9.6. Регуляция дыхания

Главная цель регуляции дыхания состоит в поддержании соответствия легочной вентиляции потребностям организма. Так при физической нагрузке требуется возрастание объема дыхания, что возможно благодаря изменению частоты и глубины дыхания. Выполнению задач регуляции способствуют как рефлекторные (нервные), так и гуморальные механизмы.

Нервная регуляция дыхания осуществляется многоуровневой системой при ведущем значении коры больших полушарий (рис. 84).

Низший дыхательный центр находится в продолговатом мозге и со­стоит из взаимосвязанных центров вдоха и выдоха, обладающих свойст­вом автоматии. Нейроны этих центров тесно взаимодействуют с различными группами клеток, расположенными выше в стволе мозга (в варолиевом мос­ту). Ритмически возникающее возбуждение (обеспечивающее ритмичность дыхания) нейронов в этой области сохраняется даже при полном отсутствии информации, поступающей от периферических рецепторов. Однако автома­тическая активность дыхательного центра находится под модулирующим влиянием гуморальных факторов, вышележащих отделов головного моз­га, а также информации с периферии (от хеморецепторов и рецепторов рас­тяжения легких, от механорецепторов верхних дыхательных путей, от про-приорецепторов дыхательных мышц). Иначе можно сказать, что дыхательный центр осуществляет регуляцию дыхания с помощью безусловных рефлексов, приспособление, же дыхательной функции к меняющимся условиям окружаю­щей среды регулируется корой больших полушарий. Дыхательный центр продолговатого мозга тесно связан с нейронами шейного и грудного отде­лов спинного мозга, откуда выходят двигательные нервы, иннервируюшие дыхательные мышцы (диафрагму, межреберные и др.). Разрушение низшего дыхательного центра ведет к остановке дыхания.

Гуморальная регуляция дыхания. Возбудимость нейронов дыхатель­ного центра в значительной мере определяется концентрацией в крови угле­кислого газа. Повышение в крови его концентрации (главный гуморальный стимул) возбуждающе действует на дыхательный центр, что приводит к ин­тенсификации дыхания. Воздействие углекислого газа на дыхательный центр осуществляется двумя путями: непосредственно (кровь омывает хеморецепторы ствола мозга) и опосредованно, через хеморецепторы каротидного синуса (сонная артерия) и дуги аорты.

Меньшее значение в регуляции дыхания имеет кислород. Только значи­тельное снижение его концентрации в воздухе (примерно в два раза) стимули­рует легочную вентиляцию. Эта особенность связана с большими резервами кислородной емкости крови.

Особенно сильным стимулом для дыхательного центра является со­четание повышенной концентрации углекислого газа с недостатком ки­слорода в крови, что связано с нарушением кислотно-щелочного равновесия в организме и накоплением в нем кислых продуктов обмена. Особо чувстви­тельна к этому ткань мозга.

7. Возрастные особенности и гигиена системы дыхания

В пренатальном периоде собственные органы дыхания плода практи­чески не функционируют, а необходимый для жизни кислород плод получает через плаценту. Легкие плода находятся в спавшемся состоянии, имеют плот­ную консистенцию и слабо развитую эластическую ткань. С первым вдохом новорожденного легкие расправляются и устанавливается ритмическое дыха­ние, частота которого колеблется от 40 до 60 в минуту.

Механизм первого вдоха новорожденного связан с действием на нерв­ные клетки дыхательного центра растворенного в крови углекислого газа. Бы­строе повышение его концентрации в крови ребенка происходит в процессе родов, когда нарушается плацентарное кровообращение. Накапливающийся углекислый газ, действует прямо и опосредованно (через хеморецепторы сосу­дов) на клетки дыхательного центра, последний активируется и включаются механизмы дыхания - ребенок совершает первый вдох.

Особенно интенсивное развитие органов дыхания наблюдается в пер­вые годы жизни ребенка: значительно увеличивается масса и объем легких, улучшаются эластические свойства легочной ткани. Однако у детей слизистые оболочки дыхательных путей нежнее, меньше вырабатывают защитной слизи, а легкие более полнокровны. Это обусловливает более легкое развитие пато­логических изменений в органах дыхания.

В онтогенезе изменяется частота и глубина дыхания (табл. 5, 8). Глу­бина дыхания в сравнении с взрослыми у детей раннего возраста в 8 - 10 раз меньше . До 8 лет мальчики дышат несколько чаще девочек, позже различия практически исчезают. Глубина дыхания и легочная вентиляция у мальчиков и взрослых мужчин больше, чем у девочек и женщин соответственно. С возрастом значительно изменяется жизненная емкость легких, достигая к 16 - 17 годам функционального уровня взрослого

Величина жизненной емкости легких у детей и подростков (мл)

Пол детей	Возраст, годы 1
	6	7	10	12	15	17 I
Мальчики	1200	1400	1630	1975	2600	3520 I
Девочки	1100	1200	1460	1905	1530	2760

Газовый состав альвеолярного и выдыхаемого воздуха у детей отли­чается от взрослых большим содержанием кислорода и меньшим - углекислого газа, т.е. процент используемого кислорода у детей значительно меньше.

У детей значительно слабее выражена способность к произвольной ре­гуляции дыхания. Совершенствование произвольной регуляции дыхания про­исходит параллельно развитию речи и приближается к уровню взрослого толь­ко к 11 - 12 годам.

Физические нагрузки, систематические занятия физкультурой и спор­том положительно влияют на функциональные показатели дыхания:

1) возрастает жизненная емкость легких (у штангистов - до 4000мл, у боксеров - до 4800мл, у гребцов - до 5450мл, у нетренированных того же возраста - 3600мл);

2) возрастает глубина дыхания и одновременно снижается его час­тота (у спортсменов в среднем - 6-10 в минуту, у нетренированных -

14-20).

Такие изменения дыхания существенно улучшают процессы газообмена в легких, при этом более полно обеспечиваются потребности организма в ки­слороде. Тренировка дыхания увеличивает устойчивость людей к заболевани­ям дыхательной системы.

Важное значение для формирования правильного дыхания имеют также специальные дыхательные упражнения и правильная осанка детей. Сгорбленная рабочая поза ребенка сдавливает его грудную клетку и нарушает деятельность органов дыхания.

Необходимо учитывать, что заболевания детей и подростков, пора­жающие дыхательные пути, оказывают вредное влияние на развитие всех физиологических систем детского организма. Например, поражение носа и глотки приводит к нарушению носового дыхания, ухудшению обеспечения организма кислородом и, как следствие, нарушает высшую нервную деятель­ность ребенка, а также способствует развитию сердечно-сосудистых заболева­ний.

Очень важным условием правильного режима дыхания является состояние воздуха в школьных помещениях. Они должны постоянно проветриваться Кроме того, во внешкольное время дети должны несколько часов в сутки находиться на свежем воздухе. При этом одежда ребенка должна быть достаточно легкой и не стеснять его дыхательных движений.