Защитните дихателни рефлекси са кихане и кашляне. Защитни рефлекси на дихателните пътища: кихане и кашляне (за кратко). Дихателен обем дихателен център защитни дихателни рефлекси за кратко

В зависимост от състоянието на тялото (сън, физическа работа, температурни промени и др.), Честотата и дълбочината на дишането се променят рефлекторно. Дъгите на дихателните рефлекси преминават през дихателния център. Помислете за рефлекси като кихане и кашляне.

Прах или вещества с остра миризма, влизайки в носната кухина, дразнят рецепторите, разположени в лигавицата му. Възниква защитен рефлекс - кихане - силно и бързо рефлексно издишване през ноздрите. Благодарение на него от носната кухина се отстраняват веществата, които го дразнят. Слузта, натрупана в носната кухина по време на хрема, предизвиква същата реакция. Кашлицата е рязко рефлексно издишване през устата, което се появява при дразнене на ларинкса.

Газообмен в тъканите. В органите на нашето тяло непрекъснато протичат окислителни процеси, които консумират кислород. Следователно концентрацията на кислород в артериалната кръв, която навлиза в тъканите през съдовете на системното кръвообращение, е по-голяма, отколкото в тъканната течност. В резултат на това кислородът свободно преминава от кръвта в тъканната течност и в тъканите. Въглеродният диоксид, който се образува по време на многобройни химични трансформации, напротив, преминава от тъканите в тъканна течност и от нея в кръвта. По този начин кръвта се насища с въглероден диоксид.

Регулиране на дишането.Дейността на дихателната система се контролира от дихателния център. Намира се в продълговатия мозък. Импулсите, идващи оттук, координират мускулните контракции по време на вдишване и издишване. От този център се изпращат импулси по нервните влакна през гръбначния мозък, които предизвикват в определен ред свиване на мускулите, отговорни за вдишването и издишването.

Самото възбуждане на центъра зависи от възбужданията, идващи от различни рецептори и от химичния състав на кръвта. Така че скачането в студена вода или обливането със студена вода предизвиква дълбоко вдишване и задържане на дъха. Веществата със силна миризма също могат да ви накарат да задържите дъха си. Това се дължи на факта, че миризмата дразни обонятелните рецептори в стените на носната кухина. Възбуждането се предава на дихателния център и неговата дейност се инхибира. Всички тези процеси се извършват рефлексивно.

Лекото дразнене на носната лигавица предизвиква кихане, а на ларинкса, трахеята и бронхите – кашлица. Това е защитна реакция на организма. При кихане или кашляне чуждите частици, попаднали в дихателните пътища, се отстраняват от тялото.

Дихателни рефлекси

Защитните дихателни рефлекси имат важно биологично значение, особено във връзка с влошаващите се условия на околната среда и замърсяването на въздуха - кихане и кашляне. Кихане - дразнене на рецепторите на носната лигавица, например от частици прах или газообразни наркотични вещества, тютюнев дим или вода, причинява свиване на бронхите, брадикардия, намален сърдечен дебит и стесняване на лумена на кръвоносните съдове в кожа и мускули. Различни химически и механични дразнения на носната лигавица предизвикват дълбоко силно издишване - кихане, което допринася за желанието да се отървете от дразнителя. Аферентният път на този рефлекс е тригеминалният нерв. Кашлица - възниква при дразнене на механо- и хеморецепторите на фаринкса, ларинкса, трахеята и бронхите. В този случай след вдишване мускулите на издишването се свиват силно, интраторакалното и интрапулмоналното налягане се повишава рязко, глотисът се отваря и въздухът от дихателните пътища се освобождава навън под голямо налягане и премахва дразнещия агент. Рефлексът за кашлица е основният белодробен рефлекс на блуждаещия нерв.

Дихателен център на продълговатия мозък

дихателен център,съвкупност от няколко групи нервни клетки (неврони), разположени в различни части на централната нервна система, главно в ретикуларната формация на продълговатия мозък. Постоянната координирана ритмична активност на тези неврони осигурява възникването на дихателни движения и тяхното регулиране в съответствие с промените, настъпващи в тялото. Импулси от D. c. влизат в двигателните неврони на предните рога на шийния и гръдния отдел на гръбначния мозък, от които възбуждането се предава на дихателните мускули. Дейността на D. c. регулира се хуморално, т.е. от състава на кръвта и тъканната течност, която я измива, и рефлексивно, в отговор на импулси, идващи от рецепторите на дихателната, сърдечно-съдовата, двигателната и други системи, както и от по-високите части на централната нервна система. Състои се от център за вдишване и център за издишване.

Дихателният център се състои от нервни клетки (респираторни неврони), които се характеризират с периодична електрическа активност по време на една от фазите на дишането. Невроните на дихателния център са локализирани двустранно в продълговатия мозък под формата на две удължени колони близо до obex - точката, където централния канал на гръбначния мозък се влива в четвъртата камера. Тези две образувания на респираторни неврони, в съответствие с тяхното положение спрямо дорзалната и вентралната повърхност на продълговатия мозък, се обозначават като дорзални и вентрални респираторни групи

Дорзалната респираторна група от неврони образува вентролатералната част на ядрото на единичния тракт. Респираторните неврони на вентралната респираторна група са разположени в областта n. ambiguus каудално до нивото на obex, n. retroambigualis е непосредствено рострално на obex и е представен от комплекса Bötzinger, който се намира непосредствено близо до n. retrofacialis на вентролатералните части на продълговатия мозък.Дихателният център включва неврони на моторните ядра на черепните нерви (взаимно ядро, ядро ​​на хипоглосалния нерв), които инервират мускулите на ларинкса и фаринкса.

