Белгородский государственный университет

Медицинский факультет

Специальность – 040100 «Лечебное дело»

Лекция на тему:

«РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ»

План лекции

1. Понятие «регуляция внешнего дыхания» 1

Основные регулируемые параметры 1

Основные виды (кибернетические) регуляции дыхания 1

2. Общая схема регуляции внешнего дыхания 1

Центральный механизм дыхания 2

3. Дыхательные центры ствола головного мозга 2

Медуллярный дыхательный центр 2

Дыхательные нейроны 3

Дорсальная дыхательная группа (ДДГ) 3

Вентральная дыхательная группа (ВДГ) 4

4. Дыхательные центры Варолиева моста 4

5. Автоматия (периодическая деятельность) дыхательного центра ствола головнгого мозга. 5

Генерация дыхательного ритма 5

Инспираторная фаза 5

Постинспираторная фаза 5

Экспираторная фаза 5

6. Влияние высших отделов ЦНС на дыхательный центр 5

Гипоталамус 6

Лимбическая система. 6

Кора больших полушарий. 6

Синдром "Проклятие Ундины" ("La Malediction d'Ondine") 6

7. Влияние хеморецепторов на дыхательный центр 6

Гуморальные факторы, участвующие в регуляции дыхания 6

6

Периферические хеморецепторы: 6

Центральные хеморецепторы (хеморецепторная зона дыхатель­ного центра): 7

8. Влияние с механорецепторов на дыхательный центр. 7

Рецепторы растяжения легких 7

Ирритантные рецепторы 7

Юкстаальвеолярные рецепторы (J-рецепторы) 7

Проприорецепторы дыхательных мышц 7

Рефлекторная регуляция дыхания 10

Рецепторы легких 10

Легочные рецепторы растяжения 10

Рефлексы Геринга — Брейера. 11

Особенности дыхания при физической нагрузке и при измененном парциальном давлении кислорода 13

Дыхание при физической нагрузке 13

Дыхание при подъеме на высоту 14

Рекомендуемая литература 14

Использованная литература 14

«Ежик шел-шел, забыл как дышать,

Сел под дерево и умер»

Из английского юмора.

После того как я услышал эту печальную историю меня стало мучить два вопроса: первый — что такое английский юмор, а второй — как же ёжик смог «забыть как дышать». Вот второй вопрос и относится к нашей лекции.

1. Понятие «регуляция внешнего дыхания»

Под регуляцией внешнего дыхания понимают:

1. генерация базового дыхательного паттерна (ритма) внешнего дыхания.

2. Изменение (модуляция) базового паттерна (ритма) внешнего дыхания в соответствии с метабо­лической потребностью организма в разных условиях жизнедеятельности.

Основные регулируемые параметры

Что регулируется? Объект регуляции?

1. Напряжение кислорода (pO₂) в артериальной крови (95 —100 мм рт. ст.).

2. Напряжение углекислого газа (pCO₂) в артериальной крови (в норме 38 —42 мм рт. ст.).

3. Регуляция МВЛ (МОД), т. е. глубины и частоты дыхания.

Основные виды (кибернетические) регуляции дыхания

1. по отклонению (отрицательная обратная связь с хеморецепторов при отклонении pO₂, pCO₂, pH артериальной крови);

2. по возмущению (например, влияние на дыхательный центр с проприорецепторов и моторной коры при физиче­ской работе);

3. по прогнозированию (например, условнорефлекторное влияние на дыхательный центр спортсмена-бегуна перед стартом).

2. Общая схема регуляции внешнего дыхания

Рис. 712280612. Общая схема регуляции внешнего дыхания.

Система регуляции дыхания (рис. 712280612) включает три основ­ных элемента:

1) рецепторы, воспринимающие информацию и передаю­щие ее в:

2) центральный регулятор, расположенный в головном мозге. Здесь информация обрабатывается и отсюда же посы­лаются команды на:

3) эффекторы (дыхательные мышцы), непосредственно осуществляющие вентиляцию легких.

Общую схему регуляции дыхания можно разбить на детали, например, представленные на рис. 712280632.

Рис. 712280632. Схему регуляции дыхания.

Центральный механизм дыхания

Включает:

1. Дыхательные центры ствола головного мозга,

2. гипоталамус,

3. лимбическую систему,

4. кору больших полушарий.

3. Дыхательные центры ствола головного мозга

Ствол мозга играет наиболее важную роль в регуляции дыхания.

Автоматизм дыхания обусловлен зарождением импульсов в стволе головного мозга.

Когда дыхание регулируется созна­тельно, кора головного мозга подчиняет себе эти центры автоматизма. Кроме того, при некоторых условиях в них могут поступать импульсы и от других отделов мозга. Но эти влияния ограничены.

В стволе выделяют дыхательные центры (рис. 712280709)

1. продолговатого мозга

   1. вентролатеральный

   2. дорсомедиальный

2. варолиева моста

   1. пневмотаксический

   2. апнейстический

Рис. 712280709. Дыхательные центры ствола головного мозга.

Чередование вдоха и выдоха обусловлено активностью нейронов, расположенных в варолиевом мосту и продолгова­том мозге. Считается, что именно здесь находятся дыхатель­ные центры.

Они представляют собой не отдельные ядра, а довольно диффузные скопления нескольких групп нейронов.

Медуллярный дыхательный центр

Синонимы: бульбарный дыхательный центр.

Большой вклад в изучение его работы внесли М.Флуранс (1822 г.), Н.А. Миславский (1885 г.), Р.Баумгартен (1956 г.).

МИСЛАВСКИЙ Николай Александрович (1854–1929)

Расположен в ретикулярной формации в области дна IV желудочка у нижнего угла ромбовидной ямки

Медуллярный дыхательный центр состоит из групп нейронов локализованных в двух основных зонах продолгова­того мозга:

1. в дорсомедиальных отделах (дорсальная дыхательная группа) и активизирую­щихся главным образом при вдохе.

2. в вентролатеральных отделах (вен­тральная дыхательная группа) и связана с выдохом и вдохом.

Раньше дорсальную дыхательную группу называли центром вдоха, а вентральную – выдоха. В настоящее время к таким обозначениям подходят осторожно.

Дыхательные нейроны

Дыхательные группы образованы дыхательными нейронами следующими основными типами (рис. 712280813):

Рис. 712280813

1. ранние инспираторные нейроны — интерней­роны, которые активны в начале вдоха (расположены в вен­тролатеральнои группе);

2. полные инспираторные нейроны — эфферентные нейроны центра, иннервирующие мотонейроны мышц вдоха, активны в течение всего вдоха (расположены в дорсо-медиальной и вентролатеральнои группах);

3. поздние инспираторные нейроны — эфферент­ные нейроны центра, иннервирующие мотонейроны мышцвдоха и активные в конце вдоха (расположены в дорсомеди- альной и вентролатеральнои группах);

Некоторые авторы выделяют инспираторно‑тормозные нейроны — предпо­лагаемые тормозные интернейроны инспираторной зоны, способные затормозить активность полных и поздних инспираторных нейронов.

4. постинспираторные нейроны — интернейроны, активные в первой половине выдохи, тормозящие как инс­пираторные, так и экспираторные нейроны (расположены в ростральной вентролатеральнои группе);

5. экспираторные нейроны — эфферентные нейро­ны центра, иннервирующие мотонейроны мышц выдоха и активные во второй половине выдоха, преимущественно при усиленном выдохе (расположены в каудальной вентролате­ральнои группе);

6. преинспираторные нейроны — интернейроны, блокирующие возбуждение экспираторных нейронов и способствующие смене выдоха на вдох.