Заключение
Дыхательный центр получает большой объем информации и о газовом составе крови, и о состоянии дыхательной системы. В соответствии с этой информацией изменяется легочная вентиляция. Вместе с тем дыхательный центр способен обеспечивать смену дыхательных фаз за счет своих собственных механизмов возбуждения нейронов, т.е. обладает определенным автоматией. Автоматия дыхательного центра отличается рядом признаков от автоматии сердечного водителя ритма.
Периодическое возбуждение дыхательного центра обусловлено взаимодействием большого числа нервных клеток, объединенных в нейронные сети. Среди них особую роль играют тормозные нейроны. В дыхательном центре есть несколько популяций инспираторных и экспираторных нейронов соответственно фазам дыхательного цикла. Среди нейронов есть проприобульбарные нейроны, которые организуют паттерн дыхания, определяя уровнем своего возбуждения длительность фаз дыхательного цикла. Бульбоспинальные нейроны являются преимущественно премоторными по отношению к мотонейронам диафрагмального нерва и нервам межреберных мышц. Смена дыхательных фаз осуществляется путем постепенного возбуждения одних групп нейронов и торможения других. Для осуществления смены дыхательных фаз необходимо влияние пневмотаксического центра, расположенного в районе варолиевого моста среднего мозга.
Для автоматической деятельности дыхательного центра необходимо постоянное (тоническое) поступление к нему сигналов, повышающих возбудимость дыхательных нейронов. Сигналы, поступающие от хеморецепторов продолговатого мозга и каротидного синуса, а так же от рецепторов растяжения легких изменяют активность дыхательных нейронов в соответствии с газовым составом крови и состояние дыхательной системы. Информация от этих рецепторов лежит в основе регуляции по принципу отклонения. Афферентные сигналы, поступающие от всех рецептивных полей через ретикулярную формацию, гипоталамус и кору головного мозга изменяют активность дыхательных нейронов в соответствии с состоянием внутренней среды организма и окружающей среды, поведением. Таким образом, осуществляется регуляция дыхания по принципу возмущения.
Автоматическая деятельность дыхательного центра человека находится под значительным произвольным контролем. Человек может в широких пределах произвольно изменять частоту и глубину дыхания. Вместе с тем, этот произвольный контроль ограничен влияниями от центральных и периферических хеморецепторов, рецепторов растяжения легких, ирритантных и других механорецепторов.
Объединим на рисунке 25 основные структуры, принимающие участие в регуляции дыхания и по принципу отклонения, и по принципу возмущения, и суммируем их роль в регуляции дыхания.
Рисунок 25. Отделы головного мозга,
Принимающие участие в регуляции дыхания
|
Кора - выработка условно рефлекторных вариантов поведения, в которые включается изменение дыхания по принципу возмущения (физическая работа, пребывание в атмосфере со сниженным парциальным давлением кислорода, эмоции). Произвольное управление дыханием во время речи, пения. Газопреферендум |
|
Гипоталамус - возбуждающие влияния в соответствии с 1) нарушением гомеостаза (боль, изменение температуры тела, физическая работа, травмы) 2) ситуациями, угрожающими гомеостазу (температура внешней среды, поток информации от анализаторов, испуг). |
|
Активирующая ретикулярная формация продолговатого и среднего мозга - тонус дыхательного центра в соответствии с функциональным состоянием центральной нервной системы (сон, спокойное бодрствование, активное бодрствование, аффект), в соответствии с потоком информации от большинства рецептивных полей. |
|
Пневмотаксический центр - 1. Тонус дыхательного центра, активация ритма смены фаз дыхательного цикла. 2. Активация ритма смены фаз дыхательного цикла при снижении потока импульсов от рецепторов растяжения легких (перерезка блуждающего нерва). |
|
Дыхательный центр продолговатого мозга Группы инспираторных и экспираторных нейронов, объединенные в сети с тормозными и возбуждающими связями. Паттерн дыхания в соответствии с газовым составом крови и степенью растяжения легких. |