Les structures de la moelle épinière, du bulbe rachidien, du pont, de l'hypothalamus et du cortex participent à la régulation de la respiration. hémisphères cérébraux.
Le rôle principal dans l'organisation de la respiration appartient au centre respiratoire de la moelle allongée, qui comprend les centres d'inspiration (neurones inspiratoires) et d'expiration (neurones expiratoires). La destruction de cette zone entraîne un arrêt respiratoire. Voici les neurones qui assurent le rythme de l’inspiration et de l’expiration. Cela est dû au fait que le centre respiratoire a la propriété d'automaticité, c'est-à-dire ses neurones sont capables de s'auto-exciter rythmiquement. L'automatisation est maintenue même en l'absence d'alimentation du centre respiratoire. influx nerveux par les neurones centripètes. L'automaticité peut changer en fonction de facteurs humoraux, de l'influx nerveux arrivant le long des neurones centripètes et sous l'influence des parties sus-jacentes du cerveau. Depuis centre respiratoire influx nerveux le long de l'approche des neurones centrifuges muscles intercostaux, le diaphragme et d'autres muscles.
La respiration est régulée par l'humour, mécanismes réflexes et les influx nerveux provenant des parties sus-jacentes du cerveau.
Mécanismes humoraux. Un régulateur spécifique de l'activité des neurones du centre respiratoire est le dioxyde de carbone, qui agit directement et indirectement sur les neurones respiratoires. Le dioxyde de carbone excite directement les cellules inspiratoires du centre respiratoire. Dans le mécanisme d'influence stimulante gaz carbonique Les chimiorécepteurs jouent un rôle important dans le centre respiratoire lit vasculaire. Dans la zone des sinus carotidiens et de la crosse aortique, des chimiorécepteurs sensibles aux changements de tension du dioxyde de carbone dans le sang ont été découverts. D'ailleurs, le premier souffle du nouveau-né s’explique par l’effet du dioxyde de carbone accumulé dans ses tissus sur le centre respiratoire (après coupure du cordon ombilical et séparation du corps de la mère). Cette action est à la fois directe et indirecte, réflexe - via les chimiorécepteurs du sinus carotidien et de la crosse aortique. L'excès de dioxyde de carbone dans le sang provoque un essoufflement. Le manque d’oxygène dans le sang rend la respiration plus profonde. Il a été établi qu'une augmentation de la tension en oxygène dans le sang inhibe l'activité du centre respiratoire.
Mécanismes réflexes. Il existe des influences réflexes permanentes et non permanentes sur état fonctionnel centre respiratoire. Des influences réflexes constantes résultent de l'irritation des récepteurs des alvéoles (réflexe de Heering-Breuer), de la racine du poumon et de la plèvre (réflexe pleuropulmonaire), des chimiorécepteurs de la crosse aortique et des sinus carotidiens (réflexe de K. Heymans) et propriocepteurs des muscles respiratoires.
Le réflexe de Hering-Breuer est appelé réflexe d'inhibition de l'inhalation lorsque les poumons sont étirés. Lorsque vous inspirez, des impulsions apparaissent qui inhibent l'inspiration et stimulent l'expiration, et lorsque vous expirez, des impulsions apparaissent qui stimulent par réflexe l'inspiration. Régulation mouvements respiratoires se passe selon le principe retour. Lorsque les nerfs vagues sont coupés, le réflexe s'éteint, la respiration devient rare et profonde.
Des influences réflexes variables sur l'activité des neurones respiratoires sont associées à l'excitation de divers extérocepteurs et interorécepteurs. Par exemple, si vous inhalez soudainement de l'ammoniaque, du chlore, fumée de tabac et certaines autres substances, il se produit une irritation des récepteurs de la membrane muqueuse du nez, du pharynx et du larynx, ce qui entraîne un spasme réflexe de la glotte (parfois même des muscles des bronches) et une retenue réflexe de la respiration. Les forts effets de la température sur la peau stimulent le centre respiratoire et augmentent la ventilation des poumons. Un refroidissement soudain déprime le centre respiratoire. La respiration est affectée par la douleur et les impulsions des barorécepteurs vasculaires ; Ainsi, une augmentation de la pression artérielle déprime le centre respiratoire, ce qui se manifeste par une diminution de la profondeur et de la fréquence respiratoire.
