U zavisnosti od stanja organizma (san, fizički rad, promene temperature itd.), frekvencija i dubina disanja se refleksno menjaju. Lukovi respiratornih refleksa prolaze kroz respiratorni centar. Uzmite u obzir reflekse kao što su kihanje i kašljanje.
Prašina ili supstance oštrog mirisa, ulazeći u nosnu šupljinu, iritiraju receptore koji se nalaze u njegovoj sluzokoži. Pojavljuje se zaštitni refleks - kihanje - snažan i brz refleksni izdisaj kroz nozdrve. Zahvaljujući njemu, tvari koje ga iritiraju uklanjaju se iz nosne šupljine. Sluz nakupljena u nosnoj šupljini tokom curenja iz nosa izaziva istu reakciju. Kašalj je oštar refleksni izdisaj kroz usta koji se javlja kada je larinks nadražen.
Izmjena plinova u tkivima. Oksidativni procesi se stalno odvijaju u organima našeg tijela koji troše kisik. Zbog toga je koncentracija kiseonika u arterijskoj krvi, koja ulazi u tkiva kroz sudove sistemske cirkulacije, veća nego u tkivnoj tečnosti. Kao rezultat, kisik slobodno prelazi iz krvi u tkivnu tekućinu i u tkiva. Ugljični dioksid, koji nastaje tijekom brojnih kemijskih transformacija, naprotiv, prelazi iz tkiva u tkivnu tekućinu, a iz nje u krv. Dakle, krv je zasićena ugljičnim dioksidom.
Regulacija disanja. Aktivnost respiratornog sistema kontroliše respiratorni centar. Nalazi se u produženoj moždini. Impulsi koji dolaze odavde koordiniraju kontrakcije mišića tokom udisaja i izdisaja. Iz ovog centra se po nervnim vlaknima kroz kičmenu moždinu šalju impulsi koji po određenom redosledu izazivaju kontrakciju mišića odgovornih za udisaj i izdisaj.
Ekscitacija samog centra zavisi od ekscitacija koje dolaze od različitih receptora i od hemijskog sastava krvi. Dakle, skakanje u hladnu vodu ili polijevanje hladnom vodom uzrokuje dubok udah i zadržavanje daha. Supstance jakog mirisa takođe mogu uzrokovati da zadržite dah. To je zbog činjenice da miris iritira olfaktorne receptore u zidovima nosne šupljine. Ekscitacija se prenosi na respiratorni centar, a njegova aktivnost je inhibirana. Svi ovi procesi se odvijaju refleksivno.
Blaga iritacija nosne sluznice izaziva kihanje, a larinks, dušnik i bronhi kašalj. Ovo je zaštitna reakcija organizma. Prilikom kihanja ili kašljanja, strane čestice koje uđu u respiratorni trakt uklanjaju se iz tijela.
Dišni sistem se sastoji od disajnih puteva: nosne šupljine, larinksa, dušnika i bronhija. I respiratorni dio: alveolarni parenhim pluća i krv. Karakteristike ovog sistema su: prisustvo hrskavičnog skeleta u njihovim zidovima, koji se ne urušavaju, i prisustvo resica na sluznici, koje uz sluz izbacuju i strane čestice koje zagađuju vazduh.
Nosna šupljina je početni dio, kao i organ mirisa. U nosu se testiraju različiti mirisi, zajedno sa vazduhom, a sam vazduh se zagreva, vlaži i pročišćava. Sa vanjske strane, nosna šupljina ima dva otvora za nozdrve i septum koji dijeli šupljinu okomito na pola. Horizontalno su locirana tri nosna prolaza: gornji, sa oko 4 - gornji rog tiroidne hrskavice, 5 ploča štitaste hrskavice, 6 - aritenoidna hrskavica, 7 - desni krikoaritenoidni zglob, 8 - desni krikotiroidni zglob, 9 - trahealne hrskavice, 10 - membranski zid, 11 - ploča krikoidne hrskavice, 12 - lijevi krikotireoidni zglob, 13 - donji rog tireoidne hrskavice, 14 - lijevi krikoaritenoidni zglob, 15 - mišićni nastavak aritenoidne hrskavice, 16 - vokalni nastavak aritenoidne hrskavice, 17 - tireoepiglotični ligament, 18 - kornikularna hrskavica, 19 - bočni tirohioidni ligament, 20 - tirohioidna membrana.
Traheja je cijev dužine 8-12 cm, napravljena od 16-20 hrskavičnih prstenova koji nisu zatvoreni pozadi (da bi se olakšao prolaz hrane kroz stražnji jednjak) povezanih ligamentima. Zadnji zid je elastičan. Trahealna sluznica je bogata limfoidnim tkivom i žlijezdama koje proizvode sluz. Na bočnim stranama dušnika nalaze se karotidne arterije, a ispred: u cervikalnom delu je štitna žlezda, u torakalnom delu timus i grudna kost. Na nivou 2-3 torakalna pršljena, dušnik je podijeljen na dvije cijevi - glavne bronhe.
