31. Каким образом осуществляется регуляция дыхания?

Регуляция внешнего дыхания представляет собой физиологический процесс управления легочной вентиляцией, который направлен на достижение конечного приспособительного результата — обеспечение оптимального газового состава внутренней среды организма (крови, интерстициальной жидкости, ликвора) в постоянно меняющихся условиях его жизнедеятельности. Управление дыханием осуществля­ется по принципу обратной связи: при отклонении от оптимальных величин регулируемых параметров (рН, напряжение О, и СО,) из­менение вентиляции направлено на их нормализацию. Избыток, например, водородных ионов во внутренней среде организма (аци­доз) приводит к усилению вентиляции, а их недостаток (алкалоз) — к уменьшению интенсивности дыхания. В обоих случаях изменение вентиляции является средством достижения главной цели регуляции дыхания — оптимизации газового состава внутренней среды (прежде всего,  артериальной крови).

Регуляция внешнего дыхания осуществляется путем рефлекторных реакций, возникающих в результате возбуждения специфических рецепторов, заложенных в легочной ткани и сосудистых рефлексо­генных зонах. Центральный аппарат регуляции дыхания представля­ют нервные образования спинного мозга, продолговатого мозга и вышележащих отделов нервной системы. Основная функция управ­ления дыханием осуществляется дыхательными нейронами ствола го­ловного мозга, которые передают ритмические сигналы в спинной мозг к мотонейронам дыхательных  мышц.

31. Физиологические сдвиги при задержке дыхания и при гипервентиляции.

Дыхание осуществляет газообмен между внешней средой и альвеолярным воздухом, состав которого в нормальных условиях варьирует в узком диапазоне. При гипервентиляции содержание кислорода повышается (на 40-50 % от исходного), но при дальнейшей гипервентиляции (около минуты и более) содержание CO₂ в альвеолах значительно снижается, в результате чего уровень углекислоты в крови падает ниже нормального (такое состояние называется гипокапния). Гипокапния в легких при углубленном дыхании сдвигает pH в щелочную сторону, что изменяет активность ферментов и витаминов. Это изменение активности регуляторов обмена веществ нарушает нормальное протекание обменных процессов и ведет к гибели клеток. Для сохранения постоянства CO₂ в легких в процессе эволюции возникли следующие механизмы защиты:

• спазмы бронхов и сосудов;

• увеличение продукции холестерина в печени как биологического изолятора, уплотняющего клеточные мембраны в легких и сосудах;

• снижение артериального давления (гипотония), уменьшающее выведение СО₂ из организма.

Но спазмы бронхов и сосудов уменьшают приток кислорода к клеткам мозга, сердца, почек и других органов. Уменьшение СО₂ в крови повышает связь кислорода и гемоглобина и затрудняет поступление кислорода в клетки (эффект Вериго - Бора). Уменьшение кислородного притока в ткани вызывает кислородное голодание тканей - гипоксию. Гипоксия в свою очередь приводит сначала к потере сознания, а потом к смерти тканей головного мозга.

Апно́э (др.-греч. ἄπνοια, букв. «безветрие»; отсутствие дыхания) — остановка дыхательных движений.

В частности, может наблюдаться при обеднении крови углекислотой, вызванном чрезмерной вентиляцией лёгких (например, после усиленного искусственного или произвольного дыхания). Апноэ можно также вызвать в эксперименте сильным повышением артериального кровяного давления, возбуждающего рецепторы некоторых сосудов (например, каротидного синуса)^[1].

Так называемое «ложное апноэ» иногда наступает при сильном раздражении кожи (например, при погружении в воду на большую глубину тела в холодную воду).

Апноэ может наступать при некоторых болезнях. Например, остановка дыхания случается в результате приступов у больных бронхиальной астмой икоклюшем. Также бывает синдром обструктивного апноэ сна^[2], вызываемый сужением и спадением верхних дыхательных путей. Этот вид апноэ наблюдается у людей, которые храпят во сне. Заболевание повышает риск развития сердечно-сосудистых осложнений, диабета, ожирения, нарушает структуру сна и приводит к появлению дневной сонливости. Требует специального лечения, обычно - посредством проведения СИПАП-терапии ^[3]. Центральное апноэ сна подразумевает остутствие «дыхательных» импульсов из мозга к дыхательным мышцам вследствие угнетения дыхательного центра, находящегося в головном мозге. Центральное апноэ сна возникает на порядок реже, чем обструктивное апноэ и относится к группе неврологических заболеваний.

Также под апноэ может пониматься задержка дыхания по желанию самого субъекта. В этом смысле термин «апноэ» часто используется во фридайвинге.