श्वसन पथ की सुरक्षात्मक सजगताएँ: छींकना और खाँसना (संक्षेप में)। श्वास का प्रतिवर्त विनियमन सुरक्षात्मक श्वसन प्रतिवर्त शामिल हैं

विवरण

तंत्रिका तंत्र आमतौर पर ऐसा स्थापित करता है वायुकोशीय वेंटिलेशन दर, जो लगभग शरीर की ज़रूरतों से मेल खाता है, इसलिए गंभीर शारीरिक गतिविधि के दौरान और श्वसन तनाव के अधिकांश अन्य मामलों के दौरान भी धमनी रक्त में ऑक्सीजन (Po2) और कार्बन डाइऑक्साइड (Pco2) का तनाव थोड़ा बदलता है। यह आलेख रेखांकित करता है न्यूरोजेनिक सिस्टम फ़ंक्शनश्वास का नियमन.

श्वसन केंद्र की शारीरिक रचना.

श्वसन केंद्रइसमें मेडुला ऑबोंगटा और पोन्स के दोनों ओर मस्तिष्क स्टेम में स्थित न्यूरॉन्स के कई समूह होते हैं। उन्हें विभाजित किया गया है न्यूरॉन्स के तीन बड़े समूह:

1. श्वसन न्यूरॉन्स का पृष्ठीय समूह, मेडुला ऑबोंगटा के पृष्ठीय भाग में स्थित है, जो मुख्य रूप से प्रेरणा का कारण बनता है;
2. श्वसन न्यूरॉन्स का उदर समूह, जो मेडुला ऑबोंगटा के वेंट्रोलेटरल भाग में स्थित है और मुख्य रूप से साँस छोड़ने का कारण बनता है;
3. न्यूमोटैक्सिक केंद्र, जो पोंस के शीर्ष पर पृष्ठीय रूप से स्थित होता है और मुख्य रूप से सांस लेने की दर और गहराई को नियंत्रित करता है। न्यूरॉन्स का पृष्ठीय समूह श्वास के नियंत्रण में सबसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, इसलिए हम पहले इसके कार्यों पर विचार करेंगे।

पृष्ठीय समूहश्वसन न्यूरॉन्स मेडुला ऑबोंगटा की अधिकांश लंबाई तक फैले हुए हैं। इनमें से अधिकांश न्यूरॉन्स एकान्त पथ के केंद्रक में स्थित होते हैं, हालांकि मेडुला ऑबोंगटा के निकटवर्ती जालीदार गठन में स्थित अतिरिक्त न्यूरॉन्स भी श्वास के नियमन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

एकान्त पथ का केन्द्रक संवेदी केन्द्रक हैके लिए आवारागर्दऔर जिह्वा-ग्रसनी तंत्रिकाएँ, जो संवेदी संकेतों को श्वसन केंद्र तक पहुंचाता है:

1. परिधीय रसायनग्राही;
2. बैरोरिसेप्टर;
3. विभिन्न प्रकार के फेफड़े के रिसेप्टर्स।

श्वसन आवेगों का उत्पन्न होना। श्वास लय.

न्यूरॉन्स के पृष्ठीय समूह से लयबद्ध श्वसन स्राव।

बुनियादी श्वास लयमुख्य रूप से श्वसन न्यूरॉन्स के पृष्ठीय समूह द्वारा उत्पन्न होता है। यहां तक ​​कि मज्जा में प्रवेश करने वाली सभी परिधीय नसों और मज्जा के नीचे और ऊपर के ब्रेनस्टेम को काट दिए जाने के बाद भी, न्यूरॉन्स का यह समूह श्वसन न्यूरॉन्स से बार-बार कार्य क्षमता उत्पन्न करना जारी रखता है। इन वॉली का अंतर्निहित कारण अज्ञात है।

कुछ समय के बाद, सक्रियण पैटर्न दोहराया जाता है, और यह जानवर के पूरे जीवन भर जारी रहता है, इसलिए श्वसन शरीर विज्ञान में शामिल अधिकांश शरीर विज्ञानियों का मानना ​​है कि मनुष्यों में भी मेडुला ऑबोंगटा के भीतर स्थित न्यूरॉन्स का एक समान नेटवर्क होता है; यह संभव है कि इसमें न केवल न्यूरॉन्स का पृष्ठीय समूह, बल्कि मेडुला ऑबोंगटा के निकटवर्ती हिस्से भी शामिल हैं, और न्यूरॉन्स का यह नेटवर्क सांस लेने की मूल लय के लिए जिम्मेदार है।

बढ़ता हुआ प्रेरणात्मक संकेत.

न्यूरॉन्स से संकेत जो श्वसन मांसपेशियों तक संचारित होता है, मुख्य रूप से डायाफ्राम, ऐक्शन पोटेंशिअल का तात्कालिक विस्फोट नहीं है। सामान्य श्वास के दौरान यह धीरे-धीरे बढ़ता हैलगभग 2 सेकंड के लिए. उसके बाद वह तेजी से गिरावट आती हैलगभग 3 सेकंड के लिए, जो डायाफ्राम की उत्तेजना को रोकता है और फेफड़ों और छाती की दीवार के लोचदार कर्षण को बाहर निकलने की अनुमति देता है। फिर प्रेरणात्मक संकेत फिर से शुरू होता है, और चक्र फिर से दोहराता है, और उनके बीच के अंतराल में साँस छोड़ना होता है। इस प्रकार, प्रेरणात्मक संकेत एक उभरता हुआ संकेत है। जाहिरा तौर पर, संकेत में यह वृद्धि अचानक प्रेरणा के बजाय प्रेरणा के दौरान फेफड़ों की मात्रा में क्रमिक वृद्धि सुनिश्चित करती है।

