Vücudun koruyucu solunum refleksleri şunları içerir: Solunum refleksleri

Solunumun düzenlenmesi, vücutta yerleşik olan spesifik reseptörlerin uyarılması sonucu ortaya çıkan refleks reaksiyonlar yoluyla gerçekleştirilir. Akciğer dokusu, damar refleksojenik bölgeler ah ve diğer alanlar. Solunumu düzenleyen merkezi aparat omuriliğin oluşumları ile temsil edilir, medulla oblongata ve sinir sisteminin daha yüksek kısımları. Solunum kontrolünün ana işlevi, omuriliğe ritmik sinyalleri motor nöronlara ileten beyin sapındaki solunum nöronları tarafından gerçekleştirilir. solunum kasları.

Solunum sinir merkezi - bu, solunum kaslarının koordineli ritmik aktivitesini ve sürekli adaptasyonu sağlayan merkezi sinir sisteminin bir dizi nöronudur. dış solunum Vücuttaki değişen koşullara ve çevre. Solunum sinir merkezinin ana (çalışan) kısmı medulla oblongata'da bulunur. İki bölümü birbirinden ayırır: ilham veren(soluma merkezi) ve nefes verme(nefes verme merkezi). Medulla oblongata'nın dorsal solunum nöronları grubu esas olarak inspiratuar nöronlardan oluşur. Kısmen frenik sinirin motor nöronlarıyla temas eden inen yollara yol açarlar. Solunum nöronlarının ventral grubu ağırlıklı olarak inen lifleri interkostal kasların motor nöronlarına gönderir. Pons'un ön kısmında adı verilen bir alan vardır. pnömotaksik merkez. Bu merkez hem deneysel hem de ilham verici bölümlerinin çalışmalarıyla ilgilidir. Solunum sinir merkezinin önemli bir kısmı, frenik sinirlerin çekirdeklerinin bulunduğu servikal omurilikteki (III-IV servikal segmentler) bir grup nörondur.

Çocuk doğduğunda solunum merkezi, solunum döngüsünün aşamalarında ritmik bir değişiklik üretme kapasitesine sahiptir, ancak bu reaksiyon çok kusurludur. Gerçek şu ki, solunum merkezi doğumda henüz oluşmamıştır, oluşumu 5-6 yıllık yaşamla sona ermektedir. Bu, çocukların yaşamlarının bu döneminde nefes almalarının ritmik ve tekdüze hale gelmesiyle doğrulanır. Yenidoğanlarda hem frekans hem de derinlik ve ritim açısından kararsızdır. Solunumları diyafragmatiktir ve uyku ve uyanıklık sırasında neredeyse çok az farklılık gösterir (frekans dakikada 30 ila 100 arasındadır). 1 yaşındaki çocuklarda gündüz solunum hareketlerinin sayısı 50-60, geceleri ise dakikada 35-40, dengesiz ve diyafragmatiktir. 2-4 yaşlarında frekans 25-35 arasında olur ve ağırlıklı olarak diyafragmatik tiptedir. 4-6 yaş arası çocuklarda solunum hızı 20-25, karışık - göğüs ve diyaframdır. 7-14 yaşlarında dakikada 19-20 seviyesine ulaşır, bu dönemde karışıktır. Dolayısıyla sinir merkezinin son oluşumu neredeyse bu çağa kadar uzanmaktadır.

Solunum merkezi nasıl heyecanlanır? Uyarılmasının en önemli yollarından biri otomasyon. Otomatikliğin doğası hakkında tek bir bakış açısı yoktur, ancak solunum merkezinin sinir hücrelerinde (kalp kasındaki diyastolik depolarizasyon prensibine göre) kritik bir seviyeye ulaşan ikincil depolarizasyonun meydana gelebileceğine dair kanıtlar vardır. yeni bir ivme kazandırıyor. Bununla birlikte, solunum sinir merkezini uyarmanın ana yollarından biri, onun karbondioksit ile tahriş olmasıdır. Son dersimizde akciğerlerden akan kanda çok fazla karbondioksit kaldığını fark etmiştik. Medulla oblongata'nın sinir hücrelerinin ana tahriş edici maddesi olarak işlev görür. Bu, özel eğitim yoluyla sağlanır - kemoreseptörler doğrudan medulla oblongata'nın yapılarında bulunur ( "merkezi kemoreseptörler"). Strese karşı çok duyarlıdırlar karbon dioksit ve onları yıkayan hücreler arası beyin sıvısının asit-baz durumu.

Karbondioksit beynin kan damarlarından beyin omurilik sıvısına kolayca yayılabilir ve medulla oblongata'nın kemoreseptörlerini uyarabilir. Bu, solunum merkezini uyarmanın başka bir yoludur.

Son olarak uyarılması refleks olarak da gerçekleştirilebilir. Solunumun düzenlenmesini sağlayan tüm refleksleri şartlı olarak ikiye ayırıyoruz: içsel ve ilişkili.

Kendi refleksleri solunum sistemi – Bunlar solunum sistemi organlarından başlayıp orada biten reflekslerdir. Her şeyden önce, bu refleks grubu refleks eylemini içerir. akciğer mekanoreseptörlerinden. Algılanan tahrişin yeri ve türüne, tahrişe karşı refleks tepkilerin doğasına bağlı olarak, bu tür reseptörlerin üç tipi ayırt edilir: gerilim reseptörleri, tahriş edici reseptörler ve akciğerlerin juxtacapiller reseptörleri.

Akciğer germe reseptörleri Esas olarak solunum yollarının düz kaslarında (trakea, bronşlar) bulunur. Her akciğerde yaklaşık 1000 adet bu tür reseptör vardır ve bunlar vagus sinirinin büyük miyelinli afferent lifleri ile solunum merkezine bağlanır. yüksek hız uygulamak. Bu tip mekanoreseptörlerin ani uyarısı, hava yollarının duvarlarındaki dokulardaki iç gerilimdir. Nefes alma sırasında akciğerler gerildiğinden bu uyarıların sıklığı artar. Akciğerlerin şişmesi, nefes almanın refleks olarak engellenmesine ve nefes vermeye geçişe neden olur. Keserken vagus sinirleri bu reaksiyonlar durur ve nefes alma yavaşlar ve derinleşir. Bu reaksiyonlara refleks denir Goering-Breuer. Bu refleks, gelgit hacmi 1 litreyi aştığında bir yetişkinde yeniden üretilir (ile fiziksel aktivite, Örneğin). O sahip büyük önem yenidoğanlarda.

Tahriş edici reseptörler veya solunum yollarının mekanoreseptörlerini, trakea ve bronşların mukoza reseptörlerini hızla adapte eder. Akciğer hacmindeki ani değişikliklere ve ayrıca trakea ve bronşların mukoza zarı mekanik veya kimyasal tahriş edici maddelere (toz parçacıkları, mukus, yakıcı maddelerin buharları, tütün dumanı vb.) maruz kaldığında yanıt verirler. Pulmoner gerilme reseptörlerinin aksine tahriş edici reseptörler hızlı adaptasyona sahiptir. Küçük yabancı cisimler (toz, duman parçacıkları) solunum yoluna girdiğinde tahriş edici reseptörlerin aktifleşmesi, öksürük refleksi. Refleks yayı aşağıdaki gibidir - reseptörlerden üst laringeal, glossofaringeal, trigeminal sinir yoluyla bilgi ekshalasyondan sorumlu ilgili beyin yapılarına gider (acil ekshalasyon - öksürük). Nazal reseptörler tek başına uyarılırsa solunum sistemi, o zaman bu başka bir acil nefes vermeye neden olur - hapşırma.

Juxtacapiller reseptörler - alveollerin ve solunum bronşlarının kılcal damarlarının yakınında bulunur. Bu reseptörlerin tahriş edici maddesi, pulmoner dolaşımdaki basınçtaki artışın yanı sıra akciğerlerdeki interstisyel sıvı hacmindeki artıştır. Bu, pulmoner dolaşımda kanın durgunluğu, pulmoner ödem, akciğer dokusunda hasar (örneğin zatürre ile) ile gözlenir. Bu reseptörlerden gelen uyarılar vagus siniri yoluyla solunum merkezine gönderilerek sık sık yüzeysel nefes alınmasına neden olur. Hastalık durumunda nefes darlığı hissine ve nefes almada zorlanmaya neden olur. Sadece hızlı nefes alma (takipne) değil, aynı zamanda bronşların refleks daralması da olabilir.

Solunum kaslarının proprioseptörlerinden kaynaklanan geniş bir grup öz refleks de vardır. Refleks interkostal kasların proprioseptörleri inhalasyon sırasında, bu kaslar kasılarak interkostal sinirler yoluyla solunum merkezinin ekspiratuar bölümüne bilgi gönderdiğinde ve bunun sonucunda ekshalasyon meydana geldiğinde gerçekleştirilir. Refleks diyaframın propriyoseptörleri inhalasyon sırasında kasılmasına tepki olarak gerçekleştirilir, bunun sonucunda bilgi frenik sinirlerden önce omuriliğe, ardından solunum merkezinin ekspiratuar bölümündeki medulla oblongata'ya akar ve ekshalasyon meydana gelir.

Böylece solunum sisteminin kendi reflekslerinin tamamı nefes alma sırasında meydana gelir ve nefes verme ile sona erer.

Solunum sisteminin konjuge refleksleri - bunlar onun dışında başlayan reflekslerdir. Bu refleks grubu öncelikle dolaşım ve solunum sistemlerinin aktivitelerini birleştirme refleksini içerir. Böyle bir refleks eylemi, vasküler refleksojenik bölgelerin periferik kemoreseptörlerinden başlar. Bunlardan en hassas olanı sinokarotid bölgededir. Sinokarotid kemoreseptif konjugat refleksi – karbondioksit kanda biriktiğinde ortaya çıkar. Voltajı artarsa, en yüksek derecede uyarılabilir kemoreseptörler uyarılır (ve sinokarotid gövdede bu bölgede bulunurlar), ortaya çıkan uyarma dalgası onlardan IX kranyal sinir çifti boyunca gider ve solunumun ekspirasyon bölümüne ulaşır. merkez. Ekshalasyon meydana gelir ve bu da aşırı karbondioksitin çevredeki boşluğa salınmasını artırır. Böylece dolaşım sistemi (bu arada bu refleks hareketi gerçekleştiğinde o da daha yoğun çalışır, kalp atış hızı ve kan akış hızı artar) solunum sisteminin aktivitesini etkiler.

Solunum sisteminin bir başka konjuge refleks türü de büyük bir gruptur. eksteroseptif refleksler. Dokunsal (nefes almanın dokunmaya, dokunmaya tepkisini hatırlayın), sıcaklık (ısı - artar, soğuk - solunum fonksiyonunu azaltır), ağrı (zayıf ve orta kuvvette uyaranlar - artış, güçlü - nefes almayı baskılar) reseptörlerinden kaynaklanırlar.

Propriyoseptif konjuge refleksler solunum sistemi, iskelet kasları, eklemler, bağların reseptörlerinin tahrişi nedeniyle gerçekleştirilir. Bu, fiziksel aktivite yaparken gözlenir. Bu neden oluyor? Dinlenme halindeyken bir kişinin dakikada 200-300 ml oksijene ihtiyacı varsa, fiziksel aktivite sırasında bu hacmin önemli ölçüde artması gerekir. Bu koşullar altında, oksijendeki arteriovenöz fark olan MO da artar. Bu göstergelerdeki artışa oksijen tüketimindeki artış eşlik ediyor. O zaman her şey iş miktarına bağlıdır. Çalışma 2-3 dakika sürüyorsa ve gücü yeterince yüksekse oksijen tüketimi işin başlangıcından itibaren sürekli olarak artar ve ancak durduktan sonra azalır. Çalışma süresi daha uzunsa ilk dakikalarda artan oksijen tüketimi daha sonra sabit bir seviyede tutulur. Fiziksel iş ne kadar zorsa oksijen tüketimi de o kadar artar. Aşırı ağır çalışma sırasında vücudun 1 dakikada alabileceği en fazla oksijen miktarına ne ad verilir? maksimum oksijen tüketimi (MOC). Bir kişinin MPC seviyesine ulaştığı çalışma 3 dakikadan fazla sürmemelidir. MİK'i belirlemenin birçok yolu vardır. Spor ve fiziksel egzersiz yapmayan kişilerde BMD değeri 2,0-2,5 l/dk'yı geçmez. Sporcularda bu oran iki kattan fazla olabilir. MIC bir göstergedir Vücudun aerobik performansı. Bu, kişinin enerji maliyetlerini çalışma sırasında doğrudan emilen oksijen yoluyla sağlayarak çok ağır fiziksel işler yapabilme yeteneğidir. İyi eğitimli bir kişinin bile VO2 max'ının %90-95'i seviyesinde oksijen tüketimi ile 10-15 dakikadan fazla çalışamayacağı bilinmektedir. Daha fazla aerobik kapasiteye sahip olan herkes bunu başarır en iyi sonuçlar işte (sporda) nispeten eşit teknik ve taktik hazırlığa sahip.

Fiziksel çalışma neden oksijen tüketimini artırır? Bu reaksiyonun çeşitli nedenleri tanımlanabilir: ilave kılcal damarların açılması ve içlerindeki kanın artması, hemoglobin ayrışma eğrisinin sağa ve aşağı kayması ve kaslarda sıcaklık artışı. Kasların belirli işleri yapabilmesi için, oksijen verildiğinde rezervleri içlerinde yenilenen enerjiye ihtiyaçları vardır. Dolayısıyla işin gücü ile iş için gerekli olan oksijen miktarı arasında bir ilişki vardır. İş için gerekli olan kan miktarına denir oksijen talebi. Ağır işlerde oksijen ihtiyacı dakikada 15-20 litreye veya daha fazlasına ulaşabilmektedir. Ancak maksimum oksijen tüketimi iki ila üç kat daha azdır. Dakikadaki oksijen rezervi MİK'i aşarsa iş yapmak mümkün müdür? Bu soruyu doğru cevaplamak için oksijenin ne için kullanıldığını hatırlamamız gerekiyor. kas çalışması. Kas kasılmasını sağlayan, enerji açısından zengin kimyasalların geri kazanılması için gereklidir. Oksijen genellikle glikozla etkileşime girer ve oksitlendiğinde enerji açığa çıkarır. Ancak glikoz oksijen olmadan da parçalanabilir, yani. anaerobik olarak da enerji açığa çıkar. Glikozun yanı sıra oksijen olmadan parçalanabilen başka maddeler de vardır. Sonuç olarak vücuda yeterli oksijen sağlanmasa bile kasların çalışması sağlanabilir. Ancak bu durumda birçok asidik ürün oluşur ve oksidasyonla yok edildikleri için bunların ortadan kaldırılması için oksijene ihtiyaç duyulur. Fiziksel çalışma sırasında oluşan metabolik ürünleri oksitlemek için gereken oksijen miktarına denir. oksijen borcuÇalışma sırasında ortaya çıkar ve çalışma sırasında ortadan kaldırılır. Iyileşme süresi ondan sonra. Ortadan kaldırmak birkaç dakikadan bir buçuk saate kadar sürer. Her şey işin süresine ve yoğunluğuna bağlıdır. Oksijen borcunun oluşumunda asıl rol laktik asittir. Kanda çok miktarda bulunduğunda çalışmaya devam edebilmek için vücudun güçlü tampon sistemlerine sahip olması ve dokularının oksijen eksikliği olduğunda çalışmaya adapte olması gerekir. Dokuların bu adaptasyonu yüksek kaliteyi sağlayan faktörlerden biridir. anaerobik performans.

