Характеристика дыхательных нейронов

Это обеспечивается за счет установления в капиллярах легких газовое равновесие(неравновесия), обеспечивающего процессы синхронного массопереноса кислорода и СО2в легочном компартменте.

Состав альвеолярного воздуха (постоянство альвеолярной среды) определяет содержание и баланс О2и СО2в артериальной крови.

Регулируемые параметры

МОД = ДО * ЧД Интенсивность вентиляции определяется глубиной вдоха и частотой дыхания.

Холдейн пришел к выводу, что основным фактором регуляции дыхания является напряжение углекислоты в артериальной крови.

Его главный вывод о том, что повышение напряжения углекислоты в артериальной крови приводит к увеличению МОД, остался справедливым до настоящего времени.

Центральное звено (Дыхательный центр)

Дыхательный центр (1885 год Н.А. Миславский)

В начале ХIX века было показано, что в продолговатом мозге на дне IV желудочка расположены структуры, разрушение которых уколом иглы ведет к прекращению дыхания и гибели организма.

Этот небольшой участок мозга в нижнем углу ромбовидной ямки был назван дыхательным центром (ДЦ).

ДЦ осуществляет координированную ритмическую деятельность дыхательных межреберных мышц и диафрагмы.

ДЦ обеспечивает приспособление дыхания к меняющимся условиям окружающей и внутренней среды.

Дыхательный центр и его свойства

В физиологических условиях дыхательный центр получает афферентные сигналы от периферических и центральных хеморецепторов, сигнализирующих соответственно о парциальном давлении кислорода в крови и концентрации Н+ во внеклеточной жидкости мозга.

В период бодрствования деятельность дыхательного центра регулируется дополнительными сигналами, исходящими из различных структур ЦНС.

Химический, или гуморальный механизм контроля дыхания доминирует над нейрогенным.

Современная трактовка понятия «дыхательный центр»

Вместо термина "дыхательный центр" правильнее говорить о системе центральной регуляции дыхания, которая включает в себя структуры коры головного мозга, определенные зоны и ядра промежуточного, среднего, продолговатого мозга, варолиева моста, нейроны шейного и грудного отделов спинного мозга, центральные и периферические хеморецепторы, а также механорецепторы органов дыхания.

Своеобразие функции внешнего дыхания состоит в том, что она одновременно и автоматическая, и произвольно управляемая.

Функции дыхательного центра

Моторная или двигательная –сокращение дыхательных мышц.(Паттерн дыхания –длительность и особенности вдоха и выдоха)

Моторная функция адаптирует дыхание к потребностям организма при беге, плавании, поведенческих реакциях и др.

Гомеостатическая – изменение характера дыхания при сдвигах содержания кислорода и СО2 во внутренней среде организма. При изменении барометрического давления, адаптации к температуре, изменениям газовой среды.

Локализация дыхательного центра и функциональные свойства дыхательных нейронов

Локализация дорсальной и вентральной групп нейронов

Дыхательные нейроны.

Нейроны, активность которых соответствует фазам дыхательного цикла были названы дыхательными нейронами.

По связям

По возбуждающему стимулу

По активности в различные фазы дыхательного цикла

Ростральная ВДГ - инспираторные нейроны различных типов.

Каудальная часть – состоит только из экспираторных нейронов.

Все экспираторные нейроны направляют аксоны в спинной мозг.

При этом 40% экспираторных нейронов иннервирует внутренние межреберные мышцы, а 60% - мышцы брюшной стенки.

Диафрагмальные мотонейроны

ДМ образуют диафрагмальный нерв. Нейроны расположены узким столбом в медиальной части вентральных рогов от С3 до С5.

Диафрагмальный нерв состоит из 700-800 миелинизированных и более 1500 немиелинизированных волокон.

Мотонейроны сегментов спинного мозга, индуцирующие дыхательные мышцы.

На уровне С1-С2 вблизи латерального края промежуточногй зоны серого вещества находятся инспираторные нейроны, участвующие в регуляции активности межреберных и диафрагмальных мотонейронов.

Мотонейроны, иннервирующие межреберные мышцы, локализованы в сером веществе передних рогов от Т4до Т10.

Мотонейроны, иннервирующие мышцы брюшной стенки, локализованы в пределах вентральных рогов спинного мозга на уровне Т4 –L3.

Другие области локализации дыхательных нейронов

В мосту находятся два ядра дыхательных нейронов: медиальное парабранхиальное и ядро Шатра, которые называют пневмотаксическим центром.

В первом ядре находятся преимущественно инспираторные, экспираторные и фазавопереходные нейроны, во втором –инспираторные нейроны.

.

Нейроны ПТЦ получают информацию от бульбарного центра.

При нарушении связей с ним нейроны ПТЦ теряют свою активностьФизиологическая роль ПТЦ:1.стабилизация и ускорение ритма 2.облегчение переключения дыхательных фаз

Рефлекторная регуляция дыхания

В легких находятся три типа механорецепторов

(ирритантные, рецепторы растяжения гладких мышц дыхательных путей, J- рецепторы (эти рецепторы особо чувствительны к интерстициальному отеку)

Рефлексы со слизистой оболочки носа

Рефлексы с глотки

Рефлексы с гортани и трахеи

Рефлексы с рецепторов бронхиол.

Рефлекс Геринга-Брейера(контроль глубины и частоты дыхания, раздувание легких у наркотизи-рованных животных рефлекторно тормозит вдох и вызывает выдох).

Перерезка блуждающего нерва устраняет этот рефлекс).

Информация

К экспираторным нейронам

Перерезка блуждающего нерва

Гуморальная регуляция дыхания

Гуморальная регуляция дыхания

Главным физиологическим стимулом дыхательных центров является двуокись углерода. Регуляция дыхания обусловливает поддержание нормального содержания СО2в альвеолярном воздухе и артериальной крови.

Возрастание содержания СО2 в альвеолярном воздухе на 0,17% вызывает удвоение МОД, а вот снижение О2на 39-40% не вызывает существенных изменений МОД, а значит и МОК.

Опыт Фредерика Деятельность дыхательного центра зависит от состава крови, поступающей в мозг по общим сонным артериям

Хеморецепторы

Контроль за нормальным содержанием во внутренней среде организма О2, СО2, и рН осуществляется периферическими и центральными хеморецепторами.

Адекватным раздражителем для периферических хеморецепторов является уменьшение Ро2артериальной крови и увеличение Рсо2,а для центральных хеморецепторов – увеличение концентрации Н+во внеклеточной жидкости мозга.

Артериальные хеморецепторы Артериальные хеморецепторы информируют дыхательный центр о напряжении 02 и СО2 в крови, направляющейся к мозгу

Дата добавления: 2014-01-07