बढ़ते सिग्नल के दो क्षणों की निगरानी की जाती है।

1. बढ़ते सिग्नल की वृद्धि की दर, इसलिए कठिन साँस लेने के दौरान सिग्नल तेजी से बढ़ता है और फेफड़ों में तेजी से भरने का कारण बनता है।
2. एक सीमित बिंदु जिस पर सिग्नल अचानक गायब हो जाता है। यह श्वास की गति को नियंत्रित करने का एक सामान्य तरीका है; बढ़ता हुआ संकेत जितनी जल्दी रुकेगा, प्रेरणा की अवधि उतनी ही कम होगी। इसी समय, साँस छोड़ने की अवधि कम हो जाती है, परिणामस्वरूप, साँस लेना अधिक बार हो जाता है।

श्वास का प्रतिवर्ती नियमन।

श्वास का प्रतिवर्त विनियमन इस तथ्य के कारण किया जाता है कि श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स का श्वसन पथ के कई मैकेनोरिसेप्टर्स और फेफड़ों के एल्वियोली और संवहनी रिफ्लेक्सोजेनिक ज़ोन के रिसेप्टर्स के साथ संबंध होता है। मानव फेफड़ों में निम्न प्रकार के मैकेनोरिसेप्टर पाए जाते हैं:

1. श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली के उत्तेजक, या तेजी से अनुकूल होने वाले रिसेप्टर्स;
2. वायुमार्ग की चिकनी मांसपेशियों के लिए खिंचाव रिसेप्टर्स;
3. जे-रिसेप्टर्स।

नाक के म्यूकोसा से प्रतिक्रियाएँ।

नाक के म्यूकोसा के उत्तेजक रिसेप्टर्स की जलन, उदाहरण के लिए, तंबाकू का धुआं, अक्रिय धूल के कण, गैसीय पदार्थ, पानी से ब्रांकाई में संकुचन, ग्लोटिस, ब्रैडीकार्डिया, कार्डियक आउटपुट में कमी, त्वचा और मांसपेशियों में रक्त वाहिकाओं के लुमेन में संकुचन होता है। नवजात शिशुओं में सुरक्षात्मक प्रतिवर्त तब उत्पन्न होता है जब उन्हें थोड़ी देर के लिए पानी में डुबोया जाता है। वे श्वसन अवरोध का अनुभव करते हैं, जिससे पानी ऊपरी श्वसन पथ में प्रवेश नहीं कर पाता है।

ग्रसनी से प्रतिवर्त.

नाक गुहा के पीछे के भाग के श्लेष्म झिल्ली के रिसेप्टर्स की यांत्रिक जलन से डायाफ्राम, बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों का एक मजबूत संकुचन होता है, और, परिणामस्वरूप, साँस लेना, जो नाक मार्ग (एस्पिरेशन रिफ्लेक्स) के माध्यम से वायुमार्ग को खोलता है। यह प्रतिवर्त नवजात शिशुओं में व्यक्त होता है।

स्वरयंत्र और श्वासनली से प्रतिक्रियाएँ।

स्वरयंत्र और मुख्य ब्रांकाई की श्लेष्मा झिल्ली की उपकला कोशिकाओं के बीच कई तंत्रिका अंत स्थित होते हैं। ये रिसेप्टर्स साँस के कणों, परेशान करने वाली गैसों, ब्रोन्कियल स्राव और विदेशी निकायों से परेशान होते हैं। यह सब कारण बनता है खांसी पलटा, स्वरयंत्र के संकुचन और ब्रांकाई की चिकनी मांसपेशियों के संकुचन की पृष्ठभूमि के खिलाफ एक तेज साँस छोड़ने में प्रकट होता है, जो पलटा के बाद लंबे समय तक बना रहता है।
कफ प्रतिवर्त वेगस तंत्रिका का मुख्य फुफ्फुसीय प्रतिवर्त है.

ब्रोन्किओल रिसेप्टर्स से रिफ्लेक्सिस।

कई माइलिनेटेड रिसेप्टर्स इंट्रापल्मोनरी ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स के उपकला में स्थित होते हैं। इन रिसेप्टर्स की जलन से हाइपरपेनिया, ब्रोन्कोकन्स्ट्रिक्शन, लेरिन्जियल संकुचन और बलगम का हाइपरसेक्रिशन होता है, लेकिन कभी भी खांसी के साथ नहीं होता है। रिसेप्टर्स सबसे ज्यादा हैं तीन प्रकार की उत्तेजनाओं के प्रति संवेदनशील:

1. तम्बाकू का धुआँ, असंख्य निष्क्रिय और परेशान करने वाले रसायन;
2. गहरी साँस लेने के दौरान वायुमार्ग की क्षति और यांत्रिक खिंचाव, साथ ही न्यूमोथोरैक्स, एटेलेक्टासिस, और ब्रोन्कोकन्स्ट्रिक्टर्स की क्रिया;
3. फुफ्फुसीय अन्त: शल्यता, फुफ्फुसीय केशिका उच्च रक्तचाप और फुफ्फुसीय एनाफिलेक्टिक घटनाएँ।

