Дыхательный центр, его строение, регуляция ритмичности дыхания.

Регуляция внешнего дыхания осуществляется путем ритмичного чередования вдоха и выдоха. Вдох и выдох проходят благодаря сокращению и расслаблению скелетных мышц. Сокращение и расслабление их регулируется только с помощью нервных механизмов (соматических рефлексов). Изменение внешнего дыхания сводится к изменению глубины дыхания (величины К) и его частоты (ЧДД) изменение вентиляции легких поддержания постоянного газового состава альвеолярного воздуха несмотря на изменение функционального состояния организма.

Дыхательный центр (ДЦ) находится в заднем мозге (продолговатый мозг и мост), хотя в регуляции внешнего жихання принимают участие все уровни ЦНС, вплоть до коры головного мозга. Локализация ДЦ определяется в опытах с перерезки ствола мозга.

Таким образом, перерезки ствола выше заднего мозга не сопровождается изменениями дыхания, а перерезки ниже продолговатого мозга приводит к его остановке ДЦ находится именно в заднем мозге. Но он имеет сложную структуру, потому что перерезки на разных уровнях заднего мозга приводит к различным нарушениям дыхательной ритмики (апнейзис - глубокое дыхание с задержкой на вдохе; гаспинг - глубокое дыхание с задержкой на выдохе). В верхней трети моста находится пневмотаксичний центр (ПТЦ), который прекращает вдох и обеспечивает постепенный переход вдоха до выдоха (перерезки ствола на этом уровне приводит к развитию апнейстичного дыхания).

Дыхательный центр продолговатого мозга имеет два ядра - дорсальное и вентрально (размещены симметрично по отношению к средней линии).

Особенностью дорсального ядра является наличие в нем только инспираторных нейронов, которые возбуждаются непосредственно перед вдохом и во время вдоха (инспираторных нейронов или нейроны вдоха). Нейроны дорсального дыхательного ядра обеспечивают регуляцию дыхания в состоянии покоя (при этом акт вдоха является активным, а выдох - пассивный). Возбуждение инспираторных нейронов дорсального ядра обеспечивает сокращение мышц спокойного вдоха вдох торможение инспираторных нейронов дорсального ядра расслабление мышц пассивный выдох.

В состав вентрального ядра входят как инспираторная так и экспираторная нейроны (нейроны выдохе). Это ядро ​​включается в регуляцию форсированного (глубокого): дыхание инспираторных нейронов вентрального ядра обеспечивают сокращение мышц форсированного вдоха; экспираторная - мышц выдоха.

Эфферентные связи нейронов дорсального ядра (инспираторных) осуществляются следующим образом: от этих нейронов по ретикулоспинальному пути информация передается в мотонейронов спинного мозга:

которые локализуются в III - IV сегментах шейного отдела спинного мозга; аксоны этих нейронов формируют диафрагмальный нерв передача информации в диафрагмы;

локализующиеся во всех сегментах грудного отдела в наружных межреберных мышц.

Инспираторных нейронов вентрального дыхательного ядра передают информацию в мотонейронов спинного мозга, инервують дополнительные мышцы вдоха, экспираторная - до мотонейронов, которые инервують мышцы выдоха.

Механизм ритмичного чередования вдоха и выдоха в покое связан с ритмичным збдженням и торможением инспираторных нейронов дорсального ядра дыхательного центра.

Возбуждение этих нейронов главным образом обусловлено поступлением в них информации от хеморецепторов (ХР) (центральных и периферических), которые являются тонически активными: генерируют ПД даже при полностью нормальному газовому составу артериальной крови и ликвора. Возбуждение от этих инспираторных нейронов передается мотонейронов спинного мозга возбуждения и сокращения дыхательных мышц вдох.

Далее возбуждение инспираторных нейронов дорсального ядра изменяется их торможением. Этому способствует поступление в них информации от следующих структур:

1. От рецепторов растяжения легких (РРЛ) по афферентным волокнам блуждающего нерва сначала в тормозных вставочных нейронов (ГВН) в инспираторных нейронов;

2. От пневмотаксичного центра (ПТЦ), возбуждение которого при вдохе связано с поступлением в него информации от инспираторных нейронов, а также от других нейронов (ПТЦ - часть ретикулярной формации ствола мозга и его афферентные связи разнообразны). Когда поток тормозной информации от РРЛ и от ПТЦ в инспираторных нейронов становится более мощным, чем поток возбуждающей информации от хеморецепторов, инспираторных нейронов тормозятся торможения мотонейронов спинного мозга расслабления дыхательных мышц выдох.

Выдох снимает механизмы, активирующие РРЛ и ПТЦ прекращения поступления тормозной информации в инспираторных нейронов преобладание афферентного входа от ХР возбуждения инспираторных нейронов выдох.