רפלקסים מהפרופריורצפטורים של שרירי הנשימה

מצירי שרירים ומקולטני גיד גולגי הממוקמים בשרירי הבין-צלעי ובשרירי הבטן, דחפים נכנסים למקטעים המתאימים. עמוד שדרה, ואז ל-medulla oblongata, מרכזי המוח השולטים במצב שריר השלד. כתוצאה מכך, עוצמת ההתכווצויות מווסתת בהתאם לאורכם הראשוני של השרירים ולהתנגדות מערכת הנשימה המופעלת על ידם.

ויסות רפלקסגם נשימה שׁוּלִיו כימורצפטורים מרכזיים,כפי שמתואר בסעיף הרגולציה הומורלית.

הגירוי הפיזיולוגי העיקרי של מרכזי הנשימה הוא פחמן דו חמצני. ויסות הנשימה קובע את השמירה על תכולה נורמלית של CO 2 אינץ' אוויר מכתשיתו דם עורקי. עלייה בתכולת CO 2 באוויר המכתשית ב-0.17% גורמת להכפלת ה-MOU, אך ירידה ב-O 2 ב-39-40% אינה גורמת לשינויים משמעותיים ב-MOU.

הנשימה יכולה לעלות ולהעמיק עם היפרקפניה (עלייה במתח CO 2) והיפוקסמיה (מתח O 2 נמוך) או להאט ולרדת לעומק עם היפוקפניה (מתח CO 2 נמוך).

עם עלייה בריכוז CO 2 בבקתות הרמטיות סגורות עד 5 - 8%, הנבדקים הבחינו בעלייה באוורור ריאתי פי 7-8. יחד עם זאת, ריכוז CO 2 באוויר המכתשית לא עלה באופן משמעותי, שכן הסימן העיקרי לוויסות הנשימה הוא הצורך לווסת את נפח האוורור הריאתי, תוך שמירה על קביעות הרכב האוויר המכתשית.

פעילות מרכז הנשימה תלויה בהרכב הדם הנכנס למוח דרך עורקי הצוואר הנפוצים. בשנת 1890 הראה זאת על ידי פרדריק בניסויים עם מחזוריות צולבת. בשני כלבים שהיו בהרדמה, עורקי הצוואר הצולבים נחתכו וחוברו ו ורידי הצוואר. ראשו של הכלב הראשון סופק בדם של הכלב השני ולהיפך. אם באחד הכלבים, למשל, בראשון, קנה הנשימה נחסם ובאופן זה נגרם תשניק, אז התפתחה היפרפניאה בכלב השני. בכלבה הראשונה, למרות עלייה במתח CO 2 בדם העורקי וירידה במתח O 2, התפתח דום נשימה, שכן אצלה עורק הצווארהדם של הכלב השני התקבל, שבו, כתוצאה מהיפרונטילציה, המתח של CO 2 בדם העורקי ירד.

פחמן דו חמצני, יוני מימן והיפוקסיה מתונה גורמים לנשימה מוגברת. גורמים אלה משפרים את הפעילות של מרכז הנשימה, ומשפיעים על הרצפטורים הכימיים ההיקפיים (עורקיים) והמרכזיים (מודולריים) המווסתים את הנשימה.

כימורצפטורים עורקיםנמצאים ב סינוסים של הצווארוקשת אבי העורקים. הם ממוקמים בגופים קטנים מיוחדים, מסופקים בשפע בדם עורקי. לכימורצפטורים של אבי העורקים יש השפעה מועטה על הנשימה ו ערך גדול יותרצריך לווסת את זרימת הדם.

כימורצפטורים עורקים הם ייחודיים תצורות קולטניםאשר מעוררים על ידי היפוקסיה. ההשפעות האפרנטיות של גופי הצוואר גוברת גם היא עם עלייה במתח הפחמן הדו חמצני ובריכוז יוני המימן בדם העורקי. ההשפעה המעוררת של היפוקסיה והיפרקפניה על קולטני הכימותרפיה מוגברת הדדית, בעוד שבתנאים של היפרוקסיה הרגישות של הכימורצפטורים לפחמן דו חמצני יורדת בחדות. כימורצפטורים עורקים מודיעים מרכז נשימתיעל המתח של O 2 ו-CO 2 בדם העובר למוח.

לאחר טרנסקציה של קולטנים כימיים עורקים (פריפריים) בחיות ניסוי, הרגישות של מרכז הנשימה להיפוקסיה נעלמת, אך התגובה הנשימתית להיפרקפניה וחמצת נשמרת לחלוטין.

כימורצפטורים מרכזייםממוקם ב-medulla oblongata לרוחב הפירמידות. זלוף של אזור זה של המוח עם תמיסה עם pH מופחת מגביר בחדות את הנשימה, וב-pH גבוה, הנשימה נחלשת, עד לדום נשימה. אותו דבר קורה בעת קירור או עיבוד משטח זה. medulla oblongataחומרי הרדמה. כימורצפטורים מרכזיים, המשפיעים חזקה על פעילות מרכז הנשימה, משנים באופן משמעותי את אוורור הריאות. נקבע כי ירידה ב-pH של נוזל השדרה ב-0.01 בלבד מלווה בעלייה של אוורור ריאתי ב-4 ליטר לדקה.

כימורצפטורים מרכזיים מגיבים לשינויים במתח CO 2 בדם עורקי מאוחר יותר מאשר כימורצפטורים היקפיים, שכן עבור דיפוזיה של CO 2 מהדם לתוך נוזל מוחיובהמשך לתוך רקמת המוח, יש צורך בעוד זמן. היפרקפניה וחמצת מעוררות, בעוד שהיפוקפניה ואלקלוזה מעכבות קולטנים כימו מרכזיים.

לקבוע את הרגישות של רצפטורים כימו מרכזיים לשינויים ב-pH של הנוזל החוץ-תאי של המוח, לחקור סינרגיזם ואנטגוניזם גזי נשימה, אינטראקציות של מערכת הנשימה ו של מערכת הלב וכלי הדםבאמצעות שיטת הנשימה מחדש. כאשר נושמים במערכת סגורה, ה-CO 2 הנשוף גורם לעלייה לינארית בריכוז ה-CO 2 ובמקביל מגביר את ריכוז יוני המימן בדם, כמו גם בנוזל החוץ-תאי של המוח.

יש להתייחס למערך הנוירונים הנשימתיים כקונסטלציה של מבנים המבצעים את המנגנון המרכזי של הנשימה. לפיכך, במקום המונח "מרכז נשימתי", נכון יותר לדבר על מערכת הוויסות המרכזי של הנשימה, הכוללת את מבני קליפת המוח, אזורים וגרעינים מסוימים של ה-diencephalon, המוח האמצעי, medulla oblongata, pons varolii , נוירונים של צוואר הרחם ו בית החזהחוט השדרה, כימורצפטורים מרכזיים והיקפיים, וכן מכנורצפטורים של מערכת הנשימה.

הייחודיות של הפונקציה נשימה חיצוניתהוא שהוא גם אוטומטי וגם נשלט באופן שרירותי.