Bütün bunlar fiziksel çalışma sırasında nefes almanın düzenlenmesini zorlaştırır, çünkü vücuttaki oksijen tüketimi artar ve kandaki eksikliği kemoreseptörlerin tahriş olmasına yol açar. Onlardan gelen sinyaller solunum merkezine giderek solunumun artmasına neden olur. Kas çalışması sırasında, kana giren ve merkezi kemoreseptörler aracılığıyla doğrudan solunum merkezine etki edebilen çok miktarda karbondioksit üretilir. Kandaki oksijen eksikliği esas olarak nefes almanın artmasına neden oluyorsa, fazla karbondioksit derinleşmesine neden olur. Fiziksel çalışma sırasında bu faktörlerin her ikisi de aynı anda etki ederek nefes almanın hem artmasına hem de derinleşmesine neden olur. Son olarak çalışan kaslardan gelen uyarılar solunum merkezine ulaşır ve onun çalışmasını artırır.

Solunum merkezi çalıştığında, tüm parçaları işlevsel olarak birbirine bağlıdır. Bu, aşağıdaki mekanizma ile gerçekleştirilir. Karbondioksit biriktiğinde, solunum merkezinin inspiratuar bölümü heyecanlanır ve buradan bilgi merkezin pnömatik toksik bölümüne, ardından da nefes verme bölümüne gider. İkincisi, ek olarak, bir dizi refleks eylemle (akciğer reseptörlerinden, diyaframdan, interkostal kaslardan, solunum yollarından, vasküler kemoreseptörlerden) uyarılır. Özel bir inhibitör retiküler nöron aracılığıyla uyarılması nedeniyle, nefes alma merkezinin aktivitesi engellenir ve yerini nefes verme alır. Solunum merkezi engellendiğinden, pnömatik toksik bölüme daha fazla darbe göndermez ve buradan nefes verme merkezine bilgi akışı durur. Bu noktada kanda karbondioksit birikir ve solunum merkezinin nefes verme kısmından gelen engelleyici etkiler ortadan kaldırılır. Bilgi akışının bu yeniden dağıtımının bir sonucu olarak, nefes alma merkezi uyarılır ve nefes alma, nefes vermenin yerini alır. Ve her şey bir kez daha tekrarlanıyor.

Solunumun düzenlenmesinde önemli bir unsur vagus siniridir. Nefes verme merkezi üzerindeki ana etkiler lifleri aracılığıyla gerçekleşir. Bu nedenle, hasar görürse (solunum merkezinin pnömatik toksik kısmı da hasar görmüşse), nefes alma değişir, böylece nefes alma normal kalır, ancak nefes verme keskin bir şekilde uzar. Bu tip nefes almaya denir vagus dispnesi.

Yukarıda, bir yüksekliğe yükselildiğinde, damar bölgelerindeki kemoreseptörlerin uyarılması nedeniyle pulmoner ventilasyonda bir artış olduğunu belirtmiştik. Aynı zamanda kalp atış hızı ve MO artar. Bu reaksiyonlar vücutta oksijen taşınmasını bir miktar iyileştirir, ancak bu uzun sürmez. Bu nedenle, dağlarda uzun süre kalındığında kronik hipoksiye uyum sağlandıkça, başlangıçtaki (acil) solunum reaksiyonları yavaş yavaş yerini vücudun gaz taşıma sisteminin daha ekonomik bir adaptasyonuna bırakır. Yani daimi ikamet edenler için yüksek rakımlar hipoksiye karşı solunum tepkisinin keskin bir şekilde zayıflamış olduğu görülmektedir ( hipoksik sağırlık) ve pulmoner ventilasyon ovada yaşayanlarla hemen hemen aynı seviyede tutulur. Ancak uzun süre yüksek rakımda yaşamakla birlikte hayati kapasite artar, CK artar, kaslarda daha fazla miyoglobin bulunur ve mitokondride biyolojik oksidasyon ve glikolizi sağlayan enzimlerin aktivitesi artar. Ayrıca dağlarda yaşayan insanların vücut dokularının, özellikle de merkezi sinir sisteminin, yetersiz oksijen kaynağına karşı hassasiyeti azalmıştır.

12.000 m'nin üzerindeki rakımlarda hava basıncı çok düşüktür ve bu koşullar altında saf oksijen solumak bile sorunu çözmez. Dolayısıyla bu irtifada uçarken basınçlı kabinlere (uçaklar, uzay gemileri) ihtiyaç duyulur.

Bir kişi bazen yüksek basınç koşullarında (dalış işi) çalışmak zorunda kalır. Derinlikte nitrojen kanda çözünmeye başlar ve derinliklerden hızlı bir şekilde yükseldiğinde kandan salınacak zamanı kalmaz, gaz kabarcıkları vasküler emboliye neden olur. Bu durumda ortaya çıkan duruma denir. dekompresyon hastalığı. Eklem ağrısı, baş dönmesi, nefes darlığı ve bilinç kaybı eşlik eder. Bu nedenle hava karışımlarındaki nitrojenin yerini çözünmeyen gazlar (örneğin helyum) alır.

Bir kişi gönüllü olarak nefesini 1-2 dakikadan fazla tutamaz. Akciğerlerin ön hiperventilasyonundan sonra bu nefes tutma süresi 3-4 dakikaya çıkar. Bununla birlikte, örneğin hiperventilasyondan sonra uzun süreli dalış ciddi tehlikelerle doludur. Kan oksijenlenmesindeki hızlı bir düşüş, ani bir bilinç kaybına neden olabilir ve bu durumda, kandaki karbondioksitin kısmi geriliminin artmasından kaynaklanan bir uyaranın etkisi altında bir yüzücü (deneyimli biri bile) nefes alabilir. su ve boğulma (boğulma).

Dersin sonunda şunu hatırlatmam gerekiyor: sağlıklı nefes alma bu, mümkün olduğu kadar nadiren, nefes alma sırasında ve özellikle de sonrasında bir gecikmeyle burun yoluyla yapılır. Uzatma Nefes aldığımızda, otonom sinir sisteminin sempatik bölümünün çalışmasını, ortaya çıkan tüm sonuçlarla birlikte uyarırız. Nefes vermeyi uzatarak kanda daha fazla ve daha uzun süre karbondioksit tutuyoruz. Ve bu ortaya çıkıyor olumlu etki ton için kan damarları(onu azaltır), ortaya çıkan tüm sonuçlarla birlikte. Bu sayede oksijen böyle bir durumda en uzak mikro dolaşım damarlarına geçerek işlevlerinin bozulmasını ve çok sayıda hastalığın gelişmesini önleyebilir. Doğru nefes alma, yalnızca solunum sisteminde değil aynı zamanda diğer organ ve dokularda da geniş bir hastalık grubunun önlenmesi ve tedavisidir! Sağlığınız için nefes alın!

Nefes alma refleksi, nefes almak için kemiklerin, kasların ve tendonların koordinasyonudur. Gerekli miktarda havayı alamadığımız zaman sıklıkla vücudumuza karşı nefes almak zorunda kalırız. Kaburgalar (interkostal boşluk) ile interosseöz kaslar arasındaki boşluk birçok insanda olması gerektiği kadar hareketli değildir. Nefes alma süreci tüm vücudu kapsayan karmaşık bir süreçtir.

Birkaç nefes alma refleksi vardır:

Çökme refleksi - alveollerin çökmesi sonucu solunumun aktivasyonu.

Şişme refleksi, nefes almayı düzenleyen birçok sinirsel ve kimyasal mekanizmadan biridir ve akciğerlerin gerilme reseptörleri aracılığıyla meydana gelir.