Bronhi. Desni bronh je nastavak traheje, širi je i kraći od lijevog. Njihova struktura je slična traheji. Glavni bronhi polaze od mjesta bifurkacije (bifurkacije) dušnika gotovo pod pravim kutom i idu do vrata pluća. Tamo se dijele na lobarne bronhe, koji se dijele na segmentne bronhe. Tako se formira bronhijalno stablo pluća.
Traheja i bronhi. Pogled sprijeda:
A: 1 - traheja, 2 - jednjak, 3 - aorta, 4 - lijevi glavni bronh, 5 - lijeva plućna arterija, 6 - lijevi gornji lobarni bronh, 7 - segmentni bronhi gornjeg režnja lijevog pluća, 8 - lijevi donji lobarni bronh, 9 - azigos vena, 10 - segmentni bronhi donjeg i srednjeg režnja desnog pluća, 11 - desni donji lobarni bronh, 12 - desni srednji lobarni bronh, 13 - desni gornji lobarni bronh, 14 - desni glavni bronh, 15 - bifurkacija dušnika, 16 - karina traheja; B - područje bifurkacije dušnika. Traheja je uklonjena, vidljiva je karina dušnika (16)
Pluća ispunjavaju grudni koš sa strane srca i velikih krvnih sudova i imaju nepravilan konusni oblik, sa osnovom prema dijafragmi i vrhom prema vratu iznad ključnih kostiju. Pluća su gusto prekrivena seroznom membranom - pleurom, koja formira dvije pleuralne vrećice s tekućinom kako bi se smanjilo trenje između slojeva. Na srednjoj površini svakog pluća nalazi se plućni hilum - ulazna tačka bronha i plućne arterije. U blizini izlaze dvije plućne vene, a cijeli ovaj kompleks se zove korijen pluća. Pluća su žljebovima podijeljena na režnjeve: desno na tri, a lijevo na dva, sa srčanim zarezom ispred. Isti su podijeljeni na 10 segmenata u svakom plućnom krilu. Segmentni bronhi se više puta dijele na sitne bronhiole sa vezikulama - alveolama na zidovima. U plućima se nalazi 30-500 miliona alveola sa ukupnom respiratornom površinom od oko 100 m2. Konačna strukturna jedinica pluća su nakupine alveola na bronhiolama - acini, u kojima se odvija izmjena plinova između krvi iz kapilara koje pokrivaju alveole i zraka koji se nalazi unutar alveolarnih globula, uzimajući u obzir parcijalni tlak na vrijeme difuzije kisika i ugljičnog dioksida. Venska krv siromašna kisikom ulazi u pluća kroz plućnu arteriju s otopljenim ugljičnim dioksidom. U alveolama dolazi do izmjene kisika, koji se spaja sa željezom u hemoglobinu krvi. A obogaćena arterijska krv teče kroz plućne vene do srca kako bi se proširila po cijelom tijelu.
Fiziologija disanja:
Punjenje pluća kisikom i uklanjanje ugljičnog dioksida iz njih vrši se promjenom volumena prsnog koša. Kada se dijafragma kontrahira, ona se spljošti prema dolje i, zbog razlike atmosferskog tlaka u okolnom zraku pleuralne šupljine, pluća se spuštaju i dolazi do udisanja. Interkostalni mišići pomažu da se rebra razdvoje, a disanje stomakom je prirodno, a disanje prsima je „ispravno“ disanje. Normalan kapacitet pluća je oko tri litre vazduha, koji se treningom može udvostručiti. Kada se dijafragma opusti, ona škljocne na svoje mjesto i pluća padaju na svoj prvobitni volumen, zadržavajući 1 litar preostalog zraka. Tako nastaje izdisaj. Respiratorni centar u produženoj moždini kontrolira disanje zbog stimulacije ugljičnim dioksidom nakupljenim u krvi, koji šalje nervne impulse u određenom ritmu: 16-20 udisaja u minuti. Mehanizam prvog udaha novorođenčeta kada se presiječe pupčana vrpca je isti. Učestalost udisaja se povećava u trenutku nervne fizičke napetosti. Kada su sluzokože disajnih puteva izložene raznim stranim tijelima, refleksno dolazi do snažnog oštrog izdisaja, uklanjanje stranog tijela iz nosa kihanjem, a iz grla kašljanjem. Ako želite, ne možete disati, ili disati na različitim frekvencijama kratko vrijeme, koristeći impulse iz moždane kore.
