Условно-рефлекторная (произвольная) регуляция дыхания

В. Механорецепторы грудной клетки, межреберных мышц

Рефлексы от этих проприорецепторов (межреберные, мышцы живота) участвуют в координации дыхательных движений.

Они содержат в своем составе мышечные веретена и сухожильные тельца Гольджи. Импульсы от них, в основном, распространяются к спинальным центрам дыхательных мышц.

Значения этих сегментарных рефлексов заключается в автоматической регуляции силы сокращения в зависимости от исходной длины мышц и сопротивления. Таким образом, достигается соответствие механических параметров дыхания и степени сопротивления дыхательной системы.

Как уже отмечалось, в начале курса изучения этой темы дыхание является самой «человеческой» из всех висцеральных функций организма. Произвольное управление основано на корковом представительстве проприоцептивного анализатора дыхательных мышц и контроля (влияния) на них со стороны коры БПГМ; это:

- Кортико-бульбарные пути; подкорковые структуры через ретикулярную формацию ствола мозга.

Высокая кортикализация функций у человека обуславливает известную независимость регуляции дыхания от хеморецептивного и механорецептивного стимула, паттерны дыхания.

Это влияние обеспечивает приспособление дыхания к изменяющимся условиям окружающей среды и жизнедеятельности организма – т.н. поведенческая регуляция дыхания.

Изменения дыхания сопровождают также психические процессы (эмоции, внимание).

Характерные изменения дыхания при различных уровнях бодрствования (сон – вплоть до длительной остановки дыхания у детей и стариков).

Сложные изменения дыхания происходят при речи (фонация), приеме пищи и воды.

Специальных отделов коры больших полушарий, непосредственно влияющих на регуляцию дыхания не установлено.

Вместе с тем, отмечаются отчетливые изменения дыхания (в эксперименте) при раздражении соматосенсорной зоны.

Общее влияние коры связано в большей степени с тоническим тормозящим влиянием на деятельность дыхательного центра.

В эксперименте, возможно, выработать условные рефлексы у человека на изменение концентрации дыхательных смесей.

За счет условно-рефлекторных изменений осуществляется опережающая регуляция (предстартовое состояние) дыхания.

Влияние коры проявляется и в условиях произвольной задержки дыхания (апноэ).

Этот тест (время задержки) широко используется в качестве пробы для определения функций системы дыхания.

Длительная задержка в определенный момент, именуемый точкой срыва – обязательно! прерывается. При этом человек испытывает неопределимый позыв (императивный стимул) и непроизвольно возобновляет дыхание. В точке срыва Расо₂ ↑ с 40 до50 мм.рт.ст; Рао₂ с 100 до 75 мм.рт.ст.

Аналогичное состояние (императивный стимул) возникает при произвольной гиповентиляции, не более 10 минут (И.С.Бреслов, 1975), после чего обычное дыхание обязательно! непроизвольно восстанавливается (см. система произвольного дыхания). Характерно, что срыв заданного гиповентиляционнного режима дыхания наступает при уровне Расо₂ ровным таковому при срыве Апноэ. Таким образом, существует определенный минимально допустимый уровень (граница), выше которой дыхательное движение могут управляться произвольно, но ниже которой они полностью попадают под контроль автоматических (непроизвольных) гуморально-рефлекторных механизмов.

В основе формирования императивного стимула, выводящего дыхательные движения из-под произвольного контроля, лежит усиления хеморецептивной стимуляции в результате прогрессирующей гиперкапнии (не гипоксии). Гипоксия усиливает основной стимул.

Определенную роль в механизме срыва апноэ (кроме основного) могут быть иметь механорецептивные факторы (Солопов, 1997) – (глотательные движения, имитация дыхательных движений грудной клеткой, искусственная вибрация грудной клетки).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, произвольное управление дыхательными движениями у человека, связанное с изменением (уменьшением) естественного объема вентиляции и вызывающим нарушение газового состава внутренней среды ограничено (и хорошо, что ограничено) диапазоном интенсивность афферентной стимуляции ДЦ и увеличением его ритмической активности (императивный стимул). Основной компонент, которого – гиперкапническая хеморецепция, выводящая управление из под произвольного контроля и предотвращающая опасные для организма нарушения гомеостазиса. Гипоксический (! NВ) и механорецептивный компонент играют в этом случае вспомогательную роль (запрещение рекордов ныряния).

«1» июля 2008 г. доцент Ю.Н.КОРОЛЕВ

Дата добавления: 2015-06-27