जे-रिसेप्टर्स से रिफ्लेक्सिस।

वायुकोशीय सेप्टा मेंकेशिकाओं के संपर्क में हैं विशेष जे रिसेप्टर्स. ये रिसेप्टर्स विशेष रूप से हैं अंतरालीय शोफ, फुफ्फुसीय शिरापरक उच्च रक्तचाप, माइक्रोएम्बोलिज्म, परेशान करने वाली गैसों के प्रति संवेदनशीलऔर साँस द्वारा लिए जाने वाले मादक पदार्थ, फिनाइल डिगुआनाइड (इस पदार्थ के अंतःशिरा प्रशासन के साथ)।

जे रिसेप्टर्स की उत्तेजना शुरू में एपनिया का कारण बनती है, फिर सतही टैचीपनिया, हाइपोटेंशन और ब्रैडीकार्डिया।

हियरिंग-ब्रेउर रिफ्लेक्स।

संवेदनाहारी पशु में फेफड़ों की सूजन प्रतिवर्ती रूप से साँस लेने को रोकती है और साँस छोड़ने का कारण बनती है. वेगस तंत्रिकाओं का संक्रमण प्रतिवर्त को समाप्त कर देता है। ब्रोन्कियल मांसपेशियों में स्थित तंत्रिका अंत फेफड़े के खिंचाव रिसेप्टर्स की भूमिका निभाते हैं। उन्हें फेफड़ों के धीरे-धीरे अनुकूल होने वाले खिंचाव रिसेप्टर्स के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जो वेगस तंत्रिका के माइलिनेटेड फाइबर द्वारा संक्रमित होते हैं।

हेरिंग-ब्रेउर रिफ्लेक्स सांस लेने की गहराई और आवृत्ति को नियंत्रित करता है. मनुष्यों में, 1 एल से अधिक ज्वारीय मात्रा के लिए इसका शारीरिक महत्व है (उदाहरण के लिए) शारीरिक गतिविधि के दौरान). एक जागृत वयस्क में, स्थानीय एनेस्थीसिया का उपयोग करके अल्पकालिक द्विपक्षीय वेगस तंत्रिका नाकाबंदी सांस लेने की गहराई या दर को प्रभावित नहीं करती है।
नवजात शिशुओं में, हेरिंग-ब्रेउर रिफ्लेक्स जन्म के बाद पहले 3-4 दिनों में ही स्पष्ट रूप से प्रकट होता है।

श्वास का प्रोप्रियोसेप्टिव नियंत्रण।

छाती के जोड़ों में रिसेप्टर्स सेरेब्रल कॉर्टेक्स को आवेग भेजते हैंऔर छाती की गतिविधियों और ज्वारीय मात्रा के बारे में जानकारी का एकमात्र स्रोत हैं।

इंटरकोस्टल मांसपेशियों और कुछ हद तक डायाफ्राम में बड़ी संख्या में मांसपेशी स्पिंडल होते हैं. इन रिसेप्टर्स की गतिविधि निष्क्रिय मांसपेशियों में खिंचाव, आइसोमेट्रिक संकुचन और इंट्राफ्यूज़ल मांसपेशी फाइबर के पृथक संकुचन के दौरान प्रकट होती है। रिसेप्टर्स रीढ़ की हड्डी के संबंधित खंडों को संकेत भेजते हैं। श्वसन या निःश्वसन मांसपेशियों के अपर्याप्त छोटा होने से मांसपेशी स्पिंडल से आवेग बढ़ जाता है, जो मोटर न्यूरॉन्स के माध्यम से मांसपेशी बल को खुराक देता है।

श्वास की केमोरेफ्लेक्सिस।

ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दबाव O2 की खपत और CO2 रिलीज में महत्वपूर्ण बदलावों के बावजूद, मनुष्यों और जानवरों के धमनी रक्त में (Po2 और Pco2) काफी स्थिर स्तर पर बना हुआ है। हाइपोक्सिया और रक्त पीएच में कमी ( अम्लरक्तता) कारण बढ़ा हुआ वेंटिलेशन(हाइपरवेंटिलेशन), और हाइपरॉक्सिया और बढ़ा हुआ रक्त pH ( क्षारमयता) - वेंटिलेशन में कमी(हाइपोवेंटिलेशन) या एप्निया। शरीर के आंतरिक वातावरण में O2, CO2 और pH की सामान्य सामग्री पर नियंत्रण परिधीय और केंद्रीय रसायन रिसेप्टर्स द्वारा किया जाता है।

पर्याप्त प्रोत्साहनपरिधीय रसायनग्राहकों के लिए है धमनी रक्त Po2 में कमी, कुछ हद तक, Pco2 और pH में वृद्धि, और केंद्रीय केमोरिसेप्टर्स के लिए - मस्तिष्क के बाह्य कोशिकीय द्रव में H+ की सांद्रता में वृद्धि।

धमनी (परिधीय) रसायनग्राही।

परिधीय रसायनग्राही कैरोटिड और महाधमनी निकायों में पाया जाता है. सिनोकैरोटिड और महाधमनी तंत्रिकाओं के साथ धमनी केमोरिसेप्टर्स से सिग्नल शुरू में मेडुला ऑबोंगटा के एकान्त प्रावरणी के नाभिक के न्यूरॉन्स तक पहुंचते हैं, और फिर श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स पर स्विच करते हैं। Pao2 में कमी के लिए परिधीय रसायन रिसेप्टर्स की प्रतिक्रिया बहुत तेज़ है, लेकिन अरेखीय है। 80-60 मिमी एचजी की सीमा में Pao2 के साथ। (10.6-8.0 केपीए) वेंटिलेशन में थोड़ी वृद्धि होती है, और जब पीएओ2 50 मिमी एचजी से नीचे होता है। (6.7 केपीए) गंभीर हाइपरवेंटिलेशन होता है।

