U regulaciji disanja učestvuju strukture kičmene moždine, produžene moždine, mosta, hipotalamusa i korteksa. moždane hemisfere.
Vodeću ulogu u organizaciji disanja ima respiratorni centar produžene moždine, koji se sastoji od centara udisaja (inspiratorni neuroni) i izdisajnih (ekspiratorni neuroni). Uništavanje ovog područja dovodi do zastoja disanja. Evo neurona koji osiguravaju ritam udisaja i izdisaja. To je zbog činjenice da respiratorni centar ima svojstvo automatizma, tj. njegovi neuroni su sposobni za ritmički samopobuđivanje. Automatizacija se održava čak i ako nema dovoda do respiratornog centra. nervnih impulsa centripetalnim neuronima. Automatizam se može mijenjati ovisno o humoralnim faktorima, nervnim impulsima koji pristižu duž centripetalnih neurona i pod utjecajem gornjih dijelova mozga. Od respiratorni centar Približavaju se nervni impulsi duž centrifugalnih neurona interkostalnih mišića, dijafragme i drugih mišića.
Disanje se reguliše humoralnim, refleksni mehanizmi i nervni impulsi koji dolaze iz gornjih dijelova mozga.
Humoralni mehanizmi. Specifičan regulator aktivnosti neurona u respiratornom centru je ugljični dioksid, koji na respiratorne neurone djeluje direktno i indirektno. Ugljični dioksid direktno pobuđuje inspiratorne ćelije respiratornog centra. U mehanizmu stimulativnog uticaja ugljen-dioksid Hemoreceptori igraju važnu ulogu u respiratornom centru vaskularni krevet. U području karotidnih sinusa i luka aorte pronađeni su hemoreceptori osjetljivi na promjene napetosti ugljičnog dioksida u krvi. Između ostalog, prvi udah novorođenčeta objašnjava se djelovanjem ugljičnog dioksida nakupljenog u njegovim tkivima na respiratorni centar (nakon presecanja pupčane vrpce i odvajanja od majčinog tijela). Ovo djelovanje je direktno i indirektno, refleksno - preko hemoreceptora karotidnog sinusa i luka aorte. Višak ugljičnog dioksida u krvi uzrokuje kratak dah. Nedostatak kiseonika u krvi produbljuje disanje. Utvrđeno je da povećanje napetosti kiseonika u krvi inhibira aktivnost respiratornog centra.
Refleksni mehanizmi. Postoje trajni i netrajni refleksni uticaji na funkcionalno stanje respiratorni centar. Stalni refleksni uticaji nastaju kao rezultat iritacije receptora alveola (Heering-Breuerov refleks), korena pluća i pleure (pleuropulmonalni refleks), hemoreceptora luka aorte i karotidnih sinusa (K. Heymansov refleks) i proprioceptora respiratornih mišića.
Hering-Breuerov refleks naziva se refleks inhibicije udisanja kada su pluća istegnuta. Kada udišete, javljaju se impulsi koji inhibiraju udisanje i stimulišu izdisaj, a kada izdišete nastaju impulsi koji refleksno stimulišu udisanje. Regulativa pokreti disanja dešava se po principu povratne informacije. Kada su vagusni nervi prerezani, refleks se isključuje, disanje postaje rijetko i duboko.
Promjenjivi refleksni utjecaji na aktivnost respiratornih neurona povezani su sa ekscitacijom raznih eksteroceptora i interoreceptora. Na primjer, ako iznenada udahnete amonijak, klor, duvanski dim i nekih drugih supstanci dolazi do iritacije receptora sluzokože nosa, ždrijela i larinksa, što dovodi do refleksnog grča glotisa (ponekad čak i mišića bronha) i refleksnog zadržavanja daha. Jaki temperaturni efekti na kožu stimulišu respiratorni centar i povećavaju ventilaciju pluća. Naglo hlađenje deprimira centar za disanje. Na disanje utiču bol i impulsi iz vaskularnih baroreceptora; Dakle, povećanje krvnog tlaka deprimira centar za disanje, što se očituje smanjenjem dubine i učestalosti disanja.
U slučaju iritacije epitela respiratornog trakta nakupljena prašina, sluz, hemijski iritanti i strana tijela javlja se kihanje i kašalj (zaštitni urođeni refleksi). Kijanje se javlja kada su receptori u nosnoj sluznici iritirani, dok se kašalj javlja kada su stimulisani receptori u larinksu, traheji i bronhima.
