Регуляция дыхания

1. Регуляция дыхания

2. Известные положения

Для нормального протекания
тканевого обмена особенно важны
содержание О2 и СО2 в артериальной
крови.
2. Известно, что при протекании крови
через капилляры легких между
плазмой и альвеолярным воздухом
устанавливается почти полное газовое
равновесие,
3. Поэтому состав
1.
альвеолярного воздуха
определяет содержание О2 и
СО2 в артериальной крови.

3. Объект регуляции

Оптимальное содержание газов в
альвеолярном воздухе
поддерживается изменением объема
легочной вентиляции

4. Парциальные давления кислорода и углекислого газа

Альвеолярный воздух
О2 –
40-60
СО2 46
О2 – 100
СО2 - 40
О2 –
100
СО2 40

5. Регуляция внешнего дыхания представляет собой процесс изменения минутного объема дыхания в различных условиях для обеспечения

оптимального газового
состава внутренней среды
организма.

6. МОД = ДО * ЧД Интенсивность вентиляции определяется глубиной вдоха и частотой дыхания.

7. Опыт Фредерика

Пережатие трахеи у собаки А вызывает одышку у собаки Б.
Одышка у собаки Б вызывает замедление и остановку дыхания у
собаки А

8. Холдейн

Холдейн пришел к выводу, что
основным фактором регуляции дыхания
является напряжение углекислоты в
артериальной крови.
Его главный вывод о том, что
повышение напряжения углекислоты в
артериальной крови приводит к
большому увеличению МОД, остался
справедливым вплоть до настоящего
времени.

9. Зависимость вентиляции легких от напряжения газов в крови.

гиперкапнический стимул
гипоксический стимул

10. Главный регулятор

Основной целью дыхания является
доставка клеткам кислорода,
но вентиляция легких
управляется преимущественно
в соответствии с продукцией в
организме двуокиси углерода,

11. Хеморецепторы

изменения газового состава внутренней
среды оказывают влияние на
дыхательный центр не
непосредственно, а путем воздействия
на специальные хемочувствительные
рецепторы, расположенные в
1. продолговатом мозге - центральные
(медуллярные) хеморецепторы и
2. в сосудистых рефлексогенных зонах периферические (артериальные)
хеморецепторы.

12. Центральные хеморецепторы

13. Механизм возбуждения

Центральные хеморецептивные
нейроны возбуждаются только
при действии на них
повышенных концентраций
ионов водорода.

14. Чувствительные нейроны

15. ! Порог реакции – 0.01 ед. рН

16. Артериальные хеморецепторы – (периферические)

17. Механизм возбуждения

Главным стимулятором
активности каротидных тел
является гипоксия –
снижение напряжения
кислорода в артериальной
крови.

18. Схема строения каротидного тела

19. Мембрана клеток 1 типа

20. Информация

К инспираторным
нейронам

21. Механорецепторы

1) рецепторы растяжения легких,
2) ирритантные рецепторы,
3) J - рецепторы - юкстакапиллярные
рецепторы легких

22. ! Локализация, модальность, механизм возбуждения

Рецепторы сигнализируют об
объеме легких и скорости его
изменения.
Высоко- и низкопороговые

23. Результат возбуждения

Возбуждение рецепторов
растяжения легких вызывает
рефлекторное торможение вдоха и
переход к выдоху. Этот рефлекс
называется инспираторнотормозящим рефлексом ГерингаБрейера.

24. Перерезка блуждающего нерва

После перерезки
вдох

25. Информация

К экспираторным
нейронам

26. Дыхательный центр

Еще в начале ХIX века было показано,
что в продолговатом мозге на дне IV
желудочка расположены структуры,
разрушение которых уколом иглы ведет
к прекращению дыхания и гибели
организма. Этот небольшой участок
мозга в нижнем углу ромбовидной ямки
был назван дыхательным центром.

27. Дыхательный центр 1885 год Н.А. Миславский

совокупность связанных между
собой нейронов ЦНС
обеспечивающих
1) координированную ритмическую
деятельность дыхательных мышц
2) приспособление дыхания к
меняющимся условиям
окружающей и внутренней среды.

28. Локализация дорзальной и вентральной групп нейронов

29. Дыхательные нейроны.

Нейроны, активность которых
соответствует фазам
дыхательного цикла были
названы дыхательными
нейронами.

30. Эфферентный путь

Нейроны дорсальной группы
посылают аксоны к
диафрагмальным ядрам,
расположенным в шейном отделе.
Нейроны вентральной группы
посылают аксоны к
спинномозговым мотонейронам
межреберных мышц и мышц
живота.