• 1. הרעיון של רקמות מעוררות. תכונות בסיסיות של רקמות נרגשות. גורמים מגרים. סיווג חומרים מגרים.
• 2. תכונות של זרימת דם כלייתית. נפרון: מבנה, תפקודים, מאפיינים של תהליכי מתן שתן והטלת שתן. שתן ראשוני ומשני. הרכב השתן.
• 1. רעיונות מודרניים על מבנה ותפקוד של ממברנות התא. הרעיון של פוטנציאל קרום התא. ההוראות העיקריות של תורת הממברנה של התרחשות פוטנציאל הממברנה. פוטנציאל מנוחה.
• 2. לחץ תוך-פלאורלי, ערכו. גמישות רקמת הריאה. גורמים הקובעים את הרתיעה האלסטית של הריאות. פנאומוטורקס.
• 3. משימה. האם התנאים להופעת "מכת חום" וסינקופה חום אצל אנשים זהים?
• 1. מאפיינים של שינויים בפוטנציאל קרום התא בזמן עירור ועיכוב. פוטנציאל פעולה, הפרמטרים והמשמעות שלו.
• 2. אוטומציה של שריר הלב: מושג, רעיונות מודרניים לגבי הסיבות, תכונות. מידת האוטומציה של חלקים שונים בלב. חווית סטאניוס.
• 3. משימה. קבע איזו נשימה יעילה יותר:
• 1. מאפיינים כלליים של תאי עצב: סיווג, מבנה, תפקודים
• 2. הובלת חמצן בדם. תלות של קשירת חמצן בדם בלחץ החלקי שלו, מתח הפחמן הדו חמצני, ה-pH וטמפרטורת הדם. אפקט בוהר.
• 3. משימה. הסבר מדוע הקירור במים של 20° גדול יותר מאשר באוויר שקט באותה טמפרטורה?
• 1. מבנה וסוגי סיבי עצב ועצבים. תכונות בסיסיות של סיבי עצב ועצבים. מנגנוני התפשטות של עירור לאורך סיבי עצב.
• 2. סוגי כלי דם. מנגנונים של תנועת דם דרך כלי הדם. תכונות של תנועת הדם דרך הוורידים. האינדיקטורים ההמודינמיים העיקריים של תנועת הדם דרך כלי הדם.
• 3. משימה. לפני אכילת כמות גדולה של בשר, נושא אחד שתה כוס מים, השני - כוס שמנת, השלישי - כוס מרק. איך זה ישפיע על עיכול הבשר?
• 1. הרעיון של סינפסה. המבנה וסוגי הסינפסות. מנגנונים של העברה סינפטית של עירור ועיכוב. מתווכים. קולטנים. תכונות בסיסיות של סינפסות. הרעיון של שידור אפפטי.
• 2. מאפייני חילוף החומרים של פחמימות בגוף.
• 3. משימה. אם קרום התא היה אטום לחלוטין ליונים, כיצד ישתנה ערכו של פוטנציאל המנוחה?
• 1. דפוסים כלליים של הסתגלות אנושית. אבולוציה וצורות הסתגלות. גורמים אדפטוגניים.
• 2. הובלת פחמן דו חמצני בדם
• 2. מאפייני חילוף החומרים של השומנים בגוף.
• 3. משימה. כאשר העצב מטופל בטטרודוטוקסין, pp עולה, אך pd אינו מתרחש. מה הסיבה להבדלים הללו?
• 1. מושג מרכז העצבים. תכונות בסיסיות של מרכזי עצבים. פיצוי של פונקציות ופלסטיות של תהליכים עצביים.
• 2. עיכול: מושג, בסיס פיזיולוגי של רעב ושובע. מרכז מזון. התיאוריות העיקריות המסבירות את מצב הרעב והשובע.
• 1. מאפיינים של עקרונות היסוד של קואורדינציה בפעילות מערכת העצבים המרכזית.
• 2. מוליכות שריר הלב: מושג, מנגנון, תכונות.
• 3. משימה. לאדם יש עיכוב ביציאת המרה מכיס המרה. האם זה משפיע על עיכול השומן?
• 1. ארגון פונקציונלי של חוט השדרה. תפקידם של מרכזי עמוד השדרה בוויסות התנועות והתפקודים האוטונומיים.
• 2. הפקת חום והעברת חום: מנגנונים וגורמים הקובעים אותם. שינויים מפצים בייצור חום והעברת חום.
• 1. מאפייני התפקודים של המדולה אולונגטה, המוח האמצעי, הדיאנצפלון, המוח הקטן, תפקידם בתגובות המוטוריות והאוטונומיות של הגוף.
• 2. מנגנונים נוירוהומורליים של ויסות קביעות טמפרטורת הגוף
• 1. קליפת המוח כמחלקה הגבוהה ביותר של מערכת העצבים המרכזית, משמעותה, ארגון. לוקליזציה של תפקודים בקליפת המוח. סטריאוטיפ דינמי של פעילות עצבית.
• 2. הפונקציות העיקריות של מערכת העיכול. עקרונות בסיסיים של ויסות תהליכי עיכול. ההשפעות העיקריות של השפעות עצביות והומוריות על איברי העיכול על פי IP Pavlov.
• 3. משימה. בעת ניתוח האק"ג של הנבדק התקבלה מסקנה לגבי הפרה של תהליכי ההחלמה בשריר הלב החדרי. על סמך אילו שינויים בא.ק.ג נעשתה מסקנה כזו?
• 1. ארגון ותפקודים פונקציונליים של מערכת העצבים האוטונומית (ANS). הרעיון של החלוקה הסימפתטית והפאראסימפטטית של ה-ANS. התכונות שלהם, ההבדלים, ההשפעה על פעילות האיברים.
• 2. הרעיון של בלוטות אנדוקריניות. הורמונים: מושג, תכונות כלליות, סיווג לפי מבנה כימי.
• 3. משימה. ילד שלומד לנגן בפסנתר בהתחלה מנגן לא רק עם הידיים, אלא גם "עוזר" לעצמו עם הראש, הרגליים ואפילו הלשון. מה המנגנון של תופעה זו?
• 1. מאפייני מערכת החושים החזותית.
• 2. מאפייני חילוף החומרים של חלבון בגוף.
• 3. משימה. הרעל הכלול בכמה סוגים של פטריות מקצר בחדות את תקופת הרפלקס המוחלט של הלב. האם הרעלה עם פטריות אלה יכולה להוביל למוות. למה?
• 1. מאפייני מערכת החישה המוטורית.
• 3. משימה. אם אתה:
• 1. המושג מערכות חושיות שמיעתיות, כאב, קרביות, מישוש, חוש הריח ותחושת הריח.
• 2. הורמוני מין, תפקודים בגוף.
• 1. מושג הרפלקסים הבלתי מותנים, סיווגם לפי מדדים שונים. דוגמאות לרפלקסים פשוטים ומורכבים. אינסטינקטים.
• 2. שלבי העיכול העיקריים במערכת העיכול. סיווג העיכול בהתאם לאנזימים המבצעים אותו; סיווג בהתאם לוקליזציה של התהליך.
• 3. משימה. בהשפעת חומרים רפואיים עלתה החדירות של הממברנה ליוני נתרן. כיצד ישתנה פוטנציאל הממברנה ומדוע?
• 1. סוגים ומאפיינים של עיכוב רפלקסים מותנים.
• 2. הפונקציות העיקריות של הכבד. תפקוד מערכת העיכול של הכבד. תפקיד המרה בתהליך העיכול. היווצרות מרה והפרשת מרה.
• 1. דפוסים בסיסיים של בקרת תנועה. השתתפות מערכות חושיות שונות בבקרת תנועה. מיומנות מוטורית: בסיס פיזיולוגי, תנאים ושלבי היווצרותה.
• 2. הרעיון והמאפיינים של עיכול בטני ופריאטלי. מנגנוני ספיגה.
• 3. משימות. הסבר מדוע יש ירידה בייצור השתן בזמן איבוד דם?
• 1. סוגי פעילות עצבית גבוהה יותר ומאפייניהם.
• 3. משימה. כאשר מכינים חתול להשתתפות בתערוכה, חלק מהבעלים שומרים אותו בקור ובו זמנית מאכילים מזון שומני. למה הם עושים את זה?
• 2. מאפייני ויסות העצבים, הרפלקס וההומורלי של פעילות הלב.
• 3. משימה. איזה סוג של קולטנים על החומר התרופה לחסום כדי לדמות טרנסקציה:
• 1. פעילות חשמלית של הלב. בסיסים פיזיולוגיים של אלקטרוקרדיוגרפיה. אלקטרוקרדיוגרמה. ניתוח של אלקטרוקרדיוגרמה.
• 2. ויסות עצבי והומורלי של פעילות הכליות.
• 1. תכונות בסיסיות של שרירי השלד. הפחתה בודדת. סיכום התכווצויות וטטנוס. הרעיון של אופטימום ופסימיום. פרביוזה ושלביה.
• 2. תפקודים של בלוטת יותרת המוח. הורמונים של יותרת המוח הקדמית והאחורית, השפעותיהם.
• 2. תהליכי הפרשה: משמעות, איברי הפרשה. תפקידים בסיסיים של הכליות.
• 3. משימה. בהשפעת גורם כימי בקרום התא, גדל מספר תעלות האשלגן, אותן ניתן להפעיל עם עירור. איך זה ישפיע על פוטנציאל הפעולה ומדוע?
• 1. מושג העייפות. ביטויים פיזיולוגיים ושלבי התפתחות עייפות. שינויים פיזיולוגיים וביוכימיים בסיסיים בגוף בזמן עייפות. המושג בילוי "פעיל".
• 2. המושג של אורגניזמים הומיאו-תרמיים ופויקילותרמיים. המשמעות והמנגנונים של שמירה על טמפרטורת גוף קבועה. הרעיון של ליבת הטמפרטורה והמעטפת של הגוף.
• 1. מאפיינים השוואתיים של תכונות שרירי הלב והשלד החלקים. מנגנון של כיווץ שרירים.
• 1. המושג "מערכת הדם". הפונקציות העיקריות והרכב הדם. תכונות פיזיקליות וכימיות של דם. מערכות חוצץ של הדם. פלזמת דם והרכבה. ויסות של hematopoiesis.
• 2. ערכה של בלוטת התריס, ההורמונים שלה. היפר ותפקוד נמוך. בלוטת הפרתירואיד, תפקידה.
• 3. משימה. איזה מנגנון שולט כספק אנרגיה:
• 1. אריתרוציטים: מבנה, הרכב, תפקודים, שיטות קביעה. המוגלובין: מבנה, תפקודים, שיטות קביעה.
• 2. ויסות עצבני והומורלי של הנשימה. הרעיון של מרכז הנשימה. אוטומציה של מרכז הנשימה. השפעות רפלקס מקולטני ריאות, משמעותן.
• 3. משימה. הסבירו מדוע עירור הקולטנים m-כולינרגיים של הלב מביאה לעיכוב פעילותו של איבר זה, ועירור אותם קולטנים בשרירים החלקים מלווה בעווית שלו?
• 1. לויקוציטים: סוגים, מבנה, תפקודים, שיטת קביעה, ספירה. נוסחת לויקוציטים.
• 3. משימה. מה תהיה התוצאה של שלושה מחקרים על היחס בין סיבי שריר מסוג I ו-II בשריר הירך בעל 4 הראשים, בנער שנבדק בגיל 10, 13 ו-16?
• 1. תורת קבוצות הדם. קבוצות דם ו-Rh - פקטור, שיטות לקביעתם. עירוי דם.
• 2. השלבים העיקריים של חילוף החומרים בגוף. ויסות חילוף החומרים. תפקיד הכבד בחילוף החומרים של חלבונים, שומנים, פחמימות.
• 3. משימה. במהלך הקזת דם, נצפית טיפה בגיהנום, אשר לאחר מכן מוחזרת לערכה המקורי. מה המנגנון?
• 1. קרישת דם: מנגנון, משמעות התהליך. מערכת נוגדת קרישה, פיברינוליזה.
• 2. לב: מבנה, שלבי מחזור הלב. האינדיקטורים העיקריים לפעילות הלב.
• 1. התרגשות שריר הלב: מושג, מנגנונים. שינויים בריגוש בתקופות שונות של מחזור הלב. Extrasystole.
• 2. פיזיולוגיה של בלוטות יותרת הכליה. הורמונים של קליפת האדרנל, תפקידיהם. הורמונים של מדוללת יותרת הכליה, תפקידם בגוף.

