Регуляція дихання Нервова регуляція

Дихання регулюється як нервовою так і гуморальною системами організму людини. У довгастому мозку існує безумовно-рефлекторний центр регуляції дихання — дихальний центр. Він забезпечує координовану ритмічну діяльність дихальних м'язів (скорочення і розслаблення), що викликає почергово вдих і видих, та пристосування дихання до змін умов зовнішнього і внутрішнього середовища організму.

Автоматизм дихального центру зумовлюється нервовими імпульсами, які поступають з нервових закінчень легень, судин, м'язів. Хоча робота дихального центру автоматична (вона не припиняється у сплячої чи непритомної людини) — проте вона залежить від волі людини. Людина може довільно загальмувати або прискорити дихання (умовно-рефлекторна регуляція дихання). Пояснюється це контролем дихального центру корою великих півкуль мозку. Крім ритмічної зміни вдиху видихом дихальний центр здійснює замикання дихальних рефлексів:

• затримка дихання під час занурення тіла у воду,

• захисні рефлекси кашлю й чхання,

• регуляція діяльності м'язів гортані, що узгоджують ковтання з диханням.

Гуморальна регуляція

Гуморальна регуляція дихання відбувається через вміст вуглекислого газу в крові. Нейрони дихального центру чутливі до СО₂, якщо в крові, що омиває дихальний центр, є надлишок СО₂, тоді збудливість дихального центру зростає і дихання стає частим і глибоким. Якщо СО₂ в крові мало, то це викликає гальмування дихання.

При фізичних навантаженнях м'язи виконують посилену роботу і кількість СО₂ в крові зростає, що стає однією з причин поглиблення і посилення дихальних рухів.

Причини порушення регуляції дихання

Причинами порушення регуляції дихання найчастіше стають:

• Фізичне навантаження,

• нестача кисню у повітрі,

• Хвороби серця, легенів,

• підвищена температура довкілля,

• порушення функцій центру дихання (травма голови, дія отрут).

• втрата нервового зв'язку між дихальним центром і дихальними м'язами (пошкодження шийного відділу хребта і спинного мозку).

Цикл трикарбонових кислот

Цикл трикарбо́нових кисло́т (цикл Кре́бса, цитра́тний цикл) — центральна частина загального шляху катаболізму, циклічний біохімічний процес аеробних організмів, в ході якого відбувається перетворення двох- і трьохвуглецевих сполук, що утворюються як проміжні продукти в живих організмах при розпаді вуглеводів, жирів і білків, до CO₂. При цьому звільнений водень прямує в ланцюг тканинного дихання, де надалі окислюється до води, беручи безпосередню участь в синтезі універсального джерела енергії — АТФ.

Цикл Кребса — це ключовий етап дихання всіх клітин, що використовують кисень (аеробне дихання), центр перетину безлічі метаболічних шляхів в організмі. Окрім значної енергетичної ролі циклу відводиться також і істотна пластична функція, тобто це важливе джерело молекул-попередників, з яких в ході інших біохімічних перетворень синтезуються такі важливі для життєдіяльності клітки з'єднання як амінокислоти, вуглеводи, жирні кислоти та ін.

Цикл перетворення лимонної кислоти в живих клітинах був відкритий і вивчений німецьким біохіміком Гансом Кребсом, за цю свою роботу він (спільно з Фріцем Ліпманом) був удостоєний Нобелівської премії з фізіології та медицини 1953 року.

У еукаріотів всі реакції циклу Кребса протікають усередині мітохондрій, причому ферменти, що їх каталізують, окрім одного, знаходяться у вільному стані в мітохондріальному матриксі, виняток складає сукцинатдегідрогеназа, яка локалізується на внутрішній мітохондріальній мембрані, вбудовуючись в ліпідний бішар. У прокаріотів реакції циклу протікають в цитоплазмі.12

Схема циклу трикарбонових кислот

Субстрат	Фермент	Тип реакції	Реагенти/ Коферменти	Продукти/ Коферменти
I. Оксалоацетат	1. Цитрат-синтаза	Конденсація
II. Цитрат	2. Аконітаза	Дегідратація		H2O
II. цис-Аконітат	2. Аконітаза	Гідратація	H2O
III. Ізоцитрат	3. Ізоцитратдегідрогеназа	Окиснення	НАД+	НАД H + H+
III. Оксалосукцинат	3. Ізоцитратдегідрогеназа	Декарбоксилювання
IV. α-Кетоглутарат	4. α-Кетоглутарат дегідрогеназа	Окиснювальне декарбоксилювання	НАД+ + HS-KoA	НАД H + H+ + CO2
V. Сукциніл-КоА	5. Сукциніл-КоА-синтетаза	Гідроліз	ГДФ + Фн	ГТФ + HS-КоА
VI. Сукцинат	6. Сукцинатдегідрогеназа	Окиснення	ФАД	ФАД H2
VII. Фумарат	7. Фумараза	Гідратація	H2O
VIII. L-Малат	8. Малатдегідрогеназа	Окиснення	НАД+	НАД H + H+

Загальне рівняння одного обороту циклу Кребса:

Ацетил-КоА → 2CO₂ + КоА + 8e⁻

13