МЗ: Медицина и Здоровье

Регуляция дыхания. Регулятором дыхательной системы служит дыхательный центр. Импульсы, исходящие из дыхательного центра, управляют работой дыхательных мышц, а объем вентиляции легких влияет на альвеолярный газообмен и систему транспорта газов кровью. Сигналы о том, сколько в крови кислорода и углекислого газа, поступают от хемочувствительных датчиков-рецепторов в регулятор и определяют значение следующей команды из дыхательного центра. Так замыкается и действует ведущий контур регуляции дыхания — хеморецепторный. В свою очередь степень растяжения легких и сокращения мышц контролируется специальными чувствительными клетками — датчиками механорецепторами, так как объем легких должен соответствовать потребности организма в кислороде и необходимости удаления избытка углекислого газа в каждый момент времени. Кроме того, работа по обеспечению кислородом должна быть чрезвычайно экономной. Такие задачи решаются в дополнительном механорецепторном контуре регулирования. Вышележащие уровни управления, расположенные в коре больших полушарий и других отделах головного мозга, могут воздействовать как на функцию дыхательного регулятора, так и непосредственно на дыхательные мышцы, произвольно изменяя дыхательные движения.

Автоматическая система регуляции дыхания. Как уже отмечалось, дыхание осуществляется автоматически; во время бодрствования, сна и в бессознательном состоянии. Автоматическая система регулирования поддерживает оптимальное для текущего момента напряжение газов в крови и тканях в соответствии с интенсивностью обмена веществ (метаболизма) и участвует в обеспечении постоянства внутренней среды организма. В зависимости от его энергетических затрат определяется Характер дыхания. Конечно, мы можем и произвольно изменять частоту и глубину дыхательных движений. Без целенаправленного управления дыхательными движениями невозможны речь, пение и тренировка дыхания. Однако такое сознательное вмешательство происходит на фоне автоматически регулируемого ритма дыхания, но не вопреки ему.

Здесь действуют несколько механизмов. Важнейшую роль играет нервная регуляция.

Дыхательная система содержит два основных контура регулирования, которые замыкаются через общий регулятор — дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозгу. Это центральное нервное образование, состоящее из нервных клеток разной специализации, объединенных определенной схемой связей. В дыхательном центре непрерывно и ритмично возникают возбуждающие импульсы. Они посылаются к соответствующим мышцам и определяют чередование обеих фаз дыхательного цикла — вдоха и выдоха.

Сигналы из дыхательного центра управляют работой вентиляторного аппарата, который является в то же время исполнительным механизмом в ведущем хеморецепторном контуре регулирования дыхательной системы. Хеморецепторный контур ответствен за поддержание в крови требуемого напряжения кислорода и углекислого газа.

Высший отдел нервной системы

Изменившееся под влиянием информации от хеморецепторов возбуждение из дыхательного центра по диафрагмальным и межреберным нервам, распространяется на исполнительные аппараты дыхания — диафрагму и межреберные мышцы, вызывая их сокращение. Так приводится в действие вентиляторный аппарат мышцы – легкие.

Сокращение вдыхательных мышц вызывает расширение грудной клетки. Под влиянием с одной стороны, атмосферного давления и с другой — силы отрицательного давления в плевральной полости воздух пассивнопоступает в легкие.

Степень растяжения легочной ткани и сокращения мышечных волокон контролируется, механорецепторами. Чувствительная импульсация от; рецепторов растяжения (механорецепторов), расположенных в легких и дыхательных мышцах, проходит по межреберным и блуждающим нервам в дыхательный центр, сигнализирует а состоянии вентиляторного аппарата, степени наполнения легких воздухом и замыкает, таким образом, контур механорецепторного управления. В этом контуре объектом регулирования является вентиляторный аппарат и прежде всего легкие, объем которых должен соответствовать требуемому запросу в каждый момент времени. Так устанавливается соответствие дыхательной функции потребностям организма в кислороде при затрате минимальных усилий для ее удовлетворения.

Дыхательный центр автоматически регулирует ритм, и глубину дыхательных движений. Однако мы можем вмешиваться в его работу, произвольно меняя объем легочной вентиляции или даже на некоторое время задерживая дыхательные движения. Сознательное регулирование акта дыхания осуществляется посредством высшего отдела нервной системы — коры больших полушарий головного мозга. Влияние коры большого мозга на дыхательные движения выражается в возможности произвольно прерывать (в известных пределах времени) дыхательные движения, изменять их ритм и глубину. Поэтому различные психические состояния — смех, плач, горе, радость — также отражаются на характере дыхания.

Мы описали процесс дыхания, главная цель которого обеспечивать организм кислородом и тем самым создавать основное условие для получения энергии и поддержания жизни. Однако сам процесс внешнего дыхания чрезвычайно чувствителен к разного рода воздействиям, ибо дыхательный аппарат служит также своеобразным защитным барьером между внешней и внутренней средой организма. Это сопряжено с выполнением многих других функций, например, очистки воздухоносных путей и защиты организма от инородных тел, раздражающих и ядовитых веществ. Практически любой раздражитель, действующий на человека, вызывает изменение дыхания или кратковременную задержку дыхательных движений: резкий или неожиданный звук, сильный или внезапный свет, раздражающие запахи и механическое раздражение оболочки носа и верхних дыхательных путей, разнообразные раздражения кожи, брюшных органов, болевые воздействия и т. д. Большое значение имеют разветвленные в носовой полости окончания чувствительных нервов, осуществляющих своеобразный качественный контроль химического состава вдыхаемого воздуха.