Refleks paradoksaldır - normal nefes almaya hakim olan rastgele derin nefesler, muhtemelen mikroatelektazi gelişiminin ilk aşamalarında reseptörlerin tahrişiyle ilişkilidir.

Pulmoner vasküler refleks - pulmoner dolaşımın hipertansiyonu ile birlikte yüzeysel taşipne.

Tahriş refleksleri, trakea ve bronşlardaki subepitelyal reseptörlerin tahrişinden kaynaklanan öksürük refleksleridir ve glottisin refleks kapanması ve bronkospazm ile kendini gösterir; hapşırma refleksleri - burun mukozasının tahrişine tepki; Ağrı ve sıcaklık reseptörleri tahriş olduğunda nefes almanın ritminde ve doğasında değişiklikler olur.

Solunum merkezindeki nöronların aktivitesi refleks etkilerinden güçlü bir şekilde etkilenir. Solunum merkezinde sürekli ve kalıcı olmayan (epizodik) refleks etkileri vardır.

Alveol reseptörlerinin (Hering-Breuer refleksi), akciğer kökü ve plevranın (pulmotorasik refleks), aort kemerinin kemoreseptörlerinin ve karotid sinüslerin (Heymans refleksi - web sitesi notu) tahrişinin bir sonucu olarak sürekli refleks etkileri ortaya çıkar. bu vasküler alanların mekanoreseptörleri, solunum kaslarının proprioseptörleri.

Bu grubun en önemli refleksi Hering-Breuer refleksidir. Akciğerlerin alveolleri, vagus sinirinin hassas sinir uçları olan gerilme ve çökme mekanoreseptörlerini içerir. Gerilme reseptörleri normal ve maksimum inspirasyon sırasında uyarılır; yani pulmoner alveollerin hacmindeki herhangi bir artış bu reseptörleri uyarır. Çökme reseptörleri yalnızca patolojik koşullar altında (maksimum alveoler çöküşle) aktif hale gelir.

Hayvanlar üzerinde yapılan deneylerde, akciğerlerin hacmi arttığında (akciğerlere hava üflendiğinde), refleks bir nefes vermenin gözlendiği, akciğerlerden havanın dışarı pompalanmasının ise hızlı bir refleks nefes almaya yol açtığı bulunmuştur. Bu reaksiyonlar vagus sinirlerinin kesilmesi sırasında meydana gelmemiştir. Sonuç olarak, merkezi sinir uyarıları gergin sistem vagus sinirleri yoluyla gelir.

Hering-Breuer refleksi, solunum sürecinin kendi kendini düzenleme mekanizmalarını ifade eder ve inhalasyon ve ekshalasyon eylemlerinde bir değişiklik sağlar. Nefes alma sırasında alveoller gerildiğinde, germe reseptörlerinden gelen sinir uyarıları vagus siniri boyunca ekspiratuar nöronlara gider, bunlar heyecanlandığında inspiratuar nöronların aktivitesini inhibe eder ve bu da pasif ekshalasyona yol açar. Pulmoner alveoller azalır ve gerilme reseptörlerinden gelen sinir uyarıları artık ekspiratuar nöronlara ulaşmaz. Aktiviteleri azalır, bu da solunum merkezinin inspiratuar kısmının uyarılabilirliğini ve aktif inhalasyonu arttırmak için koşullar yaratır. Ek olarak, kandaki karbondioksit konsantrasyonunun artmasıyla birlikte inspiratuar nöronların aktivitesi artar ve bu da inhalasyon eylemine katkıda bulunur.

Böylece, solunumun kendi kendine düzenlenmesi, solunum merkezindeki nöronların aktivitesinin sinir ve humoral düzenleme mekanizmalarının etkileşimi temelinde gerçekleştirilir.

Pulmotorasik refleks, akciğer dokusunda ve plevrada bulunan reseptörler uyarıldığında ortaya çıkar. Bu refleks akciğerler ve plevra gerildiğinde ortaya çıkar. Refleks arkı servikal ve torasik segmentler seviyesinde kapanır omurilik. Refleksin son etkisi, solunum kaslarının tonunda bir değişiklik olup, akciğerlerin ortalama hacminde bir artış veya azalmaya neden olur.
Solunum kaslarının proprioseptörlerinden gelen sinir uyarıları sürekli olarak solunum merkezine akar. Teneffüs sırasında, solunum kaslarının proprioseptörleri uyarılır ve onlardan gelen sinir uyarıları, solunum merkezinin inspiratuar nöronlarına girer. Sinir uyarılarının etkisi altında, inspiratuar nöronların aktivitesi inhibe edilir ve bu da ekshalasyonun başlamasına katkıda bulunur.

Solunum nöronlarının aktivitesi üzerindeki değişken refleks etkileri, çeşitli fonksiyonların dış ve iç reseptörlerinin uyarılmasıyla ilişkilidir. Solunum merkezinin aktivitesini etkileyen sabit olmayan refleks etkileri, üst solunum yolu mukozası, burun, nazofarenks, sıcaklık ve mukoza reseptörleri olduğunda ortaya çıkan refleksleri içerir. ağrı reseptörleri cilt, iskelet kaslarının proprioseptörleri, interoreseptörler. Örneğin, amonyak, klor, kükürt dioksit, tütün dumanı ve diğer bazı maddelerin buharları aniden solunduğunda, burun, farenks ve gırtlak mukozasındaki reseptörlerde tahriş meydana gelir ve bu da glottisin refleks spazmına yol açar; ve hatta bazen bronş kasları ve refleks nefes tutma.

Solunum yolu epitelinin biriken toz, mukus ve yutulan kimyasal tahriş edici maddeler nedeniyle tahriş olması ve yabancı vücutlar hapşırma ve öksürme görülür. Hapşırma, burun mukozasındaki reseptörler tahriş olduğunda meydana gelir; öksürük ise gırtlak, trakea ve bronşlardaki reseptörler uyarıldığında meydana gelir.

Koruyucu solunum refleksleri (öksürme, hapşırma), solunum yolunun mukoza zarları tahriş olduğunda ortaya çıkar. Amonyak girdiğinde nefes alma durur ve glottis tamamen tıkanır, refleks olarak bronşların lümeni daraltılır.

Derideki sıcaklık reseptörlerinin, özellikle de soğuk olanların tahrişi, nefes tutma refleksine yol açar. Ciltteki ağrı reseptörlerinin uyarılmasına genellikle artan solunum hareketleri eşlik eder.

İskelet kaslarının proprioseptörlerinin uyarılması, nefes alma eyleminin uyarılmasına neden olur. Artan aktivite Bu durumda solunum merkezi, kas çalışması sırasında vücuda artan oksijen ihtiyacını sağlayan önemli bir adaptif mekanizmadır.
Midenin genişlemesi sırasındaki mekanoreseptörler gibi interoreseptörlerin tahrişi, sadece kalp aktivitesinin değil aynı zamanda solunum hareketlerinin de inhibisyonuna yol açar.

Değerdeki değişikliklerin bir sonucu olarak vasküler refleksojenik bölgelerin (aortik ark, karotis sinüsleri) mekanoreseptörlerinin uyarılması tansiyon Solunum merkezinin aktivitesinde değişiklikler gözlenir. Böylece, kan basıncındaki bir artışa nefes tutma refleksi eşlik eder, azalma ise solunum hareketlerinin uyarılmasına yol açar.

Bu nedenle, solunum merkezinin nöronları, dış, proprio ve interoreseptörlerin uyarılmasına neden olan etkilere karşı son derece hassastır, bu da vücudun yaşam koşullarına uygun olarak solunum hareketlerinin derinliğinde ve ritminde bir değişikliğe yol açar.