Paco2 और रक्त पीएच केवल धमनी केमोरिसेप्टर्स पर हाइपोक्सिया के प्रभाव को प्रबल करते हैं और इस प्रकार के श्वसन केमोरिसेप्टर्स के लिए पर्याप्त उत्तेजना नहीं हैं।
धमनी केमोरिसेप्टर्स की प्रतिक्रिया और हाइपोक्सिया के लिए श्वसन। धमनी रक्त में O2 की कमी परिधीय केमोरिसेप्टर्स का मुख्य उत्तेजक है। जब Pao2 400 mmHg से ऊपर होता है तो सिनोकैरोटीड तंत्रिका के अभिवाही तंतुओं में आवेग गतिविधि बंद हो जाती है। (53.2 केपीए)। नॉर्मोक्सिया में, सिनोकैरोटीड तंत्रिका के निर्वहन की आवृत्ति उनकी अधिकतम प्रतिक्रिया का 10% है, जो लगभग 50 मिमी एचजी के पीएओ 2 पर देखी जाती है। और नीचे। हाइलैंड्स के मूल निवासियों में हाइपोक्सिक श्वसन प्रतिक्रिया व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है और हाइलैंड्स (3500 मीटर और ऊपर) में उनके अनुकूलन की शुरुआत के बाद मैदानी इलाकों के निवासियों में लगभग 5 साल बाद गायब हो जाती है।

केंद्रीय रसायनग्राही.

केंद्रीय रसायनग्राहकों का स्थान निश्चित रूप से स्थापित नहीं किया गया है। शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि ऐसे कीमोरिसेप्टर मेडुला ऑबोंगटा के रोस्ट्रल भागों में इसकी उदर सतह के पास, साथ ही पृष्ठीय श्वसन नाभिक के विभिन्न क्षेत्रों में स्थित होते हैं।
केंद्रीय केमोरिसेप्टर्स की उपस्थिति काफी सरलता से सिद्ध होती है: प्रायोगिक जानवरों में सिनोकैरोटीड और महाधमनी तंत्रिकाओं के संक्रमण के बाद, श्वसन केंद्र की हाइपोक्सिया के प्रति संवेदनशीलता गायब हो जाती है, लेकिन हाइपरकेनिया और एसिडोसिस के लिए श्वसन प्रतिक्रिया पूरी तरह से संरक्षित रहती है। मेडुला ऑबोंगटा के ठीक ऊपर ब्रेनस्टेम का संक्रमण इस प्रतिक्रिया की प्रकृति को प्रभावित नहीं करता है।

पर्याप्त प्रोत्साहनकेंद्रीय रसायनग्राहकों के लिए है मस्तिष्क के बाह्य कोशिकीय द्रव में H* सांद्रता में परिवर्तन. केंद्रीय केमोरिसेप्टर्स के क्षेत्र में थ्रेशोल्ड पीएच बदलाव के नियामक का कार्य रक्त-मस्तिष्क बाधा की संरचनाओं द्वारा किया जाता है, जो रक्त को मस्तिष्क के बाह्य तरल पदार्थ से अलग करता है। इस अवरोध के माध्यम से, O2, CO2 और H+ को रक्त और मस्तिष्क के बाह्य कोशिकीय तरल पदार्थ के बीच ले जाया जाता है। मस्तिष्क के आंतरिक वातावरण से रक्त-मस्तिष्क बाधा की संरचनाओं के माध्यम से रक्त प्लाज्मा में CO2 और H+ का परिवहन एंजाइम कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की भागीदारी से नियंत्रित होता है।
CO2 के प्रति श्वसन प्रतिक्रिया। हाइपरकेनिया और एसिडोसिस उत्तेजित करते हैं, और हाइपोकेनिया और अल्कलोसिस केंद्रीय केमोरिसेप्टर्स को रोकते हैं।

वायुमार्ग को ऊपरी और निचले में विभाजित किया गया है। ऊपरी हिस्से में नासिका मार्ग, नासोफरीनक्स शामिल हैं, निचले हिस्से में स्वरयंत्र, श्वासनली और ब्रांकाई शामिल हैं। श्वासनली, ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स फेफड़ों के संवाहक क्षेत्र हैं। टर्मिनल ब्रांकिओल्स को संक्रमण क्षेत्र कहा जाता है। इनमें अल्प संख्या में एल्वियोली होती हैं, जो गैस विनिमय में छोटा योगदान देती हैं। वायुकोशीय नलिकाएं और वायुकोशीय थैली विनिमय क्षेत्र से संबंधित हैं।

नाक से सांस लेना शारीरिक है। ठंडी हवा में सांस लेते समय, नाक के म्यूकोसा के जहाजों का प्रतिवर्ती फैलाव और नाक मार्ग का संकुचन होता है। यह बेहतर वायु तापन को बढ़ावा देता है। इसका जलयोजन श्लेष्म झिल्ली की ग्रंथि कोशिकाओं द्वारा स्रावित नमी के साथ-साथ केशिका दीवार के माध्यम से फ़िल्टर की गई नमी और पानी के कारण होता है। नासिका मार्ग में वायु शुद्धि श्लेष्म झिल्ली पर धूल के कणों के जमने के कारण होती है।