Prvi nivo regulacije je kičmena moždina. Ovdje su centri dijafragme i interkostalnih nerava izaziva kontrakciju respiratornih mišića. Međutim, ovaj nivo regulacije disanja ne može osigurati ritmičku promjenu faza respiratornog aparata.
tekstualna_polja
tekstualna_polja
arrow_upward
Fiziološka uloga plućnog disanja je osigurati optimalan sastav gasa arterijske krvi.
Za normalan intenzitet procesa tkivnog disanja neophodno je da krv koja ulazi u kapilare tkiva bude uvek zasićena kiseonikom i da ne sadrži CO u količinama koje sprečavaju njegovo oslobađanje iz tkiva. Budući da se prilikom prolaska krvi kroz kapilare pluća uspostavlja gotovo potpuna plinska ravnoteža između plazme i alveolarnog zraka, optimalan sadržaj plinova u arterijskoj krvi određuje odgovarajući sastav alveolarnog zraka. Optimalan sadržaj gasova u alveolarnom vazduhu postiže se promenom zapremine plućne ventilacije u zavisnosti od uslova koji postoje u ovog trenutka u organizmu.
Regulacija vanjskog disanja
tekstualna_polja
tekstualna_polja
arrow_upward
Regulacija vanjskog disanja predstavlja fiziološki proces kontrola plućne ventilacije, koja ima za cilj postizanje konačnog adaptivnog rezultata - osiguravanje optimalnog sastava plina unutrašnje okruženje tijelo (krv, intersticijalna tečnost, likvor) u stalno promjenjivim uslovima njegovog života.
Kontrola disanja se vrši po principu povratne sprege: kada dođe do odstupanja od optimalnih vrijednosti reguliranih parametara (pH, O tenzija i CO), promjena ventilacije je usmjerena na njihovu normalizaciju.
Višak, na primjer, vodikovih jona u unutrašnjoj sredini tela (acidoza) dovodi do pojačane ventilacije,
i njihov nedostatak (alkaloza)
- do smanjenja intenziteta disanja.
U oba slučaja, promena ventilacije je sredstvo za postizanje glavni cilj regulacija disanja - optimizacija gasnog sastava unutrašnje sredine (prvenstveno arterijske krvi).
Regulacija vanjskog disanja vrši se refleksnim reakcijama, koji nastaje kao rezultat ekscitacije specifičnih receptora ugrađenih u plućnog tkiva i vaskularne refleksogene zone.
Centralni aparat za kontrolu disanja predstavljaju nervne formacije kičmena moždina, duguljasta moždina i dijelovi koji ih prekrivaju nervni sistem.
Osnovna funkcija kontrole disanja sprovedeno respiratornih neurona trupamozak, koji prenose ritmičke signale kičmenoj moždini do motornih neurona respiratornih mišića.
Respiratorni centar
tekstualna_polja
tekstualna_polja
arrow_upward
Respiratorni centar se zove skup međusobno povezanih neurona centralnog nervnog sistema koji obezbeđuju usklađenu ritmičku aktivnost respiratornih mišića i stalnu adaptaciju spoljašnjeg disanja promenljivim uslovima u telu i okolini.
Takođe u početkom XIX veka pokazalo se da u oblongata medulla na dnu četvrte komore u njenom kaudalnom dijelu (u području tzv. pera za pisanje) nalaze se strukture čije uništenje ubodom igle dovodi do prestanka disanja i smrti tijela. Ovo malo područje mozga donji ugao nazvana je romboidna jama, vitalna za održavanje ritmičkog disanja "respiratorni centar" Naknadno se pokazalo da se respiratorni centar nalazi u medijalnom dijelu retikularne formacije produžene moždine, u obex regiji, u blizini stria acusticae, i sastoji se od dva dijela:
1. inspiratorni odjel(“inhalacioni centar”),
2. ekspiratorni th department
(„centar izdisaja“).
Respiratorni neuroni
tekstualna_polja
tekstualna_polja
arrow_upward
U retikularnoj formaciji produžene moždine, tzv respiratornih neurona, od kojih se neki ispuštaju u nizu impulsa tokom faze udisaja, drugi - tokom faze izdisaja. U zavisnosti od toga kako aktivnost respiratornih neurona korelira sa fazama respiratornog ciklusa, oni se nazivaju inspirativno ili expiratory.
