Главная цель регуляции дыхания состоит в поддержании соответствия легочной вентиляции потребностям организма. Так при физической нагрузке требуется возрастание объема дыхания, что возможно благодаря изменению частоты и глубины дыхания. Выполнению задач регуляции способствуют как рефлекторные (нервные), так и гуморальные механизмы.
Нервная регуляция дыхания осуществляется многоуровневой системой при ведущем значении коры больших полушарий (рис. 84).
Низший дыхательный центр находится в продолговатом мозге и состоит из взаимосвязанных центров вдоха и выдоха, обладающих свойством автоматии. Нейроны этих центров тесно взаимодействуют с различными группами клеток, расположенными выше в стволе мозга (в варолиевом мосту). Ритмически возникающее возбуждение (обеспечивающее ритмичность дыхания) нейронов в этой области сохраняется даже при полном отсутствии информации, поступающей от периферических рецепторов. Однако автоматическая активность дыхательного центра находится под модулирующим влиянием гуморальных факторов, вышележащих отделов головного мозга, а также информации с периферии (от хеморецепторов и рецепторов растяжения легких, от механорецепторов верхних дыхательных путей, от про-приорецепторов дыхательных мышц). Иначе можно сказать, что дыхательный центр осуществляет регуляцию дыхания с помощью безусловных рефлексов, приспособление, же дыхательной функции к меняющимся условиям окружающей среды регулируется корой больших полушарий. Дыхательный центр продолговатого мозга тесно связан с нейронами шейного и грудного отделов спинного мозга, откуда выходят двигательные нервы, иннервируюшие дыхательные мышцы (диафрагму, межреберные и др.). Разрушение низшего дыхательного центра ведет к остановке дыхания.
Гуморальная регуляция дыхания. Возбудимость нейронов дыхательного центра в значительной мере определяется концентрацией в крови углекислого газа. Повышение в крови его концентрации (главный гуморальный стимул) возбуждающе действует на дыхательный центр, что приводит к интенсификации дыхания. Воздействие углекислого газа на дыхательный центр осуществляется двумя путями: непосредственно (кровь омывает хеморецепторы ствола мозга) и опосредованно, через хеморецепторы каротидного синуса (сонная артерия) и дуги аорты.
Меньшее значение в регуляции дыхания имеет кислород. Только значительное снижение его концентрации в воздухе (примерно в два раза) стимулирует легочную вентиляцию. Эта особенность связана с большими резервами кислородной емкости крови.
Особенно сильным стимулом для дыхательного центра является сочетание повышенной концентрации углекислого газа с недостатком кислорода в крови, что связано с нарушением кислотно-щелочного равновесия в организме и накоплением в нем кислых продуктов обмена. Особо чувствительна к этому ткань мозга.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему