Физиология дыхания (регуляция дыхания), страница 3

Обратные связи

       Обратные связи обеспечивают дыхательный нервный центр инфор-мацией о состоянии исполнительных органов (дыхательных мышц и легких). Поэтому обратные связи начинаются с рецепторов, распо-ложенных в исполнительных органах. К рецепторам, контролирующим состояние исполнительных органов относят проприорецепторы дыхательных мышц (интрафузальные волокна и рецепторы Гольджи) и рецепторы растяжения дыхательных путей. Рецепторы растяжения представлены двумя группами. Первая группа – высоковозбудимые рецепторы, способные к генерации низкочастотной биоэлектрической активности. Вторая группа – низковозбудимые рецепторы, способные к генерации высокочастотной биоэлектрической импульсной активности. Первая группа рецепторов активируется в начале вдоха, вторая группа при его завершении.      

      Проприорецепторы с ЦНС связаны посредством афферентных волокон, входящих в состав соматических нервов. Например, сегментарных соматических нервов (nn. Intercostalis). Рецепторы растяжения связаны с ЦНС посредством афферентных веточек, входящих в состав блуждающего нерва (n. vagus).

Гуморальные механизмы регуляции дыхания

      Гуморальная регуляция физиологических функций обеспечивается различными химическими веществами через внутреннюю среду организма. Среди большого многообразия химических соединений, принимающих участие в гуморальной регуляции выделяют три группы: 1) биологически активные вещества, включая гормоны;

2) растворимые соли (электролиты);

3) вещества появляющиеся во внутренней среде организма в результате метаболизма (обмена веществ и энергии).

     К первой группе можно отнести такой гормон как адреналин, который непосредственно влияет на состояние нейронов дыхательного центра. Некоторые гомоны могут влиять на дыхание косвенно, первично изменяя обмен веществ в тканях. Например гормоны щитовидной железы и эндокринной части поджелудочной железы.

    Ко второй группе следует отнести электролиты, в состав которых входят ионы Са⁺⁺, Na⁺, K⁺ и т.д. Вы знаете, что ионы Са⁺⁺ влияют на выделение медиатора из пресинаптосомы химического синапса, являются фактором электромеханического сопряжения в мышечных волокнах. Ионы Na⁺ и  K⁺  принимают участие в процессах возникновения и распространения возбуждения. Поэтому изменение содержания указанных ионов во внутренней среде организма будет сказываться на состоянии всех элементов системы регуляции дыхания.

       К третьей группе следует отнести такие вещества как СО₂, органические кислоты (угольную, молочную, пировиноградную), продукты обмена АТФ. Ведущим фактором, на который настроены все механизмы регуляции дыхания является содержание во внутренней среде СО₂ и его производных.

Происхождение ритма дыхания

      Дыхательный ритм формируется рефлекторными процессами. Схема рефлекторных механизмов, обеспечивающих формирование дыхательного ритма представлена на рис. 2.

Рис. 2 Схема рефлекторных взаимоотношений, обеспечивающих регуляцию вентиляции легких

    Повышение парциального напряжения СО₂ приводит к активации хеморецепторов основных рефлексогенных зон. В афферентных нейронах, связанных с данными рецепторами, формируется относитель-но редкая импульсная активность, которая достигает нейроны дыхательного центра. Поскольку частота нервных импульсов невелика, активируются наиболее возбудимые нейроны – нейроны инспираторной дыхательной сети. Нейроны инспираторной дыхательной сети напрявляют потенциалы действия к мотонейронам спинного мозга, иннервиирующим дыхательные мышцы. Этот процесс получил название центральная инспираторная активность. В результате происходит  возбуждение мотонейронов, и как следствие, сокращение дыхательных мышц, т.е. наступает вдох.