Изследване на дихателната система. Дихателен център

Дихателният център не само осигурява ритмичното редуване на вдишване и издишване, но също така е в състояние да променя дълбочината и честотата на дихателните движения, като по този начин адаптира белодробната вентилация към текущите нужди на тялото. Фактори на околната среда, например съставът и налягането на атмосферния въздух, температурата на околната среда и промените в състоянието на тялото, например по време на мускулна работа, емоционална възбуда и т.н., влияещи върху скоростта на метаболизма и, следователно, консумацията на кислород и въглерод отделянето на диоксид влияе върху функционалното състояние на дихателния център. В резултат на това обемът на белодробната вентилация се променя.

Както всички други процеси на автоматична регулация на физиологичните функции, регулацията на дишането се извършва в тялото на принципа на обратната връзка. Това означава, че дейността на дихателния център, който регулира доставката на кислород в тялото и отстраняването на образувания в него въглероден диоксид, се определя от състоянието на процеса, който регулира. Натрупването на въглероден диоксид в кръвта, както и липсата на кислород са фактори, които предизвикват възбуждане на дихателния център.

Значението на газовия състав на кръвта в регулацията на дишанетое показано от Фредерик чрез експеримент с кръстосана циркулация. За да направят това, на две кучета под анестезия бяха прерязани и кръстосано свързани сънните артерии и отделно югуларните вени (Фигура 2).След това свързване и клампиране на други съдове на шията, главата на първото куче беше снабдена с кръв, която не беше от собствената му тяло, но от тялото на второто куче, главата на второто куче е от тялото на първото.

Ако трахеята на едно от тези кучета се притисне и по този начин се задуши тялото, то след известно време спира да диша (апнея), докато второто куче изпитва тежък задух (диспнея). Това се обяснява с факта, че компресията на трахеята при първото куче причинява натрупване на CO 2 в кръвта на тялото му (хиперкапния) и намаляване на съдържанието на кислород (хипоксемия). Кръвта от тялото на първото куче навлиза в главата на второто куче и стимулира дихателния му център. В резултат на това се получава повишено дишане - хипервентилация - при второто куче, което води до намаляване на напрежението на CO 2 и увеличаване на напрежението на O 2 в кръвоносните съдове на тялото на второто куче. Богатата на кислород и бедна на въглероден диоксид кръв от тялото на това куче отива първо към главата и причинява апнея.

Фигура 2 - Схема на експеримента с кръстосана циркулация на Фредерик

Опитът на Фредерик показва, че активността на дихателния център се променя с промени в напрежението на CO 2 и O 2 в кръвта. Нека разгледаме ефекта върху дишането на всеки от тези газове поотделно.

Значението на напрежението на въглеродния диоксид в кръвта в регулирането на дишането. Увеличаването на напрежението на въглероден диоксид в кръвта предизвиква възбуждане на дихателния център, което води до увеличаване на вентилацията на белите дробове, а намаляването на напрежението на въглероден диоксид в кръвта инхибира активността на дихателния център, което води до намаляване на вентилация на белите дробове. Ролята на въглеродния диоксид в регулирането на дишането е доказана от Холдън в експерименти, при които човек е бил в затворено пространство с малък обем. Тъй като съдържанието на кислород във вдишания въздух намалява и съдържанието на въглероден диоксид се увеличава, започва да се развива диспнея. Ако абсорбирате освободения въглероден диоксид с натриева вар, съдържанието на кислород във вдишания въздух може да намалее до 12% и няма забележимо увеличение на белодробната вентилация. По този начин увеличаването на обема на вентилация на белите дробове в този експеримент се дължи на увеличаване на съдържанието на въглероден диоксид във вдишания въздух.

В друга серия от експерименти Холдън определя обема на вентилация на белите дробове и съдържанието на въглероден диоксид в алвеоларния въздух при дишане на газова смес с различно съдържание на въглероден диоксид. Получените резултати са показани в таблица 1.

дишане мускул газ кръв

Таблица 1 - Обем на белодробна вентилация и съдържание на въглероден диоксид в алвеоларния въздух

Данните, представени в таблица 1, показват, че едновременно с увеличаване на съдържанието на въглероден диоксид във вдишания въздух се увеличава съдържанието му в алвеоларния въздух, а следователно и в артериалната кръв. В същото време се наблюдава увеличаване на вентилацията на белите дробове.

Резултатите от експеримента убедително доказват, че състоянието на дихателния център зависи от съдържанието на въглероден диоксид в алвеоларния въздух. Установено е, че увеличаването на съдържанието на CO 2 в алвеолите с 0,2% води до увеличаване на вентилацията на белите дробове със 100%.

Намаляването на съдържанието на въглероден диоксид в алвеоларния въздух (и следователно намаляването на неговото напрежение в кръвта) намалява активността на дихателния център. Това се случва например в резултат на изкуствена хипервентилация, т.е. повишено дълбоко и често дишане, което води до намаляване на парциалното налягане на CO 2 в алвеоларния въздух и напрежението на CO 2 в кръвта. В резултат на това дишането спира. Използвайки този метод, т.е. чрез извършване на предварителна хипервентилация, можете значително да увеличите времето на доброволно задържане на дишането. Това правят водолазите, когато трябва да прекарат под вода 2...3 минути (обичайната продължителност на волево задържане на дъха е 40...60 секунди).

Директният стимулиращ ефект на въглеродния диоксид върху дихателния център е доказан чрез различни експерименти. Инжектирането на 0,01 ml разтвор, съдържащ въглероден диоксид или негова сол в определена област на продълговатия мозък, предизвиква усилване на дихателните движения. Ойлер изложи изолирана котешка продълговата медула на въглероден диоксид и забеляза, че това предизвиква увеличаване на честотата на електрическите разряди (потенциали на действие), което показва възбуждане на дихателния център.

Повлиян е дихателният център увеличаване на концентрацията на водородни йони.Винтерщайн през 1911 г. изразява мнението, че възбуждането на дихателния център се причинява не от самата въглена киселина, а от увеличаване на концентрацията на водородни йони поради увеличаване на съдържанието му в клетките на дихателния център. Това мнение се основава на факта, че се наблюдават повишени дихателни движения, когато не само въглената киселина, но и други киселини, като млечна киселина, се въвеждат в артериите, захранващи мозъка. Хипервентилацията, която възниква с повишаване на концентрацията на водородни йони в кръвта и тъканите, насърчава освобождаването на част от съдържащия се в кръвта въглероден диоксид от тялото и по този начин води до намаляване на концентрацията на водородни йони. Според тези експерименти дихателният център е регулатор на постоянството не само на напрежението на въглероден диоксид в кръвта, но и на концентрацията на водородни йони.

