Регуляция дыхания кратко – Нервная и гуморальная регуляция дыхания | Биология. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Содержание

Регуляция дыхания | Кинезиолог

Определение понятия

Регуляция дыхания — это согласованное нервное управление дыхательными мышцами, последовательно осуществляющими дыхательные циклы, состоящие из вдоха и выдоха.

Дыхательный центр — это сложное многоуровневое структурно-функциональное образование мозга, осуществляющее автоматическую и произвольную регуляцию дыхания.

Дыхание — процесс автоматический, но он поддается произвольной регуляции. Без такой регуляции невозможна была бы речь. Вместе с тем, управление дыханием построено на рефлекторных принципах: как безусловно-рефлекторных, так и условно-рефлекторных.

Регуляция дыхания построена на общих принципах автоматической регуляции, которые используются в организме.

Пейсмейкерные нейроны (нейроны — «создатели ритма») обеспечивают автоматическое возникновение возбуждения в дыхательном центре даже в том случае, если не будут раздражаться дыхательные рецепторы.

Тормозные нейроны обеспечивают автоматическое подавление этого возбуждения через определённое время.

В дыхательном центре используется принцип реципрокного (т.е. взаимоисключающего) взаимодействия двух центров: вдоха и выдоха. Их возбуждение находится в обратно пропорциональной зависимости. Это означает, что возбуждение одного центра (например, центра вдоха) тормозит связанный с ним второй центр (центр выдоха).

Функции дыхательного центра
— Обеспечение вдоха.
— Обеспечение выдоха.
— Обеспечение автоматии дыхания.
— Обеспечение приспособления параметров дыхания к условиям внешней среды и деятельности организма.
Например, при повышении температуры (как в окружающей среде, так и в организме) дыхание учащается.

Уровни дыхательного центра

1. Спинальный (в спинном мозге). В спинном мозге расположены центры, координирующие деятельность диафрагмы и дыхательных мышц — L-мотонейроны в передних рогах спинного мозга. Диафрагмальные нейроны — в шейных сегментах, межреберные — в грудных. При перерезке проводящих путей между спинным и головным мозгом дыхание нарушается, т.к. спинальные центры не обладают автономностью (т.е. самостоятельностью) и не поддерживают автоматию дыхания.

2. Бульбарный (в продолговатом мозге) — основной отдел дыхательного центра. В продолговатом мозге и варолиевом мосту располагаются 2 основных вида нейронов дыхательного центра — инспираторные (вдыхательные) и экспираторные (выдыхательные).

Инспираторные (вдыхательные) — возбуждаются за 0,01-0,02 с до начала активного вдоха. Во время вдоха у них увеличивается частота импульсов, а затем мгновенно прекращается. Подразделяются на несколько видов.

Виды инспираторных нейронов

По влиянию на другие нейроны:
— тормозные (прекращают вдох)
— облегчающие (стимулируют вдох).
По времени возбуждения:
— ранние (за несколько сотых долей секунды до вдоха)
— поздние (активны в процессе всего вдоха).
По связям с экспираторными нейронами:
— в бульбарном дыхательном центре
— в ретикулярной формации продолговатого мозга.
В дорсальном ядре 95% — инспираторные нейроны, в вентральном — 50%. Нейроны дорсального ядра связаны с диафрагмой, а вентрального — с межрёберными мышцами.

Экспираторные (выдыхательные) — возбуждение возникает за несколько сотых долей секунды до начала выдоха.

Различают:
— ранние,
— поздние,
— экспираторно-инспираторные.
В дорсальном ядре 5% нейронов являются экспираторными, а в вентральном — 50%. В целом экспираторных нейронов значительно меньше, чем инспираторных. Получается, что вдох важнее выдоха.

Автоматию дыхания обеспечивают комплексы из 4-х нейронов с обязательным присутствием тормозных.

Взаимодействие с другими центрами мозга

Дыхательные инспираторные и экспираторные нейроны имеют выход не только на дыхательные мышцы, но и на другие ядра продолговатого мозга. Например, при возбуждении дыхательного центра реципрокно тормозится центр глотания и в то же время, наоборот, возбуждается сосудо-двигательный центр регуляции сердечной деятельности.

На бульбарном уровне (т.е. в продолговатом мозге) можно выделить пневмотаксический центр, расположенный на уровне варолиева моста, выше инспираторных и экспираторных нейронов. Этот центр регулирует их активность и обеспечивает смену вдоха и выдоха. Инспираторные нейроны обеспечивают вдох и одновременно от них возбуждение поступает в пневмотаксический центр. Оттуда возбуждение бежит к экспираторным нейронам, которые возбуждаются и обеспечивают выдох. Если перерезать пути между продолговатым мозгом и варолиевым мостом, то уменьшится частота дыхательных движений, засчёт того, что уменьшается активирующее действие ПТДЦ (пневмотаксического дыхательного центра) на инспираторные и экспираторные нейроны. Это также приводит к удлинению вдоха засчёт длительного сохранения тормозного влияния экспираторных нейронов на инспираторные.

3. Супрапонтиальный (т.е. «надмостовый») — включает в себя несколько областей промежуточного мозга:
Гипоталамическая область — при раздражении вызывает гиперпноэ — увеличение частоты дыхательных движений и глубины дыхания. Задняя группа ядер гипоталамуса вызывает гиперпноэ, передняя группа действует противоположным образом. Именно засчёт дыхательного центра гипоталамуса дыхание реагирует на температуру окружающей среды.
Гипоталамус совместно с таламусом обеспечивает изменение дыхания при эмоциональных реакциях.
Таламус — обеспечивает изменение дыхания при болевых ощущениях.
Мозжечок — приспосабливает дыхание к мышечной активности.

4. Моторная и премоторная зона коры больших полушарий головного мозга. Обеспечивает условно-рефлекторную регуляцию дыхания. Всего за 10-15 сочетаний можно выработать дыхательный условный рефлекс. Засчёт этого механизма, например, у спортсменов перед стартом возникает гиперпноэ.
Асратян Э.А. в своих опытах удалял у животных эти области коры. При физической нагрузке у них быстро возникала одышка — диспноэ, т.к. им не хватало этого уровня регуляции дыхания.
Дыхательные центры коры дают возможность произвольного изменения дыхания.

Регуляция деятельности дыхательного центра
Бульбарный отдел дыхательного центра является главным, он обеспечивает автоматию дыхания, но его деятельность может изменяться под действием гуморальных и рефлекторных влияний.

