План лекції такий:

1. Структури ЦНС, що регулюють ритм дихання:

А) дихальний центр,

Б) пневмотаксичнийцентр

В) апнейстичний центр.

2. Вплив газового складу та рН артеріальної крові на частоту та глибину дихання. Роль центральних і периферійних рецепторів у забезпеченні газового гомеостазу.

3. Дихання за різних умов:

А) під час фізичної роботи,

Б) при підвищеному та зниженому барометричному тиску.

4. Механізм першого вдиху новонародженої дитини.

1. Структури цнс, що регулюють ритм дихання. Вплив газового складу та рН артеріальної крові на частоту та глибину дихання.

Регуляція дихання здійснюється рефлекторним і гуморальним шляхами. Обидва ці механізми забезпечують ритмічний характер дихання та зміну його інтенсивності, пристосовуючи організм до різних умов навколишнього середовища.

Регулювання дихання рефлекторним шляхом передбачає наявність трьох складових елементів:

1) рецепторів, що сприймають інформацію, і аферентних шляхів, що передають її до нерво­вих центрів;

2) нервових центрів;

3) ефекторів - шляхів передачі команд від центрів і самих об'єктів, що підлягають регулюванню.

У понятті регуляції дихання розрізня­ють два аспекти:

по-перше, підтримка ритмічності дихання, тобто механізм авто­матії дихального центру,

по-друге, процеси власне регуляції дихання, тобто модуляції функції дихального центру, її пристосуван­ня до потреб організму.

Дихальний центр

Регуляція дихання полягає в забезпеченні чергування актів вдиху і видиху та їх глибини. Цим забезпечується хвилинний об'єм дихання, адекватний метаболічним потребам організму в 02.

Дихальний центр — це сукупність ней­ронів центральної нервової системи, які за­безпечують ритмічну зміну вдиху видихом і навпаки, а також пристосовують частоту і глибину дихання до мінливих потреб ор­ганізму і відповідно до умов його існування.

Для дихального центру характерна автоматія, тобто здатність генерувати ритмічні імпульси без надходження до нього будь-яких збуджень.

Вдих і видих забезпечується наступними нервовими процесами.

Аферентні імпульси (до мозку) дихальний центр отримує від механорецепторів легенів, дихальних шляхів, дихальних м’язів, а також від хеморецепторів судинних рефлексогенних зон.

Рис. 62. Дихальний центр (його компоненти) та еферентні нерви

Рис. 63. Іннервація органів дихання:

Гт – представництво дихального центру

в гіпоталамусі;

К – коркове представництво дихального центру (умовно);

Ап, П – апнейстичний і пневмотоксичний центри моста;

І, Е – інспіраторний та експіраторний бульбарні центри;

Дф і Мр – центри діафрагмального і міжреберних нервів у спинному мозку

Дихальний центр розміщений на дні IV шлуночка , він парний, симетричний, розміщений по обидва боки від шва довгастого мозку.

Від груп нервових клітин у правій половині довгастого мозку імпульси поступають до дихальних м’язів правої половини тіла.

Від груп клітин у лівій половині – до м’язів лівої половини тіла.

Виявлено невелику кіль­кість (10-15 %) нейронів, імпульси яких були синхронними з диханням. Це дихаль­ні нейрони.

Одні з них дають залп імпуль­сів під час вдиху — інспіраторні дихальні нейрони, серед яких розрізняють ранні та пізні інспіраторні нейрони, інші виявляють свою активність під час видиху — експі­раторні нейрони .

В обох дихальних групах аксони части­ни нейронів спускаються низхідними шля­хами до дихальних мотонейронів спинного мозку, які розташовані в передніх рогах спинного мозку , що іннервують дихальну мускулатуру.

Нейронам дихального центру притаманна ритмічна автоматія, яка регулюється:

• нервовими імпульсами, що приходять від рецепторів легень, дихальних і скелетних м`язів,

• імпульсами з вище розташованих відділів ЦНС,

• гуморальним впливом.

Дихальний центр забезпечує:

• ритмічне чергування вдиху і видиху,

• змінює частоту та глибину дихання, пристосовуючи організм до потреб.

Фізіологічним подразником дихального центру є СО2 - це гуморальна регуляція. СО2 – це універсальний медіатор дихання.

Локальний нервовий центр забез­печує підтримання констант газового складу крові в стані спокою.

Локальний нервовий центр скла­дається з

- дорсального й вентрального ядер довгастого мозку ( медулярний відділ),

- пневмотаксичного ( міст)

- апнейстичного відділів ( міст).

Частина, яка розташована у ділянці довгастого мозку називається медулярною. Вона має два скупчення ядер:

- дорсальне,

- вентральне.

Ці скупчення нейронів проявля­ють свою активність у момент здійснення вдиху або видиху. Якщо збудження нейрона збігається із вдихом, то такий нейрон належить до інспіраторних, якщо із видихом - до експіраторних. Нейрони цих ядер широко контактують з ретикулярною формацією моз­кового стовбура.

Дорсальне ядро містить нейрони, що збуджуються під час інспірації( вдиху). У ньому можна виділити два основні типи нейронів:

- Іа - нейрони, які збуджу­ються тільки під час вдиху;

- Ір - нейрони, що збуджуються і одночасно з Іа і під час паузи останніх.

Іа-нейрони є типовими інспіраторними нейрона­ми. Нервові імпульси від них передаються на мотонейрони діафрагми, що розташовані в спинному мозку (3-й і 4-й шийні сегменти). Одночасно із цим збудження Іа-нейронів передається до ір-нейронів. Однак вони не пе­редають свої імпульси до мотонейронів діафрагми і їх збудження гальмує активність Іа-нейронів.

Верхня частина вентрального ядра містить більше інспіраторних ней­ронів, а нижня - експіраторних. Ураховуючи це, вентральне ядро можна поділити на два відділи:

• інспіраторний ,

• експіраторний.

Велика частина нервових волокон від цих ядер йде до грудних сегментів спинного мозку, до мотонейронів міжребрових м'язів і м'язів живота (відповідно до м'язів, що забезпечують вдих чи видих).

Лише 20-25% нервових волокон розга­лужується у ділянці діафрагмальних ядер.

Крім названих бульбарних центрів у передній частині моста виявлено ще одне ядро, яке бере участь у регулюванні дихання. Це - пневмотаксичний центр, який, впливаючи на бульбарний відділ дихального центру, за­безпечує регулювання зміни та тривалість вдиху і видиху.

Деякі автори вважають, що в нижніх відділах моста розташований ще й апнейстичний центр, імпульсація якого збуджує ір-нейрони дорсального ядра.