Установените от Winterstein факти са потвърдени в експериментални изследвания. В същото време редица физиолози настояват, че въглената киселина е специфичен дразнител на дихателния център и има по-силен стимулиращ ефект върху него от други киселини. Причината за това се оказа, че въглеродният диоксид прониква по-лесно от йона Н+ през кръвно-мозъчната бариера, която отделя кръвта от гръбначно-мозъчната течност, която е непосредствената среда, която къпе нервните клетки, и по-лесно преминава през мембраната на самите нервни клетки. Когато CO 2 навлезе в клетката, се образува H 2 CO 3, който се дисоциира с освобождаване на H+ йони. Последните са причинителите на клетките на дихателния център.

Друга причина за по-силното действие на H 2 CO 3 в сравнение с други киселини е, според редица изследователи, че тя специфично влияе върху определени биохимични процеси в клетката.

Стимулиращият ефект на въглеродния диоксид върху дихателния център е в основата на една мярка, намерила приложение в клиничната практика. Когато функцията на дихателния център е отслабена и произтичащото от това недостатъчно снабдяване на тялото с кислород, пациентът е принуден да диша през маска със смес от кислород и 6% въглероден диоксид. Тази газова смес се нарича карбоген.

Механизъм на действие на повишеното напрежение на CO 2 и повишена концентрация на Н+ йони в кръвта по време на дишане.Дълго време се смяташе, че увеличаването на напрежението на въглеродния диоксид и увеличаването на концентрацията на Н+ йони в кръвта и гръбначно-мозъчната течност (ЦСТ) засягат пряко инспираторните неврони на дихателния център. Сега е установено, че промените в напрежението на CO 2 и концентрацията на H + йони влияят на дишането, възбуждайки хеморецептори, разположени близо до дихателния център, които са чувствителни към горните промени. Тези хеморецептори са разположени в тела с диаметър около 2 mm, разположени симетрично от двете страни на продълговатия мозък на неговата вентролатерална повърхност близо до мястото на изхода на хипоглосния нерв.

Значението на хеморецепторите в продълговатия мозък може да се види от следните факти. Когато тези хеморецептори са изложени на въглероден диоксид или разтвори с повишена концентрация на Н+ йони, се наблюдава стимулиране на дишането. Охлаждането на едно от хеморецепторните тела на продълговатия мозък води, според експериментите на Leschke, до спиране на дихателните движения от противоположната страна на тялото. Ако хеморецепторните тела са унищожени или отровени от новокаин, дишането спира.

Заедно с схеморецепторите на продълговатия мозък в регулацията на дишането, важна роля принадлежи на хеморецепторите, разположени в каротидните и аортните тела. Това беше доказано от Heymans в методологически сложни експерименти, в които съдовете на две животни бяха свързани така, че каротидният синус и каротидното тяло или аортната дъга и аортното тяло на едно животно бяха снабдени с кръвта на друго животно. Оказа се, че повишаването на концентрацията на Н + йони в кръвта и повишаването на напрежението на CO 2 предизвикват възбуждане на каротидните и аортните хеморецептори и рефлекторно увеличаване на дихателните движения.

Има доказателства, че 35% от ефекта се причинява от вдишване на въздух свисокото съдържание на въглероден диоксид се дължи на ефекта върху хеморецепторите на повишена концентрация на Н + йони в кръвта, а 65% са резултат от повишаване на напрежението на CO 2. Ефектът на CO 2 се обяснява с бързата дифузия на въглероден диоксид през хеморецепторната мембрана и промяна в концентрацията на H + йони вътре в клетката.

Нека помислим ефектът от липсата на кислород върху дишането.Възбуждането на инспираторните неврони на дихателния център възниква не само при увеличаване на напрежението на въглеродния диоксид в кръвта, но и при намаляване на напрежението на кислорода.

Намаленото напрежение на кислорода в кръвта предизвиква рефлекторно усилване на дихателните движения, въздействайки върху хеморецепторите на съдовите рефлексогенни зони. Директно доказателство, че намаляването на кислородното напрежение в кръвта възбужда хеморецепторите на каротидното тяло, е получено от Gaymans, Neal и други физиолози чрез записване на биоелектрични потенциали в синокаротидния нерв. Перфузията на каротидния синус с кръв с намалено кислородно напрежение води до повишен потенциал на действие в този нерв (Фигура 3) и усилено дишане. След разрушаването на хеморецепторите, намаляването на кислородното напрежение в кръвта не предизвиква промени в дишането.

Фигура 3 - Електрическа активност на синусовия нерв (според Neil) А- при дишане на атмосферен въздух; б- при дишане на газова смес, съдържаща 10% кислород и 90% азот. 1 - запис на електрическа активност на нерва; 2 - запис на две пулсови колебания на кръвното налягане. Линиите за калибриране съответстват на стойности на налягането от 100 и 150 mmHg. Изкуство.

Записване на електрически потенциали бпоказва непрекъснати чести импулси, които се появяват, когато хеморецепторите са раздразнени от липса на кислород. Потенциалите с висока амплитуда по време на периоди на пулсово повишаване на кръвното налягане се причиняват от импулси на пресорецепторите на каротидния синус.

Фактът, че дразнителят на хеморецепторите е намаляване на напрежението на кислорода в кръвната плазма, а не намаляване на общото му съдържание в кръвта, се доказва от следните наблюдения на L. L. Shik. Когато количеството на хемоглобина намалява или когато се свързва с въглероден оксид, съдържанието на кислород в кръвта рязко намалява, но разтварянето на O 2 в кръвната плазма не се нарушава и напрежението му в плазмата остава нормално. В този случай хеморецепторите не се възбуждат и дишането не се променя, въпреки че транспортът на кислород е рязко нарушен и тъканите изпитват състояние на кислородно гладуване, тъй като хемоглобинът им не доставя достатъчно кислород. При понижаване на атмосферното налягане, когато напрежението на кислорода в кръвта намалява, хеморецепторите се възбуждат и дишането се учестява.

Характерът на промените в дишането с излишък на въглероден диоксид и намаляване на кислородното напрежение в кръвта е различен. При леко намаляване на напрежението на кислорода в кръвта се наблюдава рефлекторно увеличаване на ритъма на дишане, а при леко повишаване на напрежението на въглероден диоксид в кръвта се наблюдава рефлекторно задълбочаване на дихателните движения.

По този начин дейността на дихателния център се регулира от ефекта на повишената концентрация на Н+ йони и повишеното напрежение на CO 2 върху хеморецепторите на продълговатия мозък и върху хеморецепторите на каротидните и аортните тела, както и ефекта върху хеморецептори на тези съдови рефлексогенни зони на намалено кислородно напрежение в артериалната кръв.

Причини за първия дъх на новороденотосе обясняват с факта, че в утробата газообменът на плода се осъществява през пъпните съдове, които са в тясна връзка с майчината кръв в плацентата. Прекратяването на тази връзка с майката при раждането води до намаляване на кислородното напрежение и натрупване на въглероден диоксид в кръвта на плода. Това, според Баркрофт, дразни дихателния център и води до вдишване.

За да се случи първото вдишване, е важно спирането на ембрионалното дишане да настъпи внезапно: при бавно притискане на пъпната връв дихателният център не се възбужда и плодът умира, без да поеме нито един дъх.