En cas d'irritation de l'épithélium voies respiratoires poussière accumulée, mucus, irritants chimiques et corps étranger des éternuements et de la toux surviennent (réflexes innés de protection). Les éternuements se produisent lorsque les récepteurs de la muqueuse nasale sont irrités, tandis que la toux survient lorsque les récepteurs du larynx, de la trachée et des bronches sont stimulés.
Le premier niveau de régulation est la moelle épinière. Voici les centres du diaphragme et nerfs intercostaux provoquant une contraction des muscles respiratoires. Cependant, ce niveau de régulation respiratoire ne peut assurer un changement rythmique des phases de l'appareil respiratoire.
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Rôle physiologique respiration pulmonaire est de garantir une composition optimale du gaz le sang artériel.
Pour une intensité normale des processus respiratoires des tissus, il est nécessaire que le sang entrant dans les capillaires tissulaires soit toujours saturé d'oxygène et ne contienne pas de CO en quantités empêchant sa libération des tissus. Étant donné que lorsque le sang traverse les capillaires des poumons, un équilibre gazeux presque complet s'établit entre le plasma et l'air alvéolaire, la teneur optimale en gaz dans le sang artériel détermine la composition correspondante de l'air alvéolaire. La teneur optimale en gaz dans l'air alvéolaire est obtenue en modifiant le volume de ventilation pulmonaire en fonction des conditions existant dans ce moment dans l'organisme.
Régulation de la respiration externe
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Régulation de la respiration externe représente processus physiologique contrôle de la ventilation pulmonaire, qui vise à atteindre le résultat adaptatif final - garantissant une composition gazeuse optimale environnement interne corps (sang, liquide interstitiel, liquide céphalo-rachidien) dans les conditions en constante évolution de sa vie.
Le contrôle de la respiration s'effectue selon le principe du feedback: lorsqu'il y a un écart par rapport aux valeurs optimales des paramètres régulés (pH, O tension et CO), le changement de ventilation vise à les normaliser.
Excès, par exemple, d'ions hydrogène dans l'environnement interne du corps (acidose) conduit à une ventilation accrue,
et leur inconvénient (alcalose)
- à une diminution de l'intensité respiratoire.
Dans les deux cas, changer la ventilation est un moyen d’atteindre objectif principal régulation de la respiration - optimisation de la composition gazeuse du milieu interne (principalement sang artériel).
La régulation de la respiration externe s'effectue par des réactions réflexes, résultant de l'excitation de récepteurs spécifiques intégrés dans Tissu pulmonaire et des zones réflexogènes vasculaires.
Appareil de contrôle respiratoire central représentent les formations nerveuses moelle épinière, moelle allongée et parties sus-jacentes système nerveux.
Fonction de base du contrôle respiratoire effectué neurones respiratoires du tronccerveau, qui transmettent des signaux rythmiques de la moelle épinière aux motoneurones des muscles respiratoires.
Centre respiratoire
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Le centre respiratoire s'appelle un ensemble de neurones du système nerveux central interconnectés qui assurent l'activité rythmique coordonnée des muscles respiratoires et l'adaptation constante de la respiration externe aux conditions changeantes du corps et de l'environnement.
Aussi dans début XIX siècle, il a été démontré qu'en moelle oblongate au bas du quatrième ventricule, dans sa partie caudale (dans la zone dite du stylo d'écriture), se trouvent des structures dont la destruction par une piqûre d'aiguille entraîne l'arrêt de la respiration et la mort du corps. Cette petite zone du cerveau coin inférieur la fosse rhomboïde, vitale pour maintenir une respiration rythmée, était appelée "centre respiratoire" Par la suite, il a été montré que le centre respiratoire est situé dans la partie médiale de la formation réticulaire de la moelle oblongue, dans la région de l'obex, près de la strie acusticae, et se compose de deux sections :
1. département inspiratoire(« centre d'inhalation »),
2. expiratoire le département
(« centre d’expiration »).
Neurones respiratoires
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Dans la formation réticulaire de la moelle allongée, ce qu'on appelle neurones respiratoires, dont certains sont déchargés dans une série d'impulsions pendant la phase d'inspiration, d'autres - pendant la phase d'expiration. Selon la manière dont l'activité des neurones respiratoires est en corrélation avec les phases du cycle respiratoire, ils sont appelés inspiratoire ou expiratoire.