31. Дыхательный цикл

Фазы дыхательного
Состояние дыхательных мышц
цикла
Возникновение
Сокращение
диафрагмы
и
инспирации и ее межреберных мышц
усиление
Постинспираторная Сокращение
инспираторных
активность - первая мышц небольшой интенсивности
фаза экспирации
Экспирация - вторая Расслабление
инспираторных
мышц при спокойном дыхании
фаза экспирации
Расслабление
инспираторных
мышц
и
сокращение
экспираторных
при
форсированном дыхании

32. Характеристика дыхательных нейронов

По связям
По возбуждающему стимулу
По активности в различные фазы
дыхательного цикла

33. Активность различных дыхательных нейронов в соответствии с фазами дыхательного цикла

Нейроны
ПН-И
Р-И
П-И
Р-Э
П-Э
Инспирация Экспирация

34.

Центральные
и
периферические
хеморецепторы
Рецепторы
растяжения
легких
+
+
Инс.
п
+
+
Эксп
-
+
Диафрагма, внутренние и наружные
межреберные мышцы

35. Рефлекторная регуляция МОД

СО2

36.

Грудная
клетка

37. Схема рефлекторной регуляции вентиляции легких по принципу отклонения

38. На фоне спокойного дыхания напряжение газов в периферической крови остается на постоянном уровне.

Что в таком случае служит
стимулом для возбуждения
инспираторных нейронов?

39. Механизм, который запускает инспирацию, назван центральной инспираторной активностью (ЦИА).

40. Перерезка мозга ниже варолиевого моста

гасп

41.

После перерезки мозга ниже
варолиевого моста у
экспериментальных животных
дыхательный ритм изменяется.
Наблюдается длительный выдох,
который редко прерывается резким
вдохом, такое дыхание называется
гаспинг.

42. Пневмотаксический центр

Структурам моста, необходимым для
поддержания полноценного
дыхания Люмсден в 1923 году дал
название пневмотаксический
центр (ПТЦ).

43. Нейроны ПТЦ получают информацию от бульбарного центра.

инспираторно-экспираторные
экспираторно-инспираторные
фазовоохватывающие
при нарушении связей с бульбарным
центром нейроны ПТЦ теряют свою
активность

44. Импульсы от ПТЦ поступают к дыхательным нейронам продолговатого мозга

Физиологическая роль ПТЦ:
1. стабилизация и ускорение
ритма
2. облегчение переключения
дыхательных фаз

45.

Пневмотаксический центр
+
Инспираторные
нейроны
+
+
Экспираторные
нейроны
Мотонейроны диафрагмального Мотонейроны экспираторных
нерва
мышц

46. Регуляция дыхания и другие функции организма (регуляция по возмущению)

Ретикулярная формация ствола
мозга
Гипоталамус (терморегуляция)
Кора больших полушарий

47. Регулируемые параметры

Внешнее
дыхание
Минутный объем дыхания (МОД), в который
включены:
Частота дыхательных движений
Глубина дыхания (дыхательный объем)
Диффузия Парциальное давление газов в альвеолярном воздухе,
газов
в напряжение газов в крови, площадь поверхности
кровь
легких,
скорость
тока
крови,
адекватность
вентиляционно - перфузионных отношений
Транспорт
газов
кровью
Количество крови, кислородная емкость крови,
концентрации гемоглобина и его свойства, скорость
тока крови
Диффузия Напряжение газов в клетках и крови, число открытых
газов
в капилляров способность гемоглобина отдавать
ткани
кислород

48. Распределение кровотока в различных зонах легкого

49. Регуляция просвета бронхов

Сокращение гладких мышц и сужение
бронхов происходит при действии
ацетилхолина парасимпатических
нервных окончаний на Мхолинорецепторы.
Через 2-адренорецепторы
катехоламины мозгового вещества
надпочечников и норадреналин
симпатических нервных окончаний
оказывают расслабляющее действие на
гладкие мышцы, происходит
расширение бронхов,

50. Физиологические эффекты, которые оказывают БАВ, содержащиеся в тучных клетках

гиперсекреция слизи, отек слизистой, и
бронхоспазм.
Сужение бронхов вызывает гистамин
(Н1 - эффект), простагландины,
ацетилхолин, тромбоксан, брадикинин.
Гиперсекрецию слизи вызывают
гистамин (Н2 - эффект), ацетилхолин,
-адреномиметики, простагландины.

51. Успешной сессии!