Трябва също така да се има предвид, че преходът към нови условия предизвиква дразнене на редица рецептори в новороденото и потока на импулси през аферентните нерви, повишавайки възбудимостта на централната нервна система, включително дихателния център (I. A. Arshavsky) .

Значението на механорецепторите в регулацията на дишането.Дихателният център получава аферентни импулси не само от хеморецепторите, но и от пресорецепторите на съдовите рефлексогенни зони, както и от механорецепторите на белите дробове, дихателните пътища и дихателните мускули.

Влиянието на пресорецепторите на съдовите рефлексогенни зони се изразява във факта, че повишаването на налягането в изолирания каротиден синус, свързан с тялото само чрез нервни влакна, води до инхибиране на дихателните движения. Това се случва и в тялото, когато кръвното налягане се повиши. Напротив, когато кръвното налягане се понижи, дишането става по-бързо и по-дълбоко.

Импулсите, идващи към дихателния център през блуждаещите нерви от белодробните рецептори, са важни за регулирането на дишането. От тях до голяма степен зависи дълбочината на вдишване и издишване. Наличието на рефлексни влияния от белите дробове е описано през 1868 г. от Херинг и Бройер и формира основата за идеята за рефлексна саморегулация на дишането. Проявява се във факта, че когато вдишвате, в рецепторите, разположени в стените на алвеолите, възникват импулси, които рефлексивно инхибират вдишването и стимулират издишването, а при много рязко издишване, с изключителна степен на намаляване на обема на белите дробове, възникват импулси които достигат до дихателния център и рефлекторно стимулират вдишването. Наличието на такава рефлексна регулация се доказва от следните факти:

В белодробната тъкан в стените на алвеолите, т.е. в най-разтегливата част на белия дроб, има интерорецептори, които са възприемащите дразнения на окончанията на аферентните влакна на блуждаещия нерв;

След прерязване на блуждаещите нерви дишането става рязко по-бавно и по-дълбоко;

Когато белият дроб се надуе с индиферентен газ, например азот, при задължително условие, че блуждаещите нерви са непокътнати, мускулите на диафрагмата и междуребрените пространства внезапно спират да се свиват и вдишването спира, преди да достигне обичайната дълбочина; напротив, когато въздухът се изсмуква изкуствено от белия дроб, диафрагмата се свива.

Въз основа на всички тези факти авторите стигат до извода, че разтягането на белодробните алвеоли по време на вдишване предизвиква дразнене на белодробните рецептори, в резултат на което импулсите, идващи към дихателния център през белодробните клонове на блуждаещите нерви, стават по-чести. , и това рефлексивно възбужда експираторните неврони на дихателния център и следователно води до появата на издишване. Така, както пишат Херинг и Бройер, „всеки дъх, докато разтяга белите дробове, сам подготвя своя край“.

Ако свържете периферните краища на прерязаните вагусови нерви към осцилоскоп, можете да запишете потенциали за действие, които възникват в рецепторите на белите дробове и пътуват по вагусните нерви към централната нервна система не само когато белите дробове са надути, но и когато въздухът се изсмуква изкуствено от тях. По време на естественото дишане честите токове на действие в блуждаещия нерв се откриват само по време на вдишване; по време на естествено издишване те не се наблюдават (Фигура 4).

Фигура 4 - Токове на действие в блуждаещия нерв по време на разтягане на белодробната тъкан по време на вдишване (според Адриан) Отгоре надолу: 1 - аферентни импулси в блуждаещия нерв: 2 - запис на дишане (вдишване - нагоре, издишване - надолу ); 3 - клеймо за време

Следователно колапсът на белите дробове причинява рефлекторно дразнене на дихателния център само при толкова силно компресиране на тях, което не се случва при нормално, обикновено издишване. Това се наблюдава само при много дълбоко издишване или внезапен двустранен пневмоторакс, на който диафрагмата реагира рефлексивно чрез свиване. По време на естественото дишане рецепторите на блуждаещите нерви се стимулират само когато белите дробове се разтягат и рефлексивно стимулират издишването.

В допълнение към механорецепторите на белите дробове, механорецепторите на междуребрените мускули и диафрагмата участват в регулацията на дишането. Те се възбуждат от разтягане по време на издишване и рефлексивно стимулират вдишване (S.I. Frankstein).

Връзки между инспираторните и експираторните неврони на дихателния център. Съществуват сложни реципрочни (конюгирани) връзки между инспираторните и експираторните неврони. Това означава, че възбуждането на инспираторните неврони инхибира експираторните, а възбуждането на експираторните неврони инхибира инспираторните. Такива явления се дължат отчасти на наличието на директни връзки, които съществуват между невроните на дихателния център, но главно те зависят от рефлексните влияния и от функционирането на центъра на пневмотаксиса.

Взаимодействието между невроните на дихателния център в момента е представено по следния начин. Поради рефлексното (чрез хеморецептори) действие на въглеродния диоксид върху дихателния център възниква възбуждане на инспираторните неврони, което се предава на моторните неврони, инервиращи дихателните мускули, причинявайки акта на вдишване. В същото време импулси от инспираторните неврони пристигат в центъра на пневмотаксиса, разположен в моста, и от него, чрез процесите на неговите неврони, импулси достигат до експираторните неврони на дихателния център на продълговатия мозък, причинявайки възбуждане на тези неврони, спиране на вдишването и стимулиране на издишването. В допълнение, възбуждането на експираторните неврони по време на вдишване също се извършва рефлексивно чрез рефлекса на Херинг-Бройер. След пресичане на блуждаещите нерви потокът от импулси от механорецепторите на белите дробове спира и експираторните неврони могат да бъдат възбудени само от импулси, идващи от центъра на пневмотаксиса. Импулсът, стимулиращ центъра за издишване, е значително намален и неговото стимулиране е малко забавено. Следователно, след прерязване на блуждаещите нерви, вдишването продължава много по-дълго и се заменя с издишване по-късно, отколкото преди прерязването на нервите. Дишането става рядко и дълбоко.

Подобни промени в дишането с непокътнати блуждаещи нерви се появяват след разрязване на мозъчния ствол на нивото на моста, отделяйки центъра на пневмотаксиса от продълговатия мозък (виж Фигура 1, Фигура 5). След такова пресичане потокът от импулси, стимулиращи центъра за издишване, също намалява и дишането става рядко и дълбоко. В този случай центърът за издишване се възбужда само от импулси, достигащи до него по блуждаещите нерви. Ако при такова животно вагусните нерви също са пресечени или разпространението на импулси по тези нерви е прекъснато чрез охлаждането им, тогава не се получава възбуждане на центъра за издишване и дишането спира във фазата на максимално вдъхновение. Ако след това се възстанови проводимостта на блуждаещите нерви чрез затоплянето им, тогава периодично се появява възбуждане на центъра за издишване и се възстановява ритмичното дишане (Фигура 6).