Взаимодействие на невроните в инспираторната и експираторната зона

Респираторните неврони, чиято активност предизвиква вдишване или издишване, се наричат ​​съответно инспираторни или експираторни. Съществува реципрочна връзка между групи от неврони, които контролират вдишването и издишването. Възбуждането на експираторния център е придружено от инхибиране в инспираторния център и обратно. Инспираторните и експираторните неврони от своя страна се разделят на „ранни“ и „късни“. Всеки дихателен цикъл започва с активирането на "ранните" инспираторни неврони, след което се възбуждат "късните" инспираторни неврони. Експираторните неврони също се възбуждат последователно, което инхибира инспираторните неврони и спира вдишването. Съвременните изследователи са показали, че няма ясно разделение на инспираторни и експираторни секции, но има клъстери от респираторни неврони със специфична функция

Разбиране на авторитъма на дишането. Влиянието на pH на кръвта върху процеса на дишане.

Ако артериалното рН намалее от нормалното ниво от 7,4, вентилацията се увеличава. Когато pH се повиши над нормалното, вентилацията намалява, макар и в малко по-малка степен.

Авторитмия- това са вълни на възбуждане и съответните "движения" на животното, възникващи с определена периодичност. авторитмията е спонтанна дейност на централната нервна система, която възниква без влияние на аферентна стимулация и се проявява в ритмични и координирани движения на тялото.

Пневмотоксичен център на мота. Взаимодействие с дихателния център на продълговатия мозък

Мостът съдържа ядрата на респираторните неврони, които образуват пневмотаксичния център. Смята се, че респираторните неврони на моста участват в механизма на промяна между вдишване и издишване и регулират количеството на дихателния обем. Дихателните неврони на продълговатия мозък и моста са свързани помежду си чрез възходящи и низходящи нервни пътища и функционират съвместно. След като получи импулси от инспираторния център на продълговатия мозък, пневмотаксичният център ги изпраща към експираторния център на продълговатия мозък, възбуждайки последния. Инспираторните неврони се инхибират. Разрушаването на мозъка между продълговатия мозък и моста удължава инспираторната фаза.

Гръбначен мозък; двигателни неврони на ядрата на междуребрените нерви и ядрата на диафрагмалния нерв, взаимодействие с дихателния център на продълговатия мозък.В предните рога на гръбначния мозък на нивото на - има двигателни неврони, които образуват диафрагмалния нерв. Френичният нерв, смесен нерв, който осигурява сензорна инервация на плеврата и перикарда, е част от цервикалния плексус; образувани от предните клонове на нервите С3-С5. Възниква от двете страни на шията от цервикалния плексус на третия, четвъртия (а понякога и петия) шийни гръбначни нерви и се спуска към диафрагмата, преминавайки между белите дробове и сърцето (между медиастиналната плевра и перикарда). Импулсите, преминаващи през тези нерви от мозъка, причиняват периодични контракции на диафрагмата по време на дишане.

Моторните неврони, инервиращи междуребрените мускули, са разположени в предните рога на нивата - ( - - моторни неврони на инспираторните мускули, - - експираторни). Моторните клонове на междуребрените нерви инервират автохтонните (инспираторни) мускули на гръдния кош и коремните мускули. Установено е, че някои регулират предимно дихателната, а други - постнотоничната дейност на междуребрените мускули.

Ролята на кората на главния мозък в регулацията на дишането.Някои зони на мозъчната кора извършват доброволно регулиране на дишането в съответствие с особеностите на влиянието на факторите на околната среда върху тялото и свързаните с тях хомеостатични промени.

В допълнение към дихателния център, разположен в мозъчния ствол, Състоянието на дихателната функция също се влияе от кортикалните зони,осигуряване на доброволното му регулиране. Те се намират в соматомоторния кортекс и медиобазалните структури на мозъка. Има мнение, че моторните и премоторните области на кората по волята на човек улесняват и активират дишането, а кората на медиобазалните участъци на мозъчните полукълба инхибира, възпира дихателните движения, засягайки състоянието на емоционалната сфера. , както и степента на баланс на вегетативните функции. Тези части на мозъчната кора също влияят върху адаптирането на дихателната функция към сложни движения, свързани с поведенчески реакции, и адаптират дишането към текущите очаквани метаболитни промени.

Регулиране на кръвното налягане, притока на кръв

Във вентролатералните участъци на продълговатия мозък са концентрирани образувания, които по своите характеристики съответстват на идеите, включени в концепцията за „вазомоторния център“. Нервни елементи, които играят ключова роля в тонизиращо и рефлекторно регулиране на кръвообращението.Във вентралните участъци на продълговатия мозък има неврони, промяната в тоничната активност на които води до активиране на симпатиковите преганглионарни неврони. Структурите на тези части на мозъка контролират освобождаването на вазопресин от клетките на супраоптичните и паравентрикуларните ядра на хипоталамуса.

Доказани са проекциите на неврони в каудалната част на вентралните части на продълговатия мозък към клетките на неговата рострална част, което показва възможността за тонично инхибиране на активността на тези клетки. Функционално значими са връзките между структурите на вентралните части на продълговатия мозък и ядрото на солитарния тракт, което играе ключова роля в обработката на аферентацията от съдовите хемо- и барорецептори.

