- •Модуль № 1. Физиология дыхания
- •Дыхательный центр продолговатого мозга, его функции.
- •Регуляция деятельности дыхательного центра
- •Локализация и функциональные свойства дыхательных нейронов продолговатого мозга.
- •Дыхательные нейроны спинного мозга и варолиевого моста, их роль в регуляции вентиляции легких.
- •Генерация дыхательного ритма. Дыхательный цикл. Классификация инспираторных и экспираторных нейронов дыхательного центра продолговатого мозга.
- •Рефлексы регуляции дыхания с рецепторов слизистой полости носа, гортани, трахеи, бронхиол и j-рецепторов.
- •Рефлексы регуляции дыхания с рецепторов растяжения легких (Геринга-Брейера) и проприорецепторов грудной клетки.
- •Гуморальная регуляция вентиляции легких. Влияние изменений рО2, рСо2, рН крови на вентиляцию легких.
- •Артериальные (периферические) хеморецепторы, их роль в регуляции вентиляции легких.
- •Центральные хеморецепторы, их роль в регуляции вентиляции легких.
- •Координация (взаимодействие) функции внешнего дыхания с кровообращением и другими функциями организма.
- •Изменения вентиляции легких при физической нагрузке.
- •Изменения вентиляции легких при сдвигах парциального давления газов.
- •Изменения вентиляции легких при высотной гипоксии.
- •Изменения вентиляции легких при повышенном атмосферном давлении.
Центральные хеморецепторы, их роль в регуляции вентиляции легких.
Роль центральных хеморецепторов. Центральные хеморецепторы располагаются в ПМ (центральные, медулярные, бульбарные хеморецепторы). Перфузия участка ПМ в области расположения данных рецепторов раствором с пониженным рН приводит к резкому усилению дыхания, а с повышением рН - к ослаблению дыхания.
В естественных условиях центральные хеморецепторы постоянно стимулируются Н+. Концентрация Н+ в ней находится в зависимости от напряжения СО2 в артериальной крови. Снижение рН на 0,01 вызывает увеличение вентиляции легких на 4 л/мин.
Вместе с тем, центральные хеморецепторы реагируют и на изменения рСО2, но в меньшей степени, чем изменения рН. Полагают, что основным химическим фактором, влияющим на центральные хеморецепторы является содержание Н+ в межклеточной жидкости ствола мозга, а действие СО2 связано с образованием этих ионов.
Координация (взаимодействие) функции внешнего дыхания с кровообращением и другими функциями организма.
Дыхание опосредованно через газы крови влияет на кровообращение во многих органах. Важнейшим гуморальным, или метаболическим, регулятором локального мозгового кровотока являются Н+ артериальной крови и межклеточной жидкости. В качестве метаболического регулятора тонуса сосудов мозга рассматривают также СО2. В головном мозге повышение концентрации Н+ расширяет сосуды, а понижение концентрации Н+ в артериальной крови или межклеточной жидкости, напротив, повышает тонус гладких мышц сосудистой стенки. Возникающие при этом изменения мозгового кровотока способствуют изменению градиента рН по обе стороны гематоэнцефалического барьера и создают благоприятные условия либо для вымывания из сосудов мозга крови с низким значением рН, либо для понижения рН крови в результате замедления кровотока.
Изменения вентиляции легких при физической нагрузке.
Дыхание и мышечная нагрузка. Мышечная работа, совершаемая организмом, сопровождается изменением деятельности многих органов и их систем: изменением кровоснабжения, деятельности сердца, почек, половых желез, а также некоторых желез внутренней секреции и других органов.
От уровня развития и условий деятельности дыхательных мышц зависит интенсивность дыхания. В зависимости от того, какие звенья грудной клетки преимущественно перемещаются и какие мышцы сокращаются, принято выделять 3 типа дыхания: грудной тип дыхания, брюшной или диафрагмальный и смешанный.
Интенсификация дыхания при мышечной работе проявляется в увеличении дыхательного объема и частоты дыхания. Это требует участия большого числа дыхательных мышц и усиления их активности. В результате общая кислородная емкость работы дыхания возрастает: прогрессивно увеличивается потребление кислорода на каждый литр вентилирующего воздуха, т.е. повышается энергетическая эффективность дыхания. Но даже при самой тяжелой мышечной работе возможность дыхательного аппарата не используется целиком. Установлено, что предельная легочная вентиляция при выполнении мышечной работы не определяется возможностями дыхательных мышц или механическими свойствами дыхательного аппарата. У человека при «спонтанном» дыхании сочетание глубины и частоты дыхания близко к оптимальному, работа дыхания на I л вентилируемого воздуха при этом минимальна. Поэтому обучение «правильному» дыханию, изменяющему нормальное соотношение частоты и глубины дыхания чаще всего нецелесообразно, т.к. уменьшает энергетическую эффективность работы дыхания.