Рефлексы с проприорецепторов дыхательных мышц

От мышечных веретен и сухожильных рецепторов Гольджи, расположенных в межреберных мышцах и мышцах живота, импульсы поступают в соответствующие сегменты спинного мозга, затем в продолговатый мозг, центры головного мозга, контролирующие состояние скелетных мышц. В результате происходит регуляция силы сокращений в зависимости от исходной длины мышц и оказываемого им сопротивления дыхательной системы.

Рефлекторная регуляция дыхания осуществляется, как отмечалось ранее также периферическими и центральными хеморецепторами.

Своеобразие функции внешнего дыхания состоит в том, что она одновременно и автоматическая, и произвольно управляемая.

8.7. Регуляция дыхания при мышечной работе

Если в условиях покоя основную роль в регуляции дыхания играют гуморальные факторы – химические изменения в составе крови и цереброспинальной жидкости (рН, РО₂, РСО₂), то при мышечной работе значение имеют не только гуморальные (химические), но и нейрогенные факторы.

Основными нейрогенными источниками влияния на дыхательный центр во время мышечной работы являются:

1. моторная зона коры головного мозга;

2. рецепторы движущихся конечностей и других частей тела.

Во время выполнения физической работы мышцам необходимо большое количество кислорода. Потребление 0₂ и продукция СО₂ возрастают при физической нагрузке в среднем в 15 - 20 раз. Обеспечение организма кислородом достигается сочетанным усилением функции дыхания и кровообращения. Уже в начале мышечной работы вентиляция легких быстро увеличивается. В возникновении гиперпноэ в начале физической работы периферические и центральные хеморецепторы как важнейшие чувствительные структуры дыхательного центра еще не участвуют. Уровень вентиляции в этот период регулируется сигналами, поступающими к дыхательному центру главным образом из гипоталамуса, лимбической системы и двигательной зоны коры большого мозга, а также раздражением проприорецепторов работающих мышц. По мере продолжения работы к нейрогенным стимулам присоединяются гуморальные воздействия, вызывающие дополнительный прирост вентиляции. При тяжелой физической работе на уровень вентиляции оказывают влияние также повышение температуры, артериальная двигательная гипоксия и другие лимитирующие факторы.

Таким образом, наблюдаемые при физической работе изменения дыхания обеспечиваются сложным комплексом нервных и гуморальных механизмов. Однако из-за индивидуально лимитирующих факторов биомеханики дыхания, особенностей экопортрета человека, не всегда удается при выполнении одной и той же нагрузки полностью объяснить точное соответствие вентиляции легких уровню метаболизма в мышцах.

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте представление о системе дыхания. Каковы функции дыхания?

2. Охарактеризуйте дыхательный цикл и фазы дыхания.

3. Каков механизм вдоха и выдоха?

4. Перечислите легочные объемы и емкости. Что такое фактические и должные величины ЖЕЛ и МВЛ у тре­нированных и нетренированных?

5. Дайте понятие о паттерне дыхания и его типах.

6. Каков состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха?

7. В чём заключаются особенности транспорта кислорода и углекислого газа кровью?

8. Что такое кислородная емкость крови и коэффициент утилизации кислорода? Какова артериовенозная разность по О2 в покое и при работе?

9. В чём заключаются особенности регуляции дыхания при мышечной работе?