Дыхательный центр, регуляция дыхания

Ведущая роль в организации дыхания принадлежит дыхательному центру продолговатого мозга. Дыхательный центр двусторонний, т.е каждая его половина состоит из центра вдоха (инспираторные нейроны) и центра выдоха (экспираторные нейроны). Эти нейроны обеспечивают последовательность вдоха и выдоха и изменение характера дыхательных движений в зависимости от состояния организма (покой, работа, эмоции и т.д.). От дыхательного центра нервные импульсы по центробежным нейронам идут к двигательным нейронам диафрагмальных и межреберных мышц, расположенных в спинном мозге, а от них – к дыхательной мускулатуре и вызывают ее сокращение. Дыхательный центр обладает способностью самовозбуждаться, даже если к дыхательному центру не поступают нервные импульсы по центростремительным нейронам.

Автоматия может изменяться в зависимости от гуморальных факторов, нервных импульсов, которые поступают по центростремительным нейронам и под влиянием вышележащих отделов головного мозга.

Гуморальные механизмы. Специфическим регулятором активности нейронов дыхательного центра является СО₂, который действует на нейроны

- непосредственно возбуждает инспираторные клетки дыхательного центра и

- опосредованно - через хеморецепторы сосудистого русла, которые расположены в области сонных синусов (место разветвления сонных артерий) и в области дуги аорты.

С этих рецепторов возникают рефлексы, регулирующие дыхание при изменении газового состава крови. Избыток углекислого газа в крови углубляет дыхание, нарушает ритм, вызывает одышку. Избыток кислорода в крови тормозит активность дыхательного центра.

Рефлекторные механизмы. Различают постоянные и непостоянные (эпизодические ) рефлекторные влияния на функциональное состояние дыхательного центра.

Постоянные рефлекторные влияния возникают в результате раздражения рецепторов альвеол, корня легкого и плевры, хеморецепторов дуги аорты и плевры, хеморецепторов дуги аорты и сонных синусов, проприоцепторов дыхательных мышц.

Наиболее важным рефлексом является рефлекс от альвеол легких, где заложены механорецепторы растяжения и спадения, являющиеся чувствительными нервными окончаниями блуждающего нерва.

Непостоянные рефлекторные влияния на активность дыхательных нейронов связаны с возбуждением разнообразных экстеро- и интерорецепторов. Сюда относятся рефлексы, возникающие при раздражении слизистой оболочки верхних дыхательных путей, температурных и болевых рецепторов кожи, проприорецепторов скелетных мышц.

Влияние клеток коры большого мозга на активность дыхательного центра. Определенные зоны коры больших полушарий осуществляют произвольную регуляцию дыхания в соответствии с особенностями влияния на организм факторов внешней среды и связанными с этим гомеостатическими сдвигами.

Вывод. Регуляция активности дыхательного центра представлена тремя уровнями.

Первый уровень регуляции – спинной мозг. Здесь располагаются центры диафрагмальных и межреберных нервов, обуславливающие сокращение дыхательных мышц. Однако этот уровень регуляции дыхания не может обеспечить ритмичную смену фаз дыхательного цикла, так как огромное количество афферентных импульсов от дыхательного аппарата, минуя спинной мозг, направляются непосредственно в продолговатый.

Второй уровень регуляции – продолговатый мозг. Здесь находится дыхательный центр, который перерабатывает афферентные импульсы, идущие от дыхательного аппарата, а также от основных рефлексогенных сосудистых зон. Этот уровень регуляции обеспечивает ритмичную смену фаз дыхания и активность спинномозговых мотонейронов, аксоны которых иннервируют дыхательную мускулатуру.

Третий уровень регуляции – верхние отделы головного мозга, включающие и корковые нейроны. Только при участии коры большого мозга возможно адекватное приспособление реакций системы дыхания к изменяющимся условиям окружающей среды.