Фигура 5 - Диаграма на нервните връзки на дихателния център 1 - инспираторен център; 2 - пневмотаксисен център; 3 - експираторен център; 4 - механорецептори на белия дроб. След движение по линиите / и // поотделно се запазва ритмичната активност на дихателния център. При едновременно срязване дишането спира по време на фазата на вдишване.

По този начин жизненоважната функция на дишането, възможна само при ритмично редуване на вдишване и издишване, се регулира от сложен нервен механизъм. При изучаването му се обръща внимание на многократната подкрепа за работата на този механизъм. Възбуждането на инспираторния център възниква както под въздействието на повишаване на концентрацията на водородни йони (повишено напрежение на CO 2) в кръвта, което води до възбуждане на хеморецепторите на продълговатия мозък и хеморецепторите на съдовите рефлексогенни зони, така и в резултат на влиянието на намаленото кислородно напрежение върху аортните и каротидните хеморецептори. Възбуждането на центъра за издишване се дължи както на рефлексните импулси, идващи към него през аферентните влакна на блуждаещите нерви, така и на влиянието на центъра на вдишване чрез центъра на пневмотаксиса.

Възбудимостта на дихателния център се променя под действието на нервните импулси, пристигащи по протежение на цервикалния симпатиков нерв. Дразненето на този нерв повишава възбудимостта на дихателния център, което усилва и ускорява дишането.

Влиянието на симпатиковите нерви върху дихателния център отчасти обяснява промените в дишането по време на емоции.

Фигура 6 - Ефектът от изключване на вагусовите нерви върху дишането след прерязване на мозъка на нивото между линиите I и II(виж Фигура 5) (от Стела) А- запис на дишане; b- знак за охлаждане на нерва

Дихателната система. Дъх.

A) не се променя B) стеснява C) разширява се

2. Брой клетъчни слоеве в стената на белодробния везикул:
A) 1 B) 2 C) 3 D) 4

3. Форма на диафрагмата по време на контракция:
A) плосък B) куполообразен C) удължен D) вдлъбнат

4. Дихателният център се намира в:
A) продълговатия мозък B) малък мозък C) диенцефалон D) кора на главния мозък

5. Вещество, което предизвиква активност на дихателния център:
A) кислород B) въглероден диоксид C) глюкоза D) хемоглобин

6. Част от стената на трахеята, която няма хрущял:
A) предна стена B) странични стени C) задна стена

7. Епиглотисът затваря входа на ларинкса:
А) по време на разговор Б) при вдишване В) при издишване Г) при преглъщане

8. Колко кислород се съдържа в издишания въздух?
A) 10% B) 14% C) 16% D) 21%

9. Орган, който не участва в образуването на стената на гръдната кухина:
A) ребра B) гръдна кост C) диафрагма D) перикардна торбичка

10. Орган, който не покрива плеврата:
A) трахея B) бял дроб C) гръдна кост D) диафрагма E) ребра

11. Евстахиевата тръба се отваря на:
A) носна кухина B) назофаринкс C) фаринкс D) ларинкс

12. Налягането в белите дробове е по-високо от налягането в плевралната кухина:
A) при вдишване B) при издишване C) във всяка фаза D) при задържане на дъха при вдишване

14. Стените на ларинкса се образуват:
A) хрущяли B) кости C) връзки D) гладки мускули

15. Колко кислород се съдържа във въздуха на белодробните везикули?
A) 10% B) 14% C) 16% D) 21%

16. Количеството въздух, което навлиза в белите дробове по време на тихо вдишване:
А) 100-200 см 3 B) 300-900 cm 3 C) 1000-1100 cm 3 D) 1200-1300 cm 3

17. Мембраната, която покрива външната страна на всеки бял дроб:
A) фасция B) плевра C) капсула D) базална мембрана

18. По време на преглъщане възниква:
A) вдишайте B) издишайте C) вдишайте и издишайте D) задръжте дъха си

19 . Количество въглероден диоксид в атмосферния въздух:
A) 0,03% B) 1% C) 4% D) 6%

20. Звукът се образува, когато:

A) вдишайте B) издишайте C) задръжте дъха си, докато вдишвате D) задръжте дъха си, докато издишвате

21. Не участва в образуването на звуци на речта:
A) трахея B) назофаринкс C) фаринкс D) уста E) нос

22. Стената на белодробните везикули се образува от тъкан:
A) съединителна B) епителна C) гладка мускулатура D) напречнонабраздена мускулатура

23. Форма на диафрагмата в отпуснато състояние:
A) плосък B) удължен C) куполообразен D) вдлъбнат в коремната кухина

24. Количество въглероден диоксид в издишания въздух:
A) 0,03% B) 1% C) 4% D) 6%

25. Епителните клетки на дихателните пътища съдържат:
A) камшичета B) власинки C) псевдоподии D) реснички

26 . Количеството въглероден диоксид във въздуха на белодробните мехурчета:
A) 0,03% B) 1% C) 4% D) 6%

28. С увеличаване на обема на гръдния кош, налягането в алвеолите:
А) не се променя Б) намалява В) нараства

29 . Количество азот в атмосферния въздух:
A) 54% B) 68% C) 79% D) 87%

30. Извън гръдния кош се намира:
A) трахея B) хранопровод C) сърце D) тимус (тимусна жлеза) E) стомах

31. Най-честите дихателни движения са характерни за:
A) новородени B) деца на 2-3 години C) тийнейджъри D) възрастни

32. Кислородът преминава от алвеолите към кръвната плазма, когато:

A) пиноцитоза B) дифузия C) дишане D) вентилация

33 . Брой дихателни движения в минута:
A) 10-12 B) 16-18 C) 2022 D) 24-26

34 . Гмуркачът развива газови мехурчета в кръвта си (причината за декомпресионна болест), когато:
А) бавно издигане от дълбочина до повърхността Б) бавно спускане на дълбочина

В) бързо изкачване от дълбочина до повърхността Г) бързо спускане на дълбочина

35. Кой ларингеален хрущял стърчи напред при мъжете?
A) епиглотис B) аритеноид C) крикоид D) щитовидна жлеза

36. Причинителят на туберкулозата принадлежи към:
A) бактерии B) гъби C) вируси D) протозои

37. Обща повърхност на белодробните везикули:
А) 1 м 2 B) 10 m 2 C) 100 m 2 D) 1000 m 2

38. Концентрацията на въглероден диоксид, при която започва отравяне при човек:

39 . Диафрагмата се появява за първи път в:
A) земноводни B) влечуги C) бозайници D) примати E) хора

40. Концентрацията на въглероден диоксид, при която човек изпитва загуба на съзнание и смърт:

A) 1% B) 2-3% C) 4-5% D) 10-12%

41. Клетъчното дишане се случва в:
A) ядро B) ендоплазмен ретикулум C) рибозома D) митохондрии

42. Количеството въздух за нетрениран човек по време на дълбоко вдишване:
А) 800-900 см 3 B) 1500-2000 cm 3 C) 3000-4000 cm 3 D) 6000 cm 3

43. Фазата, когато белодробното налягане е над атмосферното:
A) вдишване B) издишване C) задържане на вдишване D) задържане на издишване

44. Налягането, което започва да се променя по време на дишане по-рано:
А) в алвеолите Б) в плевралната кухина В) в носната кухина Г) в бронхите

45. Процес, който изисква участието на кислород:
A) гликолиза B) протеинов синтез C) мастна хидролиза D) клетъчно дишане

46. Дихателните пътища не включват органа:
A) назофаринкс B) ларинкс C) бронхи D) трахея E) бели дробове

47 . Не се прилага за долните дихателни пътища:

A) ларинкса B) назофаринкса C) бронхите D) трахеята

48. Причинителят на дифтерията се класифицира като:
A) бактерии B) вируси C) протозои D) гъбички

49. Кой компонент на издишания въздух се намира в по-големи количества?

