Обмен газов в тканях.

Ткани тканевая жидкость артериальная кровь

рО₂ 0 20 - 40 100 (96)

рСО₂ 60-70 46 36 - 40

2. Регуляция дыхания а). Локализация и структурная организация дыхательного центра.

Дыхательные мышцы, как известно, иннервируются соматическими нервными волокнами. Их денервация приводит к остановке дыхания. Мотонейроны межреберных мышц и живота расположены в грудных сегментах спинного мозга. Мотонейроны, иннервирующие диафрагму, расположены в передних рогах серого вещества III - IV шейных сегментов. После перерезки спинного мозга на уровне верхних шейных сегментов дыхательные движения прекращаются. Перерезка на уровне нижних шейных сегментов (ниже III-IV) - движения диафрагмы сохраняются, а межреберных мышц прекращаются.

Следовательно, в регуляции дыхания участвуют центры головного мозга.

Перерезка между средним и продолговатым мозгом не изменяет дыхание в покое. Это свидетельствует о расположении дыхательного центра (ДЦ) в продолговатом мозге (ПМ) и мосту. Перерезка мозга между продолговатым мозгом и Варолиевым мостом не прекращает дыхания, но оно отличается от нормального. Значит, важнейшие структуры ДЦ располагаются в продолговатом мозге. Эти структуры образуют бульбарный ДЦ, повреждение которых приводит к прекращению дыхания.

Выделены 2 основные группы дыхательных нейронов:

1. Инспираторные.

2. Экспираторные.

Локализация дыхательных нейронов. В обоих половинах (левой и правой) ПМ располагаются по 2 скопления дыхательных нейронов:

дорсальные;

вентральные дыхательные ядра.

1. Дорсальное дыхательное ядро содержит преимущественно инспираторные нейроны, аксоны которых направляются к диафрагмальным ядрам шейного отдела СМ. Коллатерали от них отходят в вентральное дыхательное ядро, где образуют возбуждающие синапсы на экспираторных нейронах и тормозят их активность.

Что касается экспираторных нейронов, то их содержание в дорсальном дыхательном ядре незначительно. Эту часть, т.е. дорсальное дыхательное ядро, где располагаются преимущественно инспираторные нейроны называют центром «вдоха».

2. Вентральное дыхательное ядро содержит как инспираторные, так и экспираторные нейроны. Этот участок упрощенно называют центром «выдоха». Экспираторные нейроны посылают импульсы к мотонейронам:

• межреберных и брюшных мышц, расположенных в грудных и поясничных отделах СМ;

• частично к мотонейронам диафрагмы.

Вместе с тем дыхательные нейроны встречаются и в ретикулярной формации ПМ и моста.

б). Роль газового состава в регуляции деятельности дыхательного центра.

Функциональная активность ДЦ определяется напряжением газов в крови и рН. При этом главную роль играет рСО₂.

В обычных условиях организм человека снабжается О₂ в достаточном количестве. И даже в условиях, когда рО₂ в альвеолярном воздухе может снижаться до 60-70 мм Hg, заметных нарушений в организме не наступает. При этом рСО₂ поддерживается на относительно постоянном уровне, обеспечивающим функциональную активность ДЦ.

Изменение напряжения газов в крови влияет на деятельность ДЦ, что внешне проявляется изменением:

1. Частоты дыхания.

2. Глубины дыхания.

3. Вентиляции легких.

Это может приводить к:

• поддержанию нормального содержанию СО₂ в крови (нормокапния);

• повышению СО₂ (гиперкапния);

• понижению СО₂ (гипокапния);

• нормальному содержанию О₂ (нормоксия);

• недостатку О₂ в тканях (гипоксия);

• недостатку О₂ в крови (гипоксемия).

В норме повышенного содержания О₂ в крови не бывает.

При нормокапнии отмечается нормальное дыхание (эйпноэ). Одновременная гипоксия и гиперкапния вызывают асфиксию (удушье). При гиперкапнии или понижении рН (ацидоз) - повышается вентиляция легких за счет глубины дыхания (в основном) и его учащения (гиперпноэ). Гипокапния или повышение рН (алкалоз) приводят к понижению вентиляции легких, а затем к остановке дыхания (апноэ).

Гипоксия отмечается при подъеме на высоту, нарушении кровообращения и состава крови, тяжелой физической работе.

При асфиксических состояниях дыхания становится очень глубоким (с участием вспомогательных мышц) с неприятным ощущением удушья. Такое состояние называется диспноэ (проявление в различной степени нарушения частоты, амплитуды и ритма дыхания).