Дыхательный центр – совокупность нейронов необходимых и достаточных для регуляции вентиляции легких.
К структурным компонентам относятся:
альфа и гамма мотонейроны спинного мозга;
дыхательный центр продолговатого мозга, состоящий из двух отделов: инспираторного и экспираторного;
Пневмотаксический центр варолиевого моста– тормозит вдох, способствуя выдоху.
Апнейстический центр варолиевого моста – оказывает нисходящие влияние на инспираторный отдел дыхательного центра продолговатого мозга.
Дыхательные нейроны в гипоталамусе, благодаря этим нейронам изменяется выражено дыхание, при сильном эмоциональное состоянии, при тяжелой физической нагрузке.
Дыхательные нейроны в коре – нейроны, которые находятся в прецентральной извилине, и образуют пирамидный тракт, они контролируют все мотонейроны спинного мозга. Благодаря этому система дыхания подвержена произвольному контролю.
Дыхательный цикл – вдох, выдох.
Нейроны дыхательного центра локализованы в дорсомедиальной и вентролатеральной области продолговатого мозга.
ДДГ – симметричные области продолговатого мозга, расположенные вентролатеральнее ядра одиночного пучка. Дыхательные нейроны этой группы относятся только к инспираторным и представлены поздними и полными нейронами.
ВДГ расположена латеральное обоюдного ядра продолговатого мозга. Подразделяется на вентральную и каудальную группы. Ростральная – ранние, поздние, полные, инспираторные и постинспираторные. Каудальная часть состоит только из экспираторных нейронов.
В легких человека находятся 3 типа рецепторов: ирритантные, или быстро адаптирующиеся, рецепторы слизистой оболочки дыхательных путей; рецепторы растяжения гладких мышц дыхательных путей; J-рецепторы.
Рефлексы со слизистой оболочки полости носа. Раздражение ирритантных рецепторов, например, табачным дымом, водой, инертными частицами пыли вызывает сужение бронхов, голосовой щели, брадикардию, снижение сердечного выброса, сужение просвета сосудов кожи и мышц.
Рефлексы с глотки – механическое раздражение вызывает сильнейшее сокращение диафрагмы, наружных межреберных мышц, а следовательно вдох.
Рефлексы с гортани и трахеи – эти рецепторы раздражаются вдыхаемыми частицами, газами, бронхиальным секретом, инородными телами. Все это вызывает кашлевой рефлекс.
Рефлексы с рецепторов бронхиол – многочисленные миелинизированные рецепторы находятся в эпителии внутрилегочных бронхов и бронхиол. Раздражение этих рецепторов вызывает гиперпноэ, бронхоконстрикцию, сокращение гортани, гиперсекрецию слизи, но никогда не сопровождается кашлем. В альвеолярных перегородках находятся J-рецепторы, которые особенно чувствительны к интерстициальному отеку, легочной гипертензии, микроэмболии. Их стимуляция вызывает вначале апноэ, затем поверхностное тахипноэ, гипотензию, брадикардию.
Рефлекс Геринга-Брейера контролирует частоту и глубину дыхания. У человека имеет физиологическое значение при дыхательных объемах свыше 1 л. Раздувание легких у наркотизированного животного рефлекторно тормозит вдох и вызывает выдох. Перерезка блуждающих нервов устраняет рефлекс. Нервные окончания, расположены в дыхательных мышцах, играют роль рецепторов растяжения легких. Их относят к медленно адаптирующимся.
Гипоксия и снижение pH, гиперкапния вызывают усиление вентиляции, а гипероксия и повышение pH, гипокапния – уменьшают вентиляцию. Контроль за нормальным содержанием кислорода, углекислого газа и pH осуществляют центральные и периферические хеморецепторы.
Адекватным раздражителем для периферических рецепторов является уменьшение парциального давление кислорода в артериальной крови, в меньшей степени увеличение парциального давления углекислого газа и pH. А для центральных хеморецепторов – увеличение концентрации ионов водорода во внеклеточной жидкости мозга.
Периферические хеморецепторы находятся в каротидном синусе и аортальных тельцах. Сигналы от них поступают по синокаротидным и аортальным нервам первоначально поступают к нейронам ядра одиночного пути продолговатого мозга, а затем переключаются на нейроны дыхательного центра.
Центральные хеморецепторы. Функцию регулятора пороговых сдвигов pH выполняют структуры гематоэнцефалического барьера. Через этот барьер осуществляется транспорт кислорода, углекислого газа и ионов водорода между кровью и внеклеточной жидкостью мозга. Транспорт углекислого газа и ионов водорода из внутренней среды мозга в плазму крови осуществляется с помощью фермента карбоангидразы.
Адекватным раздражителем для периферических рецепторов, которые расположены в каротидном синусу и аортальных тельца, является уменьшение парциального давления кислорода, в незначительной степени повышение углекислого газа и концентрации ионов водорода. Для центральных хеморецепторов адекватным раздражителем является изменение концентрации ионов водорода.
Физиологические свойства миокарда:
Возбудимость – способность типичных кардиомиоцитов генерировать потенциал действия под действием раздражителя;
Автоматия – способность атипичных кардиомиоцитов генерировать потенцил действия за счет процессов, протекающих в них самих;
Проводимость – способность распространять сгенерированный ПД атипичными кардиомиоцитами по проводящей системе сердца до рабочих кардиомиоцитов;
Сократимость – способность сердечной мышцы изменять объем и длину мышечных волокон.
Специфическая мускулатура образует в сердце проводящую систему, состоящую из синусно-предсердного узла – водителя ритма сердца, расположенного в стенке предсердия у устьев половых вен и предсердно-желудочкового узла, расположенного в нижней трети правого предсердия и межжелудочковой перегородке. От этого узла берет начало пучок Гиса, прободающий предсердно-желудочковую перегородку и делящийся на правую и левую ножки, следующие в межжелудочковой перегородке. В области верхушки сердца ножки пучка Гиса загибаются вверх и переходят в сеть сердечных проводящих миоцитов, погруженных в рабочий миокард желудочков.
Особенностью проводящей системы сердца является способность каждой клетки самостоятельно генерировать возбуждение. Градиент автоматии – чем дальше от синоатриального узла находится участок проводящей системы сердца, тем степень автоматии меньше. Т.е. в синоатриальном узле генерируются 60-80 узлов в минуту, в артриовентрикулярном – 40-50/мин, пучок Гиса – 30-40/мин, волокна Пуркинье – 20/мин.
Отличительной особенность проводящей системы сердца является наличие большого числа нексусов. Эти контакты являются местом перехода возбуждения с одной клетки на другую. В атриовентрикулярном узле происходит задержка возбуждения, которая необходима для последовательности сокращения предсердий и желудочков.