• 2. ויסות עצבני והומורלי של הנשימה. הרעיון של מרכז הנשימה. אוטומציה של מרכז הנשימה. השפעות רפלקס מקולטני ריאות, משמעותן.

  מרכז נשימתי. נשימתו של אדם משתנה בהתאם למצב גופו. הוא רגוע, נדיר במהלך השינה, תכוף ועמוק בזמן מאמץ פיזי, לסירוגין. תזמון לא אחיד של רגשות. כאשר הוא טובל במים קרים, נשימתו של אדם נעצרת לזמן מה, "זה לוכד את הרוח". הפיזיולוגית הרוסי N.A. מיסלבסקי בשנת 1919 הוקם. שיש קבוצת תאים ב-medulla oblongata. ההרס שלו מוביל להפסקת נשימה. זו הייתה תחילת המחקר של מרכז הנשימה. מרכז הנשימה הוא מבנה מורכב ומורכב ממרכז שאיפה ומרכז נשיפה. מאוחר יותר ניתן היה להראות כי למרכז הנשימה מבנה מורכב יותר והחלקים העיליים של מערכת העצבים המרכזית לוקחים חלק גם הם בתהליכי ויסות הנשימה. אשר מספקים שינויים אדפטיביים במערכת הנשימה לפעילויות שונות של הגוף. תפקיד חשובבוויסות הנשימה שייך לקליפת המוח. מרכז הנשימה נמצא במצב של פעילות מתמדת: דחפים של עירור מתעוררים בו באופן קצבי. דחפים אלו מתעוררים באופן אוטומטי. גם לאחר השבתה מוחלטת של שבילים צנטריפטליים. הולכים למרכז הנשימה. זה יכול לרשום פעילות קצבית. האוטומטיות של מרכז הנשימה קשורה לתהליך חילוף החומרים בו. דחפים קצביים מועברים ממרכז הנשימה לאורך הנוירונים הצנטריפוגליים אל שרירי הנשימה והסרעפת. מתן שאיפה ונשיפה לסירוגין.