Dišni putevi se dijele na gornje i donje. Gornje obuhvataju nosne prolaze, nazofarinks, a donje grkljan, dušnik i bronhije. Traheja, bronhi i bronhiole su provodna zona pluća. Terminalne bronhiole se nazivaju prelazna zona. Imaju mali broj alveola, koje daju mali doprinos razmjeni gasova. Alveolarni kanali i alveolarne vrećice pripadaju zoni razmjene.
Nosno disanje je fiziološko. Prilikom udisanja hladnog zraka dolazi do refleksnog širenja žila nosne sluznice i sužavanja nazalnih prolaza. Ovo pomaže da se vazduh bolje zagreje. Njegova hidratacija nastaje zbog vlage koju luče žljezdane stanice sluzokože, kao i suzne vlage i vode koja se filtrira kroz zid kapilara. Pročišćavanje zraka u nosnim prolazima nastaje zbog taloženja čestica prašine na sluznici.
Zaštitni refleksi disanja javljaju se u disajnim putevima. Prilikom udisanja zraka koji sadrži nadražujuće tvari dolazi do refleksnog usporavanja i smanjenja dubine disanja. Istovremeno, glotis se sužava i glatki mišići bronha se kontrahuju. Kada su iritantni receptori epitela sluznice larinksa, traheje i bronhija iritirani, impulsi iz njih stižu duž aferentnih vlakana gornjeg laringealnog, trigeminalnog i vagusnog živca do inspiratornih neurona respiratornog centra. Dolazi do dubokog udaha. Tada se mišići larinksa skupljaju i glotis se zatvara. Ekspiratorni neuroni se aktiviraju i počinje izdisaj. A pošto je glotis zatvoren, pritisak u plućima raste. U određenom trenutku glotis se otvara i zrak velikom brzinom napušta pluća. Javlja se kašalj. Sve ove procese koordinira centar za kašalj duguljaste moždine. Kada čestice prašine i nadražujuće tvari utječu na osjetljive završetke trigeminalnog živca, koji se nalaze u nosnoj sluznici, dolazi do kihanja. Prilikom kihanja, inhalacijski centar se također u početku aktivira. Tada dolazi do prisilnog izdisaja kroz nos.
Postoje anatomski, funkcionalni i alveolarni mrtvi prostor. Anatomski je volumen disajnih puteva - nazofarinksa, grkljana, dušnika, bronhija, bronhiola. U njemu ne dolazi do izmjene plina. Alveolarni mrtvi prostor odnosi se na volumen alveola koje nisu ventilirane ili nema protoka krvi u njihovim kapilarama. Dakle, oni takođe ne učestvuju u razmeni gasa. Funkcionalni mrtvi prostor je zbir anatomskog i alveolarnog. Kod zdrave osobe, volumen alveolarnog mrtvog prostora je vrlo mali. Stoga je veličina anatomskog i funkcionalnog prostora gotovo ista i iznosi oko 30% plimnog volumena. U prosjeku 140 ml. Kada su ventilacija i dotok krvi u pluća poremećeni, volumen funkcionalnog mrtvog prostora je znatno veći od anatomskog. Istovremeno, anatomski mrtvi prostor igra važnu ulogu u procesima disanja. Zrak u njemu se zagrijava, vlaži i čisti od prašine i mikroorganizama. Ovdje se formiraju respiratorni zaštitni refleksi - kašljanje, kijanje. To je mjesto gdje se percipiraju mirisi i proizvode zvuci.
Zaštitni refleksi disanja
Iritacija aferentnih nerava može uzrokovati pojačanu učestalost i intenziviranje respiratornih pokreta ili usporavanje, pa čak i potpuni prestanak disanja. Prilikom udisanja zraka pomiješanog s amonijakom, hlorom i drugim oštrim tvarima, respiratorni pokreti su odgođeni. Refleksni prestanak disanja prati svaki čin gutanja. Ova reakcija štiti disajne puteve od ulaska hrane. Zaštitni respiratorni refleksi uključuju kašljanje, kijanje, ispuhivanje nosa i zijevanje.
Kašalj- refleksni čin koji nastaje kada su receptori respiratornog trakta, pleure i trbušnih organa iritirani stranim česticama, eksudatom i mješavinama plinova. Ovo je pojačan izdisaj sa zatvorenim glotisom, neophodan za uklanjanje stranih tijela i sekreta (prašine, sluzi) iz disajnih puteva.
Kijanje- nehotični izdisaj kada je nazofaringealni prostor otvoren, što olakšava uklanjanje stranih tijela i sekreta iz nosne šupljine. Kada kijate, vaši nosni prolazi se čiste.
Duvaš nos- može se smatrati sporim i voljnim kijanjem.
