Регуляция деятельности дыхательного центра

Регуляция активности нейронов бульбарного отдела ДЦ

Способность нейронов БОДЦ (бульбарного отдела дыхательного центра) к автоматии может изменяться под действием различных факторов внешней и внутренней среды: гуморальные и рефлекторные влияния.

Гуморальные влияния. 1890 г. - опыт Фредерика - опыт перекрестного кровообращения. У 2-х собак перекрестно соединили а carotica и v jugularis так, что голова одной собаки получала кровь от туловища другой и наоборот.

У собаки № 2 зажимали трахею: в организме этой собаки возрастает уровень СО₂ и уменьшается уровень О₂. Кровь, оттекающая от тела собаки №2, вызывает активацию ДЦ собаки №1 - у нее возникает гиперпноэ. В туловище собаки №1 уменьшается уровень СО₂ и увеличивается уровень О₂. Кровь от туловища собаки №1 идет в голову собаки №2 и вызывает торможение ДЦ вплоть до остановки дыхания - апноэ.

Факторы, влияющие на ДЦ.

1. избыток СО₂ (гиперкапния) - активация ДЦ;
2. недостаток О₂ (гипоксемия);
3. ацидоз (накопление в крови Н+);
4. недостаток СО₂ - тормозит ДЦ;
5. избыток О₂;
6. алкалоз (накопление ОН - в крови).

Пути действия СО2 на ДЦ

Местное влияние СО₂ на дыхательный центр - нейроны продолговатого мозга обладают высокой активностью, они вырабатывают много СО₂, который местно действует на нейроны ДЦ.

Гуморальный путь СО₂ на дыхательный центр - СО₂ вырабатывается различными органами и тканями, поступает в кровь, а затем в продолговатый мозг. 

Действие через рефлексогенные зоны сердечно-сосудистой системы (рефлекс Рейманса) - при гиперкапнии возбуждаются хеморецепторы рефлексогенных зон сердечно-сосудистой системы и от них импульсы идут в ДЦ:

1. через хемочувствительные нейроны ретикулярной формации;
2. через хемочувствительные нейроны КГМ.

Рефлекторные воздействия на ДЦ

Рефлекторные влияния на нейроны ДЦ бывают постоянные, эпизодические (непостоянные).

Постоянные влияния. Рефлекс Геринга-Брейера: в тканях легких и дыхательных путей расположены механорецепторы, которые возбуждаются при растяжении и спадении легких. Они являются окончаниями n.vagus и более чувствительны к растяжению, чем к спадению. При нормальном дыхании на вдохе возбуждаются механорецепторы растяжения, импульсы по n.vagus идут в продолговатый мозг к инспираторным L-мотонейронам - вдох прекращается - начинается пассивный выдох. Этот рефлекс обеспечивает смену вдоха и выдоха и поддерживает активность нейронов ДЦ. При перегрузке n.vagus этот рефлекс не осуществляется, снижается ЧДД, смена вдоха и выдоха осуществляется резче, возможно удлинение фаз дыхания. Рецепторы спадения активируются лишь при очень активном выдохе.

Другие рефлексы, возникающие при возбуждении механорецепторов легких.

При растяжении легочной ткани наблюдается торможение следующего вдоха - экспираторнооблегчающий рефлекс.

При растяжении легочной ткани при вдохе если это растяжение превышает границы нормального вдоха возникает дополнительный вдох или "вздох" - парадоксальный рефлекс Хеда.

Рефлекс от хеморецепторов сердечно-сосудистой системы - рефлекс Гейманса. При колебании химического состава крови (по СО₂ и О₂) возбуждаются хеморецепторы, импульсы идут в нейроны бульбарного отдела ДЦ, что ведет к изменению их активности.

Рефлекторные влияния с проприрецепторов дыхательных мышц. При возбуждении дыхательных мышц возникает поток импульсов от их проприрецепторов к ЦНС. В продолговатом мозге изменяется активность инспираторных и экспираторных нейронов по принципу обратной связи. При сокращении инспираторных мышц, недостаточном для вдоха, за счет импульсов от проприрецепторов возникает респираторнооблегчающий эффект и вдох усиливается (рефлекс осуществляется по принципу положительной обратной связи) и наоборот.

Непостоянные (эпизодические) влияния. Рефлекторные влияния с ирритантных рецепторов (расположенны в субэпителиальном пространстве дыхательных путей и выполняют функцию одновременно механо- и хеморецепторов). Как механорецепторы - имеют очень высокий порог раздражения, и возбуждение рецепторов возможно при значительных изменениях объема легких, например, при спадении легких. В нормальных условиях ирритантные рецепторы возбуждаются при понижении легочной вентиляции, и в этом случае объем легких уменьшается. В этом случае возбуждаются ирритантные рецепторы, которые вызывают форсированный вдох ("вздох"). Как хеморецепторы - эти рецепторы возбуждаются при раздражении дыхательных путей под действием БАВ (гистамин, никотин, простагландины) - возбуждение ирритантных рецепторов вызывает защитный кашлевый рефлекс, чувство жжения, першения. В патологии - возбуждение ирритантных рецепторов вызывает увеличение ЧДД и уменьшение глубины - тахипноэ, спазм дыхательных путей.

Рефлексы с юкстаальвеолярных, юкстакапиллярных и i-рецепторов.

Эти рецепторы расположены в альвеолах - механо- и хемо- рецепторы. Как механорецепторы - реагируют на значительные изменения объема легких. Как хеморецепторы - на наличие в крови капилляров малого круга кровообращения (МКК) биологически активных веществ (БАВ). Кроме того, они возбуждаются при уменьшении скорости кровотока и застоя в легких. Вызывают бронхоконстрикцию и тахипноэ.

Рефлекторные влияния к экстерорецепторам:

1. а со слизистых оболочек дыхательных путей - при этом возникает кашель и чихание. При сильном раздражении возможна задержка дыхания;
2. с кожи - при раздражении тепловых и холодовых рецепторов (задержка и активация дыхания соответственно). При возбуждении болевых рецепторов - кратковременная задержка, а затем увеличение ЧДД и глубины дыхания.

С интерорецепторов: например, с желудка.

С проприорецепторов - скелетных мышц.

С механорецепторов - сердечно-сосудистой системы.