Dans la moelle oblongate Aucune zone strictement isolée n’a été trouvée contenant uniquement des neurones respiratoires inspiratoires ou expiratoires. Cependant, les neurones inspiratoires et expiratoires sont considérés comme deux populations fonctionnellement distinctes, au sein desquelles les neurones sont interconnectés par un réseau d'axones et de synapses. Des études sur l'activité de neurones uniques de la formation réticulaire de la moelle allongée ont conduit à la conclusion que la zone du centre respiratoire ne peut être délimitée de manière stricte et sans ambiguïté. Les neurones dits respiratoires se trouvent sur presque toute la longueur de la moelle oblongate.. Cependant, dans chaque moitié de la moelle allongée, il existe des zones de formation réticulaire où les neurones respiratoires sont regroupés à une densité plus élevée.
Groupe dorsal de neurones respiratoires
Le groupe dorsal de neurones respiratoires de la moelle allongée est situé ventrolatéralement au noyau du fascicule solitaire et se compose principalement de neurones inspiratoires. Certaines de ces cellules donnent naissance à des voies descendantes, s'étendant principalement dans le cadre du tractus solitaire et formant des contacts monosynaptiques chez l'homme avec les motoneurones du nerf phrénique dans les cornes antérieures des 3 à 6 segments cervicaux de la moelle épinière. Les neurones du noyau phrénique de la moelle épinière se déchargent soit de manière continue (avec une fréquence croissante, pendant la phase d'inhalation), soit par rafales, semblable à l'activité des neurones respiratoires de la moelle allongée. Les mouvements du diaphragme, qui fournissent de 70 à 90 % du volume courant, sont précisément associés aux influences descendantes du groupe dorsal de neurones inspiratoires de la moelle allongée.
Groupe ventral de neurones respiratoires
Le groupe ventral des neurones respiratoires est situé dans la région des noyaux réciproques et rétroambiguaux. Les neurones de ce groupe envoient des fibres descendantes vers les motoneurones des muscles intercostaux et abdominaux. Les motoneurones inspiratoires de la moelle épinière sont concentrés principalement dans 2 à 6 segments thoraciques et les motoneurones expiratoires dans 8 à 10 segments thoraciques. Le groupe ventral de neurones de la moelle allongée contient également des neurones préganglionnaires efférents. nerf vague, fournissant des changements synchrones de la lumière des voies respiratoires avec les phases de respiration. Activité maximale des neurones du nerf vague, provoquant une augmentation du tonus musculaire lisse voies respiratoires, est observé en fin d'expiration, et le minimum est observé en fin d'inspiration.
La nature de l'activité rythmique des neurones respiratoires
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Des neurones respiratoires avec différents modèles d'activité rythmique ont été trouvés dans la moelle oblongate. Ce n'est que dans certains neurones inspiratoires et expiratoires que le début de la décharge et la durée de la série d'impulsions coïncident strictement avec la période de la phase correspondante du cycle respiratoire. Cependant, avec toute la variété des types d'excitation des différents neurones respiratoires. de la moelle allongée, dans chacun d'eux la nature de l'activité rythmique reste, en règle générale, constante.
Sur cette base, ils distinguent :
UN) « Complet»
neurones inspiratoires et expiratoires dont l'excitation rythmique coïncide exactement dans le temps avec la phase respiratoire correspondante ;
b) « Tôt»
neurones inspiratoires et expiratoires, donnant une courte série d'impulsions avant le début de l'inspiration ou de l'expiration ;
V) « En retard«,
faire preuve d'une activité de volée après le début de l'inspiration ou de l'expiration :
G) « Inspiratoire-expiratoire«,
commencer à être excité pendant la phase d'inspiration et rester actif au début de l'expiration ;
d) « Expiratoire-inspiratoire«,
dont l'activité commence lors de l'inspiration et capte le début de l'expiration ;
e) « Continu
nouveau«,
travailler sans pauses, mais avec une augmentation de la fréquence des impulsions lors de l'inspiration ou de l'expiration (Fig. 8.9).
Figure 8.9. Activité de divers groupes de neurones respiratoires
Figure 8.9. L'activité de divers groupes de neurones respiratoires de la moelle allongée en relation avec les phases du cycle respiratoire I - inspiration, II - expiration.
