17. Участие гипоталамуса и коры больших полушарий в регуляции дыхания.

ДЦ, обеспечивающий смену вдоха и выдоха, локализуется в продолговатом мозге, о чем свидетельствуют исследования М. Флуранса. Он обнаружил, что разрушение медиальной части продолговатого мозга в нижнем углу ромбовидной ямки ведет к полной остановке дыхания. Позже Н.А. Миславский установил наличие двух структур, ответственных за вдох и выдох.

В регуляции продолжительности фаз вдоха и выдоха важную роль играет мост. Нейроны моста при воздействии с нейронами продолговатого мозга и афферентными импульсами от легких обеспечивают нормальный цикл дыхания (эйпностическое дыхание).

Мотонейроны спинного мозга получают импульсы от центра продолговатого мозга и посылают их к дыхательным мышцам по диафрагмальному и межреберным нервам. Центр диафрагмальных нервов находится в основном в 3-4 шейных сегментах спинного мозга. Центры межреберных нервов, иннервирующих мускулатуру грудной клетки, локализуются в грудном отделе спинного мозга (сегменты 4-10), иннервация мышц живота осуществляется сегментами Th4-L3.

В регуляции дыхания принимают участие также средний мозг, гипоталамус, лимбико-ретикулярный комплекс, кора большого мозга. В частности, средний мозг играет важную роль в регуляции тонуса всей мускулатуры организма, в том числе и дыхательной. Гипоталамус выполняет интегрирующую роль в вегетативном обеспечении соматической деятельности, он участвует в регуляции частоты и глубины дыхания при физической деятельности, повышение температуры внешней и внутренней среды (тепловая одышка).

Об участии коры большого мозга в регуляции дыхания свидетельствует тот факт, что частоту и глубину дыхания можно изменять произвольно в широком диапазоне. Но произвольная задержка дыхания не может быть длительной – наступает сильнейшая потребность возобновить его. О роли коры мозга свидетельствует также усиление дыхания перед стартом или по любому условнорефлекторному сигналу. Минимальная физ.нагрузка (несколько шагов в теч. 1-2 мин) бескоркового животного в эксперименте вызывает у него длительную одышку. Благодаря коре большого мозга при выполнении физических упражнений интенсивность дыхания становится адекватной потребностям организма (более экономное дыхание). Это связано также и с тем, что сами движения становятся более экономичными.

18. Дыхание при повышенном и пониженном атмосферном давлении. Горная и кессонная болезнь. Особенности дыхания в противогазе. Дыхание при пониженном атмосферном давлении.

Наблюдается при подъеме на высоту (и в соответствующем режиме в барокамере). Подъем на высоту до 2 км не сопровождается изменением дыхания, так как небольшое падение РО2 не ведет к развитию гипоксемии: насыщение гемоглобина О2 достаточное, работоспособность и самочувствие практически не изменяются. На высоте 3 км РО2 в альвеолах равно 60 мм рт.ст., что обеспечивает насыщение гемоглобина О2 до 90% (высокий процент насыщения). До высоты 4 км сохраняется полная компенсация, хотя у человека может наблюдаться некоторое учащение сердцебиений и возрастает объем дыхания. На больших высотах из-за выраженного снижения РО2 развивается гипоксемия. Уменьшение РО2 в крови, как известно, посредством аортальной и синокаротидной рефлексогенных зон вызывает усиление дыхания, что улучшает насыщение гемоглобина кислородом. Однако усиление дыхания имеет и негативные последствия – ведет к чрезмерному удалению СО2 из крови (гипокапния). При этом ослабевает возбуждение ДЦ, поэтому стимулирующий эффект гипоксической крови также ослабевает, вентиляция легких уменьшается. Она может быть нормальной (обычной), но вследствии падения РО2 гипоксемия становится значительной, и на высоте 4-5 км развивается высотная болезнь: снижение умственной и физической работоспособности, утомляемость, апатия, головокружение, слабость, снижение ЧСС и АД, цианоз, одышка сменяется угнетением дыхания, головные боли. При подъеме на высоту 7 км (критическая высота) может наступить потеря сознания, возникает опасность для жизни вследствии нарушения дыхания и кровообращения, тк гипоксемия усиливается. Парциальное давление О2 в альвеолах – 35 мм рт.ст. Если подъем на высоту происходит медленно и без физической нагрузки, у человека может наблюдаться эйфория, на фоне которой или без нее человек внезапно теряет сознание.