Дыхательный центр. Современные представления о структуре и локализации. Регуляторные влияние на дыхательный центр СО стороны высших отделов ГМ.

Дыхательный центр продолговатого мозга – совокупность нервных клеток, расположенных в области РФ (ретикулярной формации) продолговатого мозга и принимающих участие в регуляции дыхания. Главный активатор дыхательного центра Co2!!

Состоит из двух отделов:

1) ­ инспираторного (отвечает на вдох),

2) ­экспираторного (отвечает за выдох).

Они находятся в реципрокных отношениях.

Установлено:

1) В РФ продолговатого мозга находятся инспираторные и экспираторные нейроны

2) Эти нейроны рассеяны диффузно, среди других нейронов РФ и относительно друг друга.

3) Инспираторных нейронов примерно вдвое больше, чем экспираторных.

Нейроны ДЦ группируясь, образуют 2 дыхательных ядра – дорсальные и вентральные дыхательные ядра.

A. Дорсальное ядро содержит, в основном, инспираторные нейроны (типа Iα и Iβ – через вставочные тормозные нейроны затормаживают Iα-нейроны), способствующие сокращению диафрагмы.

B. В вентральном ядре содержатся два типа нейронов: инспираторные, возбуждающие мотонейроны дыхательных мышц и экспираторные, включающиеся при форсированном дыхании.

Все нейроны вентрального ядра делятся функционально на 6 групп:

1. «ранние» инспираторные – активны в начале фазы вдоха

2. «поздние» инспираторные – активны в конце вдоха;

3. «полные» инспираторные – активны в течение всего вдоха, формируют дыхательный ритм

4. постинспираторные – максимальный разряд в начале выдоха, активные в начале выдоха, контролируют пассивный выдох

5. экспираторные – активны при форсированном выдохе

6. преинспираторные – активны перед вдохом и выключают выдох (затормаживают).

На состояние ДЦ влияют газовый состав крови: при увеличении в крови pCO2 и уменьшении pO2, ДЦ возбуждается и наоборот.

 

1. Рефлекторная саморегуляция вдоха и выдоха. Схема ритмичной смены дыхательных фаз.

Уровни организации дыхательного центра:

1) Мотонейроны СМ, иннервирующие, дыхательные мышцы

2) Нейроны продолговатого мозга

3) Мост, где находится центр пневмотаксиса, способствующий смене вдоха на выдох. Его импульсы идут к дорзальному ядру ДЦ, вызывая укорочение вдоха и делая дыхание более поверхностным. При его перерезке, дыхание становится резким и глубоким, т.е. вдох затягивается.

4) Гипоталамус и лимбическая система, обеспечивает дыхание при эмоциональных и вегетативных реакциях

5) Кора больших полушарий, благодаря которой человек контролирует ритм и глубину дыхания, задерживает дыхание, осуществляется согласование дыхания при речи или пении, вырабатывает условные дыхательные рефлексы – одышка перед соревнованиями.

Ритмическая смена дыхательных фаз

1) Генератор центральной инспираторной активности – ЦИА – отвечающий за вдох. Этот блок нейронов представлен α-инспираторными нейронами дорсального ядра ДЦ, которые возбуждаются от хеморецепторов.

2) Механизм выключения инспирации – отвечающий за выдох.

Два вида нейронов:

- β-инспираторные, которые возбуждаются от РРЛ

- инспираторно-тормозные

На механизм выдоха также влияет пневмотаксический центр.

Схема, дополненная Самоходовой:

 

1) Хеморецепторы постоянно возбуждаются и посылают импульсы в ДЦ продолговатого мозга к Iα

2) Iα посылают импульсы к мотонейронам спинного мозга.

3) Мотонейроны посылают импульсы к инспираторным мышцам.

4) Мышцы сокращаются (биомеханика вдоха) и наступает вдох.

5) При вдохе объем легких увеличивается, легкие растягиваются воздухом и возбуждаются РРЛ

6) В результате суммации импульсов от Iα и РРЛ достигается порог и возбуждаются и Iβ, и ИТ-нейроны ДЦ (ИТ нейроны получают импульсы от вышележащих отделов ЦНС)

7) ИТ нейроны затормаживают Iα

8) Iα не посылают импульсы к мотонейронам дыхательных мышц

9) Мышцы расслабляются, происходит выдох (биомеханика выдоха)

10) К Iβ не поступают импульсы, и они не возбуждаются

11) Они не возбуждают ИТ нейроны, а ИТ нейроны не тормозят Iα

12) Iα вновь возбуждаются импульсами от хеморецепторов и весь процесс повторяется

1. Роль газового состава крови в регуляции дыхания (Опыт Фредерика). Хеморецепторы, их локализация, роль.

В 1868 году Геринг и Брейер доказали наличие в легких рецепторов, которые возбуждаются при их растяжении, т.е. при вдохе.

Эти рецепторы – это окончания блуждающего нерва, которые направляют свои импульсы в дыхательный центр продолговатого мозга.

Геринг и Брейер раздували легкие и наблюдали прекращение вдоха (инспираторно-тормозной рефлекс).

Таким образом, рефлекс Геринга-Брейера является рефлексом саморегуляции дыхания и способствует смене вдоха на выдох.