончаний самой диафрагмы.
Мотонейроны, иннервирующие межреберные мышцы, расположены в передних рогах спинного мозга на уровне TIV-TX, из них часть нейронов регулирует сокращения межреберных мышц, а другая часть – их позно-тоническую активность.
Обращает на себя внимание тот факт, что активность спинальных мотонейронов, обеспечивающих регуляцию двигательной активности межреберных мышц и диафрагмы, в свою очередь, находится под контролем инспираторных нейронов спинного мозга, расположенных на уровне СI-CII вблизи латерального края промежуточной зоны серого вещества.
В обеспечении дыхания, особенно в условиях патологии, участвуют мышцы брюшной стенки, получающие иннервацию от мотонейронов спинного мозга на уровне TIV-LIII.
Двум фазам внешнего дыхания (вдоху и выдоху) соответствуют три фазы активности бульбарного дыхательного центра: инспирация, пассивная контролируемая экспирация и активная экспирация. Во время фазы инспирации диафрагма и наружные межреберные мышцы увеличивают силу сокращения, активируются мышцы гортани, расширяется голосовая щель, снижается сопротивление потоку воздуха. В постинспираторную фазу дыхания происходит медленное расслабление диафрагмы, сокращение мышц гортани, выход воздуха в окружающую среду.
В фазе экспирации – экспираторный поток усиливается за счет сокращения внутренних межреберных мышц и мышц брюшной стенки.
Рефлекторная регуляция дыхания обеспечивается за счет афферентной импульсации в бульбарный дыхательный центр с различных рецепторных зон. Мощной рефлексогенной зоной является слизистая оболочка полости носа, где расположены различные типы механорецепторов, в том числе ирритантные, растяжения, а также болевой чувствительности, обоняния.
Возбуждение этих рецепторов возникает в момент каждого вдоха и приводит к формированию потока афферентной импульсации в ретикулярную формацию ствола мозга с последущей активацией бульбарного дыхательного центра, сосудодвигательного центра, гипоталамических и корковых структур мозга.
Раздражение ирритантных рецепторов слизистой оболочки носа приводит к рефлекторному сужению бронхов, голосовой щели, остановке дыхания на выдохе, развитию брадикардии, а в ряде случаев прекращению сердечных сокращений и другим изменениям (тормозной тригемино-вагусный рефлекс Кречмера ).
Слизистая трахеи и бронхов является слабой рефлексогенной зоной. В стенке крупных внелегочных бронхов и трахеи имеются высокопороговые, низкочувствительные медленноадаптирующиеся, быстроадаптирующиеся и промежуточные механорецепторы, в норме их роль в регуляции дыхания минимальна.
Чувствительность этих рецепторов возрастает при развитии воспалительного процесса в бронхолегочной системе инфекционной или аллергической природы, когда освобождаются медиаторы воспаления и аллергии: гистамин, кинины, лейкотриены, простагландины и др.. Возбудимость рецепторов трахеи и бронхов возрастает и в случае застойных явлений в малом кругу кровообращения, когда прежние объемы воздуха сильно растягивают стенки воздухоносных путей. Афферентация с рецепторов трахеи и бронхов направляется в бульбарный дыхательный центр по чувствительным волокнам n. Vagus, модулируя глубину и частоту дыхательных движений.
Мощной рефлексогенной зоной является паренхима легких, обеспечивающая не только альвеолярное дыхание, но и рефлекторную регуляцию внешнего дыхания.
Основные типы легочных вагусных афферентов включают: медленноадаптирующиеся рецепторы растяжения альвеол, быстроадаптирующиеся рецепторы, С-волокна.
Многочисленные быстроадаптирующиеся рецепторы (БАР) находятся в эпителии внутрилегочных бронхов и бронхиол. Эти рецепторы наиболее чувствительны к следующим типам раздражителей: ирритантным воздействиям, повреждению паренхимы и механическому раздражению дыхательных путей. Возбуждение БАР возникает также при глубоком дыхании, легочной эмболии и капиллярной гипертензии. Афферентация с этих рецепторов распространяется по чувствительным маломиелинизированным волокнам n. Vagus в ретикулярную формацию ствола мозга и бульбарный дыхательный центр, вызывая бронхоконстрикцию, тахипноэ, развитие кашля и тахикардии. Возбуждение этих рецепторов может быть клинически значимым в патогенезе бронхиальной астмы и нарушениях реактивности дыхательных путей.