Гуморальные влияния на дыхательный центр
Опыт Фредерика (1890). Он сделал перекрестное кровообращение у двух собак — голова каждой собаки получила кровь от туловища другой собаки. У одной собаки зажимали трахею, следовательно, возрастал уровень углекислого газа и понижался уровень кислорода в крови. После этого другая собака начинала часто дышать. Возникало гиперпноэ. В следствие этого в крови уменьшался уровень СО2 и возрастал уровень О2. Эта кровь поступала к голове первой собаки и тормозила ее дыхательный центр. Гуморальное торможение дыхательного центра могло довести эту первую собаку до апноэ, т.е. остановки дыхания.
Факторы, гуморально влияющие на дыхательный центр:
Избыток СО2 — гиперкарбия, вызывает активацию дыхательного центра.
Недостаток О2 — гипоксилия, вызывает активацию дыхательного центра.
Ацидоз — накопление ионов водорода (закисление), активирует дыхательный центр.
Недостаток СО2 — торможение дыхательного центра.
Избыток О2 — торможение дыхательного центра.
Алколоз — +++торможение дыхательного центра
Сами нейроны продолговатого мозга засчет высокой активности вырабатывают много СО2 и локально воздействуют на самих себя. Положительная обратная связь (сами себя усиливают).
Кроме прямого действия СО2 на нейроны продолговатого мозга существует рефлекторное действие через рефлексогенные зоны сердечно-сосудистой системы (рефлексы Рейманса). При гиперкарбии возбуждаются хеморецепторы и от них возбуждение поступает к хемочувствительным нейронам ретикулярной формации и к хемочувствительным нейронам коры головного мозга.
Рефлекторное влияние на дыхательный центр.
1. Постоянное влияние.
Рефлекс Гелинга-Брейера. Механорецепторы в тканях легких и дыхательных путей возбуждаются при растяжении и спадении легких. Они чувствительны к растяжению. От них импульсы по вакусу (блуждающий нерв) идет в продолговатый мозг к инспираторным L-мотонейронам. Вдох прекращается и начинается пассивный выдох. Этот рефлекс обеспечивает смену вдоха и выдоха и поддерживает активность нейронов дыхательного центра.
При перегрузке вакуса и перерезке рефлекс отменяется: снижается частота дыхательных движений, смена вдоха и выдоха осуществляется резко.
Другие рефлексы:
растяжение легочной ткани тормозит последующий вдох (экспираторно-облегчающий рефлекс).
Растяжение легочной ткани при вдохе сверх нормального уровня вызывает дополнительный вздох (парадоксальный рефлекс Хеда).
Рефлекс Гейманса — возникает от хеморецепторов сердечно-сосудистой системы на концентрацию СО2 и О2.
Рефлекторное влияние с пропреорецепторов дыхательных мышц — при сокращении дыхательных мышц возникает поток импульсов от пропреорецепторов к ЦНС. По принципу обратной связи изменяется активность инспираторных и экспираторных нейронов. При недостаточном сокращении инспираторных мышц возникает респираторно-облегчающий эффект и вдох усиливается.
2. Непостоянные
Ирритантные — расположены в дыхательных путях под эпителием. Являются одновременно механо- и хеморецепторами. Имеют очень высокий порог раздражения, поэтому работают в экстраординарных случаях. Например, при понижении легочной вентиляции объем легких уменьшается, возбуждаются ирритантные рецепторы и вызывают рефлекс форсированного вдоха. В качестве хеморецепторов эти же рецепторы возбуждаются биологически активными веществами — никотин, гистамин, простогландин. Возникает чувство жжения, першения и в ответ — защитный кашлевой рефлекс. В случае патологии ирритантные рецепторы могут вызвать спазм дыхательных путей.
в альвеолах рецепторы юкста-альвеолярные и юкста-капиллярные реагируют на объем легких и биологически активные вещества в капиллярах. Повышают частоту дыхания и сокращают бронхи.
На слизистых оболочках дыхательных путей — экстерорецепторы. Кашель, чихание, задержка дыхания.
На коже — тепловые и холодовые рецепторы. Задержка дыхания и активация дыхания.
Болевые рецепторы — кратковременная задержка дыхания, затем усиление.
Энтерорецепторы — с желудка.
Пропреорецепторы — со скелетных мышц.
Механорецепторы — с сердечно-сосудистой системы.

kineziolog.su

Регуляция дыхания

Регуляцию
дыхания можно определить как приспособление
внешнего дыхания к потребностям
организма. Главное в регуляции дыхания
обеспечить смену дыхательных фаз.

Чрезвычайно
важно, чтобы деятельность дыхательной
системы была адекватна метаболическим
потребностям организма в целом. Так,
при физической работе скорость поглощения
кислорода и удаления углекислого газа
должна возрастать в несколько раз по
сравнению с покоем. Для этого необходимо
увеличить вентиляцию легких. Увеличение
минутного объема дыхания может быть
достигнуто путем повышения частоты и
глубины дыхания. Регуляция дыхания
должна обеспечивать наиболее экономичное
соотношение между этими двумя параметрами.
Кроме того, при осуществлении некоторых
рефлексов (например: глотательного,
кашлевого, чихательного), а также
определенных видов деятельности,
характерных для человека (речи, пения
и т.д.), характер дыхания должен оставаться
более или менее постоянным. Учитывая
все это разнообразие запросов организма
для оптимального функционирования
дыхательной системы необходимы сложные
регуляторные механизмы.

В
системе управления дыханием можно
выделить два основных контура:

  1. Саморегуляторный,
    действующий на уровне системы, который
    включает дыхательный центр посредством
    активации механорецепторов легких,
    дыхательных мышц, центральных и
    периферических хеморецепторов. Данный
    уровень регуляции осуществляет
    поддержание постоянства газового
    состава артериальной крови.

  2. Регуляторный,
    корректирующий – включает сложные
    поведенческие условные и безусловные
    акты. На уровне регуляторного контура
    происходят процессы, приспосабливающие
    дыхание к изменяющимся условиям
    окружающие среды и жизнедеятельности
    организма.

Саморегуляторный контур

В
продолговатом мозге были обнаружены
скопления нейронов, отвечающих за
частоту, глубину и длительность вдоха
и выдоха. Данная нейрональная ассоциация
получила название ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР.
Дыхательный центр делят на три области
по преобладанию нейронов, выполняющих
специфические функции:

  1. «Центр
    вдоха» совпадает с ростральным отделом
    обоюдного ядра. Здесь располагаются
    инспираторные нейроны (α — нейроны),
    разряжающиеся незадолго до вдоха и во
    время самого вдоха. α — нейроны обладают
    автоматией, очень чувствительны к
    возбуждению и углекислому газу;

  2. «Центр
    выдоха» располагается вдоль обоюдного
    ядра. Здесь обнаружены экспираторные
    нейроны;

  3. в
    медиальной инспираторной области,
    расположенной вдоль одиночного тракта,
    были обнаружены как α — нейроны,
    возбуждающиеся при вдохе, так и β –
    нейроны. Активность β – нейронов
    увеличивается при максимальном
    растяжении легких. Полагают, что при
    активации β – нейроны оказывают
    тормозное влияние на α – нейроны.