Продълговатият мозък съдържа нервни центрове, които инхибират дейността на сърцето (ядра на блуждаещия нерв). В ретикуларната формация на продълговатия мозък има вазомоторен център, състоящ се от две зони: пресорна и депресорна. Възбуждането на пресорната зона води до вазоконстрикция, а възбуждането на депресорната зона води до тяхното разширяване. Вазомоторният център и ядрата на блуждаещия нерв непрекъснато изпращат импулси, благодарение на които се поддържа постоянен тонус: артериите и артериолите са постоянно леко стеснени и сърдечната дейност се забавя.

V.F.Ovsyannikov (1871) установява, че нервният център, който осигурява определена степен на стесняване на артериалното легло - вазомоторният център - се намира в продълговатия мозък. Локализацията на този център се определя чрез разрязване на мозъчния ствол на различни нива. Ако трансекцията се извършва при куче или котка над квадригеминалната област, кръвното налягане не се променя. Ако мозъкът се пререже между продълговатия мозък и гръбначния мозък, максималното кръвно налягане в каротидната артерия намалява до 60-70 mm Hg. От това следва, че вазомоторният център е локализиран в продълговатия мозък и е в състояние на тонична активност, т.е. дългосрочно постоянно възбуждане. Премахването на влиянието му предизвиква вазодилатация и спад на кръвното налягане.

По-подробен анализ показа, че вазомоторният център на продълговатия мозък се намира в долната част на IV вентрикула и се състои от два отдела - пресорен и депресорен. Дразненето на пресорната част на вазомоторния център причинява стесняване на артериите и повишаване, а дразненето на втората част причинява разширяване на артериите и спадане на кръвното налягане.

Смята се, че депресорната част на вазомоторния център причинява вазодилатация, понижавайки тонуса на пресорната секция и по този начин намалява ефекта на вазоконстрикторните нерви.

Влиянията, идващи от вазоконстрикторния център на продълговатия мозък, достигат до нервните центрове на симпатиковата част на автономната нервна система, разположени в страничните рога на гръдните сегменти на гръбначния мозък, които регулират съдовия тонус в отделните части на тялото. Гръбначните центрове са способни известно време след изключване на вазоконстрикторния център на продълговатия мозък леко да повишат кръвното налягане, което е намаляло поради разширяването на артериите и артериолите.

В допълнение към вазомоторните центрове на продълговатия мозък и гръбначния мозък, състоянието на кръвоносните съдове се влияе от нервните центрове на диенцефалона и мозъчните полукълба.

Хипоталамична регулация на висцералните функции

Ако стимулирате различни области на хипоталамуса с електрически ток, можете да предизвикате както свиване, така и разширяване на кръвоносните съдове. Импулсът се предава по влакната на задния надлъжен сноп. Някои влакна преминават през зоните, не се превключват и отиват към вазомоторните неврони. Информацията идва от осморецепторите; те усещат състоянието на водата вътре и извън клетката, съдържаща се в хипоталамуса. Активирането на осморецепторите предизвиква хормонален ефект - освобождаването на вазопресин, а това вещество има силен вазоконстрикторен ефект, има задържащо свойство.

NES (невроендокринна регулация) е от особено значение за регулирането на висцералните („свързани с вътрешните органи“) функции на тялото. Установено е, че еферентните влияния на централната нервна система върху висцералните функции се осъществяват в нормални условия и при патология както от вегетативния, така и от ендокринния апарат (Speckmann, 1985). За разлика от кората, хипоталамусът очевидно постоянно участва в контрола на работата на висцералните системи на тялото. Осигурява постоянството на вътрешната среда. Контролът върху действието на симпатиковата и парасимпатиковата система, инервираща вътрешните органи, кръвоносните съдове, гладката мускулатура, ендокринните и екзокринните жлези, се осъществява от "висцералния мозък", който е представен от централния автономен апарат (автономни ядра) на хипоталамичната област. (O.G. Gazenko et al., 1987). От своя страна хипоталамусът е под

контрол на определени области на кората (по-специално лимбичната) на мозъчните полукълба.

Координацията на дейността на трите части на вегетативната нервна система се осъществява от сегментни и надсегментни центрове (апарати) с участието на кората на главния мозък. В сложно организираната част на диенцефалона - хипоталамичната област, има ядра, които са пряко свързани с регулацията на висцералните функции.

Химио и барорецептори на кръвоносните съдове

Аферентните импулси от барорецепторите преминават към вазомоторния център на продълговатия мозък. Тези импулси имат инхибиращ ефект върху симпатиковите центрове и възбуждащ ефект върху парасимпатиковите. В резултат на това тонът на симпатиковите вазоконстрикторни влакна (или така нареченият вазомоторен тонус), както и честотата и силата на сърдечните контракции намалява. Тъй като импулсите от барорецепторите се наблюдават в широк диапазон от стойности на кръвното налягане, техните инхибиращи ефекти се проявяват дори при „нормално“ налягане. С други думи, барорецепторите имат постоянен депресорен ефект. С увеличаване на налягането импулсите от барорецепторите се увеличават и вазомоторният център е по-инхибиран; това води до още по-голяма вазодилатация, като съдовете в различни области се разширяват в различна степен. С падането на налягането импулсите от барорецепторите намаляват и се развиват обратни процеси, което в крайна сметка води до повишаване на налягането. Възбуждането на хеморецепторите води до намаляване на сърдечната честота и вазоконстрикция в резултат на директен ефект върху центровете на кръвообращението на продълговатия мозък. В този случай ефектите, свързани с вазоконстрикцията, преобладават над последствията от намаляване на сърдечния дебит и в резултат на това кръвното налягане се повишава.

