10. Регуляция дыхания

Ответ. Регуляция дыхания - это согласованное нервное управление дыхательными мышцами, последовательно осуществляющими дыхательные циклы, состоящие из вдоха и выдоха. Дыхание - процесс автоматический, но он поддается произвольной регуляции. Без такой регуляции невозможна была бы речь. Вместе с тем, управление дыханием построено на рефлекторных принципах: как безусловно-рефлекторных, так и условно-рефлекторных. Регуляция дыхания построена на общих принципах автоматической регуляции, которые используются в организме. Пейсмейкерные нейроны (нейроны - "создатели ритма") обеспечивают автоматическое возникновение возбуждения в дыхательном центре даже в том случае, если не будут раздражаться дыхательные рецепторы. Тормозные нейроны обеспечивают автоматическое подавление этого возбуждения через определённое время. В дыхательном центре используется принцип реципрокного (т.е. взаимоисключающего) взаимодействия двух центров: вдоха и выдоха. Их возбуждение находится в обратно пропорциональной зависимости. Это означает, что возбуждение одного центра (например, центра вдоха) тормозит связанный с ним второй центр (центр выдоха). Уровни дыхательного центра. Спинальный (в спинном мозге). В спинном мозге расположены центры, координирующие деятельность диафрагмы и дыхательных мышц - L-мотонейроны в передних рогах спинного мозга. Диафрагмальные нейроны - в шейных сегментах, межреберные - в грудных. При перерезке проводящих путей между спинным и головным мозгом дыхание нарушается, т.к. спинальные центры не обладают автономностью (т.е. самостоятельностью) и не поддерживают автоматию дыхания. Бульбарный (в продолговатом мозге) - основной отдел дыхательного центра. В продолговатом мозге и варолиевом мосту располагаются 2 основных вида нейронов дыхательного центра - инспираторные (вдыхательные) и экспираторные (выдыхательные). Инспираторные (вдыхательные) - возбуждаются за 0,01-0,02 с до начала активного вдоха. Во время вдоха у них увеличивается частота импульсов, а затем мгновенно прекращается. Экспираторные (выдыхательные) - возбуждение возникает за несколько сотых долей секунды до начала выдоха. Автоматию дыхания обеспечивают комплексы из 4-х нейронов с обязательным присутствием тормозных. Дыхательные инспираторные и экспираторные нейроны имеют выход не только на дыхательные мышцы, но и на другие ядра продолговатого мозга. Например, при возбуждении дыхательного центра реципрокно тормозится центр глотания и в то же время, наоборот, возбуждается сосудо-двигательный центр регуляции сердечной деятельности. Гипоталамическая область - при раздражении вызывает гиперпноэ - увеличение частоты дыхательных движений и глубины дыхания. Задняя группа ядер гипоталамуса вызывает гиперпноэ, передняя группа действует противоположным образом. Именно засчёт дыхательного центра гипоталамуса дыхание реагирует на температуру окружающей среды. Гипоталамус совместно с таламусом обеспечивает изменение дыхания при эмоциональных реакциях. Таламус - обеспечивает изменение дыхания при болевых ощущениях. Мозжечок - приспосабливает дыхание к мышечной активности. Моторная и премоторная зона коры больших полушарий головного мозга. Обеспечивает условно-рефлекторную регуляцию дыхания. Всего за 10-15 сочетаний можно выработать дыхательный условный рефлекс. За счёт этого механизма, например, у спортсменов перед стартом возникает гиперпноэ. Факторы, гуморально влияющие на дыхательный центр: Избыток СО2 - гиперкарбия, вызывает активацию дыхательного центра. Недостаток О2 - гипоксилия, вызывает активацию дыхательного центра. Ацидоз - накопление ионов водорода (закисление), активирует дыхательный центр. Недостаток СО2 - торможение дыхательного центра. Избыток О2 - торможение дыхательного центра. Алколоз - +++торможение дыхательного центра