Jawn- produženo duboko udisanje sa otvorenim ustima, ždrijela i glotisa
Refleks disanja je koordinacija kostiju, mišića i tetiva za proizvodnju disanja. Često se dešava da moramo disati uz tijelo kada ne primamo potrebnu količinu zraka. Prostor između rebara (interkostalni prostor) i međukoštanih mišića kod mnogih ljudi nije toliko pokretljiv koliko bi trebao biti. Proces disanja je složen proces koji uključuje cijelo tijelo.
Postoji nekoliko refleksa disanja:
Refleks kolapsa - aktivacija disanja kao rezultat kolapsa alveola.
Refleks inflacije je jedan od mnogih neuronskih i hemijskih mehanizama koji regulišu disanje i javlja se kroz receptore za istezanje pluća.
Refleks je paradoksalan - nasumični duboki udisaji koji dominiraju normalnim disanjem, moguće povezani sa iritacijom receptora u početnim fazama razvoja mikroatelektaze.
Plućni vaskularni refleks - površinska tahipneja u kombinaciji sa hipertenzijom plućne cirkulacije.
Refleksi iritacije su refleksi kašlja koji nastaju iritacijom subepitelnih receptora u traheji i bronhima i manifestuju se refleksnim zatvaranjem glotisa i bronhospazmom; refleksi kihanja - reakcija na iritaciju nosne sluznice; promjene u ritmu i prirodi disanja kada su receptori za bol i temperaturu nadraženi.
Na aktivnost neurona u respiratornom centru snažno utiču refleksni efekti. Postoje stalni i netrajni (epizodični) refleksni uticaji na respiratorni centar.
Stalni refleksni uticaji nastaju kao rezultat iritacije receptora alveola (Hering-Breuerov refleks), korena pluća i pleure (pulmotorakalni refleks), hemoreceptora luka aorte i karotidnih sinusa (Heymansov refleks - napomena na sajtu), mehanoreceptori ovih vaskularnih područja, proprioceptori respiratornih mišića.
Najvažniji refleks ove grupe je Hering-Breuerov refleks. Alveole pluća sadrže mehanoreceptore istezanja i kolapsa, koji su osjetljivi nervni završeci vagusnog živca. Receptori za istezanje se pobuđuju tokom normalnog i maksimalnog udisaja, odnosno svako povećanje volumena plućnih alveola pobuđuje ove receptore. Kolapsni receptori postaju aktivni samo u patološkim stanjima (sa maksimalnim alveolarnim kolapsom).
U eksperimentima na životinjama ustanovljeno je da se kada se poveća volumen pluća (uduvavanje zraka u pluća), uočava refleksni izdisaj, dok ispumpavanje zraka iz pluća dovodi do brzog refleksnog udisanja. Ove reakcije se nisu javile tokom transekcije vagusnih nerava. Shodno tome, nervni impulsi ulaze u centralni nervni sistem kroz vagusne nerve.
Hering-Breuerov refleks se odnosi na mehanizme samoregulacije respiratornog procesa, osiguravajući promjenu u aktima udisaja i izdisaja. Kada se alveole istegnu tokom udisaja, nervni impulsi od receptora za istezanje putuju duž nerva vagusa do ekspiratornih neurona, koji, kada su uzbuđeni, inhibiraju aktivnost inspiratornih neurona, što dovodi do pasivnog izdisaja. Plućne alveole kolabiraju, a nervni impulsi iz receptora za istezanje više ne dolaze do ekspiratornih neurona. Njihova aktivnost se smanjuje, što stvara uslove za povećanje ekscitabilnosti inspiratornog dijela respiratornog centra i aktivnog udisanja. Osim toga, aktivnost inspiratornih neurona povećava se povećanjem koncentracije ugljičnog dioksida u krvi, što također doprinosi činu udisanja.
Dakle, samoregulacija disanja se odvija na osnovu interakcije nervnih i humoralnih mehanizama regulacije aktivnosti neurona respiratornog centra.
Pulmotorakalni refleks nastaje kada su receptori koji se nalaze u plućnom tkivu i pleuri pobuđeni. Ovaj refleks se javlja kada se pluća i pleura istegnu. Refleksni luk se zatvara na nivou cervikalnih i torakalnih segmenata kičmene moždine. Konačni učinak refleksa je promjena tonusa respiratornih mišića, što rezultira povećanjem ili smanjenjem prosječnog volumena pluća.
Nervni impulsi iz proprioceptora respiratornih mišića neprestano teku do respiratornog centra. Prilikom udisaja pobuđuju se proprioceptori respiratornih mišića i nervni impulsi iz njih ulaze u inspiratorne neurone respiratornog centra. Pod utjecajem nervnih impulsa inhibira se aktivnost inspiratornih neurona, što pospješuje početak izdisaja.