1 - plein ;
2 - tôt ;
3 - inspiratoire tardive ;
4,5,6 - expiratoire similaire ;
7 - inspiratoire-expiratoire ;
8 - expiratoire-inspiratoire ;
9,10 - neurones à activité continue avec amplification dans différentes phases du cycle.
Les neurones de chaque type ne sont pas dispersés séparément et sont souvent situés à une distance ne dépassant pas 100 microns les uns des autres. On pense que différentes sortes les neurones respiratoires se forment de manière particulière les microcomplexes, qui servent de foyers où se forme l'automatisme du centre respiratoire. Typique complexe rythmique est un système de quatre neurones inspiratoires et expiratoires (« précoces » et « tardifs »), unis par des connexions réciproques et collectivement capables de générer une activité en rafale. Chaque cycle commence par l’activité du neurone inspiratoire « précoce ». Ensuite, l’excitation passe séquentiellement au neurone inspiratoire « tardif », aux neurones expiratoires « précoces » et « tardifs », et de nouveau au neurone inspiratoire « précoce ». En raison de la présence de connexions de rétroaction, un neurone de chaque groupe rythmique, lorsqu'il est excité, a un effet inhibiteur sur les deux neurones qui le précèdent dans le cycle. Les neurones inspiratoires et expiratoires dits « pleins » assurent la transmission de l’excitation le long de chemins descendants de la moelle épinière aux motoneurones innervant les muscles respiratoires.
Après section du tronc cérébral sous le pont chez les animaux de laboratoire, les mouvements respiratoires sont préservés. Cependant, isolé des influences descendantes, le centre respiratoire n'est capable de fournir qu'une respiration primitive, dans laquelle une longue expiration est périodiquement interrompue par de courtes inspirations. Pour la stabilité et la coordination du rythme respiratoire, qui détermine la respiration avec une transition en douceur de l'inspiration à l'expiration, il faut tout d'abord la participation des formations nerveuses du pont.
Centre de pneumotaxie
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Devant les ponts découvert une zone appelée centre de pneumotaxie, dont la destruction entraîne un allongement des phases d'inspiration et d'expiration, et la stimulation électrique de ses différentes zones entraîne une commutation précoce des phases respiratoires. Lorsque le tronc cérébral est coupé à la frontière entre le tiers supérieur et le tiers moyen du pont et à l'intersection simultanée des deux nerfs vagues, la respiration s'arrête pendant la phase d'inspiration, parfois interrompue seulement par des mouvements expiratoires (appelés apneusie).
Sur cette base, il a été conclu que le rythme respiratoire résulte de l'inhibition périodique de l'activité tonique des neurones du bulbe rachidien par des impulsions afférentes venant le long du nerf vague et agissant par l'intermédiaire des neurones expiratoires, et après section du nerf vague - en raison d'une inhibition rythmique provenant de le centre pneumotaxique du pont.
Dans les parties rostrales du pont, dans le noyau parabrachial médial, dans les zones du tissu cérébral ventrales par rapport à celui-ci, ainsi que dans les structures liées au contrôle des muscles respiratoires supplémentaires, c'est-à-dire retrouvé à l'endroit identifié comme le centre de pneumotaxie le plus grand nombre neurones respiratoires du pont.
Contrairement aux neurones de la moelle oblongate, en maintenant stablement la nature de l'activité de volée, dans le pont, le même neurone respiratoire peut changer la nature de son activité.
Neurones respiratoires pons organisés en groupes composés de 10 à 12 neurones de types différents. Parmi eux, il y a beaucoup de soi-disant transition (couvrant les phases) neurones qui présentent une fréquence maximale lors du changement de phase du cycle respiratoire. On attribue à ces neurones la fonction de relier les différentes phases du cycle respiratoire, préparant les conditions pour la fin de la phase d'inspiration et le passage à l'expiration.
Centre pneumotaxique du pont relié au centre respiratoire de la moelle allongée par des voies ascendantes et descendantes. Le noyau parabronchique médial et le noyau de Kölliker-Fuse reçoivent les axones des neurones du fascicule solitaire et le noyau rétroambigual de la moelle allongée. Ces axones constituent le principal apport du centre pneumotaxique.