U produženoj moždini Nisu pronađena striktno izolirana područja koja su sadržavala samo inspiratorne ili samo ekspiratorne respiratorne neurone. Međutim, inspiratorni i ekspiratorni neuroni se smatraju dvije funkcionalno različite populacije, unutar kojih su neuroni međusobno povezani mrežom aksona i sinapsi. Istraživanja aktivnosti pojedinačnih neurona retikularne formacije produžene moždine dovela su do zaključka da se područje respiratornog centra ne može strogo i nedvosmisleno ocrtati. Takozvani respiratorni neuroni nalaze se gotovo cijelom dužinom produžene moždine.. Međutim, u svakoj polovini produžene moždine postoje područja retikularne formacije gdje su respiratorni neuroni grupirani u većoj gustoći.
Dorzalna grupa respiratornih neurona
Dorzalna grupa respiratornih neurona produžene moždine nalazi se ventrolateralno u odnosu na jezgro solitarnog fascikulusa i sastoji se uglavnom od inspiratornih neurona. Neke od ovih ćelija pokreću silazne puteve, koji se odvijaju uglavnom kao dio solitarnog trakta i formiraju monosinaptičke kontakte kod ljudi sa motoričkim neuronima freničnog živca u prednjim rogovima 3-6 cervikalnih segmenata kičmene moždine. Neuroni freničnog jezgra kičmene moždine se prazne ili neprekidno (sa sve većom učestalošću, tokom faze udisanja) ili u naletima, slično aktivnosti respiratornih neurona produžene moždine. Pokreti dijafragme, koji obezbjeđuju od 70 do 90% disajnog volumena, povezani su upravo sa silažnim utjecajima dorzalne grupe inspiratornih neurona produžene moždine.
Ventralna grupa respiratornih neurona
Ventralna grupa respiratornih neurona nalazi se u području recipročnih i retroambigualnih jezgara. Neuroni ove grupe šalju silazna vlakna do motornih neurona interkostalnih i trbušnih mišića. Inspiratorni motorni neuroni kičmene moždine koncentrirani su uglavnom u 2-6, a ekspiratorni motorni neuroni u 8-10 torakalnih segmenata. Ventralna grupa neurona produžene moždine takođe sadrži eferentne preganglijske neurone vagusni nerv, osiguravajući sinhrone promjene u lumenu respiratornog trakta sa fazama disanja. Maksimalna aktivnost neurona vagusnog živca, što uzrokuje povećanje tonusa glatkih mišića disajnih puteva, primećuje se na kraju izdisaja, a minimum se primećuje na kraju udisaja.
Priroda ritmičke aktivnosti respiratornih neurona
tekstualna_polja
tekstualna_polja
arrow_upward
Respiratorni neuroni s različitim obrascima ritmičke aktivnosti pronađeni su u produženoj moždini. Samo u nekim inspiratornim i ekspiratornim neuronima početak pražnjenja i trajanje serije impulsa striktno se podudaraju s periodom odgovarajuće faze respiratornog ciklusa, međutim, uz svu raznolikost tipova ekscitacije različitih respiratornih neurona produžene moždine, u svakom od njih priroda ritmičke aktivnosti ostaje, u pravilu, konstantna.
Na osnovu toga razlikuju:
A) « Pun»
inspiratorni i ekspiratorni neuroni, čija se ritmička ekscitacija tačno poklapa s odgovarajućom fazom disanja;
b) « Rano»
inspiratorni i ekspiratorni neuroni, daju kratke serije impulsa prije početka udisaja ili izdisaja;
V) « Kasno«,
pokazujući volej aktivnost nakon početka inspiracije ili izdisaja:
G) « Inspiratorno-ekspiratorno«,
počinje biti uzbuđen tokom faze udisaja i ostaje aktivan na početku izdisaja;
d) « Ekspiratorno-inspiratorno«,
čija aktivnost počinje tokom udisaja i hvata početak izdisaja;
e) « Kontinuirano
novo«,
rade bez pauza, ali sa povećanjem frekvencije impulsa tokom udisaja ili izdisaja (slika 8.9).
Sl.8.9. Aktivnost različitih grupa respiratornih neurona
Sl.8.9. Aktivnost različitih grupa respiratornih neurona produžene moždine u vezi sa fazama respiratornog ciklusa I - udisaj, II - izdisaj.