वायुमार्ग में सुरक्षात्मक श्वास संबंधी प्रतिक्रियाएँ होती हैं। जब चिड़चिड़े पदार्थों वाली हवा में सांस ली जाती है, तो प्रतिवर्ती मंदी होती है और सांस लेने की गहराई कम हो जाती है। साथ ही, ग्लोटिस सिकुड़ जाता है और ब्रांकाई की चिकनी मांसपेशियां सिकुड़ जाती हैं। जब स्वरयंत्र, श्वासनली और ब्रांकाई के श्लेष्म झिल्ली के उपकला के उत्तेजक रिसेप्टर्स चिढ़ जाते हैं, तो उनसे आवेग ऊपरी स्वरयंत्र, ट्राइजेमिनल और वेगस तंत्रिकाओं के अभिवाही तंतुओं के साथ श्वसन केंद्र के श्वसन न्यूरॉन्स तक पहुंचते हैं। गहरी सांस चलती है. फिर स्वरयंत्र की मांसपेशियां सिकुड़ जाती हैं और ग्लोटिस बंद हो जाता है। निःश्वसन न्यूरॉन्स सक्रिय हो जाते हैं और उच्छ्वास शुरू हो जाता है। और चूँकि ग्लोटिस बंद हो जाता है, फेफड़ों में दबाव बढ़ जाता है। एक निश्चित समय पर, ग्लोटिस खुल जाता है और हवा फेफड़ों से तेज गति से बाहर निकलती है। खांसी आ जाती है. ये सभी प्रक्रियाएं मेडुला ऑबोंगटा के कफ केंद्र द्वारा समन्वित होती हैं। जब धूल के कण और परेशान करने वाले पदार्थ ट्राइजेमिनल तंत्रिका के संवेदनशील अंत को प्रभावित करते हैं, जो नाक के म्यूकोसा में स्थित होते हैं, तो छींक आती है। छींक आने पर सबसे पहले साँस लेने का केंद्र भी सक्रिय हो जाता है। फिर नाक के माध्यम से एक मजबूर साँस छोड़ना होता है।

शारीरिक, कार्यात्मक और वायुकोशीय मृत स्थान हैं। वायुमार्ग का आयतन शारीरिक है - नासोफरीनक्स, स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रांकाई, ब्रोन्किओल्स। इसमें कोई गैस विनिमय नहीं होता है। एल्वियोलर डेड स्पेस से तात्पर्य एल्वियोली के उस आयतन से है जो हवादार नहीं है या उनकी केशिकाओं में रक्त का प्रवाह नहीं होता है। इसलिए, वे गैस विनिमय में भी भाग नहीं लेते हैं। कार्यात्मक मृत स्थान शारीरिक और वायुकोशीय का योग है। एक स्वस्थ व्यक्ति में वायुकोशीय मृत स्थान का आयतन बहुत कम होता है। इसलिए, संरचनात्मक और कार्यात्मक स्थानों का आकार लगभग समान है और ज्वारीय मात्रा का लगभग 30% है। औसतन 140 मि.ली. जब फेफड़ों में वेंटिलेशन और रक्त की आपूर्ति बाधित होती है, तो कार्यात्मक मृत स्थान की मात्रा शारीरिक की तुलना में काफी अधिक होती है। वहीं, सांस लेने की प्रक्रिया में शारीरिक मृत स्थान महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसमें हवा को गर्म किया जाता है, आर्द्र किया जाता है और धूल और सूक्ष्मजीवों से साफ किया जाता है। यहां श्वसन सुरक्षात्मक सजगताएं बनती हैं - खांसना, छींकना। यह वह जगह है जहां गंध का अनुभव होता है और ध्वनियां उत्पन्न होती हैं।

वायुमार्ग को ऊपरी और निचले में विभाजित किया गया है। ऊपरी हिस्से में नासिका मार्ग, नासोफरीनक्स शामिल हैं, निचले हिस्से में स्वरयंत्र, श्वासनली और ब्रांकाई शामिल हैं। श्वासनली, ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स फेफड़ों के संवाहक क्षेत्र हैं। टर्मिनल ब्रांकिओल्स को संक्रमण क्षेत्र कहा जाता है। इनमें अल्प संख्या में एल्वियोली होती हैं, जो गैस विनिमय में छोटा योगदान देती हैं। वायुकोशीय नलिकाएं और वायुकोशीय थैली विनिमय क्षेत्र से संबंधित हैं।

नाक से सांस लेना शारीरिक है। ठंडी हवा में सांस लेते समय, नाक के म्यूकोसा के जहाजों का प्रतिवर्ती फैलाव और नाक मार्ग का संकुचन होता है। यह बेहतर वायु तापन को बढ़ावा देता है। इसका जलयोजन श्लेष्म झिल्ली की ग्रंथि कोशिकाओं द्वारा स्रावित नमी के साथ-साथ केशिका दीवार के माध्यम से फ़िल्टर की गई नमी और पानी के कारण होता है। नासिका मार्ग में वायु शुद्धि श्लेष्म झिल्ली पर धूल के कणों के जमने के कारण होती है।