  ויסות רפלקס. עם גירוי כאב, עם גירוי של איברים חלל הבטן, קולטנים כלי דם. עור, קולטנים דרכי הנשימההשינוי בנשימה מתרחש באופן רפלקסיבי. כאשר שואפים אדי אמוניה, למשל, הקולטנים של הקרום הרירי של האף-לוע מגורים, מה שמוביל לעצור נשימה רפלקסית. זהו מכשיר הגנה חשוב המונע כניסת חומרים רעילים ומגרים לריאות. חשיבות מיוחדת בוויסות הנשימה הם דחפים המגיעים מהקולטנים של שרירי הנשימה ומהקולטנים של הריאות עצמן. מהם ועד יותרתלוי בעומק השאיפה והנשיפה. זה קורה ככה. כאשר אתה שואף, כאשר הריאות נמתחות, הקולטנים בדפנות שלהם מגורים. דחפים מקולטני הריאה לאורך הסיבים הצנטריפטליים של הוואגוס מעוררים את מרכז הנשיפה. כתוצאה מכך, שרירי הנשימה נרגעים, החזה יורד, הסרעפת לובשת צורה של כיפה, נפח החזה יורד ומתרחשת נשיפה. נשיפה, בתורה, מגרה באופן רפלקסיבי השראה. קליפת המוח לוקחת חלק בוויסות הנשימה, ומספקת את ההתאמה הטובה ביותר של הנשימה לצרכי הגוף בקשר לשינויים במצב. סביבה חיצוניתוחיי האורגניזם. להלן דוגמאות להשפעת קליפת המוח על הנשימה. אדם יכול לעצור את נשימתו לזמן מה, לפי רצונו לשנות את הקצב והעומק של תנועות הנשימה. השפעת קליפת המוח מסבירה את השינויים לפני ההתחלה בנשימה אצל ספורטאים - העמקה והאצה משמעותית של הנשימה לפני תחילת התחרות. אפשר לפתח רפלקסים נשימתיים מותנים. אם מוסיפים לאוויר הנשאף 5-7% פחמן דו חמצני, שבריכוז כזה מזרז את הנשימה, מלווה את הנשימה בצליל של מטרונום או פעמון, אז לאחר מספר שילובים, רק פעמון או צליל של מטרונום יגרום לעלייה בנשימה.

  השפעות הומורליות על מרכז הנשימה. ההרכב הכימי של הדם, בפרט שלו הרכב הגז. הצטברות הפחמן הדו חמצני בדם גורמת לגירוי של הקולטנים בכלי הדם המובילים דם לראש, ומעוררת באופן רפלקסיבי את מרכז הנשימה, ותוצרים חומציים אחרים פועלים באופן דומה. כניסה לדם, כגון חומצה לקטית, שתכולתה בדם עולה במהלך עבודת שרירים.

  בקרת המכנורצפטורים של הנשימה מתבצעת על ידי רפלקסים המתרחשים כאשר הקולטנים המכנורצפטורים של דרכי הנשימה של הריאות מגורים. ברקמות דרכי הנשימה ישנם שני סוגים עיקריים של מכנורצפטורים, אשר הדחפים מהם מגיעים אל הנוירונים של מרכז הנשימה: קולטנים מסתגלים במהירות, או מגרים, ורצפטורים מתיחה. קולטנים המסתגלים במהירות ממוקמים באפיתל ובשכבת התת-אפיתל, החל מדרכי הנשימה העליונות ועד לאלבוליים. שמם של הקולטנים מעיד שהם מופעלים בזמן גירוי לזמן קצר ומפחיתים במהירות את פעילותם תוך שמירה על פעולת הגירוי. לכן, קולטנים המסתגלים במהירות מגיבים לשינויים בעוצמת הגירוי. קולטנים אלו יוזמים רפלקסים מורכבים כגון הרחה או שיעול. הם מתרגשים כאשר חומרים מגרים מכניים או כימיים (אבק, ריר, עשן טבק, אדים של חומרים קאוסטיים - אמוניה, אתר) נכנסים לקרום הרירי של קנה הנשימה והסמפונות. בהתאם למיקום הקולטנים המגרים בדרכי הנשימה, מתרחשות תגובות רפלקס ספציפיות של נשימה. גירוי של הקולטנים של הקרום הרירי של חלל האף בהשתתפות העצב הטריגמינלי גורם לרפלקס עיטוש; קולטנים של אזור האפיפרינגלי - דרך הסיבים של עצב הלוע הגלוסי - רפלקס רחרוח או שאיפה; קולטנים של הקרום הרירי של הגרון וקנה הנשימה - דרך הסיבים עצב הוואגוס- רפלקס התעטשות; קולטני רירית מרמת קנה הנשימה ועד הסמפונות - בהשתתפות עצבי הוואגוס - רפלקס הגד הפרדוקסלי (כאשר הריאות מתנפחות) ורפלקס הנשיפה, ולבסוף, קולטני דופן המכתשית בנקודת המגע שלהם עם הדופן של נימי הריאה - דרך סיבי עצב הוואגוס - גורם לתגובת רפלקס בצורת נשימה תכופה ורדודה.

  קולטני מתיחת ריאות המסתגלים לאט ממוקמים בשרירים החלקים של דרכי הנשימה הראשיות של עץ הסימפונות (סמפונות וקנה הנשימה) ומגוררים על ידי עלייה בנפח הריאות (נפיחות). הקולטנים מחוברים לנוירונים של קבוצת הנשימה הגבית של מרכז הנשימה על ידי סיבים אפרנטיים מיאליניים של עצב הוואגוס. גירוי של קולטנים אלו גורם לרפלקס הרינג-ברויר, שבבעלי חיים מתבטא בכך שהתנפחות הריאות גורמת למעבר רפלקס משלב ההשראה לשלב הנשיפה. אצל אדם ער, אפקט רפלקס זה מתרחש בנפח גאות ושפל שהוא בערך פי שלושה מהערך הרגיל שלו נשימה רגועה. במהלך השינה, כיבוי הרפלקס של השאיפה בעזרת רפלקס הרינג-ברויר גורם לשינוי שלבי מחזור הנשימה.

כדי לשמור על הרכב הגז של המכתשיים (הסרת פחמן דו חמצני ואספקת אוויר המכיל כמות מספקת של חמצן), יש צורך באוורור של האוויר במכתשית. זה מושג באמצעות תנועות נשימה: חילופין של שאיפה ונשיפה. הריאות עצמן אינן יכולות לשאוב או להוציא אוויר מהאלוויולים. הם עוקבים רק באופן פסיבי אחר השינוי בנפח. חלל החזהבגלל לחץ שלילי חלל פלאורלי. ערכת תנועות הנשימה מוצגת באיור. 5.9.

אורז. 5.9.

בְּ לִשְׁאוֹף הסרעפת יורדת, דוחפת את איברי הבטן, והשרירים הבין צלעיים מרימים את החזה למעלה, קדימה ולצדדים. נפח חלל החזה גדל, והריאות עוקבות אחר עלייה זו, מכיוון שהגזים הכלולים בריאות לוחצים אותם על הצדר הקדמי. כתוצאה מכך, הלחץ בתוך alveoli הריאה יורד ואוויר חיצוני חודר אל alveoli.

נְשִׁיפָה מתחיל בעובדה שהשרירים הבין צלעיים נרגעים. בהשפעת כוח הכבידה, דופן החזה יורדת, והסרעפת עולה, כאשר דופן הבטן לוחצת על איברים פנימייםחלל הבטן, והם מעלים את הסרעפת עם הנפח שלהם. נפח חלל החזה יורד, הריאות נדחסות, לחץ האוויר במככיות הופך גבוה מהלחץ האטמוספרי וחלק ממנו יוצא החוצה. כל זה קורה בנשימה רגועה. שאיפה ונשיפה עמוקה מפעילים שרירים נוספים.