Une particularité de l'activité des neurones respiratoires du pont est que lorsque la connexion avec le bulbe rachidien est perturbée, ils perdent le caractère de volée des impulsions et la modulation de la fréquence des impulsions dans le rythme respiratoire.
On pense que le centre de pneumotaxie reçoit des impulsions de la partie inspiratoire du centre respiratoire de la moelle oblongate et renvoie des impulsions au centre respiratoire de la moelle oblongate, où elles excitent les neurones expiratoires et inhibent les neurones inspiratoires. Les neurones respiratoires du pont sont les premiers à recevoir des informations sur la nécessité d'adapter la respiration aux conditions changeantes et de modifier en conséquence l'activité des neurones du centre respiratoire, et les neurones de transition assurent un passage en douceur de l'inspiration à l'expiration.
Ainsi, grâce à travailler ensemble avec complexe pneumotaxique, le centre respiratoire de la moelle allongée peut effectuer un changement rythmique des phases du cycle respiratoire avec un rapport optimal entre la durée de l'inspiration, de l'expiration et de la pause respiratoire. Cependant, pour une activité vitale normale et pour maintenir une respiration adéquate aux besoins du corps, la participation non seulement du pont, mais également des parties sus-jacentes du cerveau est nécessaire.
Le centre respiratoire est un ensemble de neurones interconnectés du système nerveux central, assurant 1) une activité rythmique coordonnée des muscles respiratoires et 2) une adaptation de la respiration aux conditions environnementales et internes changeantes. Le centre respiratoire a été décrit en 1885 par N.A. Mislavski. Ce centre, comme tout centre nerveux, n'est pas une formation absolument autonome ; il en représente une partie ; système fonctionnel, qui régule les paramètres du milieu interne - tension d'oxygène, dioxyde de carbone et pH, et assure son homéostasie.
Nous avons déjà mentionné que dans la moelle allongée au bas du quatrième ventricule se trouvent des structures dont la destruction par une piqûre d'aiguille entraîne l'arrêt de la respiration et la mort du corps. Dans des expériences avec des transsections du tronc cérébral différents niveaux Il a été constaté que le centre situé dans la moelle allongée est le plus important dans la régulation de la respiration. Principale contribution à l'étude mécanismes centraux régulation de la respiration dernières années les expériences qui enregistrent l’activité de neurones individuels y contribuent. Des microélectrodes intracellulaires ou extracellulaires sont introduites dans le tronc cérébral, l'activité des neurones individuels est enregistrée et comparée à l'enregistrement simultané des mouvements respiratoires. L'utilisation de la technologie des microélectrodes a permis d'établir que le centre respiratoire comprend plusieurs types de cellules dont l'activité correspond aux phases du cycle respiratoire. Ces cellules ont été nommées neurones respiratoires.
Il existe deux principales populations cellulaires parmi les neurones respiratoires : au premier inclure les neurones dont l'excitation coïncide avec la phase d'inhalation - neurones inspiratoires, à la seconde inclure les neurones excités pendant la phase expiratoire - neurones expiratoires.
La nature de l'activité rythmique du centre respiratoire n'est pas encore entièrement comprise. Nous présenterons les hypothèses qui existent sur cette question, et plus tard les faits qui les confirment ou les réfutent.
1. Les neurones inspiratoires sont spontanément actifs en permanence et périodiquement inhibés par les neurones expiratoires. Les neurones expiratoires sont excités par les influences du nerf vague et des parties sus-jacentes du cerveau.
2. Les deux groupes de neurones sont spontanément actifs et il existe des relations réciproques entre eux (cela signifie que lorsqu'un groupe de neurones est excité, l'autre est inhibé et vice versa).
3. Les neurones respiratoires n'ont pas d'activité spontanée, mais sont excités par d'autres parties du cerveau. Les deux groupes de neurones sont reliés par des relations réciproques via des neurones inhibiteurs.
4. Il existe un réseau neuronal contenant plusieurs sous-types de neurones. Leur interaction conduit à une activité rythmée de l'ensemble du réseau. L'apparition de cette activité rythmique est due aux impulsions provenant des chimiorécepteurs et à l'activation de la formation réticulaire de la moelle allongée.
Comme on le voit, il existe deux points de vue opposés concernant l’activité spontanée des neurones respiratoires.