Promjenjivi refleksni utjecaji na aktivnost respiratornih neurona povezani su sa ekscitacijom ekstero- i interoreceptora različitih funkcija. Nestalni refleksni efekti koji utiču na aktivnost respiratornog centra uključuju reflekse koji nastaju iritacijom receptora u sluznici gornjih disajnih puteva, nosa, nazofarinksa, temperaturnih i bolnih receptora kože, proprioceptora skeletnih mišića, interoreceptora. Na primjer, kod naglog udisanja para amonijaka, hlora, sumpor-dioksida, duvanskog dima i nekih drugih supstanci dolazi do iritacije receptora u sluzokoži nosa, ždrijela i larinksa, što dovodi do refleksnog spazma glotisa, a ponekad čak i mišiće bronha i refleksno zadržavanje daha.
Kada je epitel respiratornog trakta iritiran nagomilanom prašinom, sluzi, kao i unesenim hemijskim iritantima i stranim tijelima, uočava se kihanje i kašalj. Kijanje se javlja kada su receptori u nosnoj sluznici iritirani, a kašalj se javlja kada su stimulisani receptori u larinksu, traheji i bronhima.
Zaštitni respiratorni refleksi (kašljanje, kihanje) nastaju kada su sluzokože respiratornog trakta iritirane. Kada amonijak uđe, disanje prestaje i glotis je potpuno blokiran, refleksno sužavajući lumen bronha.
Iritacija temperaturnih receptora kože, posebno hladnih, dovodi do refleksnog zadržavanja daha. Ekscitacija kožnih receptora za bol obično je praćena pojačanim respiratornim pokretima.
Ekscitacija proprioceptora skeletnih mišića izaziva stimulaciju čina disanja. Povećana aktivnost respiratornog centra u ovom slučaju je važan adaptivni mehanizam koji tijelu obezbjeđuje povećane potrebe za kiseonikom tokom mišićnog rada.
Iritacija interoreceptora, na primjer mehanoreceptora želuca tokom njegovog distenzije, dovodi do inhibicije ne samo srčane aktivnosti, već i respiratornih pokreta.
Kada su mehanoreceptori vaskularnih refleksogenih zona (luk aorte, karotidni sinusi) pobuđeni, uočavaju se pomaci u aktivnosti respiratornog centra kao rezultat promjena krvnog tlaka. Dakle, povećanje krvnog tlaka je praćeno refleksnim zadržavanjem daha, smanjenje dovodi do stimulacije respiratornih pokreta.
Dakle, neuroni respiratornog centra su izuzetno osjetljivi na utjecaje koji izazivaju ekscitaciju ekstero-, proprio- i interoreceptora, što dovodi do promjene dubine i ritma respiratornih pokreta u skladu sa životnim uvjetima organizma.
Na aktivnost respiratornog centra utiče kora velikog mozga. Regulacija disanja od strane moždane kore ima svoje kvalitativne karakteristike. Eksperimenti sa direktnom stimulacijom pojedinih područja korteksa velikog mozga električnom strujom pokazali su izražen učinak na dubinu i učestalost respiratornih pokreta. Rezultati istraživanja M.V. Sergievskog i njegovih kolega, dobijeni direktnom stimulacijom različitih dijelova moždane kore električnom strujom u akutnim, polukroničnim i kroničnim eksperimentima (ugrađene elektrode), pokazuju da kortikalni neuroni nemaju uvijek jasan učinak. na disanje. Konačni efekat zavisi od niza faktora, uglavnom od jačine, trajanja i učestalosti primenjene stimulacije, funkcionalnog stanja kore velikog mozga i respiratornog centra.
Za procjenu uloge moždane kore u regulaciji disanja od velike su važnosti podaci dobiveni metodom uvjetnih refleksa. Ako je kod ljudi ili životinja zvuk metronoma popraćen udisanjem mješavine plinova s visokim sadržajem ugljičnog dioksida, to će dovesti do povećanja plućne ventilacije. Nakon 10...15 kombinacija, izolovana aktivacija metronoma (uslovljeni signal) će izazvati stimulaciju respiratornih pokreta - formiran je uslovni respiratorni refleks na odabrani broj otkucaja metronoma u jedinici vremena.
Pojačanje i produbljivanje disanja koje se javlja prije početka fizičkog rada ili sportskih takmičenja također se odvija putem mehanizma uslovnih refleksa. Ove promjene u respiratornim pokretima odražavaju promjene u aktivnosti respiratornog centra i imaju adaptivni značaj, pomažući da se tijelo pripremi za rad koji zahtijeva puno energije i pojačane oksidativne procese.
Po meni. Marshak, kortikalni: regulacija disanja osigurava neophodan nivo plućne ventilacije, brzinu i ritam disanja, konstantnost nivoa ugljičnog dioksida u alveolarnom zraku i arterijskoj krvi.