Как
следует из приведенных выше данных,
ритмическое чередование вдоха и выдоха
связано с попеременными разрядами
инспираторных и экспираторных нейронов.
Во время активности инспираторных
нейронов экспираторные клетки «молчат»,
и наоборот. Это позволяет предположить,
что инспираторные и экспираторные
клетки оказывают друг на друга реципрокное
тормозное влияние.

Инспираторные
нейроны возбуждаются при постоянном
поступлении ритмических импульсов с
центральных и периферических
хеморецепторов. Активность данных
рецепторов находится в прямой зависимости
от содержания в крови кислорода и
углекислого газа (периферические
хеморецепторы) и концентрации ионов
водорода в ликворе (центральные
хеморецепторы).

Потоки
импульсов от α- инспираторных нейронов
устремляются к ядрам дыхательных мышц
спинного мозга, и, активируя их вызывают
сокращение диафрагмы и увеличение
объема грудной клетки, а также возбуждают
β – инспираторные нейроны. Одновременно,
в процессе увеличения объема грудной
клетки, нарастают потоки импульсов от
механорецепторов легких на β – нейроны.
Предполагают, что β – инспираторные
нейроны возбуждают инспираторно –
тормозящие нейроны замыкающиеся на α
– инспираторных нейронах. Как следствие
происходит прекращение вдоха и наступает
выдох. Феномен раздражения рецепторов
растяжения легких и прекращение вдоха
получило название – инспираторно –
тормозящий рефлекс Геринга и Брейера.
Напротив, если существенно уменьшить
объем легких, то произойдет глубокий
вдох. Дуга этого рефлекса начинается
от рецепторов растяжений легочной
паренхимы (подобные рецепторы обнаружение
в трахее, бронхах и бронхиолах. Некоторые
из этих рецепторов реагируют на степень
растяжения легочной ткани, другие только
при уменьшении или увеличении растяжения
(независимо от степени)). Афферентные
волокна от рецепторов растяжения легких
идут в составе блуждающих нервов, а
эфферентное звено представлено
двигательными нервами, идущими к
дыхательной мускулатуре. Физиологическое
значение рефлекса Геринга-Брейера
состоит в ограничении дыхательных
экскурсий, благодаря рефлексу достигается
соответствие глубины дыхания сиюминутными
условиям функционирования организма,
при котором работа дыхательной системы
совершается более экономично. Кроме
того, рефлекс препятствует перерастяжению
легких.

Уменьшение
при вдохе объема легких снижает поток
импульсов с механорецепторов на β –
инспираторные нейроны и вновь наступает
вдох.

Принудительное
увеличение времени выдоха (например,
при раздувании легких в период экспирации)
продлевает время возбуждения рецепторов
растяжения легких, и как следствие,
задерживает наступление следующего
вдоха – экспираторно облегчающий
рефлекс Геринга-Брейера.

Таким
образом, чередование вдоха и выдоха
происходит по принципу отрицательной
обратной связи.

studfiles.net

Регуляция дыхания — физиология, принципы, действия, механизм, функции, как работает, нарушение, вики — Wiki-Med

Основная статья: Дыхательная система

Содержание (план)

Потребность в кислороде всех тканей и клеток организма человека обеспечивается дыханием. Потребность организма в кислороде в спокойном состоянии у человека небольшая, во время сна еще ниже, но при физических нагрузках она уве­личивается в 5-10 раз по сравнению с состоянием покоя.

Регуляция дыхания очень сложна. Акты вдоха и выдоха, глубина дыхания изменяются автоматически в зависимости от состояния человека. Мышцы, выполняющие дыхательные движения, работают в тесной взаимосвязи. Эта взаимосвязь регулируется нервными и гуморальными путями.

Нервная регуляция дыхания

Дыхательный центр

Координи­рованные дыхательные движения управляются из дыхательного центра в продолговатом мозге. Он состоит из двух половин, связанных между собою перемычками. Каждая половина координирует соответствующую половину грудной клет­ки. Это можно доказать в опыте на кошке, расщепив у нее продолговатый мозг по средней линии. Тогда правая и левая половина грудной клетки начинают дышать самостоятельно и с особым ритмом.

Дыхательный центр посылает им­пульсы к дыхательным мышцам не непосредственно, а через соот­ветствующие центры спинного мозга.

С дыхательным центром связаны: двигательные нервы — ли­цевой нерв для крыльев носа, нервы для бронхов и гортани (блуж­дающим суживает бронхи, симпатический расширяет их), спинно­мозговые нервы: диафрагмальный (от шейного отдела спинного мозга) и реберные для грудных мышц (рис. 73).

Чувствительные нервы, принимающие участие в акте дыхания, идут от носа и носоглоточного пространства в тройничном и обонятельном нервах, от трахеи, бронхов и глубокой паренхимы самих легких в блуждающем нерве.

Центры вдоха и выдоха

В настоящее время в дыхательном центре различают участки, раздражение которых стимулирует вдох (так называемый центр вдоха), и участки, стимулирующие выдох (так называемый центр выдоха).

Автоматия дыхательного центра

Нервные импульсы из центра дыхания в продолговатом мозге поступают каждые 4-5 сек. в нервные центры, регулирующие движения диафрагмы и межреберных мышц, которые расположены в шейном и грудном отделе спинного мозга, и вызывают их возбуждение. Это возбуждение, передаваясь по нервным волокнам, приводит в движение диафрагму и межреберные мышцы. Таким образом осуществляется автоматическое регулирование процессов вдоха и выдоха.

Высший центр дыхания

Высший центр, который регулирует дыхание, расположен в коре больших полушарий головного мозга. При участии этого высшего центра человек может произвольно задерживать дыхание в течение определенного времени, однако избыточное накопление углекислого газа в результате задержки дыхания вызывает сильное возбуждение дыхательного центра в продолговатом мозге и дыхание автоматически возобновляется.

Высший центр дыхания координирует частоту и глубину дыхательных движений при различных состояниях человека, то есть во время разговора, пения, выполнения физических упражнений, ходьбы. Под влиянием эмоций — гнева, страха и пр.— дыхание учащается, а при испуге или боли может даже остановиться. В высшем центре коры больших полушарий образуются условные рефлексы дыхания.