барорецепторите са разположени по стените на артериите. Повишаването на кръвното налягане води до разтягане на барорецепторите, сигналите от които постъпват в централната нервна система. След това сигналите за обратна връзка се изпращат до центровете на автономната нервна система, а от тях до кръвоносните съдове. В резултат на това налягането спада до нормални нива. Барорецепторите реагират изключително бързо на промени в кръвното налягане.

Хеморецепторите са чувствителни към химичните компоненти на кръвта. артериалните хеморецептори реагират на промени в концентрацията на кислород, въглероден диоксид, водородни йони, хранителни вещества и хормони в кръвта и нивото на осмотичното налягане; благодарение на хеморецепторите се поддържа хомеостазата.

Регулирането на дишането се осъществява чрез рефлексни реакции в резултат на възбуждане на специфични рецептори, вградени в белодробната тъкан, съдовите рефлексогенни зони и други области. Централният апарат за регулиране на дишането е представен от образуванията на гръбначния мозък, продълговатия мозък и надлежащите части на нервната система. Основната функция за контрол на дишането се осъществява от респираторни неврони в мозъчния ствол, които предават ритмични сигнали в гръбначния мозък към двигателните неврони на дихателните мускули.

Дихателен нервен център -Това е набор от неврони на централната нервна система, който осигурява координираната ритмична дейност на дихателните мускули и постоянната адаптация на външното дишане към променящите се условия в тялото и околната среда. Основната (работна) част на дихателния нервен център се намира в продълговатия мозък. Той разграничава два раздела: инспираторен(инхалационен център) и експираторен(център за издишване). Дорзалната група от респираторни неврони на продълговатия мозък се състои главно от инспираторни неврони. Те частично пораждат низходящи пътища, които влизат в контакт с двигателните неврони на диафрагмалния нерв. Вентралната група от респираторни неврони изпраща предимно низходящи влакна към моторните неврони на междуребрените мускули. В предната част на моста се образува област, наречена пневмотаксичен център.Този център е свързан с работата както на неговите експериментални, така и на инспираторни отдели. Важна част от дихателния нервен център е група от неврони в шийния отдел на гръбначния мозък (III-IV шийни сегменти), където се намират ядрата на диафрагмалните нерви.

До раждането на детето дихателният център е в състояние да произвежда ритмична промяна във фазите на дихателния цикъл, но тази реакция е много несъвършена. Факт е, че дихателният център все още не се формира при раждането; Това се потвърждава от факта, че през този период от живота на децата дишането им става ритмично и равномерно. При новородените тя е нестабилна както по честота, така и по дълбочина и ритъм. Дишането им е диафрагмено и практически не се различава по време на сън и бодърстване (честота от 30 до 100 в минута). При деца на 1 година броят на дихателните движения през деня е в рамките на 50-60, а през нощта - 35-40 в минута, нестабилни и диафрагмени. На възраст 2-4 години честотата става в рамките на 25-35 и е предимно от диафрагмен тип. При 4-6 годишни деца честотата на дишане е 20-25, смесена - гръдна и диафрагмална. До 7-14 години достига ниво от 19-20 в минута; Така окончателното формиране на нервния център практически датира от този възрастов период.

Как се възбужда дихателният център? Един от най-важните начини за неговото възбуждане е автоматизация.Няма единна гледна точка за природата на автоматизма, но има доказателства, че може да възникне вторична деполяризация в нервните клетки на дихателния център (на принципа на диастолната деполяризация в сърдечния мускул), която, достигайки критично ниво, дава нов импулс. Въпреки това, един от основните начини за възбуждане на дихателния нервен център е неговото дразнене с въглероден диоксид. В последната лекция отбелязахме, че много въглероден диоксид остава в кръвта, изтичаща от белите дробове. Той действа като основен дразнител на нервните клетки на продълговатия мозък. Това се осъществява чрез специално образование - хеморецепториразположен директно в структурите на продълговатия мозък ( "централни хеморецептори").Те са много чувствителни към напрежението на въглеродния диоксид и киселинно-алкалното състояние на междуклетъчната мозъчна течност, която ги измива.

Въглеродният диоксид може лесно да дифундира от кръвоносните съдове на мозъка в цереброспиналната течност и да стимулира хеморецепторите на продълговатия мозък. Това е още един начин за възбуждане на дихателния център.

И накрая, неговото възбуждане може да се извърши и рефлексивно. Условно разделяме всички рефлекси, които осигуряват регулирането на дишането, на: вътрешни и свързани.

Собствени рефлекси на дихателната система -Това са рефлекси, които се зараждат в органите на дихателната система и завършват там. На първо място, тази група рефлекси включва рефлексния акт от белодробните механорецептори. В зависимост от местоположението и вида на възприеманото дразнене, естеството на рефлексните реакции към дразнене, се разграничават три вида такива рецептори: рецептори за напрежение, рецептори за дразнене и юкстакапилярни рецептори на белите дробове.

Рецептори за разтягане на белия дробса разположени предимно в гладката мускулатура на дихателните пътища (трахея, бронхи). Във всеки бял дроб има около 1000 такива рецептора и те са свързани с дихателния център чрез големи миелинизирани аферентни влакна на блуждаещия нерв с висока скорост на проводимост. Непосредственият стимул на този тип механорецептори е вътрешното напрежение в тъканите на стените на дихателните пътища. Тъй като белите дробове се разтягат по време на вдишване, честотата на тези импулси се увеличава. Раздуването на белите дробове предизвиква рефлексно инхибиране на вдишването и преход към издишване. Когато блуждаещите нерви се прекъснат, тези реакции спират и дишането става по-бавно и по-дълбоко. Тези реакции се наричат ​​рефлекси Гьоринг-Бройер.Този рефлекс се възпроизвежда при възрастен, когато дихателният обем надвиши 1 литър (например по време на физическо натоварване). Има голямо значение при новородените.