Une des fonctions vitales corps humain est la fonction respiratoire. Ce effet physiologique entièrement automatisé et régulé par le centre respiratoire. Le centre respiratoire est situé au bas du cerveau. DANS état calme ne remarque pas sa respiration, bien que remplir les poumons d'air (inhalation), puis les libérer de l'air déjà épuisé (expiration) soit un processus assez complexe, accompagné de mouvements rythmiques des muscles intercostaux, ainsi que des muscles de le diaphragme. La question de savoir où se trouve le centre respiratoire pendant longtemps a fait l'objet de débats dans la communauté scientifique, car la fonction respiratoire de l'organisme possède plusieurs mécanismes physiologiques et peut être contrôlée à la fois par le cerveau et par la moelle épinière.
Respiration et métabolisme
La respiration assure au corps un échange métabolique de gaz, dans lequel deux composants chimiques: oxygène (O2) et dioxyde de carbone (CO2). Lorsqu’il y a un excès dans le sang, le système nerveux central envoie une impulsion qui active la respiration, tandis que le flux d’oxygène augmente. À l’inverse, si le corps est sursaturé en oxygène, une inhibition se produit. fonction respiratoire, le nombre de contractions thoraciques diminue et l'oxygène commence à pénétrer dans le sang quantité minimum. Ainsi, le corps maintient un équilibre des échanges gazeux.
15 contractions par minute
Le système nerveux central est subordonné à deux groupes de neurones : ils sont situés dans le centre respiratoire et le centre respiratoire est situé dans ce qu'on appelle la moelle allongée. Les deux groupes de neurones remplissent une fonction, et cette fonction se compose de deux parties : l’inspiration et l’expiration. Le premier groupe comprend les neurones inspiratoires responsables de l'inspiration et le deuxième groupe comprend les neurones expiratoires responsables de l'expiration. Les deux sont activés alternativement, envoyant des impulsions de travail selon un certain rythme (généralement 15 contractions thoraciques par minute), ce qui garantit mode optimaléchanges gazeux dans le corps. Les impulsions passent par le centre pneumotaxique, situé au-dessus de la moelle allongée. Étant donné que le centre respiratoire lui-même est situé dans le département, une transmission complexe d'impulsions en deux étapes opère dans le corps.
Inspirer et expirer
Les neurones inspiratoires excités atteignent les muscles intercostaux et les font se contracter, et en même temps ils commencent également à se contracter. L'inhalation se produit, ce qui fournit une autre portion d'oxygène au corps. Lorsque vous inspirez, les poumons se dilatent et les récepteurs situés dans les lobes pulmonaires entrent en mouvement. À leur tour, ils envoient des impulsions à la moelle allongée. Le centre respiratoire reçoit les impulsions et les transforme en frein pour les neurones inspiratoires, qui perdent leur activité. Les neurones expiratoires du centre respiratoire commencent à être excités. Ils font réagir le groupe de muscles responsables de la contraction de la poitrine, et ainsi l'expiration se produit.
Émotions et respiration
Outre les neurones inspiratoires et expiratoires, d’autres facteurs influencent également le processus respiratoire. Le centre respiratoire étant situé dans l’une des parties du cerveau, il est influencé par de nombreux facteurs associés. La respiration peut devenir plus rapide activité physique, des expériences émotionnelles, des sentiments de peur ou de danger. L'activité du centre respiratoire dépend également de l'état hormonal du corps. Mais dans tous les cas, la régulation intervient processus métaboliques dans le corps humain en enrichissant le sang en oxygène.
Maintenir la composition gazeuse des alvéoles (élimination du dioxyde de carbone et admission d'air contenant quantité suffisante oxygène), une ventilation de l'air alvéolaire est nécessaire. Elle s'obtient grâce à des mouvements respiratoires : alternance d'inspiration et d'expiration. Les poumons eux-mêmes ne peuvent pas pomper ou expulser l’air des alvéoles. Ils ne suivent que passivement les changements de volume cavité thoracique en raison de la pression négative dans cavité pleurale. Le diagramme des mouvements respiratoires est présenté sur la Fig. 5.9.
Riz. 5.9.