ויסות עצבי של נשימה

מרכז הנשימה ממוקם ב-medulla oblongata. הוא מורכב ממרכזי שאיפה ונשיפה, המווסתים את עבודת שרירי הנשימה. קריסת המכתשיות הריאתית, המתרחשת במהלך הנשיפה, מפעילה באופן רפלקסיבי את מרכז השאיפה, והתרחבות המכתשיות מפעילה באופן רפלקסיבי את מרכז הנשיפה - כך מרכז הנשימה מתפקד באופן קבוע וקצבי. האוטומטיזם של מרכז הנשימה נובע מהמוזרויות של חילוף החומרים בתאי העצב שלו. הדחפים המתעוררים במרכז הנשימה מגיעים לשרירי הנשימה דרך העצבים הצנטריפוגליים, גורמים להתכווצותם ובהתאם מספקים השראה.

חשיבות מיוחדת בוויסות הנשימה הם דחפים המגיעים מהקולטנים של שרירי הנשימה ומהקולטנים של הריאות עצמן. עומק השאיפה והנשיפה תלוי במידה רבה באופי שלהם. מנגנון פיזיולוגיויסות הנשימה בנוי על עיקרון המשוב: בשאיפה הריאות נמתחות ובקולטנים הממוקמים בדפנות הריאות מתרחשת עירור המגיעה למרכז הנשימה דרך הסיבים הצנטריפטליים של עצב הוואגוס ומעכבת את הפעילות. של הנוירונים של מרכז השאיפה, בעוד במרכז הנשיפה, על ידי מנגנון של אינדוקציה הפוכה, עירור. כתוצאה מכך, שרירי הנשימה נרגעים, בית החזהיורדת ומתרחשת נשיפה. באותו מנגנון, הנשיפה מעוררת שאיפה.

בעת עצירת הנשימה, שרירי ההשראה והנשימה מתכווצים בו זמנית, וכתוצאה מכך החזה והסרעפת מוחזקים במצב אחד. עבודתם של מרכזי הנשימה מושפעת גם ממרכזים אחרים, לרבות אלו הנמצאים בקליפת המוח. הודות להשפעתם, ניתן לשנות באופן מודע את קצב הנשימה, להחזיק אותו, לשלוט בנשימה בעת דיבור או שירה.

עם גירוי של איברי הבטן, קולטנים של כלי דם, עור, קולטנים בדרכי הנשימה, נשימה משתנה באופן רפלקסיבי. אז, כאשר שואפים דרגשי אמוניה, הקולטנים של הקרום הרירי של האף-לוע מגורים, מה שגורם להפעלת פעולת הנשימה, וכאשר ריכוז גבוהאדים - עצירת נשימה רפלקסית. אותה קבוצת רפלקסים כוללת התעטשות ושיעול – רפלקסים מגנים המשמשים להסרת חלקיקים זרים שנכנסו לדרכי הנשימה.

ויסות הומורלי של הנשימה

במהלך עבודה שרירית מתעצמים תהליכי החמצון, מה שמוביל לעלייה בתכולת הפחמן הדו חמצני בדם. עודף פחמן דו חמצני מגביר את פעילות מרכז הנשימה, הנשימה נעשית עמוקה ותכופה יותר. כתוצאה מנשימה אינטנסיבית, מחסור בחמצן מתחדש, ומוסרים עודפי פחמן דו חמצני. אם ריכוז הפחמן הדו חמצני בדם יורד, העבודה של מרכז הנשימה מעכבת ומתרחשת עצירת נשימה לא רצונית. הודות לוויסות עצבי והומורלי, ריכוז הפחמן הדו חמצני והחמצן בדם נשמר ברמה מסוימת בכל תנאי.

הנשימה היא למעשה תהליך בסיסי בגופנו. מערכת הנשימה מבטיחה חילופי CO2 ו-O2 בין הגוף לחיצוני סביבה. תפקוד ממשי חשוב זה מווסת על ידי אינספור נוירונים של מערכת העצבים המרכזית, הממוקמים במספר חלקים של המוח ומשולבים במושג כללי של "מרכז נשימתי". פועלים עליו גירויים עצבניים והומוראליים, עם כל זה מותאם תפקוד הנשימה בפועל לתנאי הסביבה החיצונית המשתנים כל הזמן.

ויסות עצבי של נשימה

מבנים שפשוט נחוצים להופעת מקצבי נשימה נמצאו לראשונה ב-medulla oblongata. הרס שלו מוביל להפסקת נשימה. קליפת המוח תופסת תפקיד ספציפי בוויסות הנשימה. לכן מרכז הנשימה נמצא בפעילות מתמדת. דחפים קצביים של עירור מופיעים בו ונרשמים פעילות קצבית. יתר על כן, דחפים מהמרכז בעזרת נוירונים צנטריפוגליים מועברים לשרירי הנשימה ולסרעפת. כך מתבצעת החלפת הנשיפה והשאיפה בגופנו. עם גירוי כאב, גירוי של הקולטנים של כלי הדם או גירוי של האיברים הממוקמים בחלל הבטן, השינוי בנשימה מתרחש באופן רפלקסיבי לחלוטין.

לכן, אם אתה שואף אדי אמוניה, החיישנים של רירית האף-לוע יהיו מגורים, זה יכול להוביל לעיכוב רפלקס בתהליך הנשימה. זוהי ההגנה של הגוף הפועלת למניעת חדירת גזים מזיקים לריאות. הנשימה מווסתת בזמן הליכה דחפים עצבייםמשרירי הנשימה והקולטנים הממוקמים בריאות עצמן. עומק הנשיפה והשאיפה תלוי בדחפים אלו.

ויסות הנשימה תורם גם להסתגלות הגוף לשינויים בסביבה, למשל על ידי עצירת הנשימה יכול אדם לשנות את הקצב והעומק שלו ללא עזרת אחרים. בספורטאים, במיוחד, ההשפעה של קליפת המוח מסבירה את השינויים לפני ההתחלה בנשימה, האצה והעמקה שלה לפני התחרות.

ויסות הומורלי של הנשימה.

מרכז הנשימה מושפע מההרכב הכימי של הדם, ובאופן ספציפי, מהרכב הגזים שלו. מצטבר בדם פחמן דו חמצנימגרה את החיישנים בכלי הדם המובילים דם לראש, ומעוררת את מרכז הנשימה על בסיס רפלקסים. גם מוצרים אחרים בעלי חומציות גבוהה הנכנסים למחזור הדם, למשל חומצת חלב, פועלים באותו אופן. תכולתו עולה בדם במהלך עבודת שרירים. תגובה זו של מרכז הנשימה לשינוי במצב הגוף עקב השפעת הסביבה החיצונית מתרחשת בו זמנית, תוך שניות. אולי בדרך זו הגוף שלנו דואג למצב הבריאות שלנו ומזהיר מפני איום עתידי או מתקרב. ויסות הומורליניתן לכנות בצדק את הצורה העתיקה ביותר של אינטראקציה בין האיברים והתאים שלנו.

כמו כן, פונקציות הכרחיות רבות בגופנו מוסדרות על ידי הורמונים. זה מאוד פעיל וכך הנחוץ לגוףחומרים המיוצרים על ידי הבלוטות הפרשה פנימית. תאי ההפרשה של הבלוטות עם פני השטח שלהם נמצאים במגע עם דפנות כלי הדם. לכן הורמונים נכנסים במהירות לזרם הדם. השפעתם על הגוף משמעותית.