Дразнещи рецепториили бързо адаптиращи се механорецептори на дихателните пътища, рецептори на лигавицата на трахеята и бронхите. Те реагират на внезапни промени в обема на белите дробове, както и когато лигавицата на трахеята и бронхите е изложена на механични или химични дразнители (прахови частици, слуз, изпарения на разяждащи вещества, тютюнев дим и др.). За разлика от белодробните рецептори за разтягане, рецепторите за дразнене имат бърза адаптация. Когато малки чужди тела (прах, частици дим) навлязат в дихателните пътища, активирането на дразнещи рецептори предизвиква рефлекс на кашлица при човек. Неговата рефлексна дъга е следната - от рецепторите информацията през горния ларингеален, глософарингеален, тригеминален нерв отива до съответните мозъчни структури, отговорни за издишването (спешно издишване - кашлица). Ако рецепторите на назалните дихателни пътища се стимулират изолирано, това предизвиква ново спешно издишване - кихане.

Юкстакапилярни рецептори -разположени в близост до капилярите на алвеолите и респираторните бронхи. Дразнителят на тези рецептори е повишаване на налягането в белодробната циркулация, както и увеличаване на обема на интерстициалната течност в белите дробове. Това се наблюдава при стагнация на кръвта в белодробната циркулация, белодробен оток, увреждане на белодробната тъкан (например при пневмония). Импулсите от тези рецептори се изпращат към дихателния център през блуждаещия нерв, причинявайки често повърхностно дишане. При заболяване предизвиква усещане за недостиг на въздух и затруднено дишане. Може да има не само учестено дишане (тахипнея), но и рефлексно стесняване на бронхите.

Съществува и голяма група саморефлекси, които произхождат от проприорецепторите на дихателните мускули. Рефлекс от проприорецептори на междуребрените мускулисе извършва по време на вдишване, когато тези мускули, свивайки се, изпращат информация през междуребрените нерви към експираторната част на дихателния център и в резултат на това се получава издишване. Рефлекс от проприорецептори на диафрагматасе извършва в отговор на свиването му по време на вдишване, в резултат на което информацията преминава през диафрагмалните нерви, първо към гръбначния мозък, а след това към продълговатия мозък в експираторния участък на дихателния център и настъпва издишване.

Така всички собствени рефлекси на дихателната система възникват по време на вдишване и завършват с издишване.

Конюгирани рефлекси на дихателната система -това са рефлекси, които започват извън него. Тази група рефлекси, на първо място, включва рефлекса за свързване на дейностите на кръвоносната и дихателната система. Такъв рефлексен акт започва от периферните хеморецептори на съдовите рефлексогенни зони. Най-чувствителните от тях са разположени в синокаротидната зона. Синокаротиден хеморецептивен конюгиран рефлекс –възниква, когато въглеродният диоксид се натрупва в кръвта. Ако напрежението му се повиши, тогава най-силно възбудимите хеморецептори се възбуждат (и те се намират в тази зона в синокаротидното тяло), получената вълна на възбуждане преминава от тях по IX двойка черепни нерви и достига експираторния участък на дихателната система. център. Появява се издишване, което увеличава освобождаването на излишния въглероден диоксид в околното пространство. По този начин кръвоносната система (между другото, когато се извършва този рефлексен акт, тя също работи по-интензивно, сърдечната честота и скоростта на кръвния поток се увеличават) влияе върху дейността на дихателната система.

Друг вид конюгирани рефлекси на дихателната система е голяма група екстероцептивни рефлекси.Те произхождат от тактилни (запомнете реакцията на дишане при допир, допир), температурни (топлина - увеличава, студ - намалява дихателната функция), болка (слаби и средни стимули - усилват, силни - потискат дишането) рецептори.

Проприоцептивни конюгирани рефлексидихателната система се извършват поради дразнене на рецепторите на скелетните мускули, ставите, връзките. Това се наблюдава при извършване на физическа активност. Защо се случва това? Ако в покой човек се нуждае от 200-300 ml кислород на минута, то при физическа активност този обем трябва да се увеличи значително. При тези условия се увеличава и МО, артериовенозната разлика в кислорода. Увеличаването на тези показатели е придружено от увеличаване на консумацията на кислород. След това всичко зависи от количеството работа. Ако работата продължава 2-3 минути и мощността й е достатъчно висока, тогава консумацията на кислород непрекъснато се увеличава от самото начало на работа и намалява едва след нейното спиране. Ако продължителността на работа е по-голяма, тогава консумацията на кислород, нарастваща в първите минути, впоследствие се поддържа на постоянно ниво. Консумацията на кислород се увеличава толкова повече, колкото по-трудна е физическата работа. Най-голямото количество кислород, което тялото може да усвои за 1 минута при изключително тежка работа, се нарича максимална консумация на кислород (MOC).Работата, в която човек достига своето MPC ниво, трябва да продължи не повече от 3 минути. Има много начини за определяне на MIC. При хора, които не се занимават със спорт или физически упражнения, стойността на MOC не надвишава 2,0-2,5 l/min. При спортистите може да бъде повече от два пъти по-висок. MIC е индикатор аеробно представяне на тялото.Това е способността на човек да извършва много тежка физическа работа, осигурявайки своите енергийни разходи чрез кислород, абсорбиран директно по време на работа. Известно е, че дори добре трениран човек може да работи с кислородна консумация на ниво 90-95% от неговия VO2 max за не повече от 10-15 минути. Тези, които имат по-голяма аеробна производителност, постигат по-добри резултати в работата (спорт) при относително еднаква техническа и тактическа готовност.

