Активността на дихателния център. Химическа регулиране на дишането

Досега разглеждахме основните механизми, които причиняват възникване на вдишване и издишване, но също така е важно да се знае как да се променят интензивността на сигналите, които регулират вентилация в зависимост от нуждите на организма. Например, по време на тежка физическа работа скоростта на консумация на кислород и образуване на въглероден диоксид често се увеличава 20 пъти в сравнение с останалата част, която изисква съответно увеличение на белодробна вентилация. Останалата част от тази глава е посветена на регулирането на вентилация в зависимост от нивото на нуждите на организма.

Най-висока цел е да се поддържа дишането подходящи концентрации на кислород, въглероден двуокис и водородни йони в тъканите. За щастие, дихателната дейност е много чувствителен към промените в тези показатели.

Излишният диоксид въглеродни или водородни йони в кръвта основно действа директно върху дихателния център, което води до значително увеличение на инспираторен и експираторен моторни сигнали на дихателните мускули.

Кислородът, напротив, има значително, пряко Влияние върху дихателния център на мозъка за регулиране на дишането. Вместо това той действа главно върху периферните хеморецептори разположени в сънната и аортни телца, и които от своя страна предават съответните сигнали чрез нервите на дихателния център за регулиране на дишане на това ниво.
Първо обсъждане стимулиране на дихателния център с въглероден диоксид и водородни йони.

Хемочувствителността на дихателния център област. Досега са се разглежда главно функциите на трите зони на дихателния център: гръбната дихателната групата на невроните на вентралната група неврони респираторни и pnevmotaksi-агенция центъра. Смята се, че тези промени в зоната на концентрация на въглероден диоксид или водородни йони нямат пряк ефект. Има допълнителна зона на невроните, наречена хемочувствителтост зона, която е двустранно и се намира под вентралната повърхност на продълговатия мозък на дълбочина от 0,2 мм. Тази област е много чувствителен както на промените в pCO2 и на промените в концентрацията на водородните йони и на свой ред възбужда други части на дихателния център.

сетивен неврони хемочувствителността зона особено чувствителни към йони vodoroda- считат, че водородните йони могат да бъдат само важни за тези неврони директно стимулиране. Но йони на водорода не е лесно да се преодолеят бариерата между кръвта и мозъка, така че кръвоносните промените в концентрацията на водородните йони имат значително по-малка способност за стимулиране на хемочувствителността неврони от промени в концентрацията на въглероден двуокис в кръвта, въпреки факта, че въглероден диоксид стимулира невроните косвено чрез предизвикване на първата промяна концентрацията на водородните йони.

директен стимулиращ влияние на въглероден двуокис неврони хемочувствителтост площ леко, но тя има мощен косвен ефект. След добавяне на вода към въглеродния диоксид в тъканите форми въглена киселина, дисоциира в водородни йони и водородни йони имат bikarbonata- дишане силен директен стимулиращ ефект.

съдържаща се въглероден двуокис в кръвта стимулира неврони хемочувствителността-силни, отколкото са водородни йони, като бариера между кръвта и мозъка ниска пропускливост за водородни йони и въглероден диоксид преминава през почти безпрепятствено. Следователно, веднага след като кръвта pCO2 издига, той се издига в интерстициална течност на продълговатия мозък, и в гръбначно-мозъчната течност. В тези течности, въглероден диоксид реагира веднага с вода и нови водородни йони. А парадокс: с увеличаване на концентрацията на въглероден двуокис в кръвта в хемочувствителността на дихателната зона на продълговатия мозък има повече водородни йони, отколкото когато концентрацията на водородните йони в кръвта. В резултат, когато концентрацията на въглероден двуокис в кръвта на дихателния център активност рязко се промени. След това се върнете в количествен анализ на този факт.

Намаляване стимул влиянието на въглероден двуокис след първите 1 -2 дни. Стимулиране на дихателния център на въглероден диоксид е висок по време на първите няколко часа на първоначалното увеличение в концентрацията му, и след това е за следващите 1-2 дни постепенно намалява до 1/5 от първоначалния увеличава. Част от това намаление е причинена от работата на бъбреците, търси след първоначалното увеличение на концентрацията на водородните йони (в резултат на повишаване на концентрацията на въглероден диоксид) за нормализиране на този параметър.

За да направите това, бъбреците работят за увеличаване на количеството на бикарбонат в кръвта, които са прикрепени към водородните йони в кръвта и гръбначно-мозъчната течност, като по този начин ги намаляване на концентрацията на водороден йон. От още по-голямо значение е фактът, че в рамките на няколко часа бикарбонатни йони дифундират бавно през бариери между кръвта и мозъка, кръвта и цереброспиналната течност и са свързани с водородни йони директно около респираторни неврони, намаляване на концентрацията на водородните йони почти към нормалното. Следователно, промяната в концентрацията на въглероден диоксид е мощен регулиращ ефект върху незабавно impulsaciu дихателния център и дълготраен ефект след няколко дни на приспособяване ще бъдат слаби.

Фигурата с приблизителна точност Това показва ефекта на рН и pCO2 кръв на алвеоларен вентилация. Забележка изразено повишаване на вентилация поради повишена pCO2 в нормални граници между 35 и 75 mm Hg. Чл.

Това показва голямото значение промени в концентрацията на въглероден двуокис в регулацията на дишането. За разлика от промяната на рН на кръвта в диапазона 7.3-7.5 нормалното дишане предизвиква промяна 10 пъти минимална.