ויסות נשימתי (עצבני והומורלי)

לפי צרכים מטבוליים מערכת נשימהמספק חילופי גזים של O2 ו-CO2 בין הסביבה לגוף. החיוני הזה פונקציה חשובהמסדיר רשת של נוירונים של מערכת העצבים המרכזית המחוברים זה לזה הממוקמים במספר חלקים של המוח ומשולבים למושג מורכב של "מרכז נשימתי". רפלקס ויסות חילופי גזי נשימה

מרכז הנשימה הוא אוסף של נוירונים המעורבים בוויסות הנשימה. כאשר נחשפת למבנים של גירויים עצביים והומורליים, תפקוד הנשימה מסתגל לתנאים משתנים של חיצוניים ו סביבה פנימית. מבנים הדרושים להופעה קצב הנשימה, התגלו לראשונה ב-medulla oblongata (N.A. Mislavsky, 1885). מעבר של medulla oblongata באזור החלק התחתון של החדר IV מוביל להפסקת הנשימה. לכן, מרכז הנשימה הראשי מובן כקבוצה של נוירונים של גרעיני נשימה ספציפיים של המדולה אולונגטה. תפקידם של חלקים שונים של מערכת העצבים המרכזית בוויסות הנשימה מודגם על ידי המעבר שלו ברמות שונות.

חוט השדרה מספק עצבוב נמרץ של שרירי הנשימה (מקטעי III-IV צוואר הרחםמעיר את הסרעפת, מקטעי החזה - השרירים הבין צלעיים) והוא מבנה ביצועי שאין לו פעילות עצמאית.

המדולה אולונגטה היא המחוללת של קצב הנשימה המרכזי.

ה-pons of Varolii מבטיח את תקינות קצב הנשימה המרכזי, יחס אופטימליבין שאיפה לנשיפה

ההיפותלמוס מבצע תגובות רפלקס בלתי מותנות של נשימה חיצונית.

החלקים הגבוהים יותר של המוח (קליפת המוח החדשה והמערכת הלימבית) מספקים מנגנוני רפלקס מותנים לתגובות נשימה אדפטיביות.

מרכז הנשימה בכללותו שולט בשתי פונקציות עיקריות: מוטורי המתבטא בצורה של כיווץ שרירי הנשימה, והומיאוסטטי, הקשור לשמירה על קביעות הסביבה הפנימית של הגוף במהלך שינויים בתכולת 02 ו-CO2. התפקיד המוטורי או המוטורי של מרכז הנשימה הוא ליצור את קצב הנשימה והתבנית שלו. הודות לפונקציה זו מתבצעת שילוב הנשימה עם פונקציות אחרות. תחת תבנית הנשימה (ציור) יש להבין את משך השאיפה והנשיפה, את ערך נפח הגאות והשפל, את נפח הנשימה הדקות. התפקוד ההומיאוסטטי של מרכז הנשימה שומר על ערכים יציבים של גזי נשימה בדם ובנוזל החוץ-תאי של המוח, מסתגל תפקוד נשימתילתנאי סביבת הגז המתוקנת ולגורמים סביבתיים אחרים.

בקרניים הקדמיות של חוט השדרה ברמה של C3 - C5 נמצאים נוירונים מוטוריים היוצרים את העצב הפרני. הנוירונים המוטוריים המעצבבים את השרירים הבין-צלעיים ממוקמים בקרניים הקדמיות ברמות T2 - T10 (T2 - T6 - נוירונים מוטוריים של שרירי ההשראה, T8-T10 - של הנשפים). נקבע כי חלק מהנוירונים המוטוריים מווסתים בעיקר את דרכי הנשימה, ואחרים - בעיקר פעילות יציבה-טוניקית של השרירים הבין-צלעיים.

הנוירונים של מרכז הנשימה הבולברי ממוקמים בחלק התחתון של החדר IV בחלק המדיאלי היווצרות רשתית medulla oblongata ויוצרים את הגב והגחון קבוצות נשימה. נוירונים שפעילותם גורמת להשראה או פקיעה נקראים נוירונים השראה ונושפים, בהתאמה. קיימים יחסי גומלין בין קבוצות הנוירונים השולטות בשאיפה ובנשיפה.

עירור של מרכז הנשיפה מלווה בעיכוב במרכז ההשראה ולהיפך. הנוירונים של מרכזי ההשראה והנשיפה, בתורם, מחולקים ל"מוקדם" ו"מאוחר". כל מחזור נשימה מתחיל בהפעלה של נוירוני השראה "מוקדמים", ואז מופעלים נוירוני השראה "מאוחרים". כמו כן, נוירונים נשימתיים "מוקדמים" ו"מאוחרים" מתרגשים ברצף, אשר מעכבים נוירונים השראה ומפסיקים את ההשראה. מחקר מודרניהראה כי ב-medulla oblongata אין חלוקה ברורה לקטעי השראה ונשיפה, אך ישנם מקבצים של נוירונים המבצעים פונקציות מסוימות הקשורות לנשימה.

פעילות ספונטנית של נוירונים של מרכז הנשימה מתחילה להופיע עד סוף התקופה התפתחות טרום לידתית. העירור של מרכז הנשימה בעובר מופיע עקב קוצב הלב (מהקוצב האנגלי - קביעת הקצב) של רשת הנוירונים של מרכז הנשימה של המדוללה אובלונגטה. תכונות אלו מבטיחות יצירת תנודות חשמליות ושמירה על עירור קצבי של נוירונים. כמו הקשרים הסינפטיים של מרכז הנשימה עם מחלקות שונותמנגנון קוצב ה-CNS של פעילות הנשימה מאבד בהדרגה את המשמעות הפיזיולוגית שלו.

ב-pons יש נוירונים היוצרים את המרכז הפנאומוטקסי. מאמינים כי הנוירונים הנשימתיים של הגשר מעורבים במנגנון השאיפה והנשיפה ומווסתים את כמות נפח הגאות והשפל. הנוירונים הנשימתיים של המדולה אולונגאטה וה-pons varolii מחוברים זה לזה על ידי מסלולי עצב עולים ויורדים ומתפקדים יחד. לאחר שקיבלו דחפים ממרכז ההשראה של המדולה אולונגטה, המרכז הפנאומוטקסי שולח אותם למרכז הנשיפה של המדולה אובלונגטה, מרגש את האחרון. נוירוני השראה מעוכבים. הרס המוח בין המדולה אולונגאטה לפונס מאריך את שלב ההשראה.

גרעיני ההיפותלמוס מתאמים את הקשר בין נשימה למחזור הדם.

אזורים מסוימים של קליפת המוח מבצעים ויסות שרירותי של הנשימה בהתאם למאפייני ההשפעה של גורמים סביבתיים על הגוף והשינויים ההומיאוסטטיים הקשורים לכך.

כך אנו רואים ששליטה בנשימה היא התהליך המסובך ביותרמבוצע על ידי מבנים עצביים רבים. בתהליך ויסות עצביםנשימה, מתבצעת כפיפות ברורה של מרכיבים ומבנים שונים של מרכז הנשימה.