Solunum merkezinin aktivitesi serebral korteks tarafından etkilenir. Solunumun korteks tarafından düzenlenmesi beyin yarım küreleri kendine has niteliksel özellikleri vardır. Doğrudan uyarımlı deneylerde Elektrik şoku Serebral korteksin belirli bölgelerinin solunum hareketlerinin derinliği ve sıklığı üzerinde belirgin bir etkiye sahip olduğu gösterilmiştir. M.V. Sergievsky ve meslektaşlarının, akut, yarı kronik ve kronik deneylerde (implante elektrotlar) serebral korteksin çeşitli bölümlerinin elektrik akımıyla doğrudan uyarılmasıyla elde edilen araştırma sonuçları, kortikal nöronların her zaman net bir etkiye sahip olmadığını gösteriyor. nefes alırken. Nihai etki, esas olarak uygulanan stimülasyonun gücü, süresi ve sıklığı gibi bir dizi faktöre bağlıdır. işlevsel durum serebral korteks ve solunum merkezi.

Serebral korteksin solunumun düzenlenmesindeki rolünü değerlendirmek için yöntem kullanılarak elde edilen veriler büyük önem taşımaktadır. koşullu refleksler. İnsanlarda veya hayvanlarda metronomun sesine yüksek miktarda karbondioksit içeren bir gaz karışımının solunması eşlik ediyorsa, bu durum pulmoner ventilasyonda artışa yol açacaktır. 10...15 kombinasyondan sonra, metronomun (koşullu sinyal) izole aktivasyonu, solunum hareketlerinin uyarılmasına neden olacaktır - birim zaman başına seçilen sayıda metronom vuruşuna göre koşullu bir solunum refleksi oluşturulmuştur.

Başlamadan önce ortaya çıkan solunumun artması ve derinleşmesi fiziksel iş veya spor müsabakaları da şartlı refleks mekanizması aracılığıyla gerçekleştirilir. Bu değişiklikler nefes hareketleri Solunum merkezinin aktivitesindeki değişiklikleri yansıtır ve vücudun çok fazla enerji ve artan oksidatif süreçler gerektiren işlere hazırlanmasına yardımcı olarak uyarlanabilir öneme sahiptir.

Bana göre. Marshak, kortikal: Solunumun düzenlenmesi, gerekli düzeyde pulmoner ventilasyon, solunum hızı ve ritmi, alveoler havadaki karbondioksit seviyesinin sabitliğini sağlar ve atardamar kanı.
Solunumun uyarlanması dış ortam Vücudun iç ortamında gözlenen değişiklikler ve değişiklikler, esas olarak serebral pons (pons), orta ve beyindeki nöronlarda önceden işlenmiş olan solunum merkezine giren kapsamlı sinir bilgisi ile ilişkilidir. diensefalon ve serebral korteks hücrelerinde.

Solunum merkezindeki nöronların aktivitesi refleks etkilerinden güçlü bir şekilde etkilenir. Solunum merkezinde sürekli ve kalıcı olmayan (epizodik) refleks etkileri vardır.

Alveol reseptörlerinin (Hering-Breuer refleksi), akciğer kökü ve plevranın (pulmotorasik refleks), aortik ark ve karotid sinüslerin kemoreseptörlerinin (Heymans refleksi), bunların mekanoreseptörlerinin tahrişi sonucu sürekli refleks etkileri ortaya çıkar. vasküler alanlar, solunum kaslarının proprioseptörleri.

Hayvanlar üzerinde yapılan deneylerde, akciğerlerin hacmi arttığında (akciğerlere hava üflendiğinde), refleks bir nefes vermenin gözlendiği, akciğerlerden havanın dışarı pompalanmasının ise hızlı bir refleks nefes almaya yol açtığı bulunmuştur. Bu reaksiyonlar vagus sinirlerinin kesilmesi sırasında meydana gelmemiştir. Sonuç olarak, sinir uyarıları vagus sinirleri yoluyla merkezi sinir sistemine girer.

Hering-Breuer refleksi öz düzenleme mekanizmalarını ifade eder solunum süreci inhalasyon ve ekshalasyon eylemlerinde bir değişiklik sağlar. Nefes alma sırasında alveoller gerildiğinde, germe reseptörlerinden gelen sinir uyarıları vagus siniri boyunca ekspiratuar nöronlara gider, bunlar heyecanlandığında inspiratuar nöronların aktivitesini inhibe eder ve bu da pasif ekshalasyona yol açar. Pulmoner alveoller çöker ve gerilme reseptörlerinden gelen sinir uyarıları artık ekspiratuar nöronlara ulaşmaz. Aktiviteleri azalır, bu da solunum merkezinin inspiratuar kısmının uyarılabilirliğini ve aktif inhalasyonu arttırmak için koşullar yaratır. Ek olarak, kandaki karbondioksit konsantrasyonunun artmasıyla birlikte inspiratuar nöronların aktivitesi artar ve bu da inhalasyon eylemine katkıda bulunur.

Böylece, solunumun kendi kendine düzenlenmesi, solunum merkezindeki nöronların aktivitesinin sinir ve humoral düzenleme mekanizmalarının etkileşimi temelinde gerçekleştirilir.

Solunum kaslarının proprioseptörlerinden gelen sinir uyarıları sürekli olarak solunum merkezine akar. Teneffüs sırasında, solunum kaslarının proprioseptörleri uyarılır ve onlardan gelen sinir uyarıları, solunum merkezinin inspiratuar nöronlarına girer. Sinir uyarılarının etkisi altında, inspiratuar nöronların aktivitesi inhibe edilir ve bu da ekshalasyonun başlamasına katkıda bulunur.

Solunum nöronlarının aktivitesi üzerindeki değişken refleks etkileri, çeşitli fonksiyonların dış ve iç reseptörlerinin uyarılmasıyla ilişkilidir.

Solunum merkezinin aktivitesini etkileyen sabit olmayan refleks etkileri, üst solunum yolunun mukoza zarındaki reseptörlerin, burun, nazofarenks, cildin sıcaklık ve ağrı reseptörlerinin, iskelet kaslarının proprioseptörlerinin, interoreseptörlerin tahrişinden kaynaklanan refleksleri içerir. Örneğin, amonyak, klor, kükürt dioksit, tütün dumanı ve diğer bazı maddelerin buharları aniden solunduğunda, burun, farenks ve gırtlak mukozasındaki reseptörlerde tahriş meydana gelir ve bu da glottisin refleks spazmına yol açar; ve hatta bazen bronş kasları ve refleks nefes tutma.

Solunum yolu epiteli biriken toz, mukus, yutulan kimyasal tahriş edici maddeler ve yabancı cisimler nedeniyle tahriş olduğunda hapşırma ve öksürme gözlenir. Hapşırma, burun mukozasındaki reseptörler tahriş olduğunda meydana gelir; öksürük ise gırtlak, trakea ve bronşlardaki reseptörler uyarıldığında meydana gelir.

Öksürme ve hapşırma, refleks olarak meydana gelen derin bir nefesle başlar. Daha sonra glottis spazmı meydana gelir ve aynı zamanda aktif ekshalasyon meydana gelir. Sonuç olarak alveollerdeki ve hava yollarındaki basınç önemli ölçüde artar. Glottisin daha sonra açılması, havanın akciğerlerden solunum yoluna salınmasına ve burundan (hapşırırken) veya ağızdan (öksürürken) dışarı çıkmasına neden olur. Toz, mukus ve yabancı cisimler bu hava akımıyla taşınarak akciğerlerden ve solunum yollarından dışarı atılır.

Normal şartlarda öksürme ve hapşırma koruyucu refleksler olarak sınıflandırılır. Bu reflekslere koruyucu denir çünkü zararlı maddelerin solunum yoluna girmesini engeller veya uzaklaştırılmasını teşvik eder.

İskelet kaslarının proprioseptörlerinin uyarılması, nefes alma eyleminin uyarılmasına neden olur. Bu durumda solunum merkezinin artan aktivitesi, kas çalışması sırasında vücuda artan oksijen ihtiyacını sağlayan önemli bir adaptif mekanizmadır.