वायुमार्ग में सुरक्षात्मक श्वास संबंधी प्रतिक्रियाएँ होती हैं। जब चिड़चिड़े पदार्थों वाली हवा में सांस ली जाती है, तो प्रतिवर्ती मंदी होती है और सांस लेने की गहराई कम हो जाती है। साथ ही, ग्लोटिस सिकुड़ जाता है और ब्रांकाई की चिकनी मांसपेशियां सिकुड़ जाती हैं। जब स्वरयंत्र, श्वासनली और ब्रांकाई के श्लेष्म झिल्ली के उपकला के उत्तेजक रिसेप्टर्स चिढ़ जाते हैं, तो उनसे आवेग ऊपरी स्वरयंत्र, ट्राइजेमिनल और वेगस तंत्रिकाओं के अभिवाही तंतुओं के साथ श्वसन केंद्र के श्वसन न्यूरॉन्स तक पहुंचते हैं। गहरी सांस चलती है. फिर स्वरयंत्र की मांसपेशियां सिकुड़ जाती हैं और ग्लोटिस बंद हो जाता है। निःश्वसन न्यूरॉन्स सक्रिय हो जाते हैं और उच्छ्वास शुरू हो जाता है। और चूँकि ग्लोटिस बंद हो जाता है, फेफड़ों में दबाव बढ़ जाता है। एक निश्चित समय पर, ग्लोटिस खुल जाता है और हवा फेफड़ों से तेज गति से बाहर निकलती है। खांसी आ जाती है. ये सभी प्रक्रियाएं मेडुला ऑबोंगटा के कफ केंद्र द्वारा समन्वित होती हैं। जब धूल के कण और परेशान करने वाले पदार्थ ट्राइजेमिनल तंत्रिका के संवेदनशील अंत को प्रभावित करते हैं, जो नाक के म्यूकोसा में स्थित होते हैं, तो छींक आती है। छींक आने पर सबसे पहले साँस लेने का केंद्र भी सक्रिय हो जाता है। फिर नाक के माध्यम से एक मजबूर साँस छोड़ना होता है।

शारीरिक, कार्यात्मक और वायुकोशीय मृत स्थान हैं। वायुमार्ग का आयतन शारीरिक है - नासोफरीनक्स, स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रांकाई, ब्रोन्किओल्स। इसमें कोई गैस विनिमय नहीं होता है। एल्वियोलर डेड स्पेस से तात्पर्य एल्वियोली के उस आयतन से है जो हवादार नहीं है या उनकी केशिकाओं में रक्त का प्रवाह नहीं होता है। इसलिए, वे गैस विनिमय में भी भाग नहीं लेते हैं। कार्यात्मक मृत स्थान शारीरिक और वायुकोशीय का योग है। एक स्वस्थ व्यक्ति में वायुकोशीय मृत स्थान का आयतन बहुत कम होता है। इसलिए, संरचनात्मक और कार्यात्मक स्थानों का आकार लगभग समान है और ज्वारीय मात्रा का लगभग 30% है। औसतन 140 मि.ली. जब फेफड़ों में वेंटिलेशन और रक्त की आपूर्ति बाधित होती है, तो कार्यात्मक मृत स्थान की मात्रा शारीरिक की तुलना में काफी अधिक होती है। वहीं, सांस लेने की प्रक्रिया में शारीरिक मृत स्थान महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसमें हवा को गर्म किया जाता है, आर्द्र किया जाता है और धूल और सूक्ष्मजीवों से साफ किया जाता है। यहां श्वसन सुरक्षात्मक सजगताएं बनती हैं - खांसना, छींकना। यह वह जगह है जहां गंध का अनुभव होता है और ध्वनियां उत्पन्न होती हैं।

छींक आनाएक बिना शर्त प्रतिवर्त है जिसकी मदद से नाक गुहा से धूल, विदेशी कण, बलगम, कास्टिक रसायनों के वाष्प आदि को हटा दिया जाता है। इसके कारण शरीर उन्हें अन्य श्वसन पथों में प्रवेश करने से रोकता है। इस प्रतिवर्त के रिसेप्टर्स नाक गुहा में स्थित होते हैं, और इसका केंद्र मेडुला ऑबोंगटा में होता है। नाक बहने के साथ छींक आना किसी संक्रामक रोग का लक्षण भी हो सकता है। छींकते समय नाक से हवा की धारा के साथ कई वायरस और बैक्टीरिया निकलते हैं। यह शरीर को संक्रामक एजेंटों से मुक्त करता है, लेकिन संक्रमण के प्रसार में योगदान देता है। इसीलिए, जब आप छींकें तो अपनी नाक को रुमाल से अवश्य ढकें।

खाँसी- यह एक सुरक्षात्मक बिना शर्त प्रतिवर्त भी है जिसका उद्देश्य मौखिक गुहा के माध्यम से धूल, विदेशी कणों को हटाना है यदि वे स्वरयंत्र, ग्रसनी, श्वासनली या ब्रांकाई, थूक में प्रवेश कर गए हैं, जो श्वसन पथ की सूजन के दौरान बनता है। संवेदनशील कफ रिसेप्टर्स श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली में निहित होते हैं। इसका केंद्र मेडुला ऑब्लांगेटा में होता है। साइट से सामग्री

धूम्रपान करने वालों में, सुरक्षात्मक कफ रिफ्लेक्स सबसे पहले तंबाकू के धुएं से इसके रिसेप्टर्स की जलन के माध्यम से मजबूत होता है। इसलिए उन्हें लगातार खांसी आती रहती है. हालाँकि, कुछ समय बाद, ये रिसेप्टर्स सिलिअरी और स्रावी कोशिकाओं के साथ मर जाते हैं। खांसी गायब हो जाती है, और धूम्रपान करने वालों द्वारा लगातार उत्पन्न होने वाला बलगम वायुमार्ग में बना रहता है, जो सुरक्षा से वंचित रहता है। इससे पूरे श्वसन तंत्र में गंभीर सूजन संबंधी घाव हो जाते हैं। धूम्रपान करने वालों को क्रोनिक ब्रोंकाइटिस होता है। धूम्रपान करने वाला व्यक्ति श्वासनली में बलगम जमा होने के कारण नींद के दौरान जोर-जोर से खर्राटे लेता है।

इस पृष्ठ पर निम्नलिखित विषयों पर सामग्री है:

• ज्वारीय मात्रा श्वसन केंद्र सुरक्षात्मक श्वास प्रतिवर्त संक्षेप में

• छींकने और खांसने में कौन सी प्रतिक्रियाएँ शामिल हैं?

• उसे छींक आई और उसकी श्वसन नली में कफ आ गया।

• छींकने और खांसने की सुरक्षात्मक श्वास संबंधी प्रतिक्रियाएँ

इस सामग्री के बारे में प्रश्न:

अब यह स्थापित हो गया है कि किसी भी आंत या दैहिक तंत्रिका की जलन श्वास को प्रभावित कर सकती है और श्वसन संबंधी सजगता में कई अभिवाही मार्ग शामिल होते हैं। छाती के अंगों से उत्पन्न होने वाली कम से कम नौ श्वसन प्रतिक्रियाएं होती हैं, और उनमें से पांच की काफी सराहना की जाती है और विशेष उल्लेख के योग्य हैं।

ब्लोट रिफ्लेक्स(हेरिंग-ब्रेउर)। हेरिंग और ब्रेउर ने 1868 में दिखाया कि जहां फेफड़ों को फुलाए रखने से संवेदनाहारी जानवरों में श्वसन दर कम हो जाती है, वहीं फेफड़ों को फुलाकर रखने से विपरीत प्रभाव पड़ता है। वैगोटॉमी इन प्रतिक्रियाओं के विकास को रोकता है, जो उनकी प्रतिवर्त उत्पत्ति को साबित करता है; 1933 में एड्रियन ने दिखाया कि यह प्रतिवर्त फेफड़ों में खिंचाव रिसेप्टर्स के माध्यम से किया जाता है, जो एनकैप्सुलेटेड नहीं होते हैं और माना जाता है कि ये चिकनी मांसपेशियों के अंत होते हैं, जो आमतौर पर ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स की दीवारों में स्थित होते हैं। सूजन प्रतिवर्त नवजात शिशुओं में मौजूद होता है, लेकिन वर्षों में कमजोर हो जाता है। जब श्वसन के रासायनिक विनियमन की भूमिका स्थापित की गई तो इसका महत्व पृष्ठभूमि में फीका पड़ गया। वर्तमान में, इसे केवल कई रासायनिक और तंत्रिका तंत्रों में से एक माना जाता है जो श्वास को नियंत्रित करते हैं। जाहिर है, यह ब्रोन्कियल मांसपेशियों के स्वर को प्रभावित करता है।

पतन प्रतिवर्त. फेफड़ों का ढहना श्वसन ब्रोन्किओल्स में या उसके बाहर स्थित रिसेप्टर्स के एक समूह को सक्रिय करके श्वसन को उत्तेजित करता है। पतन प्रतिवर्त की सटीक भूमिका निर्धारित करना कठिन है, क्योंकि फेफड़ों के पतन से कई अन्य तंत्रों के माध्यम से श्वास भी बदल जाती है। यद्यपि सामान्य श्वास में पतन प्रतिवर्त के प्रभाव की सीमा स्पष्ट नहीं है, यह फेफड़ों के जबरन पतन और एटेलेक्टासिस में महत्वपूर्ण होने की संभावना है, इन परिस्थितियों में इसकी कार्रवाई से प्रेरणा की आवृत्ति और बल बढ़ जाता है। वेगोटॉमी आमतौर पर जानवरों में कोलैप्स रिफ्लेक्स से राहत दिलाती है।

विरोधाभासी प्रतिवर्त. 1889 में हेड ने दिखाया कि वेगस तंत्रिका की आंशिक नाकाबंदी (ठंड के बाद पुनर्प्राप्ति अवधि के दौरान) के साथ खरगोशों में फेफड़ों की मुद्रास्फीति मुद्रास्फीति पलटा नहीं देती है, बल्कि, इसके विपरीत, डायाफ्राम के लंबे और शक्तिशाली संकुचन की ओर ले जाती है। वेगस को पार करने से रिफ्लेक्स को राहत मिलती है और चूंकि इसकी क्रिया सामान्य मुद्रास्फीति रिफ्लेक्स के विपरीत होती है, इसलिए इसे "विरोधाभासी" कहा जाता है। दो अवलोकन विरोधाभासी प्रतिवर्त के लिए संभावित शारीरिक भूमिका का समर्थन करते हैं। कभी-कभी गहरी साँसें, जो सामान्य शांत श्वास को रोकती हैं और माइक्रोएटेलेक्टैसिस को रोकती प्रतीत होती हैं जो अन्यथा हो सकती हैं, वेगोटॉमी के बाद गायब हो जाती हैं और माना जाता है कि यह विरोधाभासी प्रतिवर्त के साथ जुड़ा हुआ है। क्रॉस एट अल. जब नवजात शिशुओं के फेफड़े पहले 5 दिनों में फूल जाते थे तो ऐंठन भरी आहें देखी गईं। उन्होंने सुझाव दिया कि इस मामले में तंत्र विरोधाभासी प्रतिवर्त के समान है और नवजात फेफड़े को वातन प्रदान कर सकता है।

चिड़चिड़ापन सजगता. कफ प्रतिवर्त श्वासनली और ब्रांकाई में उपउपकला रिसेप्टर्स से जुड़ा होता है। इन रिसेप्टर्स के समूह आमतौर पर श्वासनली और ब्रोन्कियल द्विभाजन (श्वसन ब्रोन्किओल्स के समीपस्थ अंत तक) की पिछली दीवार पर मौजूद होते हैं और कैरिना में सबसे अधिक संख्या में होते हैं। स्थानीय एनेस्थीसिया के तहत एक अच्छी ब्रोंकोस्कोपी करने के लिए, श्वासनली द्विभाजन का पर्याप्त एनेस्थीसिया आवश्यक है।

यांत्रिक या रासायनिक उत्तेजनाओं के साँस लेने से ग्लोटिस और ब्रोंकोस्पज़म का पलटा बंद हो जाता है। यह संभावना है कि ब्रोन्कियल दीवार में एक परिधीय आंतरिक प्रतिवर्त चाप होता है जिसमें एक केंद्रीय घटक वेगस तंत्रिका के माध्यम से कार्य करता है।

फुफ्फुसीय संवहनी प्रतिवर्त. बिल्लियों और कुत्तों के फेफड़ों की वाहिकाओं में दबाव बढ़ने से हाइपोटेंशन के साथ त्वरित उथली श्वास की उपस्थिति होती है। इस क्रिया को वेगोटॉमी द्वारा रोका जा सकता है और यह तब अधिक प्रकट होता है जब धमनी बिस्तर के बजाय शिरापरक खिंचाव होता है। रिसेप्टर्स का सटीक स्थान अभी तक स्थापित नहीं किया गया है, हालांकि हाल के साक्ष्य बताते हैं कि वे फुफ्फुसीय नसों या केशिकाओं में स्थित हैं।

जानवरों और मनुष्यों में मल्टीपल पल्मोनरी एम्बोलिज्म के साथ, लंबे समय तक, तेज़, उथली श्वास होती है। जानवरों में, वेगोटॉमी द्वारा यह प्रभाव उलट दिया जाता है। इस श्वसन प्रतिवर्त के साथ-साथ, एम्बोलिज्म कई अन्य परिवर्तनों का कारण बनता है जो श्वास को प्रभावित करते हैं। इनमें रक्तचाप में गिरावट और हृदय गति में वृद्धि, सामान्यीकृत फुफ्फुसीय वाहिका-आकर्ष और संभावित शोफ, फेफड़ों के अनुपालन में कमी और वायु प्रवाह के प्रति प्रतिरोध में वृद्धि शामिल है। चूंकि 5-हाइड्रॉक्सीट्रिप्टामाइन का प्रशासन एम्बोलिज्म की क्रिया से काफी मिलता-जुलता है, इसलिए ऐसा माना जाता है कि यह पदार्थ संवहनी थ्रोम्बी के निर्माण के दौरान जारी होता है, संभवतः प्लेटलेट्स से। यह पूर्ण व्याख्या नहीं है, इस तथ्य से समर्थित है कि एंटी-5-हाइड्रॉक्सीट्रिप्टामाइन दवाएं एम्बोलिक घटनाओं को उलटने में केवल आंशिक रूप से प्रभावी हैं।

ऊपरी श्वसन पथ में सजगता. वे मुख्यतः सुरक्षात्मक हैं। छींकना और खांसना स्पष्ट प्रतिवर्ती प्रयास हैं। छींकना नाक में जलन की प्रतिक्रिया है, लेकिन यह तब भी हो सकता है जब तेज रोशनी अचानक रेटिना पर पड़ती है। खांसी ग्रसनी से नीचे की ओर स्थित भागों की जलन की प्रतिक्रिया है। क्लोजर (गैग) रिफ्लेक्स अवांछित पदार्थों को अन्नप्रणाली में प्रवेश करने से रोकता है, लेकिन साथ ही ग्लोटिस भी बंद हो जाता है। ऐसी रिपोर्टें हैं कि ब्रोन्कोकन्स्ट्रिक्टर निरोधात्मक हृदय गतिविधि और वासोमोटर रिफ्लेक्सिस नाक या ग्रसनी की जलन के परिणामस्वरूप होते हैं।

अन्य श्वास संबंधी प्रतिक्रियाएँ. श्वसन की मांसपेशियों, कंडराओं और जोड़ों से, हृदय और प्रणालीगत परिसंचरण से, पाचन तंत्र से, दर्द और तापमान रिसेप्टर्स से, साथ ही कुछ पोस्टुरल रिफ्लेक्सिस, सभी श्वास को प्रभावित कर सकते हैं। त्वचा पर अचानक ठंड लगने के बाद हवा के लिए हाँफना इसका एक जाना-माना उदाहरण है।

श्वसन संबंधी सजगता के विस्तृत विवरण के लिए, हम पाठक को विडिकोम्बे समीक्षा का संदर्भ देते हैं।