Организация бульбарного дыхательного центра. Дыхание и его регуляция.

 Дыхательный центр состоит из 2-х отделов: инспираторного и экспираторного. Инспираторный отдел обеспечивает вдох, а инспираторный – выдох. Эти два отдела находятся в онтогонестических (противоположных) отношениях. Если возбуждает инспираторный, то тормозит экспираторный и наоборот. В инспираторном отделе импульсы поступают к дыхательной мускулатуре, грудная клетка поднимается, увеличивается в объёме, купол диафрагмы утолщается, давление грудной клетки снижается и воздух попадает в легкие, насыщение крови кислородом приводит к возбуждению хеморецепторов сосудов, импульсы поступают в экспираторный центр, происходит возбуждение его нейронов, что приводит к торможению инспираторных нейронов. При этом, дыхательная мускулатура теряет напряжение, давление в легких увеличивается, и воздух через воздухоносные пути удаляется из легких. При этом концентрация углекислого газа в крови увеличивается. Импульсы от хеморецепторов поступают к инспираторным нейронам, возбуждают дыхательную мускулатуру и вновь происходит вдох.

К рефлексам продолговатого мозга относят рефлексы кашля, моргания, глотания, рвоты  и другие рефлексы. 

Регуляция активности нейронов бульбарного отдела ДЦ

Способность нейронов БОДЦ (бульбарного отдела дыхательного центра) к автоматии может изменяться под действием различных факторов внешней и внутренней среды: гуморальные и рефлекторные влияния.

1. избыток СО2 (гиперкапния) - активация ДЦ;
2. недостаток О2 (гипоксемия);
3. ацидоз (накопление в крови Н+);
4. недостаток СО2 - тормозит ДЦ;
5. избыток О2;
6. алкалоз (накопление ОН - в крови).

Пути действия СО2 на ДЦ

Местное влияние СО2 на дыхательный центр - нейроны продолговатого мозга обладают высокой активностью, они вырабатывают много СО2, который местно действует на нейроны ДЦ.

Гуморальный путь СО2 на дыхательный центр - СО2 вырабатывается различными органами и тканями, поступает в кровь, а затем в продолговатый мозг.

Действие через рефлексогенные зоны сердечно-сосудистой системы (рефлекс Рейманса) - при гиперкапнии возбуждаются хеморецепторы рефлексогенных зон сердечно-сосудистой системы и от них импульсы идут в ДЦ:

1. через хемочувствительные нейроны ретикулярной формации;
2. через хемочувствительные нейроны КГМ.

Рефлекторные воздействия на ДЦ

Рефлекторные влияния на нейроны ДЦ бывают постоянные, эпизодические (непостоянные).

Постоянные влияния. Рефлекс Геринга-Брейера: в тканях легких и дыхательных путей расположены механорецепторы, которые возбуждаются при растяжении и спадении легких. Они являются окончаниями n.vagus и более чувствительны к растяжению, чем к спадению. При нормальном дыхании на вдохе возбуждаются механорецепторы растяжения, импульсы по n.vagus идут в продолговатый мозг к инспираторным L-мотонейронам - вдох прекращается - начинается пассивный выдох. Этот рефлекс обеспечивает смену вдоха и выдоха и поддерживает активность нейронов ДЦ. При перегрузке n.vagus этот рефлекс не осуществляется, снижается ЧДД, смена вдоха и выдоха осуществляется резче, возможно удлинение фаз дыхания. Рецепторы спадения активируются лишь при очень активном выдохе.

Другие рефлексы, возникающие при возбуждении механорецепторов легких.

При растяжении легочной ткани наблюдается торможение следующего вдоха - экспираторнооблегчающий рефлекс.

При растяжении легочной ткани при вдохе если это растяжение превышает границы нормального вдоха возникает дополнительный вдох или "вздох" - парадоксальный рефлекс Хеда.

Рефлекс от хеморецепторов сердечно-сосудистой системы - рефлекс Гейманса. При колебании химического состава крови (по СО2 и О2) возбуждаются хеморецепторы, импульсы идут в нейроны бульбарного отдела ДЦ, что ведет к изменению их активности.

Рефлекторные влияния с проприрецепторов дыхательных мышц. При возбуждении дыхательных мышц возникает поток импульсов от их проприрецепторов к ЦНС. В продолговатом мозге изменяется активность инспираторных и экспираторных нейронов по принципу обратной связи. При сокращении инспираторных мышц, недостаточном для вдоха, за счет импульсов от проприрецепторов возникает респираторнооблегчающий эффект и вдох усиливается (рефлекс осуществляется по принципу положительной обратной связи) и наоборот.

Непостоянные (эпизодические) влияния. Рефлекторные влияния с ирритантных рецепторов (расположенны в субэпителиальном пространстве дыхательных путей и выполняют функцию одновременно механо- и хеморецепторов). Как механорецепторы - имеют очень высокий порог раздражения, и возбуждение рецепторов возможно при значительных изменениях объема легких, например, при спадении легких. В нормальных условиях ирритантные рецепторы возбуждаются при понижении легочной вентиляции, и в этом случае объем легких уменьшается. В этом случае возбуждаются ирритантные рецепторы, которые вызывают форсированный вдох ("вздох"). Как хеморецепторы - эти рецепторы возбуждаются при раздражении дыхательных путей под действием БАВ (гистамин, никотин, простагландины) - возбуждение ирритантных рецепторов вызывает защитный кашлевый рефлекс, чувство жжения, першения. В патологии - возбуждение ирритантных рецепторов вызывает увеличение ЧДД и уменьшение глубины - тахипноэ, спазм дыхательных путей.