Рефлекторная регуляция дыхания

Рефлекс Геринга-Брейера

Рефлекс Геринга-Брейера является одним из наиболее важный рефлексов, обеспечивающих саморегуляцию дыхательного процесса, что обеспечивает смену актов вдоха и выдоха. В паренхиме легких разветвляются чувствительные волокна блуж­дающего нерва, они участвуют в построении правильного ритма дыхания. Это волокна двух видов. Одни раздражаются при расши­рении легких во время вдоха, их возбуждение доходит до продол­говатого мозга и тормозит центр вдоха, наступает выдох. Другие волокна приходят в возбуждение при спадении легких и рефлекторно вызывают вдох.

Рефлекс Гейманса

На деятельность центра дыхания действует и раз­дражение рецепторов синокаротидного узла и аортальной зоны в результате избытка углекислоты или недостатка кислорода, что вызывает углубление и некоторое учащение дыхания.

Рефлексы с полости носа

Большое значение для нормального функционирования дыха­тельного аппарата имеют рефлексы с воздухоносных путей. В верхних дыхательных путях воздух согревается, насыщается па­рами воды и очищается от пыли и бактерий. Этому способствует узость этих путей и постоянная гиперемия слизистой оболочки. У северного оленя, вынужденного при быстром беге глубоко и сильно дышать, имеется в трахее специальное приспособление в виде желваков из кровеносных сосудов, в значительной мере со­гревающих холодный воздух.

Слизистая оболочка носа очень чувствительна. Чувствитель­ность в ней разнообразная — термическая, болевая, тактильная, давления и пр. и более высокая, чем на коже. При раздражении слизистой оболочки носа вызывается ряд рефлексов секреторных, сосудистых, двигательных. Механическое раздражение слизистой оболочки носа ведет к рефлексу чихания, но сильное ее раздраже­ние может привести к остановке дыхания. Рефлексы, возникаю­щие при раздражении слизистой оболочки носа, оказывают боль­шое влияние на организм, так как незатрудненное, свободное носовое дыхание обеспечивает нормальное течение многих процес­сов.

Кашлевой рефлекс

Большое значение имеют рефлексы, идущие с гортани, чув­ствительным нервом которой является передний гортанный нерв. Слизистая оболочка дыхательных путей выстлана мерцатель­ным эпителием, который переносит случайно попавшие туда час­тицы к гортани. Раздражение гортани грубыми частицами вызывает рефлекс кашля — сильным выдох при одновременном сужении голосовой щели. При кашле сильной струей воздуха удаляются из трахеи раздражающие ее частицы.

Гуморальная регуляция дыхания

Содержание углекислого газа в крови играет важную роль в регуляции дыхания. Увеличенное или уменьшенное содержание в крови углекислого газа, воздействуя на дыхательный центр гуморальным путем, принимает участие в регуляции дыхания.

Показателен в этом отношении опыт с перекрестным кровообра­щением. Сонные артерии двух собак перерезают и соединяют между собой так, чтобы кровь от тела первой собаки текла в голову другой, а кровь второй — в голову первой. Если теперь создать препятствие для нормального дыхания первой собаки (например, зажав трахею), то у нее в крови будет накапливаться углекислота. Это будет усиливать дыхание у второй собаки. В результате усилен­ного дыхания содержание углекислоты у нее в крови понизится, что сможет привести первую собаку в состояние апноэ.

Гиперкапния

Гиперкапния – это увеличение содержания углекислого газа в крови.

Раздражителем центра дыхания является сдвиг реакции крови в кислую сторону, что наступает при недостатке кислорода или при избытке углекислого газа в крови – гиперкапнии.

Гиперкапния приводит к возбуждению дыхательного центра в продолговатом мозге, в результате чего дыхание учащается. Материал с сайта http://wiki-med.com

Отличным примером воздействия гиперкапнии на дыхательный центр может служить механизм возникновения первого вдоха. Плод в утробе матери находится в состоянии апноэ, так как углекислота у него в крови не накапливается, а непрерывно пере­ходит в кровь матери. Прекращение плацентарного кровообращения ведет к первому вдоху, первопричиной которого является недостаток кислорода в крови новорожденного и накопление в ней углекислоты.

Гиперкапния может возникнуть, если большое количество людей будут находиться в помещении с закрытыми дверями и окнами долгое время, в результате чего в воздухе увеличится содержание углекислого газа. При дыхании этим воздухом в крови учащихся будет увеличиваться содержание углекислого газа, что приведет к сильному возбуждению дыхательного центра и учащению дыхания. Если класс немедленно не проветрить, то у учеников могут появиться головокружение, сонливость, зевота, общая слабость, одышка и другие нежелательные явления.

Так же, например, если задержать дыхание на 20-30 секунд, наступит гиперкапния, возбудимость дыхательного центра сильно повысится, что повлечет за собой учащение и усиление дыхания. Это так называемое диспноэ.

Гипокапния

Гипокапния – это снижение содержания углекислого газа в крови. Гипокапния приводит к уменьшению раздражения дыхательного центра, что выражается в урежении дыхания.

Гипокапнию можно вызвать, если с помощью нескольких глубоких выдохов снизить насыщенность крови углекислотой и тем самым понизить возбудимость центра дыхания, то дыхание прекращается на 20-30 секунд. Это состояние называют апноэ.

При выполнении физических упражнений человеком происходит увеличение в его крови содержания углекислого газа, который, возбуждая дыхательный центр, вызывает учащение дыхания. Чем выше скорость выполнения упражнений, тем больше учащается дыхание. Как только содержание углекислого газа в крови приходит к норме, наступает урежение дыхания.

На этой странице материал по темам:

  • как регулируется дыхание

  • нервная регуляция дыхания кратко

  • регуляция дыхания кратко

  • как регулируются дыхательные движения

  • нервная регуляция дыхания

Вопросы к этой статье:

  • Как доказывается гуморальная регуляция дыхания?

  • Какие изменения происходят в состоянии учащихся, долго на­ходящихся в непроветриваемом классе?

  • Какими нервными центрами регулируется дыхание?

wiki-med.com

Регуляция дыхания

В продолговатом мозге расположен дыхательный центр. Он представляет собой совокупность групп нейронов, аксоны которых идут к мотонейронам спинного мозга, иннервирующим межреберные мышцы и мышцы диафрагмы. При периодическом возбуждении так называемых инспираторных нейронов (отвечающих за вдох) возбуждение достигает дыхательных мышц, они сокращаются, и происходит вдох. При вдохе легкие растягиваются, и возбуждаются механические рецепторы, расположенные в их стенках. От них импульсы поступают в продолговатый мозг, и активность инспираторных нейронов резко тормозится. Происходит выдох. Стенки легких расслабляются, возбуждение механических рецепторов прекращается, возобновляется возбуждение инспираторных нейронов, и начинается следующий дыхательный цикл. Для того чтобы произошел глубокий выдох, необходимо возбуждение экспираторных нейронов дыхательного центра, которые вызывают сокращение мышц, приводящих к уменьшению объема грудной клетки.