1 - puna;
2 - rano;
3 - kasni inspirator;
4,5,6 - sličan ekspirator;
7 - inspiratorno-ekspiratorno;
8 - ekspiratorno-inspiratorno;
9,10 - neuroni sa kontinuiranom aktivnošću sa pojačanjem u različitim fazama ciklusa.
Neuroni svakog tipa nisu odvojeno raspršeni i često se nalaze na udaljenosti ne većoj od 100 mikrona jedan od drugog. Vjeruje se da različite vrste respiratorni neuroni formiraju se neobično mikrokompleksi, koji služe kao žarišta u kojima se formira automatizam respiratornog centra. Tipično kompleks za formiranje ritma je sistem od četiri neurona ("rani" i "kasni" inspiratorni i ekspiratorni), ujedinjeni recipročnim vezama i kolektivno sposobni da generišu burst aktivnost. Svaki ciklus počinje aktivnošću "ranog" inspiratornog neurona. Zatim ekscitacija prelazi uzastopno na "kasni" inspiratorni neuron, "rani" i "kasni" ekspiratorni neuron, i opet na "rani" inspiratorni neuron. Zbog prisustva povratnih veza, neuron svake grupe koja formira ritam, kada je uzbuđen, ima inhibitorni efekat na dva neurona koja mu prethode u ciklusu. Takozvani “puni” inspiratorni i ekspiratorni neuroni osiguravaju prijenos ekscitacije silazne staze kičmene moždine do motornih neurona koji inerviraju respiratorne mišiće.
Nakon transekcije moždanog debla ispod mosta kod eksperimentalnih životinja, respiratorni pokreti su očuvani. Međutim, izoliran od silaznih utjecaja, respiratorni centar je u stanju osigurati samo primitivno disanje, u kojem se dugi izdisaj periodično prekida kratkim udisajima. Za stabilnost i koordinaciju respiratornog ritma, koji određuje disanje s glatkim prijelazom s udisaja na izdisaj, potrebno je prije svega sudjelovanje nervnih formacija ponsa.
Pneumotaksički centar
tekstualna_polja
tekstualna_polja
arrow_upward
Ispred mosta otkrio područje tzv pneumotaksički centar,čije uništavanje dovodi do produžavanja faza udisaja i izdisaja, a električna stimulacija njegovih različitih zona dovodi do ranog prebacivanja faza disanja. Kada se moždano deblo preseče na granici između gornje i srednje trećine ponsa i istovremenog ukrštanja oba vagusna živca, disanje prestaje u fazi udisaja, samo ponekad prekinuto ekspiratornim pokretima (tzv. apneuza).
Na osnovu ovoga je zaključeno da respiratorni ritam nastaje kao rezultat periodične inhibicije toničke aktivnosti neurona produžene moždine aferentnim impulsima koji dolaze duž vagusnog nerva i djeluju kroz ekspiratorne neurone, a nakon transekcije vagusnog živca - zbog ritmičke inhibicije koja dolazi od pneumotaksički centar mosta.
U rostralnim dijelovima ponsa, u medijalnom parabrahijalnom jezgru, u područjima moždanog tkiva ventralno od njega, kao i u strukturama koje se odnose na kontrolu dodatnih respiratornih mišića, tj. pronađen na mjestu identificiranom kao pneumotaksički centar najveći broj respiratornih neurona mosta.
Za razliku od neurona produžene moždine, stabilno održavajući prirodu volej aktivnosti, u mostu isti respiratorni neuron može promijeniti prirodu svoje aktivnosti.
Respiratorni neuroni pons organizirane u grupe koje se sastoje od 10-12 neurona različitih tipova. Među njima ima mnogo tzv. tranzicijskih (fazni raspon) neuroni koji pokazuju maksimalnu frekvenciju pri promjeni faza respiratornog ciklusa. Ovi neuroni su zaslužni za funkciju povezivanja različitih faza respiratornog ciklusa, pripremajući uslove za završetak faze udisaja i prelazak na izdisaj.
Pneumotaksički centar mosta povezana sa respiratornim centrom produžene moždine uzlaznim i silaznim putevima. Medijalno parabronhijalno jezgro i Kölliker-Fuse jezgro primaju aksone od neurona solitarnog fascikulusa i retroambigualno jezgro iz oblongate moždine. Ovi aksoni su glavni ulaz u pneumotaksički centar.