По данным ряда авторов в паренхиме легких выделяют и БАР рецепторы спадения, реагирующие на спадение альвеол под воздействием внутрилегочных и внелегочных факторов. Афферентация с этих рецепторов поступает в бульбарный дыхательный центр по маломиелинизированным волокнам n. Vagus и обеспечивает развитие тахипноэ.
Медленноадаптирующиеся рецепторы растяжения – важная группа механорецепторов c вагусной афферентацией, расположенных в гладких мышцах воздухоносных путей. Частота импульсов с этих рецепторов возрастает по мере растяжения альвеол вдыхаемым воздухом и распространяется по толстым миелинизированным α-волокнам n. Vagus в бульбарный дыхательный отдел, обеспечивая формирование рефлекса Геринга-Брейера. Последний контролирует частоту и глубину дыхания, имеет физиологическое значение при дыхательных объемах превышающих 1 л (у взрослых при физической нагрузке). Рефлекс Геринга-Брейера более важен для регуляции дыхательного акта у новорожденных, а также в условиях патологии как один из механизмов реализации инспираторной, экспираторной и смешанной одышек.
Третьей группой легочных механорецепторов являются С-волокна – тонкие миелинизированные вагусные афференты. С – волокна оканчиваются в паренхиме легких, в бронхах и кровеносных сосудах, активируются экзогенными раздражителями и медиаторами альтерации. Активация С-волокон приводит к тахипноэ, брадикардии, гиперсекреции слизи. В состав С-волокон входят J-рецепторы, расположенные в альвеолярных перегородках в контакте с капиллярами (юкстакапиллярные рецепторы), чувствительные к интерстициальному отеку, легочной венозной гипертензии, микроэмболии, раздражающим газам и ингаляционным наркотическим веществам. Активация J-рецепторов вызывает закрытие гортани и апноэ, за которыми следует частое поверхностное дыхание, гипотензия и брадикардия.
Важная роль в рефлекторной регуляции дыхания отводится проприорецепторам суставов грудной клетки, межреберных мышц, диафрагмы, сухожильным рецепторам. Недостаточное укорочение инспираторных или экспираторных мышц усиливает импульсацию от мышечных веретен, которая через α-мотонейроны повышает активность α-мотонейронов и дозирует таким образом мышечное усилие.
В регуляции активности бульбарного дыхательного центра и внешнего дыхания принимает участие и афферентация с висцеральных рецепторов и рецепторов кожи, о чем свидетельствует развитие гипервентиляции легких при болевом и термическом раздражении.
3.2. Механизмы гуморальной регуляции дыхания
Важная роль в регуляции дыхания отводится хеморецепторам.
Изменения газового состава крови (РаО2, РаСО2) влияют на активность дыхательного центра путем возбуждения хеморецепторов каротидных и аортальных телец (периферические рецепторы), а также хеморецепторов вентральной зоны продолговатого мозга и дорсального дыхательного ядра (центральные рецепторы). Периферические хеморецепторы (рис.5) обеспечивают регуляцию частоты дыхательных движений. Адекватным раздражителем для них является уменьшение РО2 артериальной крови, в меньшей степени – увеличение РСО2 и снижение рН. Периферические хеморецепторы расположены у бифуркации общих сонных артерий на внутреннюю и наружнюю. Несмотря на свой миниатюрный размер, каротидные тельца интенсивно кровоснабжаются (1,4-2 л/мин на 100 г ткани). Этот орган особенно чувствителен к колебаниям кислорода в артериальной крови. При Ра О2 в пределах 60-80 мм рт. ст. наблюдается слабое усиление вентиляции, при Ра О2 ниже 50 мм рт. ст. возникает выраженная гипервентиляция легких. Ра СО2 и рН крови потенцируют эффекты гипоксемии на артериальные хеморецепторы и не являются адекватными раздражителями для этих рецепторов. После двустороннего удаления каротидных телец гипоксический вентиляторный ответ у человека исчезает. При отсутствии хеморецепторной стимуляции, например, при глубокой гипокапнии, повреждении синокаротидной зоны (опухоли, коллагенозы, травмы) ритмогенез дыхания снижается и полностью прекращается.
Рис. 5. Каротидное тельце: 1-хеморецепторные клетки; 2-поддерживающие клетки; 3-синаптические пузырьки; 4-чувствительные нервные окончания; 5-нервное волокно
Центральные хемочувствительные клетки реагируют на отклонения РСО2 и [H+] во внеклеточной жидкости внутримозгового интерстициального пространства, регулируют глубину вдоха. Гиперкапния и ацидоз стимулируют, а гипокапния и алкалоз тормозят центральные хеморецепторы.
