Медленно адаптирующиеся рецепторы растяжения

Медленно адаптирующиеся рецепторы растяжения являются важной группой легочных механорецепторов. Эти вагусные афферентные структуры состоят из широких миелинизированных волокон, чьи чувствительные окончания лежат в гладких мышцах воздухоносных путей. Частота импульсов медленно адаптирующихся рецепторов растяжения увеличивается с наполнением легких. Во время поддерживаемого на одном уровне наполнения легких активность рецептора сохраняется даже при минимально сниженной частоте разрядов, что обеспечивает дальнейший ввод информации в дыхательный центр об уровне наполнения легких. Медленно адаптирующиеся рецепторы растяжения играют важную физиологическую роль в рефлексе Геринга-Бройера, который регулирует окончание вдоха и продление выдоха.

Быстрое наполнение легких во время вдоха увеличивает частоту импульсации медленно адаптирующихся рецепторов растяжения, что ведет к прекращению вдоха. В экспериментальных условиях быстрое наполнение легких во время выдоха увеличивает частоту импульсации рецепторов растяжения, тем самым продлевая экспираторную фазу и подавляя начало следующего вдоха. Следовательно, постепенное наполнение легких укорачивает вдох и удлиняет выдох в зависимости от момента возникновения этого наполнения в ходе неровного дыхательного цикла.

Рефлексы Геринга-Бройера включаются, когда дыхательные объемы превышают 1 л (например, у взрослых во время физической нагрузки); при спокойном дыхании они не проявляются. Эти рефлексы, возможно, более важны для координации дыхательного акта у новорожденных, чем у взрослых.

Денервация легких (как при их двусторонней трансплантации) оказывает сравнительно небольшое влияние на регуляцию дыхания, хотя дыхательный объем может возрастать. Эти данные согласуются с утратой объемзависимой обратной связи с дыхательным центром.

Быстро адаптирующиеся рецепторы

Быстро адаптирующиеся рецепторы, также известные как ирритантные рецепторы, составляют вторую основную категорию легочных механорецепторов. Чувствительные окончания этих широких миелинизированных вагусных афферентных волокон локализованы между эпителиальными клетками воздухоносных путей. Быстро адаптирующиеся рецепторы стимулируются при вдыхании таких вредных агентов, как пыль, некоторые газ и холодный воздух. Они также реагируют на раздувание легких, но их частоты импульсации быстро падают при сохранении достигнутого объема – отсюда название «быстро адаптирующиеся». Помимо этого, стимуляция быстро адаптирующихся рецепторов вызывает бронхоконстрикцию и частое поверхностное дыхание. Она также является важным механизмом кашля и тахикардии и может быть клинически значимой в патогенезе бронхиальной астмы и нарушений реактивности дыхательных путей.

С-волокна

третьей главной группой легочных механорецепторов являются С-волокна – тонкие немиелинизированные волокна, представляющие собой медленно проводящие вагусные афференты. С-волокна оканчиваются в паренхиме легких, воздухоносных путей и кровеносных сосудах. Следовательно, они доступны для медиаторов, присутствующих в крови капилляров или бронхиальных артерий.

Существуют два типа С-волокон: легочные и бронхиальные. Легочные С-волокна оканчиваются в паренхиме легких; и в эксперименте стимулируются веществами, вводимыми в легочную артерию. Бронхиальные С-волокна оканчиваются в крупных воздухоносных путях и кровеносных сосудах; в эксперименте стимулируются веществами, вводимыми в бронхиальную артерию. С-волокна могут активироваться экзогенными химическими агентами или эндогенными субстанциями (например, брадикинином).

Активность С-волокон не зависит от фазы дыхания; им принадлежит небольшая роль при нормальных вдохе и выдохе. Эти волокна стимулируются вдыханием раздражающих агентов (токсичные газы или частицы), а также механическим раздражением воздухоносных путей. В общем, активация С-волокон приводит к частому поверхностному дыханию, которое ограничивает рассеивание потенциально вредных агентов по трахеобронхиальному дереву. С-волокна могут играть важную роль в передаче ощущения диспноэ в различных клинических ситуациях, таких как отек легких, пневмония или вдыхание токсических веществ. Их стимуляция вызывает брадикардию и секрецию слизи. Последняя может быть важной в патогенезе обструктивной болезни легких.

В состав С-волокон входят J-рецепторы, которые оканчиваются в паренхиме легких, прилегающей к капиллярам, и стимулируются развитием интерстициального отека. Активация J-рецепторов вызывает закрытие гортани и апноэ, за которым следует частое поверхностное дыхание. J-рецепторы также могут иметь важное значение в передаче ощущения диспноэ не только при отеке легких, но и при пневмонии и легочной эмболии.