A) въглероден диоксид B) кислород C) амоняк D) азот E) водна пара

50. Костта, в която се намира максиларният синус?
A) челен B) темпорален C) максиларен D) назален

Отговори: 1b, 2a, 3a, 4a, 5b, 6c, 7d, 8c, 9d, 10a, 11b, 12c, 13c, 14a, 15b, 16b, 17b, 18d, 19a, 20b, 21a, 22b, 23c, 24c, 25g, 26g, 27c, 28b, 29c, 30g, 31a, 32b, 33b, 34c, 35g, 36a, 37c, 38c, 39c, 40g, 41g, 42c, 43b, 44a, 45g, 46d, 47b, 48a, 4 9g , 50v

Основната функция на дихателната система е да осигури газообмен на кислород и въглероден диоксид между околната среда и тялото в съответствие с неговите метаболитни нужди. Като цяло тази функция се регулира от мрежа от множество неврони на ЦНС, които са свързани с дихателния център на продълговатия мозък.

Под дихателен центърразбира набор от неврони, разположени в различни части на централната нервна система, осигуряващи координирана мускулна дейност и адаптиране на дишането към условията на външната и вътрешната среда. През 1825 г. P. Flourens идентифицира "жизнен възел" в централната нервна система, N.A. Миславски (1885) открива инспираторната и експираторната част, а по-късно F.V. Овсянников описва дихателния център.

Дихателният център е сдвоена формация, състояща се от център за вдишване (инспираторен) и център за издишване (експираторен). Всеки център регулира дишането от една и съща страна: когато дихателният център от едната страна е унищожен, дихателните движения от тази страна спират.

Експираторен отдел -част от дихателния център, който регулира процеса на издишване (неговите неврони са разположени във вентралното ядро на продълговатия мозък).

Инспираторен отдел- част от дихателния център, който регулира процеса на вдишване (локализиран главно в дорзалната част на продълговатия мозък).

Бяха наречени невроните на горната част на моста, регулиращи акта на дишане пневмотаксичен център.На фиг. Фигура 1 показва местоположението на невроните на дихателния център в различни части на централната нервна система. Инхалационният център е автоматичен и в добро състояние. Центърът за издишване се регулира от центъра за вдишване през пневмотаксичния център.

Пневмотаксичен комплекс- част от дихателния център, разположена в областта на моста и регулираща вдишването и издишването (по време на вдишване предизвиква възбуждане на центъра за издишване).

Ориз. 1. Локализация на дихателните центрове в долната част на мозъчния ствол (изглед отзад):

PN - пневмотаксичен център; INSP - инспираторен; ЗКСП - експираторна. Центровете са двустранни, но за опростяване на диаграмата е показан само един от всяка страна. Трансекцията по линия 1 не засяга дишането, по линия 2 пневмотаксичният център е отделен, под линия 3 настъпва спиране на дишането

В структурите на моста се разграничават и два дихателни центъра. Един от тях - пневмотаксичен - насърчава промяната от вдишване към издишване (чрез превключване на възбуждането от центъра на вдъхновение към центъра на издишване); вторият център оказва тонизиращо действие върху дихателния център на продълговатия мозък.

Експираторният и инспираторният център са в реципрочна връзка. Под влияние на спонтанната активност на невроните на инспираторния център възниква актът на вдишване, по време на който механорецепторите се възбуждат при разтягане на белите дробове. Импулсите от механорецепторите преминават през аферентните неврони на възбудителния нерв до инспираторния център и предизвикват възбуждане на експираторния център и инхибиране на инспираторния център. Това осигурява промяна от вдишване към издишване.

При преминаването от вдишване към издишване съществено значение има пневмотаксичният център, който упражнява своето влияние чрез невроните на експираторния център (фиг. 2).

Ориз. 2. Схема на нервните връзки на дихателния център:

1 - инспираторен център; 2 — пневмотаксичен център; 3 - експираторен център; 4 - механорецептори на белия дроб

В момента на възбуждане на инспираторния център на продълговатия мозък, едновременно възниква възбуждане в инспираторния участък на пневмотаксичния център. От последния, по протежение на процесите на неговите неврони, импулсите идват до експираторния център на продълговатия мозък, причинявайки неговото възбуждане и чрез индукция инхибиране на инспираторния център, което води до промяна на вдишването към издишването.

По този начин регулирането на дишането (фиг. 3) се осъществява благодарение на координираната дейност на всички части на централната нервна система, обединени от понятието дихателен център. Степента на активност и взаимодействие на отделите на дихателния център се влияе от различни хуморални и рефлексни фактори.

Дихателен център на автомобила

Способността на дихателния център да бъде автоматичен е открита за първи път от I.M. Сеченов (1882) в опити върху жаби при условия на пълна деаферентация на животни. В тези експерименти, въпреки факта, че аферентните импулси не са навлезли в централната нервна система, са регистрирани потенциални колебания в дихателния център на продълговатия мозък.

Автоматизмът на дихателния център се доказва от експеримента на Хейманс с изолирана кучешка глава. Мозъкът й е прерязан на ниво мост и лишен от различни аферентни въздействия (прекъснати са глософарингеалният, езиковият и тригеминалният нерв). При тези условия дихателният център не получава импулси не само от белите дробове и дихателните мускули (поради предварителното отделяне на главата), но и от горните дихателни пътища (поради пресичането на тези нерви). Въпреки това животното запази ритмични движения на ларинкса. Този факт може да се обясни само с наличието на ритмична активност на невроните на дихателния център.

Автоматизацията на дихателния център се поддържа и променя под въздействието на импулси от дихателната мускулатура, съдови рефлексогенни зони, различни интеро- и екстерорецептори, както и под въздействието на много хуморални фактори (рН на кръвта, съдържание на въглероден диоксид и кислород в кръвта). кръвта и др.).

Влиянието на въглеродния диоксид върху състоянието на дихателния център

Ефектът на въглеродния диоксид върху дейността на дихателния център е особено ясно демонстриран в експеримента на Фредерик с кръстосана циркулация. При две кучета каротидните артерии и югуларните вени са прерязани и свързани напречно: периферният край на каротидната артерия е свързан с централния край на същия съд на второто куче. Югуларните вени също са кръстосано свързани: централния край на югуларната вена на първото куче е свързан с периферния край на югуларната вена на второто куче. В резултат кръвта от тялото на първото куче отива към главата на второто куче, а кръвта от тялото на второто куче отива към главата на първото куче. Всички останали съдове се лигират.