Prilagodba disanja na vanjsko okruženje i promjene uočene u unutrašnjem okruženju tijela povezane su s opsežnim nervnim informacijama koje ulaze u respiratorni centar, koje se prethodno obrađuju, uglavnom u neuronima ponsa (ponsa), srednjeg mozga i diencefalona, i u ćelijama moždane kore.
Dišni putevi se dijele na gornje i donje. Gornje obuhvataju nosne prolaze, nazofarinks, a donje grkljan, dušnik i bronhije. Traheja, bronhi i bronhiole su provodna zona pluća. Terminalne bronhiole se nazivaju prelazna zona. Imaju mali broj alveola, koje daju mali doprinos razmjeni gasova. Alveolarni kanali i alveolarne vrećice pripadaju zoni razmjene.
Nosno disanje je fiziološko. Prilikom udisanja hladnog zraka dolazi do refleksnog širenja žila nosne sluznice i sužavanja nazalnih prolaza. Ovo pomaže da se vazduh bolje zagreje. Njegova hidratacija nastaje zbog vlage koju luče žljezdane stanice sluzokože, kao i suzne vlage i vode koja se filtrira kroz zid kapilara. Pročišćavanje zraka u nosnim prolazima nastaje zbog taloženja čestica prašine na sluznici.
Zaštitni refleksi disanja javljaju se u disajnim putevima. Prilikom udisanja zraka koji sadrži nadražujuće tvari dolazi do refleksnog usporavanja i smanjenja dubine disanja. Istovremeno, glotis se sužava i glatki mišići bronha se kontrahuju. Kada su iritantni receptori epitela sluznice larinksa, traheje i bronhija iritirani, impulsi iz njih stižu duž aferentnih vlakana gornjeg laringealnog, trigeminalnog i vagusnog živca do inspiratornih neurona respiratornog centra. Dolazi do dubokog udaha. Tada se mišići larinksa skupljaju i glotis se zatvara. Ekspiratorni neuroni se aktiviraju i počinje izdisaj. A pošto je glotis zatvoren, pritisak u plućima raste. U određenom trenutku glotis se otvara i zrak velikom brzinom napušta pluća. Javlja se kašalj. Sve ove procese koordinira centar za kašalj duguljaste moždine. Kada čestice prašine i nadražujuće tvari utječu na osjetljive završetke trigeminalnog živca, koji se nalaze u nosnoj sluznici, dolazi do kihanja. Prilikom kihanja, inhalacijski centar se također u početku aktivira. Tada dolazi do prisilnog izdisaja kroz nos.
Postoje anatomski, funkcionalni i alveolarni mrtvi prostor. Anatomski je volumen disajnih puteva - nazofarinksa, grkljana, dušnika, bronhija, bronhiola. U njemu ne dolazi do izmjene plina. Alveolarni mrtvi prostor odnosi se na volumen alveola koje nisu ventilirane ili nema protoka krvi u njihovim kapilarama. Dakle, oni takođe ne učestvuju u razmeni gasa. Funkcionalni mrtvi prostor je zbir anatomskog i alveolarnog. Kod zdrave osobe, volumen alveolarnog mrtvog prostora je vrlo mali. Stoga je veličina anatomskog i funkcionalnog prostora gotovo ista i iznosi oko 30% plimnog volumena. U prosjeku 140 ml. Kada su ventilacija i dotok krvi u pluća poremećeni, volumen funkcionalnog mrtvog prostora je znatno veći od anatomskog. Istovremeno, anatomski mrtvi prostor igra važnu ulogu u procesima disanja. Zrak u njemu se zagrijava, vlaži i čisti od prašine i mikroorganizama. Ovdje se formiraju respiratorni zaštitni refleksi - kašljanje, kijanje. To je mjesto gdje se percipiraju mirisi i proizvode zvukovi.
Neuroni respiratornog centra imaju veze sa brojnim mehanoreceptorima respiratornog trakta i alveola pluća i receptorima vaskularnih refleksogenih zona. Zahvaljujući ovim vezama, ostvaruje se vrlo raznolika, složena i biološki važna refleksna regulacija disanja i njegova koordinacija sa drugim funkcijama tijela.
Postoji nekoliko tipova mehanoreceptora: sporo adaptirajući receptori za rastezanje pluća, mehanoreceptori koji se brzo prilagođavaju iritantima i J-receptori - "jukstakapilarni" plućni receptori.
Receptori za rastezanje pluća koji se polako prilagođavaju nalaze se u glatkim mišićima traheje i bronhija. Ovi receptori se pobuđuju tokom udisanja, a impulsi od njih putuju kroz aferentna vlakna vagusnog nerva do respiratornog centra. Pod njihovim uticajem inhibira se aktivnost inspiratornih neurona produžene moždine. Udah se zaustavlja i počinje izdisaj, pri čemu su receptori za istezanje neaktivni. Refleks inhibicije inspiracije pri istezanju pluća naziva se Hering-Breuerov refleks. Ovaj refleks kontrolira dubinu i učestalost disanja. To je primjer regulacije povratnih informacija.