Одной из причин высокой скорости вентиляторного ответа на гиперкапнию является легкость диффузии СО2 через барьерную систему кровь-головной мозг. Более того, повышенное РСО2 вызывает расширение сосудов, особенно церебральных, способствуя тем самым усилению диффузии СО2 через гемато-энцефалический барьер.
Библиографическая ссылка
Чеснокова Н.П, Брилль Г.Е., Моррисон В.В., Понукалина Е.В., Полутова Н.В. ЛЕКЦИЯ 3 ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ НЕРВНОЙ И ГУМОРАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ // Научное обозрение. Медицинские науки. – 2017. – № 2.
– С. 36-39;
URL: https://science-medicine.ru/ru/article/view?id=972 (дата обращения: 11.03.2023).
Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)
Нервная регуляция процесса дыхания
Нервная регуляция процесса дыхания осуществляется благодаря особому дыхательному центру, расположенному в головном мозге (продолговатом мозге). Этот центр был открыт русским физиологом Н.А. Миславским (в 1919 году).
Дыхательный центр имеет отделы вдоха и выдоха. Причём вдох и выдох рефлекторно стимулируют друг друга.
От центра вдоха импульсы поступают к дыхательным мышцам (которые приподнимают рёбра и опускают диафрагму). Происходит вдох. От дыхательных мышц импульсы поступают в дыхательный центр по блуждающему нерву и тормозят центр вдоха. Происходит выдох.
Дыхательный центр находится в состоянии постоянной активности и обладает автоматией (т.е. в нём (как и в сердце) ритмически возникают импульсы возбуждения, которые по нервам передаются мышцам, обеспечивающим дыхательные движения). Дыхательный центр возбуждается примерно 15 раз в минуту, что соответствует средней частоте дыхательных движений у человека, находящегося в состоянии покоя.
Возможность произвольно изменять частоту и глубину дыхательных движений (дышать медленнее или чаще, задержать дыхание, дышать поверхностно или глубоко) объясняется контролирующим влиянием на процесс дыхания коры больших полушарий головного мозга.
Дуги всех дыхательных рефлексов проходят через дыхательный центр. В зависимости от физиологического состояния организма (физическая работа, сон, изменение температуры тела и др.) частота и глубина дыхания рефлекторно изменяется.
К простейшим дыхательным рефлексам относятся такие реакции, как кашель и чихание. При чихании и кашле из дыхательных путей удаляются инородные частицы и слизь.
Попадая в носовую полость, пыль или вещества с резким запахом, раздражают рецепторы, расположенные в ее слизистой оболочке. Возникает защитный рефлекс — чихание — сильный и быстрый рефлекторный выдох через нос. Благодаря этому из носовой полости удаляются раздражающие ее вещества. Накопившаяся в носовой полости слизь при насморке вызывает такую же реакцию.
Кашель — это резкий рефлекторный выдох через рот, возникающий при раздражении гортани и бронхов. При кашле происходит глубокий вдох, за которым следует усиленный резкий выдох. Голосовая щель открывается и происходит выброс воздуха, сопровождаемый звуком кашля.
Гуморальная регуляция процесса дыхания
На активность дыхательного центра влияет целый ряд веществ, действующих гуморально. Например, в стенках многих сосудов расположены рецепторы, возбуждающиеся при повышении содержания углекислого газа в крови. От них импульсы передаются в дыхательный центр, вызывая учащение дыхания. Увеличение концентрации углекислого газа в крови возбуждает дыхательный центр и вызывает учащение и углубление дыхания.
На деятельность дыхательного центра влияют уровень артериального давления, температурные, болевые и другие раздражители.
Чем больше физическая и умственная нагрузка на организм, тем больше ему нужно энергии, а значит, и кислорода для её получения. Поэтому при активной деятельности одновременно увеличивается частота и глубина дыхания, а также учащается ритм сердцебиений и объём крови, выбрасываемый из сердца в круги кровообращения.
Обрати внимание!
Дыхательные движения регулируются нервным и гуморальным путём.
Источники:
Пасечник В.В., Каменский А.А., Швецов Г.Г./Под ред. Пасечника В.В. Биология. 8 класс.– М.: Просвещение
Любимова З.В., Маринова К.В. Биология. Человек и его здоровье. 8 класс – М.: Владос
Лернер Г.И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель
http://www.infoniac.ru/news/Lyubopytnye-fakty-o-chihanii.html