Дыхательный центр обладает автоматией и возбуждается периодически, в среднем 15 раз в минуту. При физических и эмоциональных нагрузках частота дыхания резко возрастает, чтобы обеспечить возросшие потребности организма в кислороде и, соответственно, удаление увеличенных количеств СO2 Во многих зонах сосудистого русла расположены рецепторы, возбуждающиеся при повышении содержания СO2 в крови. От этих рецепторов импульсы следуют в инспираторную часть дыхательного центра, стимулируя вдох. Кроме того, сами нейроны дыхательного центра очень чувствительны к увеличению концентрации углекислого газа в крови и реагируют на него учащением дыхания.

Человек способен произвольно задерживать или учащать дыхание, менять его глубину. Это возможно потому, что деятельность дыхательного центра продолговатого мозга находится под контролем высших отделов мозга, в частности коры больших полушарий. На активность дыхательного центра влияет также целый ряд гормонов, а также состояние других систем организма. При вдыхании паров веществ, раздражающих рецепторы слизистой оболочки дыхательных путей (хлор, аммиак), происходят мгновенный рефлекторный спазм голосовой щели, бронхов и задержка дыхания. К защитным рефлексам следует отнести также короткие резкие выдохи — чихание, возникающее при раздражении рецепторов носа и носоглотки, и кашель, возникающий при раздражении рецепторов гортани, трахеи, бронхов. При чихании и кашле из дыхательных путей удаляются инородные частицы, слизь и т. п.

Дыхание регулируется: 1) нервно-гуморально благодаря возбуждению нейронов дыхательного центра продолговатого мозга колебаниями химического состава притекающей к ним крови; 2) рефлекторно благодаря притоку афферентных импульсов в дыхательный центр продолговатого мозга.

Дыхательный центр вызывает сокращения дыхательной мускулатуры и после перерезки блуждающих нервов, т. е. после выключения рефлекторной саморегуляции дыхания.

Это происходит благодаря тому, что дыхательный центр одновременно возбуждается не только рефлекторно, но и изменением химического состава притекающей к нему крови. Можно отрезать все афферентные нервы, а деятельность дыхательного центра не прекратится. Это объясняется тем, что важнейший возбудитель дыхательного центра — внутренний, автоматический, главным образом углекислота, накапливающаяся в крови, а также повышение концентрации водородных ионов при накоплении других кислот.

Дыхательный центр у детей легко возбудим. Дыхание у них Значительно учащается при психических возбуждениях, небольших физических упражнениях, незначительном, повышении температуры тела и окружающей среды.

Рефлексы саморегуляции дыхания

В легких, плевре, грудных и брюшных мышцах имеются окончания афферентных нервных волокон (рецепторы), которые возбуждаются во время вдоха и усиленного выдоха. Возбуждение, возникающее в этих рецепторах, направляется в дыхательный центр продолговатого мозга по афферентным нервным волокнам, проходящим в составе блуждающих и симпатических нервов (из легких и плевры) и по афферентным волокнам двигательных нервов (из скелетных мышц).

В легких имеются механически раздражаемые рецепторы (мехаиорецепторы), которые делятся на: медленно адаптирующиеся, т. е. приспособляющиеся к раздражению, рецепторы растяжения, расположенные в глубине легких, в стенках крупных бронхом и в трахее; быстро адаптирующиеся рецепторы растяжения н спадения легких, находящиеся в глубине легких и в слизистой Оболочке бронхов, и рецепторы промежуточной ткани легочных альвеол.

Медленно адаптирующиеся рецепторы составляют примерно 2/3, они возбуждаются при вдохе. Частота импульсов возбуждения раина 40-100 в 1 секунду и зависит от объема вдыхаемого воздуха и в малой степени от его состава. При увеличении объема легких мне частота импульсов возрастает. Афферентные импульсы передаются по толстым волокнам блуждающих нервов.

Быстро адаптирующиеся рецепторы составляют около 1/3, на раздувание легких они реагируют короткой, быстро исчезающей группой импульсов, передаваемых по тонким волокнам блуждающих нервов. Рецепторов спадения легких очень мало и они возбуждаются при нормальном выдохе только при сильном их спадении. Быстро адаптирующиеся рецепторы растяжения, спадения и слизистой бронхов идентичны. Они названы ирритантными.

Рецепторы трахеи и крупных бронхов отвечают на слабые механические раздражения. Благодаря поступлению афферентных импульсов из легких, плевры и из рецепторов мышц в дыхательный центр из последнего направляются эфферентные импульсы в спиной мозг к ядрам двигательных нервов дыхательных мышц, которые вызывают их сокращение.

Во время вдоха, когда легкие в достаточной степени растягиваются, возникает механическое раздражение рецепторов в легких и плевре, которое рефлекторно прекращает сокращение дыхательных мышц, участвующих в акте вдоха.

Рефлекторное торможение вдыхательных мышц при увеличении объема легких, уменьшение частоты и силы их сокращений вызывается усилением раздражения медленно адаптирующихся рецепторов. Интенсивность торможения пропорциональна увеличению растяжения легких до полной остановки вдоха. При этом рефлекторно снижается также тонус гладких мышц трахеи и бронхов. При усилении раздувания легких появляется кратковременное, в пределах секунды, возбуждение вдыхательных мышц.

Наоборот, при выдохе, когда легкие достигли изв’естной степени расслабления, раздражение рецепторов в легких и плевре вызывает рефлекторно сокращение вдыхательных мышц. Это сокращение вдыхательных мышц при спадении легких вызывается раздражением быстро адаптирующихся рецепторов. Рецепторы диафрагмы в обычных условиях почти не участвуют в регуляции дыхания. При расширении грудной клетки во время вдоха раздражаются рецепторы кожи, покрывающей грудную клетку, межреберных мышц и мышц брюшной стенки, в которых особенно много рецепторов, что рефлекторно усиливает сокращение вдыхательных мышц. Однако сильное раздражение этих рецепторов при значительном расширении грудной клетки тормозит сокращения вдыхательных мышц.

Следовательно, вдох рефлекторно регулирует выдох, а выдох регулирует вдох (теория Геринга — Брейера).