לנוירונים של מרכז הנשימה יש קשרים עם קולטנים מכנו-רצפטורים רבים של דרכי הנשימה ו-alveoli של הריאות וקולטנים של אזורי הרפלקסוגניים של כלי הדם. הודות לקשרים אלו, מתבצע ויסות רפלקס מגוון מאוד, מורכב וחשוב מבחינה ביולוגית של הנשימה ותיאום שלה עם תפקודי גוף אחרים (איור 14).

ישנם מספר סוגים של מכנורצפטורים: קולטני מתיחה של הריאות המסתגלים לאט, קולטני מכנו המסתגלים במהירות, ו-J-רצפטורים - קולטני ריאות "צמודים".

קולטני מתיחת ריאות המסתגלים לאט נמצאים בשרירים החלקים של קנה הנשימה והסמפונות. לכל ריאה יש עד 1000 קולטנים. קולטנים אלו מתרגשים במהלך השאיפה, ודחפים מהם עוברים דרך הסיבים האפרנטיים של עצב הוואגוס אל מרכז הנשימה. בהשפעתם מעוכבת הפעילות של נוירוני השראה ב-medulla oblongata. השאיפה נעצרת, הנשיפה מתחילה, שבה קולטני המתיחה אינם פעילים. רפלקס עיכוב השאיפה במהלך מתיחה של הריאות נקרא רפלקס הרינג-ברויר. רפלקס זה שולט בעומק ובתדירות הנשימה. זוהי דוגמה לתקנת משוב.

לאחר מעבר של עצבי הוואגוס, הנשימה הופכת נדירה ועמוקה.

מכנורצפטורים מרגיזים המסתגלים במהירות הממוקמים ברירית קנה הנשימה והסימפונות מתרגשים עם שינויים פתאומיים בנפח הריאות, עם מתיחה או קריסה של הריאות, עם פעולה של גירויים מכניים או כימיים על רירית קנה הנשימה והסימפונות. התוצאה של גירוי של קולטנים מגרים היא תכופה, נשימה רדודה, רפלקס שיעול, או רפלקס כיווץ הסימפונות.

קולטני J - קולטני ריאות "צמידים" ממוקמים באינטרסטיטיום של המכתשים ו ברונכי הנשימהקרוב לנימים. דחפים מקולטני J עם עלייה בלחץ במחזור הדם הריאתי, או עלייה בנפח הנוזל הבין-סטיציאלי בריאות (בצקת ריאות), או תסחיף קטן. כלי ריאתי, כמו גם תחת הפעולה של ביולוגית חומרים פעילים(ניקוטין, פרוסטגלנדינים, היסטמין) דרך הסיבים האיטיים של עצב הוואגוס נכנסים למרכז הנשימה - הנשימה הופכת תכופה ושטחית (קוצר נשימה).

רפלקסים מצומדים של נשימה מתבצעים כאשר מעוררים קולטנים חיצוניים ואינטרו-רצפטורים אחרים.

קולטני לחץ עורקים. הגירוי שלהם על ידי עלייה בלחץ בעורקים מוביל לירידה קלה באוורור הריאות. לירידת לחץ יש השפעה הפוכה.

Propreoreceptors של שרירי הנשימה. מספרם ליחידת נפח רקמת שריריותר מאשר ברוב שרירי השלד. אפרנט משרירי ההשראה עולה עם השאיפה ויורד עם הנשיפה. זהו גורם עזר להגבלת משך ההשראה.

מצירי שרירים וקולטני גיד גולגי הממוקמים בשרירים הבין-צלעיים ובשרירי הבטן, דחפים נכנסים למקטעים המתאימים של חוט השדרה, ואז אל המדוללה אולונגטה, מרכזי המוח השולטים במצב שרירי השלד. כתוצאה מכך, עוצמת ההתכווצויות מווסתת בהתאם לאורכם הראשוני של השרירים ולהתנגדות מערכת הנשימה המופעלת על ידם.

קולטנים בדרכי הנשימה העליונות. גירוי חמוררירית האף עם מים וחומרים קאוסטיים מובילה להפסקה זמנית של נשימה (רפלקס צוללן). חֲשִׁיבוּתיש בפעולת הבליעה ורפלקסים נשימתיים מגנים.

השפעת אזורים מוטוריים של מערכת העצבים המרכזית. זה מכריע לאוורור מירבי של הריאות בתנאים פעילות גופנית, כאשר ה-MOD (נפח הנשימה הדקות) עולה ל-120 ליטר/דקה. ההשפעה קשורה להפעלת מנגנוני היפותלמוס לשילוב הפעילות המוטורית והתמיכה הווגטטיבית שלה.

קולטנים חיצוניים. עירור חזק שלהם גורם לעלייה ב-MOD (נפח הנשימה דקות).

Interothermoreceptors. עלייה וירידה קלה בטמפרטורת הגוף מביאה לנשימה מוגברת. היפותרמיה גורמת לירידה ב-MOD.

קולטני כאב. הגירוי שלהם מגביר את הנשימה. כאב מוביל לעתים קרובות לעצור נשימה ראשונית ולאחר מכן קוצר נשימה.

השפעת ההיפותלמוס והקורטקס. בהיפותלמוס משולב מידע חושי מכל מערכות הגוף. השפעות יורדות של ההיפותלמוס מווסתות את עבודתו של המרכזי מנגנון נשימהמבוסס על הצרכים של האורגניזם כולו. חיבורי קורטיקוספינליים של קליפת המוח מספקים אפשרות לשליטה שרירותית בתנועות הנשימה.

ניפוח רפלקס של הריאות ועיכוב השראה. שדה קליטהרפלקס הם קולטני המתיחה של הריאות.

ירידה ב-[O2], עלייה ב-[CO2], עלייה ב-[H+] בדם או בנוזל השדרה - עלייה ב-MOD. שדה קליטה של ​​הרפלקס - קולטני מתיחת ריאות, כימורצפטורים.

רפלקס ההתמוטטות הוא הפעלת הנשימה כתוצאה מהתמוטטות המכתשים.

רפלקס פרדוקסלי - אקראי נשימות עמוקות, שולט על נשימה רגילה, אולי קשור לגירוי של קולטנים בשלבים הראשוניים של התפתחות מיקרואלקטזיס.

רפלקס כלי דם ריאתי - טכיפניאה שטחית בשילוב עם יתר לחץ דם של מחזור הדם הריאתי.

חָשׁוּב משמעות ביולוגית, במיוחד בקשר להידרדרות תנאים סביבתייםוזיהום אוויר, יש רפלקסים נשימתיים מגנים - התעטשות, שיעול ועצירת נשימה.

הִתעַטְשׁוּת. גירוי של קולטנים של רירית האף, למשל, חלקיקי אבק או חומרים מגרים גזים, כמו גם מים גורמים להתכווצות הסימפונות, ברדיקרדיה, ירידה תפוקת לב, היצרות של לומן של כלי העור והשרירים. גירויים מכניים וכימיים שונים של רירית האף גורמים לנשיפה חזקה עמוקה - התעטשות, אשר ב תנאים רגיליםמהווה תגובה הגנה של הגוף ומסייעת בניקוי דרכי הנשימה. דרך אפרנטיתהרפלקס הזה הוא העצב הטריגמינלי. בזמן עיטוש, מהירות סילון האוויר מגיעה ל-50 מ' לשנייה ומעיפה ריר, חיידקים וחלקיקים אחרים מפני השטח של הריריות. חלקיקים בקוטר 10 מ' מתפזרים למרחק של 45 מ'.

