Регуляция дыхания

Осуществляется системой, состоящей из следующих структур:

• дыхательный центр, состоит из двух групп медуллярных нейронов (располагаются на дне IV желудочка в продолговатом мозге и образуют дорсальную и вентральную дыхательные группы), дыхательных нейронов варолиева моста;

• центральных и периферических хеморецепторов;

• эфферентной системы, по которой передается команда к дыхательным мыщцам.

Дыхательный центр управляет двумя основными функциями: двигательной и гомеостатической. Двигательная функция дыхательного центра заключается в генерации дыхательного ритма и его паттерна (длительность вдоха и выдоха, величину ДО, МОД). Гомеостатическая функция дыхательного центра поддерживает стабильные величины дыхательных газов в крови и внеклеточной жидкости мозга, адаптирует дыхательную функцию к условиям измененной газовой среды и другим факторам среды обитания.

Центральные хеморецепторы располагаются в продолговатом мозге и реагируют на изменения рН цереброспинальной жидкости (ЦСЖ). Значение рН ЦСЖ зависит от РаСО₂. При увеличении РаСО₂ снижается рН ЦСЖ, от центральных хеморецепторов поступает импульсация в дыхательный центр, что приводит к увеличению минутной вентиляции в основном за счет учащения дыхания.

Периферические дыхательные хеморецепторы расположены в основном в сонных артериях и дуге аорты. Реагируют преимущественно на снижение РаО₂ и в меньшей степени на снижение рН крови. Импульсация от периферических хеморецепторов приводит к учащению и углублению дыхания. Наиболее значимое влияние оказывают при снижении РаО₂ менее 70 мм рт.ст.

Своеобразие функции внешнего дыхания состоит в том, что она одновременно и автоматическая, и произвольно управляемая.

Основные показатели деятельности дыхательной системы:

• ДО – объем газа во время спокойного вдоха или выдоха, 7-9 мл/кг (400–500 мл);

• РОвд – резервный объем вдоха. Максимальное количество воздуха, которое можно вдохнуть дополнительно после обычного вдоха, (2 – 2,5 л);

• РОвыд– резервный объем выдоха. Максимальное количество воздуха, которое можно выдохнуть после обычного выдоха, (1 – 1,5 л);

• ОО – остаточный объем. Объем газа, оставшегося в легких после максимального выдоха, составляет 1,5–2 л. Кроме того, различают также четыре емкости легких, каждая из которых включает два или более первичных объема:

• ОЕЛ – общая емкость легких. Объем легких в конце максимального вдоха. В нормальных условиях состоит из 50% РОвд + 11% ДО + 15% РОвыд + 24% ОО. Данная величина у взрослых составляет 4,2–6 л;

• ЖЕЛ – жизненная емкость легких. Наибольший объем газа, который можно выдохнуть после максимального вдоха. Представляет собой сумму: ДО+РОвд+РОвыд. У взрослых ЖЕЛ составляет 60-70 мл/кг;

• Евд – емкость вдоха. Максимум воздуха, который можно вдохнуть после спокойного выдоха; состоит из ДО + РОвд.;

• ФОЕ – функциональная остаточная емкость. Количество газа, остающегося в легких после спокойного выдоха, равен сумме РОвыд + ОО, составляет 2,5-3,5 л;

• МОД - объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого за 1 мин. МОД = ДО×ЧДД (частота дыхательных движений).

Объем газа в дыхательных путях и легких, не участвующий в газообмене, называется анатомическим мертвым пространством(VD), величина у взрослых – 2 -2,2 мл/кг (носоглотка, гортань, трахея, бронхи и т.д.).

Альвеолярное мертвое пространство – альвеолы, не участвующие в газообмене из-за недостаточной перфузии.

Физиологическое мертвое пространство – сумма анатомического и альвеолярного мертвого пространства.

Аппаратное мертвое пространство – объем дыхательного контура наркозно-дыхательного аппарата.