Дыхательный центр • Дыхательный центр — совокупность нейронных

Дыхательный центр • Дыхательный центр - совокупность нейронных сетей разных этажей ЦНС, обеспечивающих регуляцию внешнего дыхания • Дыхательный центр продолговатого мозга – центр судорожного дыхания - это сети нейронов, способные генерировать ритм дыхания • Функции ДЦ: моторная, гомеостатическая

ПОНЯТИЕ О ДЫХАТЕЛЬНОМ РИТМЕ Ритм дыхания – закономерное чередование вдоха и выдоха Дыхательный цикл включает три фазы: вдох, выдох и паузу В норме спокойный выдох на 10 -20 % больше вдоха; В покое пауза имеет максимальную длительность; при нагрузках её длительность сокращается

УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА АПНОЭСТИ ЧЕСКИЙ ЦЕНТР

Эупноэкомфортное дыхание апноэстическое судорожное апноэ Дыхание за счет диафрагмы Исследование роли отделов дыхательного центра в формировании фаз вдоха и выдоха в опытах с перерезками мозга

Локализация нейронов в бульбарном дыхательном центре Дорсальная группа - И – примыкает к ядру одиночного пучка

Виды дыхательных нейронов Непрерывно активные Вдох Инспираторные ранние и поздние Инспираторные полные Экспираторные ранние и поздние Экспираторные полные Инспираторно-экспираторные Выдох

Динамика формирования ритма дыхания ПТ Формирование выдоха Формирование вдоха * И ранние И полн Дыхательные мотонейроны И поздние Э Мышцы вдоха

Центральные механизмы формирования дыхательного ритма 1. Нейроны выдох формируются в локальных 3. Вдох и пневмотаксического центра сетях нейронов. В них первыми возбуждаются возбуждают поздние инспираторные нейроны ранние инспираторные нейроны за счёт автоматии - спонтанной импульсной активности. Поздние инспираторные тормозят 2. Ранние нейроны возбуждают все активность ранних инспираторных нейронов. инспираторные нейроны и нейроны пневмотаксического центра, но тормозят 4. Экспираторные нейроны тормозят экспираторные нейроны полные инспираторные нейроны, поэтому Залп активности инспираторных нейронов формируется выдох запускает вдох

Периферические механизмы формирования ритма дыхания Рефлекс Геринга-Брейера: а) во время вдоха активируются механорецепторы лёгких б) по чувствительным волокнам блуждающего нерва импульсы поступают в дыхательный центр, где возбуждают поздние инспираторные и экспираторные нейроны

Рефлекс Геринга-Брейера Выдох активируется Вдох тормозится ПТ И ранние И полн И поздние Э vagus Дыхательные мотонейроны лёгкие

Раздражение центрального конца блуждающего нерва высокой частотой во время вдоха прекращает вдох

Изменение дыхания при двусторонней ваготомии

РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ: нервные механизмы Произвольные в соответствии с программой поведения реализуются через пирамидный тракт Рефлекторные: безусловные рефлексы 1. Собственные • • с хеморецепторов с механорецепторов • защитные лёгких 2. Сопряженные с различных рецепторов Условные рефлексы на базе безусловных

ВИДЫ безусловных РЕФЛЕКСОВ 1. Рефлекс Гейманса с хеморецепторов синокаротидной зоны (стимулы: гиперкапния, гипоксия, ацидоз) – увеличивает МОД 2. Рефлекс с хеморецепторов продолговатого мозга (стимул ацидоз)- увеличивает МОД – Эти рефлексы обеспечивают регуляцию по отклонению –восстанавливают газовые показатели после отклонения 3. Рефлекс Маршака с проприорецепторов мышц – увеличивает МОД при физической нагрузке - это регуляция по опережающему принципу (по возмущению)

Влияние гипоксии, гиперкапнии, ацидоза О 2 60 -100 <60 - МОД >100 - МОД СО 2 40 -60 – МОД >70 - токсич <40 - МОД р. Н: на 0, 1 МАВ-на 2 л/м Рефлекторное влияние

Регуляция дыхания Виды вентиляции: Нормовентиляция СО 2 = 40 мм Hg Гипервентиляция СО 2 < 40 мм Hg Гиповентиляция СО 2 > 40 мм Hg

Защитные рефлексы системы дыхания • Химическое и механическое раздражение рецепторов носовой полости вызывает чихание; дыхательных путей (ирритантные рецепторы слизистой оболочки) – кашель • Рефлекторная активация центра вдоха, затем выдоха, ядра блуждающего нерва вызывает глубокий вдох, затем резкий и глубокий выдох; сужение бронхов

ОСОБЕННОСТИ ДЫХАНИЯ в изменённых УСЛОВИЯХ СРЕДЫ (горах, под водой и т. д. )

Атмосферное давление и РО 2 ГИПОКСИЯ в горах

БЫСТРЫЕ МЕХАНИЗМЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГАЗОВОГО ГОМЕОСТАЗА ГЛАВНЫЙ СТИМУЛ – ГИПОКСИЯ Рефлексы с хеморецепторов - увеличение МОД и МАВ - режим гипервентиляции – О 2 больше, но гипокапнии и алкалоза, сдвиг кривой диссоциации Нв. О 2 влево развитие Прессорные рефлексы и действие адреналина: *увеличение АД - быстрее транспортируется О 2 *выведение крови из депо - больше циркулирующих эритроцитов - транспорт О 2 лучше

МЕДЛЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГАЗОВОГО ГОМЕОСТАЗА Устранение алкалоза за счёт выведения почками бикарбонатов (несколько дней). Восстановление кривой диссоциации Нв. О 2 Накопление в эритроцитах 2 -3 дифосфоглицерата - лучше отдача кислорода Выделение эритропоэтинов почками: усиление эритропоэза Увеличение количества Hb (появление фетального Hb), накопление миоглобина в мышцах Увеличение ЖЕЛ, рост дополнительных капилляров в тканях Увеличение ферментов цикла Кребса и гликолиза

ДЫХАНИЕ ПРИ ПОГРУЖЕНИИ ГЛАВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИТУАЦИИ: РОСТ ВНЕШНЕГО ДАВЛЕНИЯ

ОСОБЕННОСТИ СОХРАНЕНИЯ ГАЗОВОГО ГОМЕОСТАЗА ПРИ ПОГРУЖЕНИИ В ВОДУ ВАРИАНТЫ ПОГРУЖЕНИЯ: ПОГРУЖЕНИЕ БЕЗ СПЕЦИАЛЬНОГО СНАРЯЖЕНИЯ: НЫРЯНИЕ С ЗАДЕРЖКОЙ ДЫХАНИЯ – ДАВЛЕНИЕ СДАВЛИВАЕТ ПОЛОСТИ, ЗАПОЛНЕННЫЕ ВОЗДУХОМ; ВОЗНИКАЕТ ОПАСНОСТЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КРОВИ В СОСУДЫ ГРУДНОЙ ПОЛОСТИ ВРЕМЯ ПОГРУЖЕНИЯ ОГРАНИЧЕНО РАЗВИТИЕМ ГИПОКСИИ, ГИПЕРКАПНИИ, АЦИДОЗА; НЫРЯНИЕ С МАСКОЙ И ТРУБКОЙ УВЕЛИЧЕНИЕ – ОБЪЁМА МЕРТВОГО ПРОСТРАНСТВА И ТЕ ЖЕ ПРОБЛЕМЫ

ДЫХАНИЕ ПРИ ПОГРУЖЕНИИ

ПОГРУЖЕНИЕ на глубину С ДЫХАТЕЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ со сжатым воздухом или газовыми смесями: «+» - ДАВЛЕНИЕ СМЕСИ = ВНЕШНЕМУ ДАВЛЕНИЮ ЭТО УВЕЛИЧИВАЕТ ВРЕМЯ ПОГРУЖЕНИЯ; нет опасности перемещения крови в сосуды грудной полости «-» УВЕЛИЧЕНИЕ сопротивления ВДОХУ И ВЫДОХУ Дыхательный объём меньше, СО 2 в крови больше; ДАВЛЕНИЕ смеси БОЛЬШЕ - БОЛЬШЕ РАСТВОРИМОСТЬ газов В КРОВИ: ОПАСНОСТЬ отравления О 2, наркотическое действие АЗОТА на глубине, образование пузырьков АЗОТА при всплытии

ПРОБЛЕМЫ ДЕКОМПРЕССИИ ПРОФИЛАКТИКА – УМЕНЬШЕНИЕ в смеси КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОРОДА; НАРКОТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ АЗОТА, ОБРАЗОВАНИЕ ПУЗЫРЬКОВ АЗОТА ЗАМЕНА АЗОТА НА ГЕЛИЙ ПРИ ВСПЛЫТИИ

ДЫХАНИЕ И ГОЛОС Механизмы регуляции фонации – сложные безусловные рефлексы, звукоподраж ательный инстинкт

Механизмы регуляции артикуляции: формирование звуковых условных рефлексов, затем сложных динамических стереотипов, обеспечивающих слов, предложений и т. д. произношение

ДЫХАНИЕ И ГЛОТАНИЕ • ТВЕРДАЯ ПИЩА – ГЛУБОКОЕ И ЧАСТОЕ ДЫХАНИЕ • ГЛОТАНИЕ – ОСТАНОВКА ДЫХАНИЯ КОРОТКИЙ ПЕРИОД ЖЕВАНИЯ – ДЫХАНИЕ ЧАЩЕ ДЛИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД ЖЕВАНИЯ- ДЫХАНИЕ РЕЖЕ

МЕХАНИЗМЫ ПЕРВОГО ВДОХА НОВОРОЖДЕННОГО ОСОБЕННОСТИ ГАЗООБМЕНА ПЛОДА ЛЕГКИЕ ПЛОДА НАПОЛНЕНЫ ЖИДКОСТЬЮ АРТЕРИАЛЬНАЯ кровь ПЛОДА, насыщенная О 2 в плаценте через ПУПОЧНУЮ вену, затем по ВЕНОЗНЫМ сосудам ПЛОДА течёт в ПРАВОЕ сердце, далее через ОВАЛЬНОЕ ОКНО и АРТЕРИАЛЬНЫЙ ПРОТОК попадает В ЛЕВОЕ сердце и БОЛЬШОЙ КРУГ КРОВООБРАЩЕНИЯ плода

МЕХАНИЗМЫ ПЕРВОГО ВДОХА ВДОХ формируется РЕФЛЕКТОРНО, т. е. ВО ВРЕМЯ РОДОВ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР РЕФЛЕКТОРНО активируется сигналами: От ХЕМОРЕЦЕПТОРОВ ПЛОДА (ВО ВРЕМЯ РОДОВ ГИПОКСИЯ, ГИПЕРКАПНИЯ, АЦИДОЗ развиваются из-за СПАЗМА ПУПОЧНОЙ АРТЕРИИ И СНИЖЕНИЯ КРОВОТОКА В НЕЙ От ТАКТИЛЬНЫХ рецепторов - СДАВЛЕНИЕ В РОДОВЫХ ПУТЯХ От ХОЛОДОВЫХ ТЕРМОРЕЦЕПТОРОВ В МОМЕНТ РОЖДЕНИЯ