 |
3. Понятия и термины. Лекция 7. Регуляция дыхания. 1. Морфофункциональная организация дыхательного центра.. Гем — небелковая часть молекулы гемоглобина, представляющая собой протопорфирин, комплексно связанный с ионом двухвалентного железа
|
|
|
|
3. Понятия и термины
Алкалоз — форма нарушения кислотно-щелочного равновесия в организме, характеризующаяся сдвигом соотношения между анионами кислот и катионами оснований крови в сторону увеличения катионов.
Аэрогематический барьер — структурно-функциональное образование легкого, состоящее из слоя альвеолярного эпителия, слоя эндотелия капилляра и одной или двух базальных мембран. Отделяет газовую среду альвеолярного воздуха от жидкой фазы клеточных и неклеточных элементов; непроницаем для крупных белковых молекул, хорошо проницаем для кислорода и углекислого газа.
Ацидоз — форма нарушения кислотно-щелочного равновесия в организме, характеризующаяся сдвигом соотношения между анионами кислот и катионами оснований крови в сторону увеличения анионов.
Гем — небелковая часть молекулы гемоглобина, представляющая собой протопорфирин, комплексно связанный с ионом двухвалентного железа.
Гемато-паренхиматозный барьер — комплекс физиологических механизмов, способствующих избирательной регуляции обмена веществ между кровью и межклеточной жидкостью органов.
Гемоглобин — дыхательный пигмент, содержащийся в эритроцитах, осуществляющий транспорт кислорода из легких в ткани и участвующий в переносе углекислого газа из тканей в легкие. Состоит из белка глобина и небелкового гема.
Десатурация — процесс снижения концентрации газов в жидкостях и тканях организма при снижении общего или парциального давления газа над жидкостью.
Диффузионный поток — количество вещества, проходящее через площадь слоя (А) за единицу времени.
Карбогемоглобин — соединение гемоглобина с диоксидом углерода.
Карбоксигемоглобин — соединение гемоглобина с оксидом углерода.
|
|
|
Кислородная емкость крови — количество кислорода, которое может быть связано кровью до полного насыщения гемоглобина.
Оксигемоглобин — форма гемоглобина, в которой он обратимо соединен с кислородом и обеспечивает его перенос от легких к тканям.
Оксигенация — процесс насыщения крови и/или тканей кислородом.
Лекция 7. Регуляция дыхания
1. Морфофункциональная организация дыхательного центра.
2. Рефлекторная регуляция дыхания.
3. Понятия и термины.
1. Морфофункциональная организация дыхательного центра
Главная функция легких состоит в обмене кислорода и углекислого газа между воздухом и кровью, т. е. в поддержании уровней парциального давления кислорода и углекислого газа в артериальной крови на постоянном уровне. Назначение регуляции дыхания состоит в том, чтобы легочная вентиляция соответствовала метаболическим потребностям организма. При физической нагрузке требуется больше кислорода, соответственно должен возрастать объем дыхания. При глотании, речи, кашле характер дыхания также изменится.
Система регуляции дыхания включает три основных элемента:
1) рецепторы, воспринимающие и передающие информацию в дыхательный центр;
2) центральный регулятор (дыхательный центр), расположенный в головном мозге, где информация обрабатывается и посылается к дыхательным мышцам;
3) эффекторы (дыхательные мышцы), непосредственно осуществляющие вентиляцию легких.
Дыхательный центр — это совокупность нейронов, расположенных в различных отделах центральной нервной системы и обеспечивающих ритмическое чередование вдоха и выдоха. Дыхательный центр выполняет две основные функции — моторную и гомеостатическую. Моторная (двигательная) функция заключается в генерации дыхательного ритма и его паттерна и проявляется в сокращении дыхательных мышц. В зависимости от метаболических потребностей организма меняется длительность вдоха и выдоха, величина дыхательного объема, минутного объема дыхания. Гомеостатическая функция дыхательного центра связана с изменением характера дыхания при сдвигах содержания кислорода и углекислого газа во внутренней среде организма. Эта функция обеспечивает поддержания нормальных величин дыхательных газов и рН в крови и внеклеточной жидкости мозга.
|
|
|
Регуляция внешнего дыхания осуществляется по принципу обратной связи, при отклонении от оптимальных величин регулируемых параметров (напряжение кислорода, углекислого газа, рН) изменение вентиляции направлено на их нормализацию. Регуляция внешнего дыхания осуществляется путем рефлекторных реакций, которые возникают в результате возбуждения определенных рецепторов.
Автоматизм дыхания обусловлен зарождением импульсов в стволе головного мозга. Когда дыхание регулируется сознательно, кора головного мозга подчиняет себе эти центры автоматизма. В продолговатом мозгу находятся дыхательные нейроны — нервные клетки, импульсная активность которых меняется с фазами дыхательного цикла. Различают следующие нейроны:
1) инспираторные нейроны, разряжающиеся во время вдоха;
2) экспираторные нейроны, активные во время выдоха;
3) ранние экспираторные и ранние инспираторные нейроны, активность которых приходится в начальной фазе вдоха или выдоха;
4) поздние экспираторные и поздние инспираторные нейроны — активны в конце фазы вдоха или выдоха;
5) экспираторно-инспираторные и инспираторно-экспираторные нейроны, которые работают в момент перехода инспираторной фазы в экспираторную или наоборот.
Основная масса дыхательных нейронов продолговатого мозга сосредоточена в двух группах ядер: дорсальном и вентральном. В дорсальном ядре содержатся в основном инспираторные нейроны. При вдохе они возбуждаются и активируют α -мотонейроны диафрагмы и инспираторные нейроны вентрального ядра. В вентральном ядре находятся инспираторные и экспираторные нейроны, возбуждающие экспираторные скелетные мышцы. В варолиевом мосту находится так называемый пневмотаксический центр, который участвует в переключении фаз дыхательного цикла. Здесь выделяют две области со скоплениями нейронов: ростральное и медиальное ядра. Это нейроны типа инспираторноэкспираторных и экспираторно-инспираторных, возбуждающиеся в конце вдоха и в начале выдоха или наоборот. Для этих нейронов необходим поток импульсов от рецепторов растяжения. Дыхательные нейроны функционируют нормально при соблюдении двух условий: сохранности связей между различными группами и наличия афферентной стимуляции.
|
|
|
Спонтанная активность нейронов дыхательного центра начинает проявляться к концу внутриутробного периода развития. Однако у взрослых ритм активности в нейронах возникает только под влиянием различных синаптических воздействий на дыхательные нейроны. Каждый цикл начинается с активности «раннего» инспираторного нейрона, затем возбуждение последовательно передается на «поздний» инспираторный нейрон, «ранний» экспираторный нейрон, «поздний» экспираторный нейрон. Каждый нейрон, возбуждаясь, оказывает тормозное действие на два предшествующих ему в цикле нейрона.
Пневмотаксический центр варолиевого моста получает импульсы от гипоталамуса и высших центров, от инспираторной части дыхательного цента продолговатого мозга и посылает импульсы обратно к бульбарному дыхательному центру, где они возбуждают экспираторные и тормозят инспираторные нейроны. Пневмотаксический центр координирует гомеостатические функции продолговатого мозга в зависимости от эмоций, температуры и влияет на характеристики дыхания. Совместная работа пневмотаксического центра варолиевого моста и дыхательного центра продолговатого мозга обеспечивают ритмическую смену фаз дыхательного цикла.
|
|
|
