Гуморальные механизмы регуляции дыхания

Гуморальная регуляция физиологических функций обеспечивается различными химическими веществами через внутреннюю среду организма. Среди большого многообразия химических соединений, принимающих участие в гуморальной регуляции выделяют три группы: 1) биологически активные вещества, включая гормоны;

2) растворимые соли (электролиты);

3) вещества появляющиеся во внутренней среде организма в результате метаболизма (обмена веществ и энергии).

К первой группе можно отнести такой гормон как адреналин, который непосредственно влияет на состояние нейронов дыхательного центра. Некоторые гомоны могут влиять на дыхание косвенно, первично изменяя обмен веществ в тканях. Например гормоны щитовидной железы и эндокринной части поджелудочной железы.

Ко второй группе следует отнести электролиты, в состав которых входят ионы Са++, Na+, K+ и т.д. Вы знаете, что ионы Са++ влияют на выделение медиатора из пресинаптосомы химического синапса, являются фактором электромеханического сопряжения в мышечных волокнах. Ионы Na+ и K+ принимают участие в процессах возникновения и распространения возбуждения. Поэтому изменение содержания указанных ионов во внутренней среде организма будет сказываться на состоянии всех элементов системы регуляции дыхания.

К третьей группе следует отнести такие вещества как СО₂, органические кислоты (угольную, молочную, пировиноградную), продукты обмена АТФ. Ведущим фактором, на который настроены все механизмы регуляции дыхания является содержание во внутренней среде СО₂ и его производных.

Происхождение ритма дыхания

Дыхательный ритм формируется рефлекторными процессами. Схема рефлекторных механизмов, обеспечивающих формирование дыхательного ритма представлена на рис. 2.

Рис. 2 Схема рефлекторных взаимоотношений, обеспечивающих регуляцию

вентиляции легких

Повышение парциального напряжения СО₂ приводит к активации хеморецепторов основных рефлексогенных зон. В афферентных нейронах, связанных с данными рецепторами, формируется относительно редкая импульсная активность, которая достигает нейроны дыхательного центра. Поскольку частота нервных импульсов невелика, активируются наиболее возбудимые нейроны - нейроны инспираторной дыхательной сети. Нейроны инспираторной дыхательной сети напрявляют потенциалы действия к мотонейронам спинного мозга, иннервиирующим дыхательные мышцы. Этот процесс получил название центральная инспираторная активность. В результате происходит возбуждение мотонейронов, и как следствие, сокращение дыхательных мышц, т.е. наступает вдох.

В результате увеличения объема грудной клетки при вдохе увеличиваются в объеме легкие. В начале вдоха происходит возбуждение высоко возбудимых рецепторов растяжения и формируется низкочастотная импульсная активность, которая еще больше увеличивает возбуждение нейронов инспираторной дыхательной сети. Это приводит к углублению вдоха, еще большему увеличению объема грудной клетки и легких. На этом этапе вдоха активируются низко возбудимые рецепторы растяжения, формируется высокочастотная импульсная активность, которая приводит к возбуждению низко возбудимых нейронов экспираторной дыхательной сети. Поскольку экспираторная и инспираторная дыхательные сети нейронов находятся в реципрокных отношениях, инспираторные нейроны затормаживаются, прекращается центральная инспираторная активность. Прекращается возбуждение мотонейронов, иннервирующих дыхательные мышцы, мышцы расслабляются и происходит выдох. Такова основная последовательность событий, связанных с чередованием процессов вдоха и выдоха.

Лекция 17

ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ.