47. Регуляция дыхания. Функциональная связь процессов дыхания, жевания, глотания. Резервные возможности системы дыхания.

Под регуляцией внешнего дыхания понимают:

1. генерация базового дыхательного паттерна (ритма) внешнего дыхания.

2. изменение (модуляция) базового паттерна (ритма) внешнего дыхания в соответствии с метабо­лической потребностью организма в разных условиях жизнедеятельности.

Основные регулируемые параметры:

1. Напряжение кислорода (pO₂) в артериальной крови (95 —100 мм рт. ст.).

2. Напряжение углекислого газа (pCO₂) в артериальной крови (в норме 38 —42 мм рт. ст.).

3. Регуляция МВЛ (МОД), т. е. глубины и частоты дыхания.

Основные виды (кибернетические) регуляции дыхания

1. по отклонению (отрицательная обратная связь с хеморецепторов при отклонении pO₂, pCO₂, pH артериальной крови);

2. по возмущению (например, влияние на дыхательный центр с проприорецепторов и моторной коры при физиче­ской работе);

3. по прогнозированию (например, условнорефлекторное влияние на дыхательный центр спортсмена-бегуна перед стартом).

Система регуляции дыхания включает три основ­ных элемента:

1) рецепторы, воспринимающие информацию и передаю­щие ее в:

2) центральный регулятор, расположенный в головном мозге. Здесь информация обрабатывается и отсюда же посы­лаются команды на:

3) эффекторы (дыхательные мышцы), непосредственно осуществляющие вентиляцию легких.

Центральный механизм дыхания

Включает:

1. дыхательные центры ствола головного мозга,

2. гипоталамус,

3. лимбическую систему,

4. кору больших полушарий.

Дыхательные центры ствола головного мозга

Ствол мозга играет наиболее важную роль в регуляции дыхания.

Автоматизм дыхания обусловлен зарождением импульсов в стволе головного мозга.

Когда дыхание регулируется созна­тельно, кора головного мозга подчиняет себе эти центры автоматизма. Кроме того, при некоторых условиях в них могут поступать импульсы и от других отделов мозга. Но эти влияния ограничены.

В стволе выделяют дыхательные центры:

1. продолговатого мозга

   1. вентролатеральный

   2. дорсомедиальный

2. варолиева моста

   1. пневмотаксический

   2. апнейстический

3. Чередование вдоха и выдоха обусловлено активностью нейронов, расположенных в варолиевом мосту и продолгова­том мозге. Считается, что именно здесь находятся дыхатель­ные центры.

4. Они представляют собой не отдельные ядра, а довольно диффузные скопления нескольких групп нейронов.

Медуллярный дыхательный центр состоит из групп нейронов локализованных в двух основных зонах продолгова­того мозга:

1. в дорсомедиальных отделах (дорсальная дыхательная группа) и активизирую­щихся главным образом при вдохе.

2. в вентролатеральных отделах (вен­тральная дыхательная группа) и связана с выдохом и вдохом.

Дыхательные нейроны

Дыхательные группы образованы дыхательными нейронами следующими основными типами:

1. ранние инспираторные нейроны — интерней­роны, которые активны в начале вдоха (расположены в вен­тролатеральнои группе);

2. полные инспираторные нейроны — эфферентные нейроны центра, иннервирующие мотонейроны мышц вдоха, активны в течение всего вдоха (расположены в дорсо-медиальной и вентролатеральнои группах);

3. поздние инспираторные нейроны — эфферент­ные нейроны центра, иннервирующие мотонейроны мышцвдоха и активные в конце вдоха (расположены в дорсомеди- альной и вентролатеральнои группах);

4. постинспираторные нейроны — интернейроны, активные в первой половине выдохи, тормозящие как инс­пираторные, так и экспираторные нейроны (расположены в ростральной вентролатеральнои группе);

5. экспираторные нейроны — эфферентные нейро­ны центра, иннервирующие мотонейроны мышц выдоха и активные во второй половине выдоха, преимущественно при усиленном выдохе (расположены в каудальной вентролате­ральнои группе);

6. преинспираторные нейроны — интернейроны, блокирующие возбуждение экспираторных нейронов и способствующие смене выдоха на вдох.

Автоматия дыхательного центра — способность его обеспе­чить смену вдоха и выдоха за счет своих внутренних механизмов при постоянной импульсации с хеморецепторов.

Автоматия дыхательного центра находится под выраженным произ­вольным корковым контролем.