След такава операция трахеята е клампирана (задушена) на първото куче. Това доведе до факта, че след известно време се наблюдава увеличаване на дълбочината и честотата на дишане при второто куче (хиперпнея), докато първото куче претърпя спиране на дишането (апнея). Това се обяснява с факта, че при първото куче в резултат на компресия на трахеята не е имало обмен на газове и съдържанието на въглероден диоксид в кръвта се е увеличило (възникнала е хиперкапния) и е намаляло съдържанието на кислород. Тази кръв потече към главата на второто куче и повлия на клетките на дихателния център, което доведе до хиперпнея. Но в процеса на засилена вентилация на белите дробове съдържанието на въглероден диоксид в кръвта на второто куче намалява (хипокапния) и се увеличава съдържанието на кислород. Кръв с намалено съдържание на въглероден диоксид навлиза в клетките на дихателния център на първото куче и дразненето на последното намалява, което води до апнея.

По този начин увеличаването на съдържанието на въглероден диоксид в кръвта води до увеличаване на дълбочината и честотата на дишането, а намаляването на съдържанието на въглероден диоксид и увеличаването на кислорода води до намаляването му до спиране на дишането. При тези наблюдения, когато на първото куче е било позволено да диша различни газови смеси, най-голямата промяна в дишането се наблюдава с увеличаване на съдържанието на въглероден диоксид в кръвта.

Зависимост на дейността на дихателния център от газовия състав на кръвта

Дейността на дихателния център, която определя честотата и дълбочината на дишането, зависи преди всичко от напрежението на разтворените в кръвта газове и концентрацията на водородни йони в нея. Водещото значение при определяне на количеството вентилация на белите дробове е напрежението на въглеродния диоксид в артериалната кръв: то, така да се каже, създава заявка за необходимото количество вентилация на алвеолите.

За обозначаване на повишено, нормално и намалено напрежение на въглероден диоксид в кръвта се използват съответно термините „хиперкапния“, „нормокапния“ и „хипокапния“. Нормалното съдържание на кислород се нарича нормоксия, недостиг на кислород в тялото и тъканите - хипоксия,в кръвта - хипоксемия.Има повишаване на кислородното напрежение хиперксия.Нарича се състояние, при което хиперкапния и хипоксия съществуват едновременно асфиксия.

Нормалното дишане в покой се нарича еипнея.Хиперкапнията, както и намаляването на pH на кръвта (ацидоза) са придружени от неволно повишаване на белодробната вентилация - хиперпнея, насочени към отстраняване на излишния въглероден диоксид от тялото. Вентилацията на белите дробове се увеличава главно поради дълбочината на дишането (увеличаване на дихателния обем), но в същото време честотата на дишане също се увеличава.

Хипокапнията и повишаването на нивата на рН на кръвта водят до намаляване на вентилацията и след това до спиране на дишането - апнея.

Развитието на хипоксия първоначално причинява умерена хиперпнея (главно в резултат на увеличаване на дихателната честота), която с увеличаване на степента на хипоксия се заменя с отслабване на дишането и неговото спиране. Апнеята поради хипоксия е смъртоносна. Причината за това е отслабване на окислителните процеси в мозъка, включително в невроните на дихателния център. Хипоксичната апнея се предхожда от загуба на съзнание.

Хиперкаинията може да бъде причинена от вдишване на газови смеси с повишено съдържание на въглероден диоксид до 6%. Дейността на дихателния център на човека е под произволен контрол. Доброволното задържане на дишането за 30-60 s причинява асфиксични промени в газовия състав на кръвта, след прекратяване на забавянето се наблюдава хиперпнея. Хипокапнията лесно се причинява от доброволно учестено дишане, както и от прекомерна изкуствена вентилация (хипервентилация). При буден човек, дори след значителна хипервентилация, спиране на дишането обикновено не настъпва поради контрола на дишането от предните части на мозъка. Хипокапнията се компенсира постепенно в продължение на няколко минути.

Хипоксията се наблюдава при издигане на височина поради понижаване на атмосферното налягане, при изключително тежка физическа работа, както и при нарушено дишане, кръвообращение и състав на кръвта.

При тежка асфиксия дишането става възможно най-дълбоко, в него участват спомагателни дихателни мускули и възниква неприятно усещане за задушаване. Този вид дишане се нарича диспнея.

Като цяло поддържането на нормален кръвен газов състав се основава на принципа на отрицателната обратна връзка. По този начин хиперкапнията предизвиква повишаване на активността на дихателния център и увеличаване на вентилацията на белите дробове, а хипокапнията причинява отслабване на дейността на дихателния център и намаляване на вентилацията.

Рефлексни ефекти върху дишането от съдови рефлексогенни зони

Дишането реагира особено бързо на различни раздразнения. Той бързо се променя под въздействието на импулси, идващи от екстеро- и интерорецептори към клетките на дихателния център.

Рецепторите могат да бъдат раздразнени от химични, механични, температурни и други въздействия. Най-изразеният механизъм на саморегулация е промяна в дишането под въздействието на химическа и механична стимулация на съдовите рефлексогенни зони, механична стимулация на рецепторите на белите дробове и дихателните мускули.

Синокаротидната съдова рефлексогенна зона съдържа рецептори, които са чувствителни към съдържанието на въглероден диоксид, кислород и водородни йони в кръвта. Това е ясно показано в експериментите на Heymans с изолиран каротиден синус, който е отделен от каротидната артерия и снабден с кръв от друго животно. Каротидният синус беше свързан с централната нервна система само чрез неврален път - нервът на Херинг беше запазен. С увеличаване на съдържанието на въглероден диоксид в кръвта, измиваща каротидното тяло, възниква възбуждане на хеморецепторите в тази зона, в резултат на което броят на импулсите, отиващи към дихателния център (към центъра на вдъхновение), се увеличава и настъпва рефлекторно увеличаване на дълбочината на дишането.

Ориз. 3. Регулиране на дишането

К - кора; GT - хипоталамус; Pvts — пневмотаксичен център; APC - дихателен център (експираторен и инспираторен); Xin - каротиден синус; BN - блуждаещ нерв; CM - гръбначен мозък; C 3 -C 5 - цервикални сегменти на гръбначния мозък; Dfn - диафрагмен нерв; ЕМ - експираторни мускули; MI - инспираторни мускули; Mnr - междуребрени нерви; L - бели дробове; Df - диафрагма; Th 1 - Th 6 - гръдни сегменти на гръбначния мозък

Увеличаване на дълбочината на дишане се получава и когато въглеродният диоксид засяга хеморецепторите на аортната рефлексогенна зона.

Същите промени в дишането настъпват, когато се стимулират хеморецепторите на посочените рефлексогенни зони на кръвта с повишена концентрация на водородни йони.