Posebnost aktivnosti respiratornih neurona mosta je da kada se prekine veza sa produženom moždinom, oni gube voljnu prirodu impulsa i modulaciju frekvencije impulsa u ritmu disanja.
Smatra se da je pneumotaksički centar prima impulse iz inspiratornog dijela respiratornog centra produžene moždine i šalje impulse natrag u respiratorni centar u produženoj moždini, gdje pobuđuju ekspiratorne i inhibiraju inspiratorne neurone. Respiratorni neuroni ponsa prvi primaju informaciju o potrebi prilagođavanja disanja promjenjivim uvjetima i shodno tome mijenjaju aktivnost neurona respiratornog centra, a prijelazni neuroni osiguravaju glatku promjenu od udisaja do izdisaja.
Dakle, zahvaljujući raditi zajedno sa pneumotaksičkim kompleksom, respiratorni centar produžene moždine može izvršiti ritmičku promjenu faza respiratornog ciklusa s optimalnim omjerom trajanja udisaja, izdisaja i respiratorne pauze. Međutim, za normalnu životnu aktivnost i održavanje disanja primjerenog potrebama tijela neophodno je učešće ne samo mosta, već i gornjih dijelova mozga.
Respiratorni centar je skup međusobno povezanih neurona centralnog nervnog sistema koji obezbjeđuje 1) koordiniranu ritmičku aktivnost respiratornih mišića i 2) prilagođavanje disanja promjenjivim okolišnim i unutrašnjim uslovima. Respiratorni centar opisao je 1885. godine N.A. Mislavsky. Ovaj centar, kao i svaki nervni centar, nije apsolutno autonomna formacija, on predstavlja dio funkcionalni sistem, koji reguliše parametre unutrašnje sredine - napetost kiseonika, ugljični dioksid i pH, te osigurava njegovu homeostazu.
Već smo spomenuli da se u produženoj moždini na dnu četvrte komore nalaze strukture čije uništavanje injekcijom igle dovodi do prestanka disanja i smrti tijela. U eksperimentima s transekcijama moždanog debla raznim nivoima Utvrđeno je da je centar koji se nalazi u produženoj moždini najvažniji u regulaciji disanja. Glavni doprinos studiji centralni mehanizmi regulisanje disanja poslednjih godina doprinose eksperimenti koji bilježe aktivnost pojedinih neurona. Intracelularne ili ekstracelularne mikroelektrode se uvode u moždano deblo, beleži se aktivnost pojedinih neurona i poredi sa istovremenim snimanjem respiratornih pokreta. Upotreba mikroelektrodne tehnologije omogućila je da se ustanovi da respiratorni centar uključuje nekoliko tipova ćelija, čija aktivnost odgovara fazama respiratornog ciklusa. Ove ćelije su dobile naziv respiratornih neurona.
Postoje dvije glavne populacije stanica među respiratornim neuronima: do prvog uključuju neurone čija se ekscitacija poklapa sa fazom udisanja - inspiratornih neurona, do drugog uključuju neurone koji su pobuđeni tokom faze izdisaja - ekspiratornih neurona.
Priroda ritmičke aktivnosti respiratornog centra još uvijek nije u potpunosti shvaćena. Iznećemo hipoteze koje postoje po ovom pitanju, a kasnije i činjenice koje ih potvrđuju ili opovrgavaju.
1. Inspiratorni neuroni su spontano kontinuirano aktivni i periodično inhibirani ekspiratornim. Ekspiratorni neuroni su pobuđeni uticajima vagusnog nerva i prekrivenih delova mozga.
2. Obe grupe neurona su spontano aktivne i među njima postoje recipročni odnosi (to znači da kada je jedna grupa neurona uzbuđena, druga je inhibirana i obrnuto).
3. Respiratorni neuroni nemaju spontanu aktivnost, već ih pobuđuju drugi dijelovi mozga. Obje grupe neurona su povezane recipročnim odnosima preko inhibitornih neurona.
4. Postoji neuronska mreža koja sadrži nekoliko podtipova neurona. Njihova interakcija dovodi do ritmičke aktivnosti cijele mreže. Pojava ove ritmičke aktivnosti uzrokovana je impulsima koji dolaze iz hemoreceptora i aktiviranjem retikularne formacije produžene moždine.
