8.4. Цель и способ регуляции дыхания. Дыхательный центр.

Под регуляцией дыхания понимается совокупность физиологических процессов, направленных на приспособление деятельности дыхательной системы к потребностям организма.

Конечная цель регуляции дыхания - поддержание постоянства газо­вого состава артериальной крови (РаО₂, РаСО₂, рН).

Отклонение этих показа­телей от стандартных для условий покоя (соответственно около 100 мм рт. ст., 40 мм рт. ст. и 7,36), воспринимаемое по каналам обратной связи, приво­дит к изменению дыхания.

Регуляция дыхания обеспечивает оптимальный обмен газов для поддержания нормального метаболизма тканей при изменении ус­ловий существования, то есть газовый гомеостаз организма.

Способом регуляции дыхания является изменение основных парамет­ров паттерна дыхания - его объемных и временных параметров.

При этом дыхательный центр (ДЦ) дает эффективные команды дыхательным мышцам, изменяющим скорость, мощность и длительность мышечных сокращений, обеспечивая наиболее экономный режим.

Система регуляции дыхания состоит из трех основных элементов.

- во-первых, рецепторы, воспринимающие информацию и передающие дальше.

- во-вторых, центральный регулятор, или дыхательный центр, получающий эту информацию.

- в-третьих - эффекторы — дыхательные мышцы, непрерывно осуществляющие вентиляцию легких.

Дыхательный центр

В соответствии с метаболическими потребностями дыхательная система обеспечивает газообмен О₂ и СО₂ между окружающей средой и организмом. Эту жизненно важную функцию регулирует сеть многочисленных взаимосвязанных нейронов ЦНС, расположенных в нескольких отделах мозга и объединяемых в комплексное понятие "дыхательный центр". При воздействии на его структуры нервных и гуморальных стимулов происходит приспособление функции дыхания к меняющимся условиям внешней среды. Структуры, необходимые для возникновения дыхательного ритма, впервые были обнаружены в продолговатом мозге. Перерезка продолговатого мозга в области дна IV желудочка приводит к прекращению дыхания. Поэтому под главным дыхательным центром понимают совокупность нейронов специфических дыхательных ядер продолговатого мозга. Исследования Н.А. Миславского показали, что дыхательный центр располагается на дне IV желудочка в сетевидном образовании продолговатого мозга и является парным образованием.

В целом под дыхательным центром понимают:

1) собственно дыхательный центр - его бульбарный отдел (в продолговатом мозге), разрушение которого приводит к остановке дыхания;

2) отделы ЦНС, обеспечивающие тонкое приспособление дыхания к условиям существования.

Дыхательный центр управляет двумя основными функциями: двигательной, которая проявляется в виде сокращения дыхательных мышц, и гомеостатической, связанной с поддержанием постоянства внутренней среды организма при сдвигах в ней содержания 0₂ и СО₂. Двигательная, или моторная, функция дыхательного центра заключается в генерации дыхательного ритма и его паттерна. Благодаря этой функции осуществляется интеграция дыхания с другими функциями. Под паттерном дыхания следует иметь в виду длительность вдоха и выдоха, величину дыхательного объема, минутного объема дыхания. Гомеостатическая функция дыхательного центра поддерживает стабильные величины дыхательных газов в крови и внеклеточной жидкости мозга, адаптирует дыхательную функцию к условиям измененной газовой среды и другим факторам среды обитания.