В случаите, когато съдържанието на кислород в кръвта се увеличава, дразненето на хеморецепторите на рефлексогенните зони намалява, в резултат на което потокът от импулси към дихателния център отслабва и настъпва рефлекторно намаляване на дихателната честота.

Рефлексен стимул на дихателния център и фактор, влияещ върху дишането, е промяната на кръвното налягане в съдовите рефлексогенни зони. При повишаване на кръвното налягане механорецепторите на съдовите рефлексогенни зони се дразнят, което води до рефлекторно потискане на дишането. Намаляването на кръвното налягане води до увеличаване на дълбочината и честотата на дишането.

Рефлекторно влияние върху дишането от механорецепторите на белите дробове и дихателните мускули.Важен фактор, причиняващ промяната на вдишването и издишването, са влиянията на механорецепторите на белите дробове, което е открито за първи път от Херинг и Бройер (1868). Те показаха, че всяко вдишване стимулира издишването. По време на вдишване разтягането на белите дробове дразни механорецепторите, разположени в алвеолите и дихателните мускули. Импулсите, които възникват в тях по аферентните влакна на блуждаещия и междуребрените нерви, идват в дихателния център и предизвикват възбуждане на експираторните и инхибиране на инспираторните неврони, което води до промяна на вдишването към издишването. Това е един от механизмите за саморегулация на дишането.

Подобно на рефлекса на Херинг-Бройер, рефлекторните въздействия върху дихателния център се осъществяват от рецепторите на диафрагмата. По време на вдишване в диафрагмата, когато нейните мускулни влакна се свиват, окончанията на нервните влакна се дразнят, импулсите, възникващи в тях, навлизат в дихателния център и причиняват спиране на вдишването и появата на издишване. Този механизъм е особено важен при учестено дишане.

Рефлекторно влияние върху дишането от различни рецептори на тялото.Разглежданите рефлекторни въздействия върху дишането са постоянни. Но има различни краткосрочни ефекти от почти всички рецептори в нашето тяло, които влияят на дишането.

По този начин, когато механични и температурни стимули действат върху екстерорецепторите на кожата, възниква задържане на дишането. Когато студена или гореща вода удари голяма повърхност на кожата, дишането спира при вдишване. Болезненото дразнене на кожата причинява рязко вдишване (писък) с едновременно затваряне на гласовия тракт.

Някои промени в акта на дишане, които възникват при дразнене на лигавицата на дихателните пътища, се наричат защитни респираторни рефлекси: кашлица, кихане, задържане на дъха при излагане на силни миризми и др.

Дихателен център и неговите връзки

Дихателен центърнаречен набор от невронни структури, разположени в различни части на централната нервна система, регулиращи ритмичните координирани контракции на дихателните мускули и адаптиращи дишането към променящите се условия на околната среда и нуждите на тялото. Сред тези структури се разграничават жизненоважни части на дихателния център, без функционирането на които дишането спира. Те включват участъци, разположени в продълговатия и гръбначния мозък. В гръбначния мозък структурите на дихателния център включват двигателни неврони, които образуват техните аксони, диафрагмените нерви (в 3-5 цервикални сегменти) и моторни неврони, които образуват междуребрените нерви (в 2-10 гръдни сегменти, докато аспираторните неврони са съсредоточени в 2-10 торакални сегменти).6-ти, а експираторните - в 8-10-ти сегмент).

Специална роля в регулацията на дишането играе дихателният център, представен от участъци, локализирани в мозъчния ствол. Някои от невронните групи на дихателния център са разположени в дясната и лявата половина на продълговатия мозък в областта на дъното на четвъртата камера. Има дорзална група от неврони, които активират инспираторните мускули, инспираторната секция, и вентрална група от неврони, които основно контролират издишването, експираторната секция.

Всяка от тези секции съдържа неврони с различни свойства. Сред невроните на инспираторния регион има: 1) ранен инспираторен - тяхната активност се увеличава 0,1-0,2 s преди началото на свиването на инспираторните мускули и продължава по време на вдъхновение; 2) пълен инспираторен - активен по време на вдишване; 3) късно вдишване - активността се увеличава в средата на вдъхновението и завършва в началото на издишването; 4) неврони от междинен тип. Някои неврони в инспираторната област имат способността спонтанно да се възбуждат ритмично. Невроните с подобни свойства са описани в експираторния отдел на дихателния център. Взаимодействието между тези нервни басейни осигурява формирането на честотата и дълбочината на дишането.

Важна роля при определяне на естеството на ритмичната активност на невроните на дихателния център и дишането принадлежи на сигналите, идващи към центъра по аферентни влакна от рецептори, както и от мозъчната кора, лимбичната система и хипоталамуса. Опростена схема на нервните връзки на дихателния център е показана на фиг. 4.

Невроните на инспираторната област получават информация за напрежението на газовете в артериалната кръв, рН на кръвта от съдовите хеморецептори и рН на цереброспиналната течност от централните хеморецептори, разположени на вентралната повърхност на продълговатия мозък.

Дихателният център също получава нервни импулси от рецептори, които контролират разтягането на белите дробове и състоянието на дихателните и други мускули, от терморецепторите, болката и сетивните рецептори.

Сигналите, получени от невроните на дорзалната част на дихателния център, модулират собствената им ритмична активност и влияят върху образуването на потоци от еферентни нервни импулси, предавани към гръбначния мозък и по-нататък към диафрагмата и външните междуребрени мускули.

Ориз. 4. Дихателен център и неговите връзки: IC - инспираторен център; PC—инспекционен център; ЕК - експираторен център; 1,2- импулси от рецептори за разтягане на дихателните пътища, белите дробове и гърдите

По този начин дихателният цикъл се задейства от инспираторни неврони, които се активират поради автоматичност, а неговата продължителност, честота и дълбочина на дишане зависят от влиянието върху невронните структури на дихателния център на рецепторни сигнали, чувствителни към нивото на p0 2, pC0 2 и pH, както и върху други интеро- и екстерорецептори.

Еферентните нервни импулси от инспираторните неврони се предават по низходящи влакна във вентралната и предната част на страничната връв на бялото вещество на гръбначния мозък до а-мотоневроните, които образуват диафрагмалните и междуребрените нерви. Всички влакна, водещи до моторните неврони, инервиращи експираторните мускули, са кръстосани, а от влакната, следващи моторните неврони, инервиращи инспираторните мускули, 90% са кръстосани.

Моторните неврони, активирани от потока на нервни импулси от инспираторните неврони на дихателния център, изпращат еферентни импулси към невромускулните синапси на инспираторните мускули, които осигуряват увеличаване на обема на гръдния кош. След гърдите се увеличава обемът на белите дробове и се получава вдишване.

По време на вдишване се активират рецепторите за разтягане в дихателните пътища и белите дробове. Потокът от нервни импулси от тези рецептори по аферентните влакна на блуждаещия нерв навлиза в продълговатия мозък и активира експираторни неврони, които предизвикват издишване. Това затваря една верига на механизма за регулиране на дишането.