Kao što vidimo, postoje dva suprotna gledišta u vezi sa spontanom aktivnošću respiratornih neurona.
Jedna od vitalnih funkcija ljudsko tijelo je respiratorna funkcija. Ovo fiziološki efekat potpuno automatiziran i reguliran od strane respiratornog centra. Centar za disanje nalazi se u donjem dijelu mozga. IN mirno stanje ne primjećuje njegovo disanje, iako je punjenje pluća zrakom (udisanje), a zatim njihovo oslobađanje iz već iscrpljenog zračnog okruženja (izdisaj) prilično složen proces, praćen ritmičnim pokretima međurebarnih mišića, kao i mišića dijafragmu. Pitanje gdje se nalazi respiratorni centar dugo vremena je predmet rasprave u naučnoj zajednici, budući da respiratorna funkcija tijela ima nekoliko fizioloških mehanizama i može se kontrolirati i iz mozga i iz kičmene moždine.
Disanje i metabolizam
Disanje obezbjeđuje tijelu metaboličku razmjenu plinova, u kojoj se dva hemijska jedinjenja: kisik (O2) i ugljični dioksid (CO2). Kada dođe do viška u krvi, centralni nervni sistem šalje impuls koji aktivira disanje, dok se protok kiseonika povećava. Suprotno tome, ako je tijelo prezasićeno kisikom, dolazi do inhibicije. respiratornu funkciju, smanjuje se broj grudnih kontrakcija, a kisik počinje ulaziti u krv minimalna količina. Na taj način tijelo održava ravnotežu izmjene plinova.
15 kontrakcija u minuti
Centralni nervni sistem je podređen dvema grupama neurona, oni se nalaze u respiratornom centru, a centar za disanje se nalazi u takozvanoj produženoj moždini. Obje grupe neurona obavljaju jednu funkciju, a ova funkcija se sastoji od dva dijela, udaha i izdisaja. Prva grupa uključuje inspiratorne neurone odgovorne za udisanje, a drugu grupu uključuje ekspiratorne neurone odgovorne za izdisaj. Oba se aktiviraju naizmjenično, šaljući radne impulse u određenom ritmu (obično 15 grudnih kontrakcija u minuti), što osigurava optimalni režim razmjena gasova u organizmu. Impulsi prolaze kroz pneumotaksički centar, koji se nalazi iznad produžene moždine. Budući da se sam respiratorni centar nalazi u odjeljenju, u tijelu djeluje složen dvostepeni prijenos impulsa.
Udahnite i izdahnite
Pobuđeni inspiratorni neuroni dopiru do međurebarnih mišića i uzrokuju njihovo kontrakciju, a u isto vrijeme dolazi i do udisaja, koji isporučuje još jedan dio kisika u tijelo. Kada udišete, pluća se šire, a receptori koji se nalaze u plućnim režnjevima dolaze u pokret. Oni zauzvrat šalju impulse do produžene moždine. Respiratorni centar prima impulse i pretvara ih u kočnicu za inspiratorne neurone, koji gube aktivnost. Ekspiratorni neuroni respiratornog centra počinju da se pobuđuju. Oni izazivaju reakciju grupe mišića odgovornih za kontrakciju grudnog koša i tako dolazi do izdisaja.
Emocije i disanje
Pored inspiratornih i ekspiratornih neurona, na proces disanja utiču i drugi faktori. Kako se respiratorni centar nalazi u jednom od dijelova mozga, na njega utječu brojni povezani faktori. Disanje može postati brže fizička aktivnost, emocionalna iskustva, osjećaj straha ili opasnosti. Aktivnost respiratornog centra zavisi i od hormonskog stanja organizma. Ali u svakom slučaju dolazi do regulacije metabolički procesi u ljudskom tijelu obogaćujući krv kiseonikom.
Za održavanje plinskog sastava alveola (uklanjanje ugljičnog dioksida i unos zraka koji sadrži dovoljna količina kiseonik) neophodna je ventilacija alveolarnog vazduha. Postiže se pokretima disanja: naizmjeničnim udisajem i izdisajem. Sama pluća ne mogu pumpati ili izbacivati vazduh iz alveola. Oni samo pasivno prate promjene u volumenu grudnu šupljinu zbog negativnog pritiska u pleuralna šupljina. Dijagram respiratornih pokreta prikazan je na sl. 5.9.