Рефлекторная саморегуляция дыхания имеет защитное значение, так как она препятствует чрезмерному растяжению легких при вдохе. Афферентные импульсы из легких и плевры, поступающие по блуждающим нервам во время вдоха, вызывают торможение вдыхательного центра. Такое же торможение вдыхательного центра вызывают афферентные импульсы из идыхательных мышц.

При перерезке обоих блуждающих нервов дыхание сохраняется, но оно становится более глубоким и редким. Углубление дыхания после перерезки блуждающих нервов происходит благодаря тому, что прерываются афферентные волокна, вызывающие торможение дыхательного центра.

Раздражение центрального конца перерезанного блуждающего нерва во время вдоха вызывает угнетение вдыхательных движений и задержку дыхания на выдохе.

Ещё более резкое торможение вдоха вызывает раздражение астрального конца верхнего гортанного нерва. При раздражении этого нерва после остановки дыхания получается глубокий выдох, с которым следует усиленное сокращение выдыхательных мышц.

Шейный симпатический нерв наоборот, повышает возбудимость дыхательного центра. Раздражение головного конца этого нерва вызывает учащение и усиление дыхательных движений.

Воздух, проходящий через гортань и трахею, раздражает окончания языкоглоточного и гортанного нервов. По этим нервам, преимущественно по верхнему гортанному нерву, импульсы, регулирующие дыхание, передаются в дыхательный центр, что вызывает изменение частоты и глубины дыхания.

Возбудимость дыхательного центра по отношению к рефлекторным и нервно-гуморальным влияниям поддерживается также афферентными импульсами из рецепторов, расположенных вне дыхательного аппарата.

Дыхание рефлекторно изменяется при раздражениях рецепторов кожи (прикосновении, тепло, холод), органов зрения, слуха, обоняния и вкуса. Дыхание изменяется при притоке афферентных импульсов из рецепторов скелетных мышц и сухожилий туловища, рук и ног.

Особо важное защитное значение имеют раздражения слизистой оболочек дыхательных путей. Раздражение пылью или слизью окончаний гортанного нерва в дыхательных путях вызывает судорожные выдыхательные движения при закрытой голосовой щели (кашель).

Когда раздражающие вещества, например пары аммиака, действуют на окончания тройничного нерва в носоглотке, происходит рефлекторная задержка дыхания, при этом может наступить сужение бронхов, которое тоже имеет защитное значение.

Раздражение носоглотки пылью или слизью вызывает чихание — глубокий вдох, а затем очень сильный и быстрый выдох при закрытом рте.

На дыхательный центр влияют также раздражения нервных окончаний в дуге аорты и каротидном синусе. Увеличение кровяного давления в них рефлекторио задерживает дыхание, а уменьшение кровяного давления, наоборот, усиливает дыхание. Рефлекторное возбуждение дыхательного центра вызывается также раздражением хеморецепторов дуги аорты и каротидного синуса углекислотой при повышенном содержании ее в крови и раздражениями рецепторов внутренних органов.

Гладкая мускулатура бронхов снабжена эфферентными нервными волокнами блуждающих и симпатических нервов. Блуждающие нервы вызывают сокращение бронхиальной мускулатуры и, следовательно, сужение бронхов. Симпатические нервы вызывают расслабление бронхиальной мускулатуры и, следовательно, расширение бронхов.

Пассивное расширение бронхов происходит при вдохе, а пассивное сужение — при выдохе.

Волнообразные сокращения мускулатуры бронхов имеют защитное значение, так как они при помощи волосков мерцательного эпителия отодвигают посторонние частицы, попавшие в бронхи (пыль), к началу дыхательных путей, где они выбрасываются кашлевыми движениями. 

Особенности регуляции легочного дыхания у водных животных

У животных имеются морфологические приспособления: резко увеличенная грудная клетка, особо мощная дыхательная мускулатура, большая подвижность грудной клетки, открывающиеся вверх носовые отверстия (киты, дельфины). У дельфинов в 3 раза больше альвеол, чем у человека. У китообразных в мелких бронхах есть мышечные жомы, длительно удерживающие воздух. Физиологические приспособления у водных животных следующие. Во-первых,  повышенная способность крови связывать кислород за счет увеличения содержания гемоглобина в эритроцитах и увеличенной способности гемоглобина связывать кислород — например, у дельфинов в 1,5 раза. У них во много раз больше миоглобина, который в отличие от гемоглобина депонирует кислород и отдает его при необходимости: например, у тюленя содержание миоглобина и мышцах 20-40% от сухого остатка мышечной ткани. Во-вторых, при нырянии не только останавливается дыхание, но и резко уменьшается частота сердцебиений и происходит сужение кровеносных сосудов всего тела за исключением снабжающих кровью нервную систему, например у тюленя.

У всех ластоногих имеется специальный сфинктер из поперечнополосатой мышечной ткани, расположенный вокруг полой вены над диафрагмой. При нырянии он сдавливает полую вену и прекращает кровообращение во всем теле, кроме головы. Это обуславливает высокую устойчивость к большому содержанию углекислоты в крови и сохраняет на прежнем уровне ее снабжение кислородом. У ныряющих птиц также резко замедляются сердцебиение, они ритмически двигают под водой конечностями и крыльями, что вызывает перемешивание воздуха в воздушных мешках. В результате киты могут находиться под водой до 105, дельфины до 15, а утки до 23 мин.

www.polnaja-jenciklopedija.ru

РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ | Энциклопедия KM.RU

Регуляция дыхания. Ритмические дыхательные движения совершаются во сне и при бодрствовании, не требуя участия нашего сознания. В то же время мы можем в широких пределах произвольно менять частоту и глубину дыхания, задержать дыхание на какое-то время, но не можем произвольно навсегда прекратить дышать, так как независимо от нашей воли дыхательные движения вновь возникнут, и через некоторое время устанавливается нормальный ритм дыхания.

Задачи управления дыханием и мишень регуляции. Мишень и исполнитель регуляторных влияний — дыхательные мышцы. Одна из главных задач регуляции дыхания — это организация сокращения дыхательных мышц с определенно силой, частотой и продолжительностью так, чтобы возникали ритмические дыхательные движения с частотой 16 в одну минуту, чтобы вдох плавно переходил в выдох и при каждом дыхательном цикле обменивалась 1\7 объема альвеолярного воздуха, поддерживая постоянство его состава. Это механизм рефлекторной саморегуляции дыхательного ритма. В результате в артериальной крови поддерживается нормальный уровень напряжения кислорода и углекислого газа. Потребление клетками кислорода и выделение углекислого газа широко меняется в процессе жизнедеятельности организма. Несмотря на это напряжение, соотношение кислорода и углекислого газа в артериальной крови остается на достаточно постоянном уровне. Это достигается управлением легочной вентиляцией — изменением частоты и глубины дыхания. Дыхание осуществляется в разных условиях окружающей среды, например, в высокогорных районах. Существуют и защитные дыхательные рефлексы. Все эти многочисленные задачи выполняются системой регуляции дыхания, включающей и механизм саморегуляции дыхательного ритма.