Midenin gerilmesi sırasında mekanik reseptörleri gibi interoreseptörlerin tahrişi, sadece kalp aktivitesinin değil aynı zamanda solunum hareketlerinin de engellenmesine yol açar.

Vasküler refleksojenik bölgelerin (aortik ark, karotis sinüsleri) mekanoreseptörleri uyarıldığında, kan basıncındaki değişikliklerin bir sonucu olarak solunum merkezinin aktivitesinde değişiklikler gözlenir. Böylece, kan basıncındaki bir artışa nefes tutma refleksi eşlik eder, azalma ise solunum hareketlerinin uyarılmasına yol açar.

Solunum merkezinin aktivitesi serebral korteks tarafından etkilenir. Solunumun serebral korteks tarafından düzenlenmesinin kendine has niteliksel özellikleri vardır. Serebral korteksin bireysel alanlarının elektrik akımıyla doğrudan uyarılmasıyla yapılan deneyler, solunum hareketlerinin derinliği ve sıklığı üzerinde belirgin bir etki gösterdi. M.V. Sergievsky ve meslektaşlarının, akut, yarı kronik ve kronik deneylerde (implante elektrotlar) serebral korteksin çeşitli bölümlerinin elektrik akımıyla doğrudan uyarılmasıyla elde edilen araştırma sonuçları, kortikal nöronların her zaman net bir etkiye sahip olmadığını gösteriyor. nefes alırken. Nihai etki, esas olarak kullanılan stimülasyonun gücü, süresi ve sıklığı, serebral korteksin ve solunum merkezinin işlevsel durumu gibi bir dizi faktöre bağlıdır.

Önemli gerçekler E. A. Asratyan ve meslektaşları tarafından ortaya konuldu. Serebral korteksi çıkarılmış hayvanların, yaşam koşullarındaki değişikliklere karşı dış solunumda adaptif tepkiler vermediği bulundu. Bu nedenle, bu tür hayvanlarda kas aktivitesine solunum hareketlerinin uyarılması eşlik etmedi, ancak uzun süreli nefes darlığına ve nefes almada koordinasyon bozukluğuna yol açtı.

Serebral korteksin solunumun düzenlenmesindeki rolünü değerlendirmek için koşullu refleks yöntemi kullanılarak elde edilen veriler büyük önem taşımaktadır. İnsanlarda veya hayvanlarda metronom sesine bir gaz karışımının solunması eşlik ediyorsa artan içerik karbondioksit, bu pulmoner ventilasyonda bir artışa yol açacaktır. 10...15 kombinasyondan sonra, metronomun (koşullu sinyal) izole aktivasyonu, solunum hareketlerinin uyarılmasına neden olacaktır - birim zaman başına seçilen sayıda metronom vuruşuna göre koşullu bir solunum refleksi oluşturulmuştur.

Fiziksel çalışmaya veya spor müsabakalarına başlamadan önce meydana gelen nefes almanın artması ve derinleşmesi de şartlı refleks mekanizması aracılığıyla gerçekleştirilir. Solunum hareketlerindeki bu değişiklikler, solunum merkezinin aktivitesindeki değişiklikleri yansıtır ve vücudun çok fazla enerji ve artan oksidatif süreçler gerektiren işlere hazırlanmasına yardımcı olan adaptif öneme sahiptir.

Bana göre. Marshak, kortikal: Solunumun düzenlenmesi, gerekli düzeyde pulmoner ventilasyon, solunum hızı ve ritmi, alveolar havadaki ve arteriyel kandaki karbondioksit seviyesinin sabit kalmasını sağlar.

Solunumun dış ortama adaptasyonu ve vücudun iç ortamında gözlenen değişiklikler, esas olarak pons (pons), orta beyin ve diensefalon nöronlarında önceden işlenmiş olan solunum merkezine giren kapsamlı sinir bilgisi ile ilişkilidir. ve serebral korteks hücrelerinde.

Bu nedenle solunum merkezinin aktivitesinin düzenlenmesi karmaşıktır. M.V.'ye göre. Sergievsky üç seviyeden oluşuyor.

Düzenlemenin ilk seviyesi omurilik tarafından temsil edilir. Frenik ve interkostal sinirlerin merkezleri burada bulunur. Bu merkezler solunum kaslarının kasılmasına neden olur. Ancak bu seviyedeki solunum düzenlemesi solunum döngüsünün aşamalarında ritmik bir değişiklik sağlayamaz çünkü büyük miktar Solunum aparatından gelen afferent uyarılar omuriliği atlayarak doğrudan medulla oblongata'ya gönderilir.

Düzenlemenin ikinci düzeyi aşağıdakilerle ilgilidir: fonksiyonel aktivite medulla oblongata. Solunum aparatından ve ayrıca ana refleksojenik vasküler bölgelerden gelen çeşitli afferent uyarıları alan solunum merkezi buradadır. Bu düzenleme seviyesi, solunum aşamalarında ve aksonları solunum kaslarını sinirlendiren omurga motor nöronlarının aktivitesinde ritmik bir değişiklik sağlar.

Üçüncü düzenleme düzeyi ise üst bölümler Kortikal nöronlar da dahil olmak üzere beyin. Solunum sisteminin tepkilerini organizmanın değişen varoluş koşullarına yeterince uyarlamak yalnızca serebral korteksin varlığında mümkündür.

Hava yolları üst ve alt olmak üzere ikiye ayrılır. Üsttekiler burun pasajlarını, nazofarinksi, alttakiler ise gırtlak, trakea ve bronşları içerir. Trakea, bronşlar ve bronşiyoller akciğerlerin iletim bölgeleridir. Terminal bronşiyollere geçiş bölgesi denir. Onların yok çok sayıda Gaz değişimine küçük bir katkı sağlayan alveoller. Alveoler kanallar ve alveolar keseler değişim bölgesine aittir.

Fizyolojik burun solunumu. Soğuk hava solunduğunda, burun mukozasının damarlarında refleks bir genişleme ve burun pasajlarında daralma meydana gelir. Bu, havanın daha iyi ısıtılmasını sağlar. Hidrasyonu, mukoza zarının glandüler hücreleri tarafından salgılanan nemin yanı sıra kılcal duvardan filtrelenen gözyaşı nemi ve su nedeniyle oluşur. Burun pasajlarındaki havanın temizlenmesi, toz parçacıklarının mukoza zarına yerleşmesinden dolayı meydana gelir.

Solunum yollarında koruyucu solunum refleksleri oluşur. Tahriş edici maddeler içeren hava solunduğunda refleks yavaşlaması meydana gelir ve nefes derinliğinde azalma olur. Aynı zamanda glottis daralır ve bronşların düz kasları kasılır. Larinks, trakea ve bronşların mukoza zarının epitelinin tahriş edici reseptörleri tahriş olduğunda, onlardan gelen impulslar üst laringeal, trigeminal ve vagus sinirlerinin afferent lifleri boyunca solunum merkezinin inspiratuar nöronlarına ulaşır. Olay derin nefes. Daha sonra gırtlak kasları kasılır ve glottis kapanır. Ekspiratuar nöronlar aktive edilir ve nefes verme başlar. Glottis kapalı olduğundan akciğerlerdeki basınç artar. Belli bir anda glottis açılır ve hava akciğerlerden yüksek hızla ayrılır. Bir öksürük meydana gelir. Tüm bu işlemler medulla oblongata'nın öksürük merkezi tarafından koordine edilir. Hassas uçlardaki toz parçacıklarına ve tahriş edici maddelere maruz kaldığında trigeminal sinir Burun mukozasında bulunan hapşırma meydana gelir. Hapşırırken, başlangıçta inhalasyon merkezi de etkinleştirilir. Daha sonra burundan zorunlu bir nefes verme meydana gelir.