Защо физическата работа увеличава консумацията на кислород? Могат да се идентифицират няколко причини за тази реакция: отваряне на допълнителни капиляри и увеличаване на кръвта в тях, изместване на кривата на дисоциация на хемоглобина надясно и надолу и повишаване на температурата в мускулите. За да могат мускулите да извършват определена работа, те се нуждаят от енергия, чиито запаси се възстановяват в тях при доставяне на кислород. По този начин съществува връзка между мощността на работа и количеството кислород, необходимо за работа. Количеството кръв, необходимо за работа, се нарича потребност от кислород.При тежка работа потребността от кислород може да достигне до 15-20 литра в минута или повече. Максималната консумация на кислород обаче е два до три пъти по-малка. Възможно ли е да се извършва работа, ако минутният кислороден резерв надвишава MIC? За да отговорим правилно на този въпрос, трябва да си припомним защо се използва кислород по време на мускулна работа. Той е от съществено значение за възстановяването на богати на енергия химикали, които позволяват мускулната контракция. Кислородът обикновено взаимодейства с глюкозата и когато се окислява, освобождава енергия. Но глюкозата може да се разгради без кислород, т.е. анаеробно, което също освобождава енергия. В допълнение към глюкозата има и други вещества, които могат да бъдат разградени без кислород. Следователно работата на мускулите може да бъде осигурена дори при недостатъчно снабдяване на тялото с кислород. В този случай обаче се образуват много киселинни продукти и е необходим кислород за тяхното елиминиране, тъй като те се разрушават при окисление. Количеството кислород, необходимо за окисляване на метаболитните продукти, образувани по време на физическа работа, се нарича кислороден дълг.Възниква по време на работа и се елиминира по време на възстановителния период след работа. Премахването му отнема от няколко минути до час и половина. Всичко зависи от продължителността и интензивността на работата. Основната роля в образуването на кислороден дълг е млечната киселина. За да продължи да работи, когато има голямо количество от него в кръвта, тялото трябва да разполага с мощни буферни системи и тъканите му да са адаптирани да работят при недостиг на кислород. Тази адаптация на тъканите е един от факторите, осигуряващи високо анаеробно представяне.

Всичко това усложнява регулирането на дишането по време на физическа работа, тъй като консумацията на кислород в организма се увеличава и липсата му в кръвта води до дразнене на хеморецепторите. Сигналите от тях отиват към дихателния център, което води до учестено дишане. По време на мускулна работа се произвежда много въглероден диоксид, който навлиза в кръвта и може да действа върху дихателния център директно чрез централните хеморецептори. Ако липсата на кислород в кръвта води главно до учестено дишане, тогава излишъкът от въглероден диоксид го задълбочава. По време на физическа работа и двата фактора действат едновременно, което води до учестяване и задълбочаване на дишането. И накрая, импулсите, идващи от работещите мускули, достигат до дихателния център и подобряват неговата работа.

Когато дихателният център функционира, всички негови части са функционално свързани помежду си. Това се постига чрез следния механизъм. Когато се натрупа въглероден диоксид, инспираторната част на дихателния център се възбужда, от която информацията отива към пневматичната токсична част на центъра, след това към експираторната му част. Последният, освен това, се възбужда от цял ​​набор от рефлексни актове (от рецептори на белите дробове, диафрагмата, междуребрените мускули, дихателните пътища, съдовите хеморецептори). Поради възбуждането му чрез специален инхибиторен ретикуларен неврон, активността на центъра за вдишване се инхибира и се заменя с издишване. Тъй като центърът за вдишване е инхибиран, той не изпраща допълнителни импулси към пневматичния токсичен отдел и потокът от информация от него към центъра за издишване спира. В този момент въглеродният диоксид се натрупва в кръвта и инхибиторните влияния от експираторната част на дихателния център се премахват. В резултат на това преразпределение на информационния поток се възбужда центърът за вдишване и вдишването замества издишването. И всичко се повтаря отново.

Важен елемент в регулацията на дишането е блуждаещият нерв. Чрез неговите влакна се осъществяват основните въздействия върху центъра за издишване. Следователно, ако е повреден (както и ако е увредена пневматичната токсична част на дихателния център), дишането се променя така, че вдишването остава нормално, но издишването рязко се удължава. Този тип дишане се нарича вагус-диспнея.

Вече отбелязахме по-горе, че при издигане на височина се наблюдава увеличаване на белодробната вентилация поради стимулиране на хеморецепторите в съдовите зони. В същото време сърдечната честота и МО се увеличават. Тези реакции донякъде подобряват транспорта на кислород в тялото, но не за дълго. Следователно, по време на дълъг престой в планината, при адаптиране към хронична хипоксия, първоначалните (спешни) дихателни реакции постепенно отстъпват място на по-икономично адаптиране на газотранспортната система на тялото. По този начин при постоянните жители на голяма надморска височина респираторният отговор на хипоксия е рязко отслабен ( хипоксична глухота) и белодробната вентилация се поддържа на почти същото ниво, както при живеещите в равнината. Но при дългосрочен живот в условия на голяма надморска височина жизненият капацитет се увеличава, CK се повишава, в мускулите има повече миоглобин и в митохондриите се увеличава активността на ензимите, които осигуряват биологично окисление и гликолиза. Хората, живеещи в планините, освен това имат намалена чувствителност на телесните тъкани, по-специално на централната нервна система, към недостатъчно снабдяване с кислород.