Rice. 5.9.
At udahnite dijafragma se pomiče prema dolje, gurajući organe trbušne duplje, a međurebarni mišići podižu grudni koš prema gore, naprijed i u stranu. Volumen grudnog koša se povećava, a pluća prate to povećanje, jer ih plinovi sadržani u plućima pritiskaju prema parijetalna pleura. Kao rezultat, pritisak unutar plućnih alveola opada i vanjski zrak ulazi u alveole.
Izdisanje počinje opuštanjem interkostalnih mišića. Pod uticajem gravitacije, zid grudnog koša se pomera prema dole, a dijafragma se podiže dok trbušni zid pritiska na unutrašnje organe trbušne duplje, a svojim volumenom podižu dijafragmu. Volumen grudnog koša se smanjuje, pluća su komprimirana, tlak zraka u alveolama postaje veći od atmosferskog, a dio izlazi van. Sve se to dešava uz mirno disanje. At dubok udah i izdisaja aktiviraju se dodatni mišići.
Nervna regulacija disanja
Centar za disanje nalazi se u produženoj moždini. Sastoji se od centara za udisaj i izdisaj koji reguliraju rad respiratornih mišića. Kolaps plućnih alveola, koji nastaje prilikom izdisaja, refleksno aktivira centar za udisanje, a proširenje alveola refleksno aktivira centar izdisaja – tako respiratorni centar funkcioniše konstantno i ritmično. Automatizam respiratornog centra je posljedica posebnosti metabolizma u njegovim neuronima. Impulsi koji nastaju u respiratornom centru duž centrifugalnih živaca dopiru do respiratornih mišića, uzrokujući njihovo kontrakciju i, u skladu s tim, osiguravaju udisanje.
Od posebnog značaja u regulaciji disanja su impulsi koji dolaze od receptora respiratornih mišića i od receptora samih pluća. Od njihovog karaktera u u velikoj mjeri Dubina udisaja i izdisaja zavisi. Fiziološki mehanizam za regulaciju disanja izgrađen je na principu povratne sprege: pri udisanju se pluća rastežu i u receptorima koji se nalaze u zidovima pluća nastaje ekscitacija koja dospijeva do centra za disanje duž centripetalnih vlakana vagusnog živca i inhibira aktivnost neurona u centru udisanja, dok u centru izdisaja, prema mehanizmu povratne sprege indukcija izaziva ekscitaciju. Kao rezultat, respiratorni mišići se opuštaju, grudni koš smanjuje se i dolazi do izdisaja. Po istom mehanizmu, izdisaj stimuliše udisanje.
Kada zadržite dah, mišići udaha i izdisaja se istovremeno skupljaju, zbog čega se grudni koš i dijafragma drže u jednom položaju. Na rad respiratornih centara utiču i drugi centri, uključujući i one koji se nalaze u moždanoj kori. Zahvaljujući njihovom uticaju, možete svjesno promijeniti ritam svog disanja, zadržati ga i kontrolirati svoje disanje kada pričate ili pjevate.
Kod iritacije trbušnih organa, receptora krvni sudovi, koža, receptori respiratornog trakta, disanje se mijenja refleksno. Tako se pri udisanju amonijaka iritiraju receptori sluzokože nazofarinksa, što izaziva aktivaciju čina disanja, a kada visoka koncentracija pare – refleksno zadržavanje daha. Ova grupa refleksa uključuje kihanje i kašljanje - odbrambeni refleksi, koji služi za uklanjanje stranih čestica koje su ušle u respiratorni trakt.
Humoralna regulacija disanja
Prilikom mišićnog rada pojačavaju se oksidacijski procesi, što dovodi do povećanja razine ugljičnog dioksida u krvi. Višak ugljičnog dioksida povećava aktivnost respiratornog centra, disanje postaje dublje i češće. Kao rezultat intenzivnog disanja, nedostatak kisika se nadoknađuje, a višak ugljičnog dioksida se uklanja. Ako se koncentracija ugljičnog dioksida u krvi smanji, rad respiratornog centra se inhibira i dolazi do nevoljnog zadržavanja daha. Zahvaljujući nervoznom i humoralna regulacija koncentracija ugljičnog dioksida i kisika u krvi održava se na određenom nivou pod bilo kojim uvjetima.