Вторият регулаторен кръг също започва от инспираторните неврони и провежда импулси към невроните на пневмотаксичния отдел на дихателния център, разположен в моста на мозъчния ствол. Този отдел координира взаимодействието между инспираторните и експираторните неврони на продълговатия мозък. Пневмотаксичният отдел обработва информацията, получена от инспираторния център, и изпраща поток от импулси, които възбуждат невроните на експираторния център. Потоци от импулси, идващи от невроните на пневмотаксичния отдел и от рецепторите за разтягане на белите дробове, се събират в експираторните неврони, възбуждат ги, а експираторните неврони инхибират (но според принципа на реципрочното инхибиране) активността на инспираторните неврони. Изпращането на нервни импулси към инспираторните мускули спира и те се отпускат. Това е достатъчно, за да се получи спокойно издишване. При повишено издишване се изпращат еферентни импулси от експираторните неврони, причинявайки свиване на вътрешните междуребрени мускули и коремните мускули.

Описаната схема на нервните връзки отразява само най-общия принцип на регулиране на дихателния цикъл. В действителност аферентният сигнал протича от множество рецептори на дихателните пътища, кръвоносните съдове, мускулите, кожата и др. достигат до всички структури на дихателния център. Те имат възбуждащ ефект върху някои групи неврони и инхибиращ ефект върху други. Обработката и анализът на тази информация в дихателния център на мозъчния ствол се контролира и коригира от по-високите части на мозъка. Например, хипоталамусът играе водеща роля в промените в дишането, свързани с реакции на болезнени стимули, физическа активност, а също така осигурява участието на дихателната система в реакциите на терморегулация. Лимбичните структури влияят на дишането по време на емоционални реакции.

Кората на главния мозък осигурява включването на дихателната система в поведенческите реакции, функцията на речта и пениса. Наличието на влияние на мозъчната кора върху частите на дихателния център в продълговатия мозък и гръбначния мозък се доказва от възможността за произволни промени в честотата, дълбочината и задържането на дишането от човек. Влиянието на мозъчната кора върху булбарния дихателен център се постига както чрез кортико-булбарните пътища, така и чрез субкортикалните структури (стропалидална, лимбична, ретикуларна формация).

Рецептори за кислород, въглероден диоксид и pH

Кислородните рецептори вече са активни при нормални нива на pO 2 и непрекъснато изпращат потоци от сигнали (тонични импулси), които активират инспираторните неврони.

Кислородните рецептори са концентрирани в каротидните тела (областта на бифуркацията на общата каротидна артерия). Те са представени от гломусни клетки тип 1, които са заобиколени от поддържащи клетки и имат синаптични връзки с окончанията на аферентните влакна на глософарингеалния нерв.

Гломусните клетки от тип 1 отговарят на намаляването на pO 2 в артериалната кръв чрез увеличаване на освобождаването на медиатора допамин. Допаминът предизвиква генериране на нервни импулси в окончанията на аферентните влакна на фарингеалния нерв, които се провеждат към невроните на инспираторната част на дихателния център и към невроните на пресорната част на вазомоторния център. По този начин намаляването на кислородното напрежение в артериалната кръв води до увеличаване на честотата на изпращане на аферентни нервни импулси и повишаване на активността на инспираторните неврони. Последните увеличават вентилацията на белите дробове, главно поради учестеното дишане.

Чувствителни към въглероден диоксид рецептори присъстват в каротидните тела, аортните тела на аортната дъга, както и директно в продълговатия мозък - централни хеморецептори. Последните се намират на вентралната повърхност на продълговатия мозък в областта между изхода на хипоглосния и блуждаещия нерв. Рецепторите за въглероден диоксид също възприемат промени в концентрацията на Н + йони. Рецепторите на артериалните съдове реагират на промените в рСО 2 и рН на кръвната плазма, а потокът от аферентни сигнали от тях към инспираторните неврони се увеличава с повишаване на рСО 2 и (или) намаляване на рН на артериалната кръвна плазма. В отговор на получаването на повече сигнали от тях към дихателния център, вентилацията на белите дробове рефлексивно се увеличава поради задълбочаване на дишането.

Централните хеморецептори реагират на промените в pH и pCO 2, цереброспиналната течност и междуклетъчната течност на продълговатия мозък. Смята се, че централните хеморецептори реагират предимно на промени в концентрацията на водородни протони (рН) в интерстициалната течност. В този случай се постига промяна в pH поради лесното проникване на въглероден диоксид от кръвта и цереброспиналната течност през структурите на кръвно-мозъчната бариера в мозъка, където в резултат на взаимодействието му с H 2 0 образува се въглероден диоксид, който се дисоциира с отделянето на водородни газове.

Сигналите от централните хеморецептори също се пренасят към инспираторните неврони на дихателния център. Самите неврони на дихателния център проявяват известна чувствителност към промените в рН на интерстициалната течност. Намаляването на рН и натрупването на въглероден диоксид в цереброспиналната течност е придружено от активиране на инспираторните неврони и увеличаване на белодробната вентилация.

По този начин регулирането на pCO 0 и рН са тясно свързани както на нивото на ефекторните системи, които влияят върху съдържанието на водородни йони и карбонати в тялото, така и на нивото на централните нервни механизми.

С бързото развитие на хиперкапния, увеличаването на вентилацията на белите дробове е само приблизително 25% причинено от стимулация на периферните хеморецептори на въглероден диоксид и рН. Останалите 75% са свързани с активиране на централните хеморецептори на продълговатия мозък от водородни протони и въглероден диоксид. Това се дължи на високата пропускливост на кръвно-мозъчната бариера за въглероден диоксид. Тъй като гръбначно-мозъчната течност и междуклетъчната течност на мозъка имат много по-малък капацитет на буферни системи от кръвта, повишаването на pCO2, подобно на това в кръвта, създава по-киселинна среда в цереброспиналната течност, отколкото в кръвта:

При продължителна хиперкапния рН на цереброспиналната течност се връща към нормалното поради постепенно увеличаване на пропускливостта на кръвно-мозъчната бариера за НС03 аниони и тяхното натрупване в цереброспиналната течност. Това води до намаляване на вентилацията, която се е развила в отговор на хиперкапния.

Прекомерното повишаване на активността на pCO 0 и рН рецепторите допринася за появата на субективно болезнени, болезнени усещания за задушаване и липса на въздух. Това е лесно да се провери, ако задържите дъха си за дълго време. В същото време, при липса на кислород и намаляване на p0 2 в артериалната кръв, когато pCO 2 и pH на кръвта се поддържат нормални, човек не изпитва дискомфорт. Последицата от това може да бъде редица опасности, които възникват в ежедневието или когато човек вдишва газови смеси от затворени системи. Най-често те възникват при отравяне с въглероден окис (смърт в гараж, други битови отравяния), когато човек, поради липсата на очевидни усещания за задушаване, не предприема защитни действия.

Дихателната система. Дъх.

Изберете един верен отговор: