Бодрствование

Сон

Как регулируется дыхание в состоянии сознания?

Вероятно, не за счет двуокиси углерода! Обычно при спонтанном дыхании величина CO₂ ниже значений, необходимых для включения рефлекторного механизма. Стимулы, действующие в сознании, включают в себя компоненты волевой активности, эмоцио­нального состояния и общего бодрствования.

Дыхательная мускулатура имеет, по крайней мере, два пути регуляции. Волевой кон­троль коры головного мозга проходит через дорзолатеральные пути спинного мозга к контралатеральным респираторным моторным нейронам. Автоматическая регуляция, осуществляемая продолговатым мозгом, происходит посредством вентролатеральных путей [19].

Потеря волевой активности наступает одновременно с наступлением сна или утра­той сознания [20], т.е. происходит прекращение кортикального воздействия на дыха­ние [21]. Дыхание становится поверхностным [22], периодически приобретает нерегу­лярный и атаксичный характер [23]. Реальное состояние сна играет при этом более важ­ную роль, чем стимулы, которые поддерживают состояние бодрствования [24,25]. В со­стоянии сна бодрствование и вентиляция тесно связаны между собой [26]. Быстрое за­сыпание может привести к нестабильности дыхания [27].

В не-REM стадии сна пассивная гипервентиляция вызывает апноэ так же, как и во время анестезии [12,28]. Пороговое значение СО2 для восстановления дыхания доста­точно невелико, около 3 мм рт.ст., или 0,5 КРа [28,29]. В REM-стадии сна в эксперименте на собаках после гипервентиляциии наступления остановки дыхания не наступало, что соответствует отсутствию центрального апноэ и периодического дыхания у людей во время RЕМ-стадии сна [30].

Некоторые методики позволяют распознать изменения ответа на СО₂, когда пациент находится в состоянии бодрствования и гипокапнии [31], другие находят, что у пациентов со вспомогательной вентиляцией [32] ответ носит скорее постепенный характер, нежели пороговый. Исследования в этой сфере затруднены, поскольку характер ответа в значи­тельной степени зависит от "сознательной" или "послеразрядовой" гипервентиля­ции [33]. В состоянии бодрствования инспираторная активность может тормозиться под­держкой по давлению [34], но рефлекторный путь не ясен, хотя, вероятно, не через мус­кулатуру грудной стенки.

Для пациентов с сердечной [35] недостаточностью характерен более низкий порог СО₂, что, по-видимому, объясняет, почему при наступлении сна у них отмечается нерегу­лярное дыхание. Во время сна дыхание у них становится более регулярным при гипероксии и гиперкапнии, однако, это не приводит к углублению сна и вызывает увеличение симпатической стимуляции[36].

Существуют ли условия, при которых в состоянии бодрствования только хемореф-лексы являются стимуляторами дыхания? Вероятно, да, но достаточно редко: "состояние покоя без стимуляции" [37] можно наблюдать в течение короткого промежутка времени перед наступлением сна, или при наличии стимулов, прерывающих его. Даже взгляда на определенный объект или мысли о предстоящей физической нагрузке бывает достаточ­но, чтобы вызвать стимуляцию дыхания! Конечно, многие факторы оказывают сильное

влияние на дыхание и изменяют порог, в частности, страх и боль. Во время обезболива­ния летучими анестетиками хирургическая стимуляция снижает порог, когда двуокись углерода начинает стимулировать дыхание, но не влияет на CU2 ответ [38-40]. У пациен­тов при сохраненном сознании экспериментальная боль стимулирует дыхание и умень­шает угнетающее воздействие опиоидов [41], и во время анестезии наблюдается мед­ленно нарастающая стимуляция дыхания, по крайней мере, в течение минуты после кож­ного разреза [42].

Что происходит, когда значения концентрации СO₂ находятся ниже порога срабаты­вания? По-видимому, дыхательный водитель ритма при этом останавливается в фазе вы­доха. Мускулатура выдоха тонически активна и фазные изменения наступают только то­гда, когда увеличивается уровень СО₂ и, начинается процесс дыхания [16]. Включение дыхательного цикла происходит с началом движения грудной клетки внутрь, что указыва­ет на наступление тонической активности. Активность хеморецепторов во время апноэ оказывает непосредственное воздействие на эту активность [43].

Дата добавления: 2014-01-03