Локализация и структурная организация дыхательного центра

 

Дыхательные мышцы, как известно, иннервируются сомати-ческими нервными волокнами. Их денервация приводит к их параличу. Мотонейроны межреберных мышц и живота расположены в грудных сегментах спинного мозга. Мотонейроны, иннервирующие диафрагму, расположены в передних рогах серого вещества III - IV шейных сегментов. После перерезки спинного мозга на уровне верхних шейных сегментов дыхательные движения прекращаются. Перерезка на уровне нижних шейных сегментов (ниже III-IV) - движения диафрагмы сохраняются, а межре-берных мышц прекращаются.

Следовательно, в регуляции дыхания участвуют центры голов-ного мозга.

Перерезка между средним и продолговатым мозгом не изменяет дыхание в покое. Это свидетельствует о расположении дыхательного центра (ДЦ) в продолговатом мозге (ПМ) и мосту. Перерезка мозга между продолговатым мозгом и Варолиевым мостом не прекращает дыхания, но оно отличается от нормального. Значит, важнейшие структуры ДЦ располагаются в продолговатом мозге. Эти структуры образуют бульбарный ДЦ, повреждение которых приводит к прекращению дыхания.

Локализация ДЦ в ПМ определялась методом разрушения и раздражения ограниченных участков мозга. При помощи микроэлектродов регистрировались потенциалы действия отдельных нейронов, возбуждающихся в соответствии с фазами дыхания.

Выделены 2 основные группы дыхательных нейронов:

1. Инспираторные.

2. Экспираторные.

При этом установлено, что в инсператорных нейронах потенциалы действия возникают за 0,1-0,2 с до начала вдоха. Частота потенциалов действия (ПД) по мере развития вдоха повышается, а затем перед началом выдоха разряды прекращаются или их частота уменьшаается.

Но с этого момента нарастает частота ПД экспираторных нейронов. Перед началом вдоха их частота понижается или прекращается.

Локализация дыхательных нейронов. В обоих половинах (левой и правой) ПМ располагаются по 2 скопления дыхательных нейронов:

дорсальные и вентральные дыхательные ядра.

1. Дорсальное дыхательное ядро содержит преимущественно инспираторные нейроны, аксоны которых направляются к диафраг-мальным ядрам шейного отдела СМ. Коллатерали от них отходят в вентральное дыхательное ядро, где образуют возбуждающие синапсы на экспираторных нейронах и тормозят их активность.

Что касается экспираторных нейронов, то их содержание в дор-сальном дыхательном ядре незначительно. Эту часть, т.е. дорсальное дыхательное ядро, где располагаются преимущественно инспи-раторные нейроны называют центром " вдоха".

2. Вентральное дыхательное ядро содержит как инспираторные, так и экспираторные нейроны. Этот участок упрощенно называют центром "выдоха". Экспираторные нейроны посылают импульсы к мотонейронам:

· межреберных и брюшных мышц, расположенных в грудных и поясничных отделах СМ;

· частично к мотонейронам диафрагмы.

Большенство (90 %) аксонов инспираторных нейронов и все (100 %) экспираторных нейронов в ПМ перекрещиваются.

Вместе с тем дыхательные нейроны встречаются и в ретикуляр-ной формации ПМ и моста.

Совокупность нейронов, связанных с регуляцией дыхания располагающихся в мосту, получили название пневмотаксический центр. Их особенностью является непрерывная тоническая актив-ность.

Следовательно, ДЦ имеет довольно сложную нейронную структуру.

При этом ДЦ следует понимать в узком и широком смысле слова. В узком смысле слова ДЦ рассматривается как совокупность нейронов, расположенных в продолговатом мозгу, являющимися крайне необходимыми для регуляции дыхания и разрушение которых приводит к непременной остановке дыхания. В широком смысле слова ДЦ рассматривается как совокупность нейронов, расположенных вов всех отделах ЦНС, участвующих в регуляции дыхания. Их отключение не приводит к прекращению дыхания.