Nadražujuće mehanoreceptore koji se brzo prilagođavaju, lokalizirani u sluznici dušnika i bronhija, pobuđuju nagle promjene volumena pluća, istezanje ili kolaps pluća, ili djelovanje mehaničkih ili kemijskih iritansa na sluznicu dušnika. i bronhije. Rezultat iritacije iritantnih receptora je ubrzano, plitko disanje, refleks kašlja ili refleks bronhokonstrikcije.
J-receptori - "jukstakapilarni" receptori pluća nalaze se u intersticijumu alveola i respiratornih bronha blizu kapilara. Impulsi J-receptora sa povećanim pritiskom u plućnoj cirkulaciji, ili povećanjem volumena intersticijske tečnosti u plućima (plućni edem), ili embolijom malih plućnih sudova, kao i delovanjem biološki aktivnih supstanci (nikotin, prostaglandini, histamin) duž sporih vlakana vagusnog živca ulaze u respiratorni centar - disanje postaje učestalo i plitko (kratkoća daha).
Najvažniji refleks ove grupe je Hering-Breuerov refleks. Alveole pluća sadrže mehanoreceptore istezanja i kolapsa, koji su osjetljivi nervni završeci vagusnog živca. Receptori za istezanje se pobuđuju tokom normalnog i maksimalnog udisaja, odnosno svako povećanje volumena plućnih alveola pobuđuje ove receptore. Kolapsni receptori postaju aktivni samo u patološkim stanjima (sa maksimalnim alveolarnim kolapsom).
U eksperimentima na životinjama ustanovljeno je da se kada se poveća volumen pluća (uduvavanje zraka u pluća), uočava refleksni izdisaj, dok ispumpavanje zraka iz pluća dovodi do brzog refleksnog udisanja. Ove reakcije se nisu javile tokom transekcije vagusnih nerava. Shodno tome, nervni impulsi ulaze u centralni nervni sistem kroz vagusne nerve.
Hering-Breuerov refleks odnosi se na mehanizme samoregulacije respiratornog procesa, osiguravajući promjenu u činovima udisaja i izdisaja. Kada se alveole istegnu tokom udisaja, nervni impulsi od receptora za istezanje putuju duž nerva vagusa do ekspiratornih neurona, koji, kada su uzbuđeni, inhibiraju aktivnost inspiratornih neurona, što dovodi do pasivnog izdisaja. Plućne alveole kolabiraju, a nervni impulsi iz receptora za istezanje više ne dolaze do ekspiratornih neurona. Njihova aktivnost se smanjuje, što stvara uslove za povećanje ekscitabilnosti inspiratornog dijela respiratornog centra i aktivnog udisanja. Osim toga, aktivnost inspiratornih neurona povećava se povećanjem koncentracije ugljičnog dioksida u krvi, što također doprinosi činu udisanja.
Dakle, samoregulacija disanja se odvija na osnovu interakcije nervnih i humoralnih mehanizama regulacije aktivnosti neurona respiratornog centra.
Pulmotorakalni refleks nastaje kada su receptori koji se nalaze u plućnom tkivu i pleuri pobuđeni. Ovaj refleks se javlja kada se pluća i pleura istegnu. Refleksni luk se zatvara na nivou cervikalnih i torakalnih segmenata kičmene moždine. Konačni učinak refleksa je promjena tonusa respiratornih mišića, što rezultira povećanjem ili smanjenjem prosječnog volumena pluća.
Nervni impulsi iz proprioceptora respiratornih mišića neprestano teku do respiratornog centra. Prilikom udisaja pobuđuju se proprioceptori respiratornih mišića i nervni impulsi iz njih ulaze u inspiratorne neurone respiratornog centra. Pod utjecajem nervnih impulsa inhibira se aktivnost inspiratornih neurona, što pospješuje početak izdisaja.
Promjenjivi refleksni utjecaji na aktivnost respiratornih neurona povezani su sa ekscitacijom ekstero- i interoreceptora različitih funkcija. Nestalni refleksni efekti koji utiču na aktivnost respiratornog centra uključuju reflekse koji nastaju iritacijom receptora u sluznici gornjih disajnih puteva, nosa, nazofarinksa, temperaturnih i bolnih receptora kože, proprioceptora skeletnih mišića, interoreceptora. Na primjer, kod naglog udisanja para amonijaka, hlora, sumpor-dioksida, duvanskog dima i nekih drugih supstanci dolazi do iritacije receptora u sluzokoži nosa, ždrijela i larinksa, što dovodi do refleksnog spazma glotisa, a ponekad čak i mišiće bronha i refleksno zadržavanje daha.