שיעול מתרחש כאשר גירוי של המכנו-וכימורצפטורים של הלוע, הגרון, קנה הנשימה והסמפונות.

במקביל, לאחר השאיפה, שרירי ההשראה מתכווצים חזק, הלחץ התוך-חזה והתוך-ריאתי עולה בחדות (עד 200 מ"מ כספית), הגלוטיס נפתח, ואוויר מדרכי הנשימה משתחרר החוצה בלחץ גבוה ומסיר את הגורם המגרה. מהירות תנועת האוויר מגיעה לערכים גבוהים: בלוע 50-120 מ"ש, בקנה הנשימה 15-35 מ"ש, בברונכוס הראשי 13-32 מ"ש, בסימפונות 2-6 מ"ש. רפלקס שיעולהוא הרפלקס הריאתי העיקרי של עצב הוואגוס.

עצירת נשימה מתרחשת רפלקס ללא תנאי בעת שאיפת חומרים מגרים מאוד, כגון אמוניה.

הגירוי הפיזיולוגי העיקרי למרכזי הנשימה הוא פחמן דו חמצני. ויסות הנשימה קובע את השמירה על התוכן הנורמאלי של CO2 באוויר המכתשית ובדם העורקי. עלייה בתכולת CO2 באוויר המכתשית ב-0.17% גורמת להכפלת ה-MOR, אך ירידה ב-O2 ב-39-40% אינה גורמת לשינויים משמעותיים ב-MOR.

אדרנלין מגביר את ה-MOD בזמן לחץ (השפעת הרחבת לומן הסמפונות). פרוגסטרון מגביר את הנשימה במהלך ההריון, והורמוני המין מגבירים את הנשימה כאשר מתרחש דומיננטי מיני.

עם עלייה בריכוז ה-CO2 בתאים הרמטיים סגורים עד 5 - 8%, הנבדקים הבחינו בעלייה באוורור ריאתי פי 7-8. יחד עם זאת, ריכוז ה-CO2 באוויר המכתשית לא עלה באופן משמעותי, שכן הסימן העיקרי לוויסות הנשימה הוא הצורך לווסת את נפח האוורור הריאתי, תוך שמירה על קביעות הרכב האוויר המכתשי.

פעילות מרכז הנשימה תלויה בהרכב הדם הנכנס למוח דרך עורקי הצוואר הנפוצים. בשנת 1890 הראה זאת על ידי פרדריק בניסויים עם מחזוריות צולבת.

בשני כלבים בהרדמה, עורקי הצוואר וורידי הצוואר נחתכו וחוברו. ראשו של הכלב הראשון סופק בדם של הכלב השני ולהיפך. אם באחד הכלבים, למשל, בראשון, קנה הנשימה נחסם ובאופן זה נגרם תשניק, אז התפתחה היפרפניאה בכלב השני. בכלב הראשון, למרות עלייה במתח ה-CO2 בדם העורקי וירידה במתח O2, התפתחה דום נשימה, מאחר שדמו של הכלב השני נכנס לעורק הצוואר שלו, בו ירד מתח ה-CO2 בדם העורקי כתוצאה מהיפר-ונטילציה. .

פחמן דו חמצני, יוני מימן, חומצת חלב והיפוקסיה קלה גורמים לנשימה מוגברת. גורמים אלה משפרים את הפעילות של מרכז הנשימה, ומשפיעים על הרצפטורים הכימיים ההיקפיים (עורקיים) והמרכזיים (מודולריים) המעורבים בוויסות הנשימה.

קולטני כימו העורקים ממוקמים בסינוסים של הצוואר ובקשת אבי העורקים (באזורי הרפלקס). הם ממוקמים בגופים קטנים מיוחדים, מסופקים בשפע בדם עורקי. לקולטנים כימיים של אבי העורקים יש השפעה מועטה על הנשימה, והם בעלי חשיבות רבה יותר לוויסות מחזור הדם. כימורצפטורים עורקים הם תצורות קולטנים ייחודיות אשר מעוררות על ידי היפוקסיה. ההשפעות האפרנטיות של גופי הצוואר גוברת גם היא עם עלייה במתח הפחמן הדו חמצני ובריכוז יוני המימן בדם העורקי. ההשפעה המעוררת של היפוקסיה והיפרקפניה על קולטני הכימותרפיה מוגברת הדדית, בעוד שבתנאים של היפרוקסיה הרגישות של הכימורצפטורים לפחמן דו חמצני יורדת בחדות. קולטנים כימיים עורקיים מודיעים למרכז הנשימה על מתח O2 ו-CO2 בדם העובר למוח.

לאחר טרנסקציה של קולטנים כימיים עורקים (פריפריים) בחיות ניסוי, הרגישות של מרכז הנשימה להיפוקסיה נעלמת, אך התגובה הנשימתית להיפרקפניה וחמצת נשמרת לחלוטין.

רצפטורים כימו מרכזיים ממוקמים ב-medulla oblongata לרוחב הפירמידות. זלוף של אזור זה של המוח עם תמיסה עם pH מופחת מגביר בחדות את הנשימה, וב-pH גבוה, הנשימה נחלשת, עד לדום נשימה. אותו הדבר קורה כאשר משטח זה של המדולה אובלונגטה מקורר או מטופל בחומרי הרדמה. כימורצפטורים מרכזיים, המשפיעים חזקה על פעילות מרכז הנשימה, משנים באופן משמעותי את אוורור הריאות. נקבע כי ירידה ב-pH של נוזל השדרה ב-0.01 בלבד מלווה בעלייה של אוורור ריאתי ב-4 ליטר לדקה. כימורצפטורים מרכזיים מגיבים לשינויים במתח ה-CO2 בדם העורקי מאוחר יותר מהכימורצפטורים ההיקפיים, מכיוון שנדרש יותר זמן ל-CO2 להתפזר מהדם לנוזל השדרה ובהמשך לרקמת המוח. היפרקפניה וחמצת מעוררות, בעוד שהיפוקפניה ואלקלוזה מעכבות קולטנים כימו מרכזיים.

כדי לקבוע את הרגישות של רצפטורים כימו מרכזיים לשינויים ב-pH של הנוזל החוץ-תאי של המוח, לחקור את הסינרגיה והאנטגוניזם של גזי הנשימה, את האינטראקציה של מערכת הנשימה ומערכת הלב וכלי הדם, נעשה שימוש בשיטת הנשימה מחדש. כאשר נושמים במערכת סגורה, ה-CO2 הנשוף גורם לעלייה לינארית בריכוז ה-CO2 ובמקביל מעלה את ריכוז יוני המימן בדם, כמו גם בנוזל החוץ-תאי של המוח.

יש להתייחס למערך הנוירונים של מרכז הנשימה כקונסטלציה של מבנים המבצעים את המנגנון המרכזי של ויסות הנשימה.

לפיכך, במקום המונח "מרכז נשימתי", נכון יותר לדבר על מערכת הוויסות המרכזי של הנשימה, הכוללת את מבני קליפת המוח, אזורים וגרעינים מסוימים של ה-diencephalon, המוח האמצעי, medulla oblongata, pons varolii , נוירונים של חוט השדרה הצווארי והחזה, כימורצפטורים מרכזיים והיקפיים, וכן מכנורצפטורים של איברי הנשימה.