8.2. Рефлекторные механизмы регуляции дыхания. Регуляция дыхания при мышечной работе.

Многочисленные рефлекторные механизмы изменения деятельности дыхательного центра мо­гут быть разделены на две большие группы:

1. Механизмы «рабочей» настройки дыхательного центра.

2. Механизмы саморегуляции дыхания.

К первой группе механизмов относятся следующие принципы регуля­ции:

- по отклонению (регуляция посредством хеморецепторных рефлексов);

- по возмущению (регуляция с афферентов работающих мышц, верхних дыхательных путей, защитные рефлексы);

- по прогнозированию (условнорефлекторные влияния и все произвольные изменения дыхания, связанные с «обучением» дыхательной системы).

Ко второй группе механизмов саморегуляции относятся рефлектор­ные влияния с рецепторов самих легких и дыхательных мышц.

Функцией хеморецепторов дыхатель­ной системы является контроль газового состава и кислотно-щелочного рав­новесия внутренней среды организма. Хеморецепторы посылают в дыхатель­ный центр сигналы о степени отклонения от «нормальных» величин напря­жения О₂ и СО₂ в крови и рН внутренней среды организма.

Основные хеморецепторы:

- области каротидного тельца (контролируют состав крови, на­правляющейся к мозгу).

- области дуги аорты (контролирует поток крови, идущей во внутренние органы и нижнюю половину тела).

- медуллярные (мозговые) хеморецепторы (МХР).

Следовательно, действующие через кровь стимулы (рН, РО₂, РСО₂) изменяют деятельность дыхательного центра не непосредст­венно, а путем участия хеморецепторов, что обеспечивает срочность таких реакций.

Хеморецепторы в синокаротидных, аортальных тельцах, очень чувствительны к изменениям РО₂ в артериальной крови, а хеморецепторы продолговатого мозга – к изменениям РСО₂, рH крови.

Основные механорецепторы:

- Рецепторы растяжения лёгких.Австрийские физиологи Геринг и Брейер (1868) сделали вывод, что «каждый вдох, поскольку он растягивает лёгкие, сам подготавливает свой конец». Этот рефлекс получил название рефлекс Геринга-Брейера.

- Ирритантные рецепторы.Реагируют на изменение объёма лёгких, а так же действия на слизистую трахеи и бронхов механических частиц или химических раздражителей (рецепторы быстрой адаптации).

- J (джи) – рецепторы.Раздражителем их является повышение давления в малом круге кровообращения.

Если в условиях покоя основную роль в регуляции дыхания играют гуморальные факторы – химические изменения в составе крови и цереброспинальной жидкости (рН, РО₂, РСО₂), то при мышечной работе значение имеют не только гуморальные (химические), но и нейрогенные факторы.

Два основных нейрогенных источника влияния на дыхательный центр во время мышечной работе: моторная зона коры головного мозга; рецепторы движущихся конечностей и других частей тела.

Однако нейрогенные факторы, по-видимому, играют важную активирующую роль усиления дыхания в начальном периоде мышечной работы, обеспечивая пусковые влияния, тогда как гуморальные факторы играют вторичную роль химической обратной связи, регулируя и приспосабливая легочную вентиляцию в точном соответствии с химическим составом артериальной крови для поддержания постоянства этого состава, в зависимости от интенсивности и длительности работы.

При мышечной работе, в зависимости от её интенсивности, ме­няется и реакция всей системы регуляции дыхания. Установлено, что между уровнем вентиляции, потреблением кислорода и мощностью нагрузки до определённого предела имеется линейная зависимость, которая после достижения так называемого уровня ПАНО начинает более круто возрастать.

Кроме того, при мышечной работе следует отметить наличие ряда особенностей регуляции дыхания: согласование дыхания с движением, вентиляция легких и паттерн дыхания, кислородный запрос, МПК, кислородный долг.