Kada je epitel respiratornog trakta iritiran nagomilanom prašinom, sluzi, kao i unesenim hemijskim iritantima i stranim tijelima, uočava se kihanje i kašalj. Kijanje se javlja kada su receptori u nosnoj sluznici iritirani, a kašalj se javlja kada su stimulisani receptori u larinksu, traheji i bronhima.
Zaštitni respiratorni refleksi (kašljanje, kihanje) nastaju kada su sluzokože respiratornog trakta iritirane. Kada amonijak uđe, disanje prestaje i glotis je potpuno blokiran, refleksno sužavajući lumen bronha.
Iritacija temperaturnih receptora kože, posebno hladnih, dovodi do refleksnog zadržavanja daha. Ekscitacija kožnih receptora za bol obično je praćena pojačanim respiratornim pokretima.
Ekscitacija proprioceptora skeletnih mišića izaziva stimulaciju čina disanja. Povećana aktivnost respiratornog centra u ovom slučaju je važan adaptivni mehanizam koji tijelu obezbjeđuje povećane potrebe za kiseonikom tokom mišićnog rada.
Iritacija interoreceptora, na primjer mehanoreceptora želuca tokom njegovog distenzije, dovodi do inhibicije ne samo srčane aktivnosti, već i respiratornih pokreta.
Kada su mehanoreceptori vaskularnih refleksogenih zona (luk aorte, karotidni sinusi) pobuđeni, uočavaju se pomaci u aktivnosti respiratornog centra kao rezultat promjena krvnog tlaka. Dakle, povećanje krvnog tlaka je praćeno refleksnim zadržavanjem daha, smanjenje dovodi do stimulacije respiratornih pokreta.
Dakle, neuroni respiratornog centra su izuzetno osjetljivi na utjecaje koji izazivaju ekscitaciju ekstero-, proprio- i interoreceptora, što dovodi do promjene dubine i ritma respiratornih pokreta u skladu sa životnim uvjetima organizma.
Na aktivnost respiratornog centra utiče kora velikog mozga. Regulacija disanja od strane moždane kore ima svoje kvalitativne karakteristike. Eksperimenti sa direktnom stimulacijom pojedinih područja korteksa velikog mozga električnom strujom pokazali su izražen učinak na dubinu i učestalost respiratornih pokreta. Rezultati istraživanja M.V. Sergievskog i njegovih kolega, dobijeni direktnom stimulacijom različitih dijelova moždane kore električnom strujom u akutnim, polukroničnim i kroničnim eksperimentima (ugrađene elektrode), pokazuju da kortikalni neuroni nemaju uvijek jasan učinak. na disanje. Konačni efekat zavisi od niza faktora, uglavnom od jačine, trajanja i učestalosti primenjene stimulacije, funkcionalnog stanja kore velikog mozga i respiratornog centra.
Za procjenu uloge moždane kore u regulaciji disanja od velike su važnosti podaci dobiveni metodom uvjetnih refleksa. Ako je kod ljudi ili životinja zvuk metronoma popraćen udisanjem mješavine plinova s visokim sadržajem ugljičnog dioksida, to će dovesti do povećanja plućne ventilacije. Nakon 10...15 kombinacija, izolovana aktivacija metronoma (uslovljeni signal) će izazvati stimulaciju respiratornih pokreta - formiran je uslovni respiratorni refleks na odabrani broj otkucaja metronoma u jedinici vremena.
Pojačanje i produbljivanje disanja koje se javlja prije početka fizičkog rada ili sportskih takmičenja također se odvija putem mehanizma uslovnih refleksa. Ove promjene u respiratornim pokretima odražavaju promjene u aktivnosti respiratornog centra i imaju adaptivni značaj, pomažući da se tijelo pripremi za rad koji zahtijeva puno energije i pojačane oksidativne procese.
Po meni. Marshak, kortikalni: regulacija disanja osigurava neophodan nivo plućne ventilacije, brzinu i ritam disanja, konstantnost nivoa ugljičnog dioksida u alveolarnom zraku i arterijskoj krvi.
Prilagodba disanja na vanjsko okruženje i promjene uočene u unutrašnjem okruženju tijela povezane su s opsežnim nervnim informacijama koje ulaze u respiratorni centar, koje se prethodno obrađuju, uglavnom u neuronima ponsa (ponsa), srednjeg mozga i diencefalona, i u ćelijama moždane kore.
9. Osobine disanja u različitim uslovima. Disanje tokom mišićnog rada, u uslovima visokog i niskog atmosferskog pritiska. Hipoksija i njeni znaci.
U mirovanju osoba napravi oko 16 respiratornih pokreta u minuti, a disanje je normalno ujednačeno i ritmično. Međutim, dubina, učestalost i obrazac disanja mogu značajno varirati ovisno o vanjskim uvjetima i unutrašnjim faktorima.