Система регуляции дыхания состоит из трех основных элементов. Это, во-первых, рецепторы, воспринимающие информацию и передающие дальше. Это, во-вторых, центральный регулятор, или дыхательный центр, получающий эту информацию. Наконец, это эффекторы — дыхательные мышцы, непрерывно осуществляющие вентиляцию легких.

Дыхательный центр — это совокупность нейронов, расположенных в центральной нервной системе, начиная от спинного мозга и включая кору больших полушарий. Здесь происходит обработка информации и отсюда посылаются команды, обеспечивающие координированную ритмическую деятельность мышц в целях приспособления дыхания к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды организма. Разные отделы центральной нервной системы вносят различный вклад в организацию работы дыхательного центра, главный жизненно важный отдел которого расположен в продолговатом мозге и состоит из двух отделов — центра вдоха и центра выдоха. Нейроны этого отдела дыхательного центра обладают автоматией, то есть, они периодически возбуждаются или приходят в состояние ритмической активности.
Нервные импульсы от нейронов центра вдоха передаются по специальным нисходящим внутрицентральным путям в спинной мозг, где в передних рогах соответствующих грудных сегментов расположены нейроны, аксоны которых идут к дыхательным мышцам и образуют диафрагмальные и межреберные нервы. Импульсы, идущие по этим нервам, вызывают возбуждение и сокращение дыхательных мышц — происходит вдох. В нормальных условиях выдох осуществляется пассивно, без участия мышц выдоха. Поэтому организация нормального выдоха заключается не в возбуждении нейронов спинного мозга, иннервирующих мышцы выдоха, а в прекращении возбуждения нейронов центра вдоха. При возбуждении нейронов центра вдоха, нервные импульсы из него поступают не только в спинной мозг, но и по сложным нейронным цепям идут к другим структурам центральной нервной системы и в первую очередь к пневмотаксическому центр центру, расположенному в верхних отделах варолиева моста.

Пневмотаксический центр регулирует работу центров вдоха и выдоха. В упрощенном виде механизм работы пневмотаксического центра можно представить следующим образом. При возбуждении центра вдоха нервные импульсы передаются и к центру выдоха — частично по прямым путям, но в основном через пневмотаксический центр, который усиливает и передает возбуждение вновь к центру вдоха через специальные тормозные структуры прекращая процесс возбуждения нейронов центра вдоха. Возбуждение центра вдоха приводит не только к возбуждению и сокращению дыхательных мышц, но и запускает механизм собственного выключения. Дыхательные мышцы, не получая приказа к сокращению, расслабляются и происходит выдох. Вышерасположенные отделы центральной нервной системы, включая и кору больших полушарий головного мозга, обеспечивают участие главных структур дыхательного центра в поведенческих реакциях, изменяют дыхание при речи, пении и т.п.

Рецепторы. Начальное звено любого рефлекторного механизма — это возбуждение рецепторов. С различных механорецепторов дыхательной системы возникают рефлекторные реакции, составляющие сущность механизма саморегуляции, формирующие нормальный ритм, глубину и частоту дыхания. При раздражении различных рецепторов слизистой носа, глотки, гортани возникают защитные рефлексы, например, чихание, кашель, приводящие к удалению инородных тел, попавших в дыхательную систему или накопившейся там слизи. Главная роль в механизме приспособления дыхания к условиям изменения потребности в кислороде принадлежит хеморецепторам.
Хеморецепторы бывают периферические и центральные. Периферические расположены в главных рефлексогенных зонах организма — место разветвления сонной артерии (синокаротидная зона) и зона дуги аорты. Центральные хеморецепторы располагаются в продолговатом мозге. Главный фактор, определяющий глубину и частоту дыхания и делающий невозможной самопроизвольное прекращение дыхания на длительный период или навсегда, — это углекислый газ. Углекислый газ, конечный продукт превращения веществ (диссимиляции), выполняет в организме целый ряд важных функций, одна из которых — регуляция дыхания. К изменению напряжения углекислого газа артериальной крови чувствительны все периферические и центральные хеморецепторы. К изменению напряжения кислорода только рецепторы каротидной зоны.

www.km.ru

Рефлекторная регуляция дыхания

Основная роль
в рефлекторной саморегуляции дыхания
принадлежит механорецепторам легких.
В зависимости от локализации и характера
чувствительности выделяют три их вида:

1. Рецепторы
растяжения. Находятся преимущественно
в гладких мышцах трахеи и бронхов.
Возбуждаются при растяжении их стенок.
В основном они обеспечивают смену фаз
дыхания.

2. Ирритантные
рецепторы. Расположены в эпителии
слизистой трахеи и бронхов. Они реагируют
на раздражающие вещества и пылевые
частицы, а также резкие изменения объема
легких (пневмоторакс, ателектаз).
Обеспечивают защитные дыхательные
рефлексы, рефлекторное сужение бронхов
и учащение дыхания.

3. Юкстакапиллярные
рецепторы. Находятся в интерстициальной
ткани альвеол и бронхов. Возбуждаются
при повышении давления в малом круге
кровообращения, а также увеличении
объема интерстициальной жидкости. Эти
явления возникают при застое в малом
круге кровообращения или пневмониях.

Важнейшим для
дыхания является рефлекс Геринга-Брейера.
При вдохе легкие растягиваются и
возбуждаются рецепторы растяжения.
Импульсы от них по афферентным волокнам
блуждающих нервов поступают в бульбарный
дыхательный центр. Они идут к -респираторным
нейронам, которые в свою очередь тормозят
-респираторные.
Вдох прекращается и начинается выдох.
После перерезки блуждающих нервов
дыхание становится редким и глубоким.
Поэтому данный рефлекс обеспечивает
нормальную частоту и глубину дыхания,
а также препятствует перерастяжению
легких.

Определенное
значение в рефлекторной регуляции
дыхания имеют проприорецепторы
дыхательных мышц. При сокращении мышц
импульсы от их проприорецепторов
поступают к соответствующим мотонейронам
дыхательных мышц. За счет этого
регулируется сила сокращений мышц при
каком-либо сопротивлении дыхательным
движениям.