Anatomik, fonksiyonel ve alveoler ölü boşluklar vardır. Anatomik, solunum yollarının hacmidir - nazofarenks, gırtlak, trakea, bronşlar, bronşiyoller. İçinde gaz değişimi gerçekleşmez. alveollere ölü alan havalandırılmayan veya kılcal damarlarında kan akışı olmayan alveollerin hacmini ifade eder. Bu nedenle gaz alışverişine de katılmazlar. Fonksiyonel ölü boşluk anatomik ve alveollerin toplamıdır. sen sağlıklı kişi Alveoler ölü boşluğun hacmi çok küçüktür. Bu nedenle anatomik ve fonksiyonel alanların boyutları hemen hemen aynıdır ve tidal hacmin yaklaşık %30'unu oluşturur. Ortalama 140 ml. Akciğerlere ventilasyon ve kan akışı bozulduğunda, fonksiyonel ölü alanın hacmi anatomik olandan önemli ölçüde daha fazladır. Aynı zamanda anatomik ölü alan da oynuyor önemli rol nefes alma süreçlerinde. İçerisindeki hava ısıtılır, nemlendirilir, toz ve mikroorganizmalardan arındırılır. Burada solunum koruyucu refleksler oluşur - öksürme, hapşırma. Kokuların algılandığı ve seslerin üretildiği yerdir.

Detaylar

Sinir sistemi genellikle böyle kurar alveolar ventilasyon hızı Vücudun ihtiyaçlarına neredeyse tam olarak karşılık gelir, bu nedenle arteriyel kandaki oksijen (Po2) ve karbondioksit (Pco2) gerilimi, şiddetli fiziksel aktivite sırasında ve diğer solunum stresi vakalarının çoğunda bile çok az değişir. Bu makale özetlemektedir nörojenik sistem fonksiyonu nefes almanın düzenlenmesi.

Solunum merkezinin anatomisi.

Solunum merkezi Beyin sapında medulla oblongata ve pons'un her iki yanında yer alan çeşitli nöron gruplarından oluşur. Bunlar bölünmüştür üç büyük gruplar nöronlar:

dorsal solunum nöronları grubu Esas olarak ilham veren medulla oblongata'nın dorsal kısmında yer alan;
Solunum nöronlarının ventral grubu medulla oblongata'nın ventrolateral kısmında yer alan ve esas olarak ekshalasyona neden olan;
pnömotaksik merkez Pons'un üst kısmında dorsal olarak yer alan ve esas olarak nefes hızını ve derinliğini kontrol eden. Dorsal nöron grubu, solunumun kontrolünde en önemli rolü oynar, bu nedenle ilk önce onun işlevlerini ele alacağız.

Sırt grubu Solunum nöronları uzanır en Medulla oblongata'nın uzunluğu. Bu nöronların çoğu soliter kanalın çekirdeğinde bulunur, ancak medulla oblongata'nın yakındaki retiküler formasyonunda yer alan ek nöronlar da vardır. önemli nefes almayı düzenlemek.

Soliter sistemin çekirdeği duyusal çekirdektir.İçin Gezinmek Ve glossofaringeal sinirler duyusal sinyalleri solunum merkezine iletenler:

periferik kemoreseptörler;
baroreseptörler;
farklı tipte akciğer reseptörleri.

Solunum uyarılarının üretilmesi. Nefes alma ritmi.

Dorsal nöron grubundan ritmik inspiratuar deşarjlar.

Temel nefes ritmi esas olarak dorsal solunum nöronları grubu tarafından üretilir. Medullaya ve medullanın altındaki ve üstündeki beyin sapına giren tüm periferik sinirler kesildikten sonra bile, bu nöron grubu, inspiratuar nöronlardan tekrarlanan aksiyon potansiyeli patlamaları üretmeye devam eder. Bu voleybolların altında yatan neden bilinmiyor.

Bir süre sonra aktivasyon modeli tekrarlanır ve bu durum hayvanın yaşamı boyunca devam eder; dolayısıyla solunum fizyolojisi ile ilgilenen çoğu fizyolog, insanlarda da medulla oblongata'da yer alan benzer bir nöron ağına sahip olduğuna inanır; Sadece dorsal nöron grubunu değil aynı zamanda medulla oblongata'nın bitişik kısımlarını da içermesi ve bu nöron ağının nefes almanın temel ritminden sorumlu olması mümkündür.

İnspirasyon sinyalinin arttırılması.

Solunum kaslarına iletilen nöronlardan gelen sinyalÖzellikle diyafram, aksiyon potansiyellerinin anlık bir patlaması değildir. Normal nefes alma sırasında yavaş yavaş artar yaklaşık 2 saniye boyunca. Bundan sonra o keskin bir şekilde düşüyor yaklaşık 3 saniye boyunca diyaframın uyarılmasını durdurur ve akciğerlerin elastik çekişini sağlar ve göğsüs kafesi nefes verin. Daha sonra inspiratuar sinyal yeniden başlar ve döngü tekrar tekrarlanır ve aralarındaki aralıkta bir nefes verme vardır. Dolayısıyla inspirasyon sinyali yükselen bir sinyaldir. Görünüşe göre, sinyalde böyle bir artış sağlanıyor kademeli artış Ani inspirasyon yerine inspirasyon sırasındaki akciğer hacmi.

Yükselen sinyalin iki anı izlenir.

Yükselen sinyalin artış hızı, dolayısıyla zor nefes alma sırasında sinyal hızla büyür ve akciğerlerin hızla dolmasına neden olur.
Sinyalin aniden kaybolduğu sınırlayıcı nokta. Bu, nefes alma hızını kontrol etmenin yaygın bir yoludur; Artan sinyal ne kadar erken durursa inspirasyon süresi o kadar kısa olur. Aynı zamanda nefes verme süresi de kısalır, bunun sonucunda nefes alma daha sık hale gelir.

Solunumun refleks düzenlenmesi.

Solunumun refleks düzenlenmesi, solunum merkezindeki nöronların, solunum yolunun çok sayıda mekanoreseptörleri ve akciğerlerin alveolleri ve vasküler refleksojenik bölgelerin reseptörleri ile bağlantılara sahip olması nedeniyle gerçekleştirilir. İnsan akciğerlerinde aşağıdaki mekanoreseptör türleri bulunur::

solunum yolunun mukoza zarının tahriş edici veya hızla adapte olan reseptörleri;
hava yolu düz kası için gerilme reseptörleri;
J-reseptörleri.

Nazal mukozadan gelen refleksler.

Örneğin burun mukozasındaki tahriş edici reseptörlerin tahrişi tütün dumanı, inert toz parçacıkları, gaz halindeki maddeler, su bronşların daralmasına, glottis'e, bradikardiye, kalp debisinin azalmasına, cilt ve kaslardaki kan damarlarının lümeninin daralmasına neden olur. Yenidoğanlarda koruyucu refleks kısa süreli suya daldırıldığında ortaya çıkar. Suyun üst solunum yollarına girmesini önleyerek solunum durması yaşarlar.

Farenksten gelen refleksler.

Burun boşluğunun arka kısmındaki mukoza reseptörlerinin mekanik tahrişi, diyaframın, dış interkostal kasların güçlü bir kasılmasına ve sonuç olarak burun pasajlarından hava yolunu açan inhalasyona (aspirasyon refleksi) neden olur. Bu refleks yenidoğanlarda ifade edilir.

Larinks ve trakeadan gelen refleksler.

arasında çok sayıda sinir ucu bulunur. epitel hücreleri larinks ve ana bronşların mukoza zarı. Bu reseptörler, solunan parçacıklar, tahriş edici gazlar, bronşiyal sekresyonlar ve yabancı cisimler tarafından tahriş edilir. Bütün bunlar neden oluyor öksürük refleksi, larinksin daralması ve bronşların düz kaslarının kasılmasının arka planına karşı keskin bir ekshalasyonla kendini gösterir; uzun zamandır refleksten sonra.
Öksürük refleksi vagus sinirinin ana pulmoner refleksidir..