На надморска височина над 12 000 м налягането на въздуха е много ниско и при тези условия дори дишането на чист кислород не решава проблема. Ето защо при полет на тази височина са необходими кабини под налягане (самолети, космически кораби).

Човек понякога трябва да работи при условия на високо налягане (водолазна работа). В дълбочина азотът започва да се разтваря в кръвта и с бързо издигане от дълбините няма време да се освободи от кръвта, газовите мехурчета причиняват съдова емболия. Състоянието, което възниква в този случай, се нарича декомпресионна болест.Придружава се от болки в ставите, световъртеж, задух и загуба на съзнание. Следователно азотът във въздушните смеси се заменя с неразтворими газове (например хелий).

Човек може доброволно да задържи дъха си за не повече от 1-2 минути. След предварителна хипервентилация на белите дробове това задържане на дишането се увеличава до 3-4 минути. Въпреки това, продължителното гмуркане, например след хипервентилация, е изпълнено със сериозна опасност. Бързият спад на оксигенацията на кръвта може да причини внезапна загуба на съзнание и в това състояние плувец (дори опитен), под въздействието на стимул, причинен от повишаване на парциалното напрежение на въглеродния диоксид в кръвта, може да вдиша вода и се задуши (удави).

И така, в края на лекцията трябва да ви напомня, че здравословното дишане е през носа, възможно най-малко, със забавяне по време на вдишване и особено след него. Удължаваневдишваме, стимулираме работата на симпатиковия отдел на автономната нервна система с всички произтичащи от това последствия. Чрез удължаване на издишването ние задържаме повече и по-дълго въглероден диоксид в кръвта. И това има положителен ефект върху тонуса на кръвоносните съдове (намалява го) с всички произтичащи от това последствия. Благодарение на това в такава ситуация кислородът може да премине в най-отдалечените микроциркулационни съдове, предотвратявайки нарушаването на тяхната функция и развитието на множество заболявания. Правилното дишане е профилактика и лечение на голяма група заболявания не само на дихателната система, но и на други органи и тъкани! Дишайте за Ваше здраве!

Дихателните пътища се делят на горни и долни. Горните включват носните проходи, назофаринкса, долните включват ларинкса, трахеята и бронхите. Трахеята, бронхите и бронхиолите са проводящата зона на белите дробове. Крайните бронхиоли се наричат ​​преходна зона. Те имат малък брой алвеоли, които имат малък принос в газообмена. Алвеоларните канали и алвеоларните торбички принадлежат към обменната зона.

Назалното дишане е физиологично. При вдишване на студен въздух се получава рефлекторно разширяване на съдовете на носната лигавица и стесняване на носните проходи. Това спомага за по-добро нагряване на въздуха. Неговата хидратация се дължи на влагата, секретирана от жлезистите клетки на лигавицата, както и на слъзната влага и водата, филтрирана през капилярната стена. Пречистването на въздуха в носните проходи се дължи на утаяването на прахови частици върху лигавицата.

В дихателните пътища възникват защитни дихателни рефлекси. При вдишване на въздух, съдържащ дразнещи вещества, настъпва рефлексно забавяне и намаляване на дълбочината на дишане. В същото време глотисът се стеснява и гладката мускулатура на бронхите се свива. Когато дразнещите рецептори на епитела на лигавицата на ларинкса, трахеята и бронхите са раздразнени, импулсите от тях пристигат по аферентните влакна на горния ларингеален, тригеминален и блуждаещ нерв към инспираторните неврони на дихателния център. Поема се дълбоко дъх. След това мускулите на ларинкса се свиват и глотисът се затваря. Експираторните неврони се активират и започва издишването. И тъй като глотисът е затворен, налягането в белите дробове се увеличава. В определен момент глотисът се отваря и въздухът напуска белите дробове с висока скорост. Появява се кашлица. Всички тези процеси се координират от центъра на кашлицата на продълговатия мозък. Когато частици прах и дразнещи вещества въздействат върху чувствителните окончания на тригеминалния нерв, които се намират в носната лигавица, се появява кихане. При кихане първоначално се активира и центърът за вдишване. След това се получава принудително издишване през носа.

Има анатомично, функционално и алвеоларно мъртво пространство. Анатомичен е обемът на дихателните пътища - назофаринкс, ларинкс, трахея, бронхи, бронхиоли. В него не се извършва обмен на газ. Алвеоларното мъртво пространство се отнася до обема на алвеолите, които не са вентилирани или няма кръвен поток в техните капиляри. Следователно те също не участват в газообмена. Функционалното мъртво пространство е сбор от анатомично и алвеоларно. При здрав човек обемът на алвеоларното мъртво пространство е много малък. Следователно размерът на анатомичните и функционалните пространства е почти еднакъв и възлиза на около 30% от дихателния обем. Средно 140 мл. При нарушена вентилация и кръвоснабдяване на белите дробове обемът на функционалното мъртво пространство е значително по-голям от анатомичния. В същото време анатомичното мъртво пространство играе важна роля в дихателните процеси. Въздухът в него се затопля, овлажнява и почиства от прах и микроорганизми. Тук се формират дихателни защитни рефлекси - кашлица, кихане. Това е мястото, където се възприемат миризмите и се произвеждат звуци.

Сега е установено, че дразненето на всеки висцерален или соматичен нерв може да повлияе на дишането и че много аферентни пътища участват в дихателните рефлекси. Има най-малко девет дихателни рефлекса, произхождащи от гръдните органи, като пет от тях са доста добре оценени и заслужават специално споменаване.