Гуморальная регуляция дыхания

В гуморальной
регуляции дыхания принимают участие
хеморецепторы, расположенные в сосудах
и продолговатом мозге. Периферические
хеморецепторы находятся в стенке дуги
аорты и каротидных синусов. Они реагируют
на напряжение углекислого газа и
кислорода в крови. Повышение напряжения
углекислого газа называется гиперкапнией,
понижение гипокапнией. Даже при нормальном
напряжении углекислого газа рецепторы
находятся в возбужденном состоянии.
При гиперкапнии частота нервных импульсов
идущих от них к бульбарному центру
возрастает. Частота и глубина дыхания
увеличиваются. При снижении напряжения
кислорода в крови, т.е. гипоксемии,
хеморецепторы также возбуждаются и
дыхание усиливается. Причем периферические
хеморецепторы более чувствительны к
недостатку кислорода, чем избытку
углекислоты.

Центральные
или медуллярные хеморецепторные нейроны
располагаются на переднебоковых
поверхностях продолговатого мозга. От
них идут волокна к нейронам дыхательного
центра. Эти рецепторные нейроны
чувствительны к катионам водорода.
Гематоэнцефалический барьер хорошо
проницаем для углекислого газа и лишь
незначительно для протонов. Поэтому
рецепторы реагируют на протоны, которые
накапливаются в межклеточной и
спинномозговой жидкости в результате
поступления в них углекислого газа. Под
влиянием катионов водорода на центральные
хеморецепторы резко усиливается
биоэлектрическая активность инспираторных
и экспираторных нейронов. Дыхание
учащается и углубляется. Медуллярные
рецепторные нейроны более чувствительны
к повышению напряжения углекислого
газа.

Механизм
активации инспираторных нейронов
дыхательного центра лежит в основе
первого вдоха новорожденного. После
перевязки пуповины в его крови
накапливается углекислый газ и снижается
содержание кислорода. Возбуждаются
хеморецепторы сосудистых рефлексогенных
зон, активируются инспираторные нейроны,
сокращаются инспираторные мышцы,
происходит вдох. Начинается ритмическое
дыхание.

studfiles.net

РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ

Сокращения дыхательных мышц вызываются двигательными нервами, выходящими из спинного мозга. Нейроны грудобрюшного нерва, вызывающие сокращение диафрагмы, находятся у человека в 3-м и 4-м шейных сегментах спинного мозга, а нейроны межреберных нервов — в грудных сегментах. Но деятельность всех нейронов двигательных нервовдыхательных мышц координируется особой группой нейронов, расположенных: в продолговатом мозге на дне IV желудочка и в верхней части варолиева моста. Эта группа нейронов входит в состав дыхательного центра. После отделения спинного мозга от дыхательного центра дыхание прекращается.

Существует нервная и химическая регуляция дыхания. Нервная регуляция дыхания вызывается притоком к дыхательному центру центростремительных импульсов из рецепторов плевры, легких и рецепторов дыхательных мышц. Эти импульсы поступают в дыхательный центр по центростремительным нервным волокнам, проходящим в блуждающих нервах. Во время вдоха механическое раздражение рецепторов, вызванное растягиванием легких и плевры и сокращением вдыхательных мышц, рефлекторно вызывает по двигательным нервам торможение сокращений вдыхательных мышц из дыхательного центра, а при выдохе, наоборот, механическое раздражение рецепторов при растяжении расслабленных мышц и сжатии легких и плевры рефлекторно вызывает сокращение вдыхательных мышц. Таким образом, при вдохе дыхательный центр вызывает выдох, а при выдохе — вдох.

В лобных долях больших полушарий находятся высшие нервные центры, регулирующие деятельность дыхательного центра посредством безусловных и условных рефлексов.

Рефлекторное изменение дыхания происходит также при раздражении рецепторов кожи, обоняния, вкуса, слуха, зрения. Однако нервная саморегуляция дыхания имеет особое значение, так как она совершается в течение всей жизни при бодрствовании и во время сна. Она предупреждает чрезмерное растяжение легких при вдохе. Защитное значение имеет также раздражение рецепторов слизистой оболочки органов дыхания пылью или слизью, вызывающее кашель — судорожные выдыхательные движения при закрытой голосовой щели. Раздражение рецепторов носоглотки некоторыми газообразными веществами, например парами аммиака, вызывает защитное рефлекторное сужение бронхов, а раздражение рецепторов носоглотки пылью вызывает чихание — глубокий вдох, а затем быстрый, очень сильный выдох при закрытом рте.

Раздражение рецепторов дуги аорты и каротидного синуса повышением кровяного давления вызывает рефлекторную задержку дыхания, а уменьшение кровяного давления усиливает дыхание. Дыхательный центр возбуждается также химическим раздражением этих рецепторов при увеличении содержания углекислоты в крови, что усиливает дыхание.

После выключения нервной регуляции дыхания перерезкой обоих блуждающих нервов, по которым поступают в дыхательный центр центростремительные импульсы, рефлекторно регулирующие дыхательные движения грудной клетки, дыхание не прекращается, так как сохраняется химическая регуляция дыхания. Она состоит в том, что дыхательный центр возбуждается изменением химического состава притекающей к нему крови. Главный возбудитель деятельности дыхательного центра — самое незначительное повышение концентрации водородных ионов в крови при поступлении в нее кислот, образующихся в процессе обмена веществ в тканях. В возбуждении дыхательного центра особенно велика роль углекислоты. В мясной пище содержится много кислот, поэтому ее потребление усиливает дыхание. Наоборот, в растительной пище содержится много щелочей и ее потребление уменьшает дыхание. Незначительное увеличение содержания углекислого газа во вдыхаемом воздухе вызывает усиление дыхания. Поэтому в герметически замкнутом пространстве вследствие накопления в нем углекислого газа наступает одышка — учащение и углубление дыхания.

Произвольная длительная задержка дыхания невозможна, так как накопившиеся в крови углекислота и другие кислоты вызывают сильное раздражение дыхательного центра и усиленное дыхание. Наоборот, усиленное дыхание, понижая содержание углекислоты в крови, приводит к последующей задержке дыхания до накопления в крови определенного содержания углекислоты.

Недостаток кислорода в крови (гипоксемия), сопровождающийся накоплением в крови углекислоты и других кислот, возбуждает дыхательный центр. Недостаток кислорода в крови, не сопровождающийся накоплением в ней углекислоты и других кислот, не только не возбуждает дыхательный центр, а даже снижает его возбудимость. Поэтому недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе (гипоксия), снижение содержания кислорода в крови в случаях нарушения кровообращения, недостаток количества крови, отравления, например угар, угрожают жизни.

Похожие материалы:

Дыхание при мышечной деятельности

Функция голосового аппарата

Органы дыхания

Строение органов дыхания

nauka03.ru