Bronşiyol reseptörlerinden gelen refleksler.

Çok sayıda miyelinli reseptör intrapulmoner bronş ve bronşiyollerin epitelinde bulunur. Bu reseptörlerin tahrişi, hiperpne, bronkokonstriksiyon, laringeal kasılma ve aşırı mukus salgılanmasına neden olur, ancak hiçbir zaman öksürüğe eşlik etmez. Reseptörler en çok üç tür uyarana duyarlı:

tütün dumanı, çok sayıda inert ve tahriş edici kimyasal madde;
derin nefes alma sırasında hava yollarının hasar görmesi ve mekanik olarak gerilmesi, ayrıca pnömotoraks, atelektazi ve bronkokonstriktörlerin etkisi;
pulmoner emboli, pulmoner kılcal hipertansiyon ve pulmoner anafilaktik olaylar.

J-reseptörlerinden gelen refleksler.

Alveolar septada kılcal damarlarla temas halindedir özel J reseptörleri. Bu reseptörler özellikle interstisyel ödem, pulmoner venöz hipertansiyon, mikroembolizm, tahriş edici gazlara duyarlı ve soluma narkotik maddeler, fenil diguanid (ile intravenöz uygulama bu madde).

J reseptörlerinin uyarılması başlangıçta apneye, ardından yüzeysel taşipneye, hipotansiyona ve bradikardiye neden olur.

Hering-Breuer refleksi.

Anestezi altındaki bir hayvanda akciğerlerin şişmesi refleks olarak nefes almayı engeller ve nefes vermeye neden olur. Vagus sinirlerinin kesilmesi refleksi ortadan kaldırır. Bronş kaslarında bulunan sinir uçları akciğer gerilme reseptörlerinin rolünü oynar. Vagus sinirinin miyelinli lifleri tarafından innerve edilen, akciğerlerin yavaş adapte olan gerilme reseptörleri olarak sınıflandırılırlar.

Hering-Breuer refleksi nefesin derinliğini ve sıklığını kontrol eder. İnsanlarda var fizyolojik önemi gelgit hacimleri 1 litreden büyük olan (örneğin, fiziksel aktivite sırasında). Uyanık bir yetişkinde, vagus sinirlerinin kısa süreli iki taraflı blokajı lokal anestezi nefes almanın derinliğini veya sıklığını etkilemez.
Yenidoğanlarda Hering-Breuer refleksi, yalnızca doğumdan sonraki ilk 3-4 günde açıkça kendini gösterir.

Solunumun propriyoseptif kontrolü.

Ortak reseptörler göğüs beyin korteksine uyarı göndermek göğüs hareketleri ve gelgit hacimleri hakkında tek bilgi kaynağıdır.

İnterkostal kaslar ve daha az oranda diyafram çok sayıda kas iğciği içerir.. Bu reseptörlerin aktivitesi pasif kas gerilmesi sırasında meydana gelir. izometrik kasılma ve intrafüzal kasılmanın izole kasılması kas lifleri. Reseptörler omuriliğin ilgili bölümlerine sinyaller gönderir. İnspiratuar veya ekspiratuar kasların yetersiz kısalması, kas kuvvetini motor nöronlar aracılığıyla dozlayan kas iğciklerinden gelen uyarıları artırır.

Solunumun kemorefleksleri.

Kısmi oksijen ve karbondioksit basıncıİnsanların ve hayvanların arteriyel kanındaki (Po2 ve Pco2), O2 tüketimi ve CO2 salınımındaki önemli değişikliklere rağmen oldukça stabil bir seviyede tutulur. Hipoksi ve kan pH'sında azalma ( asidoz) neden artan havalandırma(hiperventilasyon), hiperoksi ve artan kan pH'ı ( alkaloz) - azalmış havalandırma(hipoventilasyon) veya apne. Vücudun iç ortamındaki normal O2, CO2 ve pH içeriğinin kontrolü, periferik ve merkezi kemoreseptörler tarafından gerçekleştirilir.

Yeterli bir teşvik periferik kemoreseptörler için arteriyel kan Po2'de azalma, daha az ölçüde Pco2 ve pH'ta bir artış ve merkezi kemoreseptörler için - beynin hücre dışı sıvısındaki H+ konsantrasyonunda bir artış.

Arteriyel (periferik) kemoreseptörler.

Periferik kemoreseptörler karotis ve aort cisimlerinde bulunur. Sinokarotid ve aort sinirleri boyunca arteriyel kemoreseptörlerden gelen sinyaller, başlangıçta medulla oblongata'nın soliter fasikülünün çekirdeğindeki nöronlara ulaşır ve daha sonra solunum merkezinin nöronlarına geçer. Periferik kemoreseptörlerin PaO2'deki azalmaya tepkisi çok hızlıdır ancak doğrusal değildir. Pao2 80-60 mm Hg aralığında. (10,6-8,0 kPa) havalandırmada hafif bir artış olur ve Pao2 50 mm Hg'nin altına düşer. (6,7 kPa) şiddetli hiperventilasyon meydana gelir.

Paco2 ve kan pH'ı yalnızca hipoksinin arteriyel kemoreseptörler üzerindeki etkisini güçlendirir ve bu tip solunum kemoreseptörleri için yeterli uyarıcı değildir.
Arteriyel kemoreseptörlerin tepkisi ve hipoksiye solunum. Arteriyel kandaki O2 eksikliği, periferik kemoreseptörlerin ana tahriş edicisidir. Pao2 400 mmHg'nin üzerine çıktığında sinokarotid sinirin afferent liflerindeki impuls aktivitesi durur. (53,2 kPa). Normoksida, sinokarotid sinirin boşalma sıklığı, yaklaşık 50 mm Hg'lik PaO2'de gözlenen maksimum reaksiyonunun% 10'udur. ve aşağıda. Hipoksik solunum reaksiyonu yaylaların yerli sakinlerinde pratikte yoktur ve ova sakinlerinde yaylalara (3500 m ve üzeri) adaptasyonlarının başlamasından yaklaşık 5 yıl sonra kaybolur.

Merkezi kemoreseptörler.

Merkezi kemoreseptörlerin konumu kesin olarak belirlenmemiştir. Araştırmacılar, bu tür kemoreseptörlerin medulla oblongata'nın ventral yüzeyine yakın rostral kısımlarında ve ayrıca farklı bölgeler sırt solunum çekirdeği.
Merkezi kemoreseptörlerin varlığı oldukça basit bir şekilde kanıtlanmıştır: deney hayvanlarında sinokarotid ve aort sinirlerinin kesilmesinden sonra, solunum merkezinin hipoksiye duyarlılığı ortadan kalkar, ancak hiperkapni ve asidoza karşı solunum tepkisi tamamen korunur. Beyin sapının medulla oblongata'nın hemen üzerinden kesilmesi bu reaksiyonun doğasını etkilemez.

Yeterli bir teşvik merkezi kemoreseptörler için Beynin hücre dışı sıvısındaki H* konsantrasyonundaki değişiklik. Merkezi kemoreseptörler alanındaki eşik pH değişimlerinin düzenleyicisinin işlevi, kanı beynin hücre dışı sıvısından ayıran kan-beyin bariyerinin yapıları tarafından gerçekleştirilir. Bu bariyer sayesinde O2, CO2 ve H+, kan ile beynin hücre dışı sıvısı arasında taşınır. CO2 ve H+'nın taşınması İç ortam Beynin kan-beyin bariyeri yapıları aracılığıyla kan plazmasına geçmesi, karbonik anhidraz enziminin katılımıyla düzenlenir.
CO2'ye solunum tepkisi. Hiperkapni ve asidoz santral kemoreseptörleri uyarır, hipokapni ve alkaloz ise santral kemoreseptörleri inhibe eder.