Рефлекс на подуване(Херинг-Бройер). Херинг и Бройер показаха през 1868 г., че докато поддържането на белите дробове надути намалява дихателната честота при анестезирани животни, поддържането на белите дробове в свито състояние има обратен ефект. Ваготомията предотвратява развитието на тези реакции, което доказва техния рефлекторен произход; Адриан през 1933 г. показва, че този рефлекс се осъществява чрез рецептори за разтягане в белите дробове, които не са капсулирани и се смята, че са гладкомускулни окончания, обикновено разположени в стените на бронхите и бронхиолите. Рефлексът на подуване е налице при новородени, но отслабва с годините. Неговото значение избледня на заден план, когато беше установена ролята на химическата регулация на дишането. В момента се счита само за един от многото химични и невронни механизми, които регулират дишането. Очевидно това се отразява на тонуса на бронхиалните мускули.

Рефлекс на падане. Колапсът на белите дробове стимулира дишането чрез активиране на група рецептори, за които се смята, че са разположени в или дистално от респираторните бронхиоли. Точната роля на рефлекса на колапс е трудно да се определи, тъй като колапсът на белите дробове също променя дишането чрез много други механизми. Въпреки че степента на влияние на рефлекса на колапс при нормално дишане е неясна, вероятно е той да бъде важен при принудителен колапс на белия дроб и при ателектаза, като честотата и силата на вдишване се увеличават от неговото действие при тези обстоятелства. Ваготомията обикновено облекчава рефлекса на колапс при животните.

Парадоксален рефлекс. Хед през 1889 г. показа, че надуване на белите дробове при зайци с частична блокада на блуждаещия нерв (по време на периода на възстановяване след замразяване) не дава инфлационен рефлекс, а напротив, води до продължително и мощно свиване на диафрагмата. Рефлексът се облекчава чрез пресичане на вагуса и тъй като действието му е обратното на това на нормалния инфлационен рефлекс, той се нарича "парадоксален". Две наблюдения подкрепят възможна физиологична роля на парадоксалния рефлекс. Случайните дълбоки вдишвания, които подчертават нормалното тихо дишане и изглежда предотвратяват микроателектазата, която иначе би могла да възникне, изчезват след ваготомия и се смята, че са свързани с парадоксалния рефлекс. Крос и др. наблюдавани конвулсивни въздишки, когато белите дробове на новородените са били надути през първите 5 дни. Те предполагат, че механизмът в този случай е подобен на парадоксалния рефлекс и може да осигури аерация на белия дроб на новороденото.

Рефлекси на дразнене. Рефлексът на кашлицата е свързан със субепителни рецептори в трахеята и бронхите. Клъстери от тези рецептори обикновено присъстват на задната стена на трахеята и бронхиалните бифуркации (до проксималния край на респираторните бронхиоли) и са най-многобройни в карината. За да се извърши добра бронхоскопия при локална анестезия, е от съществено значение достатъчната анестезия на трахеалната бифуркация.

Вдишването на механични или химични дразнители води до рефлекторно затваряне на глотиса и бронхоспазъм. Вероятно има периферна вътрешна рефлексна дъга в бронхиалната стена с централен компонент, действащ през блуждаещия нерв.

Белодробен съдов рефлекс. Повишаването на налягането в съдовете на белите дробове на котки и кучета води до появата на ускорено повърхностно дишане в комбинация с хипотония. Това действие може да бъде предотвратено чрез ваготомия и се проявява повече при разтягане на венозното, отколкото на артериалното русло. Точното местоположение на рецепторите все още не е установено, въпреки че последните данни сочат, че те се намират в белодробните вени или капиляри.

При множествена белодробна емболия при животни и хора се появява продължително, бързо, повърхностно дишане. При животни този ефект се обръща чрез ваготомия. Освен този дихателен рефлекс, емболията причинява много други промени, които засягат дишането. Те включват спад на кръвното налягане и повишен сърдечен ритъм, генерализиран белодробен вазоспазъм и възможен оток, намалено белодробно спазване и повишено съпротивление на въздушния поток. Тъй като прилагането на 5-хидрокситриптамин много наподобява действието на емболия, се смята, че това вещество се освобождава по време на образуването на съдови тромби, вероятно от тромбоцитите. Че това не е пълно обяснение се подкрепя от факта, че анти-5-хидрокситриптаминовите лекарства са само частично ефективни при обръщане на емболичните събития.

Рефлекси в горните дихателни пътища. Те са предимно защитни. Кихането и кашлянето са изразени рефлекторни усилия. Кихането е реакция на дразнене в носа, но може да се появи и при внезапно падане на ярка светлина върху ретината. Кашлицата е реакция на дразнене на частите, разположени надолу от фаринкса. Рефлексът на затваряне (повръщане) предотвратява навлизането на нежелани вещества в хранопровода, но в същото време глотисът също се затваря. Има съобщения, че бронхоконстрикторът инхибира сърдечната дейност и вазомоторните рефлекси се появяват в резултат на дразнене на носа или фаринкса.

Други дихателни рефлекси. Рефлексите от дихателните мускули, сухожилията и ставите, от сърцето и системното кръвообращение, от храносмилателния тракт, от рецепторите за болка и температура, както и някои постурални рефлекси, могат да повлияят на дишането. Добре известен пример е задъхването след внезапно излагане на студ върху кожата.

За подробно описание на дихателните рефлекси препращаме читателя към прегледа на Widdicombe.