Дихальний центр
Відео: Дихальний центр
дихальний центр
Дихальним центром називають сукупність нервових клітин, розташованих в різних відділах центральної нервової системи, що забезпечують координовану ритмічну діяльність дихальних м`язів іпріспособленіе дихання до постійно змінюваних умов зовнішнього і внутрішнього середовища організму.
Деякі групи нервових клітин є необхідними для ритмічної діяльності дихальних м`язів. Вони розташовані в ретикулярної формації довгастого мозку, складаючи дихальний центр у вузькому сенсі слова. Порушення функції цих клітин призводить до припинення дихання внаслідок паралічу дихальних м`язів.
Дихальний центр довгастого мозку посилає імпульси до мотонейронам спинного мозку, иннервирующим дихальну мускулатуру.
Мотонейрони, відростки яких утворюють діафрагмальні нерви, що іннервують діафрагму, знаходяться в передніх рогах III ... IV шийних сегментів. Мотонейрони, відростки яких утворюють міжреберні нерви, що іннервують міжреберні м`язи, розташовані в передніх рогах грудного відділу спинного мозку. Звідси зрозуміло, що при перерезке спинного мозку між грудними і шийними сегментами припиняється реберний подих, а діафрагмальне дихання зберігається, так як рухове ядро диафрагмального нерва, що знаходиться вище місця перерізання, зберігає зв`язок з дихальним центром і діафрагмою. При перерезке спинного мозку під довгастим дихання повністю припиняється і настає загибель організму від удушення. Однак при такій перерезке мозку тривають протягом деякого часу скорочення допоміжних дихальних м`язів ніздрів і гортані, які іннервуються нервами, що виходять безпосередньо з довгастого мозку.
Уже в давнину було відомо, що пошкодження спинного мозку нижче довгастого призводить до смерті. У 1812 р Легаллуа шляхом перерізання мозку у птахів, а в 1842 р Флуранс шляхом роздратування і руйнування ділянок довгастого мозку дали пояснення цього факту і привели експериментальні докази місцезнаходження дихального центру в довгастому мозку. Флуранс представляв дихальний центр як обмежену зону розміром з шпилькову головку і дав йому назву «життєвого вузла».
Н. А. Миславський в 1885 р застосовуючи методику точкового роздратування і руйнування окремих ділянок довгастого мозку, встановив, що дихальний центр розташований в ретикулярної формації довгастого мозку, в області дна IV шлуночка, і є парним, причому кожна його половина іннервує дихальні м`язи тієї ж половини тіла. Крім того, Н. А. Миславський показав, що дихальний центр представляє собою складне утворення, що складається з центру вдиху (струс центр) і центру видиху (експіраторний центр). Він прийшов до висновку, що певну ділянку довгастого мозку є центром, що регулює і координує дихальні руху.
Висновки Н.А. Міславського підтверджені численними експериментальними дослідженнями, зокрема проведеними останнім часом за допомогою мікроелектродної техніки. При записи електричних потенціалів окремих нейронів дихального центру виявлено, що в ньому існують нейрони, розряди яких різко частішають в фазі вдиху, і інші нейрони, розряди яких частішають в фазі видиху. Роздратування окремих точок довгастого мозку електричним струмом, що проводиться за допомогою мікроелектродів, також виявило наявність нейронів, стимуляція яких викликає акт вдиху, і інших нейронів, що стимулюють акт видиху.
Баумгартен в 1956 р показав, що нейрони дихального центру розподілені в ретикулярної формації довгастого мозку, поблизу від striae acusticae (рисунок 1). Точної кордону між експіраторние і інспіраторно нейронами не існує, але є ділянки, де переважають одні з них: струс - в каудальному відділі одиночного пучка, (tractus solitarius), експіраторние - в вентральному ядрі (nucleus ambiguus).
Малюнок 1 - Локалізація дихальних центрів
Відео: ДИХАННЯ - Фізіологія дихання
На малюнку - нижня частина стовбура мозку (вид ззаду). ПН - центр пневмотаксіса- дз - струс центр-ЕКСПО - експіраторний центр. Центри є двосторонніми, але для спрощення схеми на кожній зі сторін зображений тільки один з центрів. Перерезка вище лінії 1 на диханні не відбивається. Перерезка по лінії 2 відокремлює центр пневмотаксіса. Перерезка нижче лінії 3 викликає припинення дихання
Лумсден і інші дослідники в експериментах на теплокровних тварин знайшли, що дихальний центр має більш складну структуру, ніж передбачалося раніше. У верхній частині варолиева моста знаходиться так званий пневмотаксіческій центр, який контролює діяльність розташованих нижче дихальних центрів вдиху і видиху і забезпечує нормальні дихальні руху. Вважають, що значення пневмотаксіческого центру полягає в тому, що під час вдиху він викликає збудження центру видиху і, таким чином, забезпечує ритмічне чергування вдиху і видиху.
Діяльність всієї сукупності нейронів, що утворюють дихальний центр, необхідна для збереження нормального дихання. Однак в процесах регуляції дихання беруть участь також вищерозміщені відділи центральної нервової системи, які забезпечують тонкі пристосувальні зміни дихання при різних видах діяльності організму. Важлива роль в регуляції дихання належить великих півкуль головного мозку і їх корі, завдяки якій здійснюється пристосування дихальних рухів при розмові, співі, спорті та трудової діяльності.
Регуляція діяльності дихального центру здійснюється гуморально, за рахунок рефлекторних впливів і нервових імпульсів, що надходять з верхніх відділів головного мозку.
Відео: Олена Малишева. гіпервентіляціонний синдром
За І.П. Павлову, діяльність дихального центру залежить від хімічних властивостей крові та від рефлекторних впливів, в першу чергу з легеневої тканини.
Нейронам дихального центру властива ритмічна автоматия. Це видно з того, що навіть після повного виключення приходять до дихального центру аферентних імпульсів в його нейронах виникають ритмічні коливання біопотенціалів, які можна зареєструвати електровимірюваннях приладом. Вперше це явище виявив ще в 1882 р І. М. Сєченов. Багато пізніше Едріан і Бутендайк за допомогою осцилографа з підсилювачем зареєстрували ритмічні коливання електричних потенціалів в ізольованому стовбурі мозку золотої рибки. Б. Д. Кравчинський спостерігав подібні ритмічні коливання електричних потенціалів, що відбуваються в ритмі дихання, в ізольованому довгастомумозку жаби.
Автоматичне збудження дихального центру обумовлене протікають в ньому самому процесами обміну речовин і його високою чутливістю до углекислоте. Автоматия центру регулюється нервовими імпульсами, які надходили від рецепторів легень, судинних рефлексогенних зон, дихальних і скелетних м`язів, а також імпульсами з верхніх відділів центральної нервової системи і, нарешті, гуморальними впливами.