À inhaler le diaphragme descend, repoussant les organes cavité abdominale, et les muscles intercostaux soulèvent la poitrine vers le haut, vers l'avant et sur les côtés. Le volume de la cavité thoracique augmente et les poumons suivent cette augmentation, à mesure que les gaz contenus dans les poumons les poussent vers plèvre pariétale. En conséquence, la pression à l’intérieur des alvéoles pulmonaires chute et l’air extérieur pénètre dans les alvéoles.
Exhalation commence par la relaxation des muscles intercostaux. Sous l’influence de la gravité, la paroi thoracique descend et le diaphragme se soulève tandis que la paroi abdominale appuie sur les organes internes cavité abdominale, et avec leur volume ils soulèvent le diaphragme. Le volume de la cavité thoracique diminue, les poumons sont comprimés, la pression de l'air dans les alvéoles devient supérieure à la pression atmosphérique et une partie en sort. Tout cela se produit avec une respiration calme. À profonde respiration et l'expiration, des muscles supplémentaires sont activés.
Régulation nerveuse de la respiration
Le centre respiratoire est situé dans la moelle oblongate. Il se compose de centres d'inspiration et d'expiration qui régulent le fonctionnement des muscles respiratoires. L'effondrement des alvéoles pulmonaires, qui se produit pendant l'expiration, active par réflexe le centre d'inspiration, et l'expansion des alvéoles active par réflexe le centre d'expiration - ainsi le centre respiratoire fonctionne de manière constante et rythmée. L'automaticité du centre respiratoire est due aux particularités du métabolisme de ses neurones. Les impulsions apparaissant dans le centre respiratoire le long des nerfs centrifuges atteignent les muscles respiratoires, les faisant se contracter et, par conséquent, permettant l'inhalation.
Les impulsions provenant des récepteurs des muscles respiratoires et des récepteurs des poumons eux-mêmes sont particulièrement importantes dans la régulation de la respiration. De leur personnage dans dans une large mesure La profondeur de l'inspiration et de l'expiration dépend. Le mécanisme physiologique de régulation de la respiration est construit sur le principe du feedback : lors de l'inspiration, les poumons s'étirent et dans les récepteurs situés dans les parois des poumons, une excitation apparaît, qui atteint le centre respiratoire le long des fibres centripètes du nerf vague et inhibe l'activité des neurones dans le centre d'inspiration, tandis qu'au centre d'expiration, selon le mécanisme de rétroaction, l'induction provoque une excitation. En conséquence, les muscles respiratoires se détendent, cage thoracique diminue et l'expiration se produit. Par le même mécanisme, l’expiration stimule l’inspiration.
Lorsque vous retenez votre souffle, les muscles de l'inspiration et de l'expiration se contractent simultanément, ce qui maintient la poitrine et le diaphragme dans la même position. Le travail des centres respiratoires est également influencé par d'autres centres, notamment ceux situés dans le cortex cérébral. Grâce à leur influence, vous pouvez consciemment modifier le rythme de votre respiration, le maintenir et contrôler votre respiration lorsque vous parlez ou chantez.
En irritant les organes abdominaux, les récepteurs vaisseaux sanguins, la peau, les récepteurs des voies respiratoires, la respiration change par réflexe. Ainsi, lors de l'inhalation d'ammoniaque, les récepteurs de la muqueuse du nasopharynx sont irrités, ce qui provoque l'activation de l'acte respiratoire, et lorsque haute concentration vapeurs – retenue réflexive de la respiration. Ce groupe de réflexes comprend les éternuements et la toux - réflexes défensifs, servant à éliminer les particules étrangères entrées dans les voies respiratoires.
Régulation humorale de la respiration
Lors du travail musculaire, les processus d'oxydation s'intensifient, ce qui entraîne une augmentation des taux de dioxyde de carbone dans le sang. L'excès de dioxyde de carbone augmente l'activité du centre respiratoire, la respiration devient plus profonde et plus fréquente. Grâce à une respiration intense, le manque d'oxygène est comblé et l'excès de dioxyde de carbone est éliminé. Si la concentration de dioxyde de carbone dans le sang diminue, le travail du centre respiratoire est inhibé et une retenue involontaire de la respiration se produit. Merci aux nerveux et régulation humorale la concentration de dioxyde de carbone et d'oxygène dans le sang est maintenue à un certain niveau dans toutes les conditions.
