Исследование регуляции дыхания.

3.1.Перечень основных терминов, параметров, характеристик, которые должен усвоить студент при подготовке к практическому занятию

Терминология	Определение
Пневмотаксический центр (ПТЦ)	Структура, которая входит в состав локального дыхательного центра. Расположен в мосту заднего мозга, подавляет фазу вдоха благодаря торможению инспираторных нейронов дорзальной дыхательной группы (ДДГ)
Дорзальная дыхательная группа нейронов (ДДГ)	Структура локального дыхательного центра. Расположена дорзально в продолговатом мозге, обеспечивает ритмогенез инспираторных нейронов, благодаря чему осуществляется вдох.
Вентральная дыхательная группа нейронов (ВДГ)	Структура локального дыхательного центра. Расположена вентрально в продолговатом мозге, содержит инспираторные и экспираторные нейроны, неактивна в состоянии покоя, активируется при форсированном дыхании сигналами, которые поступают от ДДГ.
Апнейстический центр	Структура локального дыхательного центра. Расположен в нижней части моста, может активировать ДДГ
Эйпноэ	Нормальная глубина и частота дыхания, которая сопровождается чувством комфорта
Гиперпноэ	Увеличение глубины дыхания
Брадипноэ	Уменьшение частоты дыхания
Тахипноэ	Увеличение частоты дыхания
Диспноэ (одышка)	Нарушение глубины и частоты дыхания, одышка
Гиповентиляция	Величина альвеолярной вентиляции меньше, чем потребности метаболизма, что приводит к увеличению РСО2 в артериальной крови больше 40 мм рт.ст..
Гипервентиляция	Величина альвеолярной вентиляции больше, чем потребность метаболизма, которая приводит к уменьшению РСО2 в артериальной крови – меньше 40 мм рт.ст..

4.Содержание темы

Регуляция дыхания направлена на выполнение двух целей: во-первых, автоматическая генерация частоты и силы сокращения дыхательных мышц, во-вторых, подстраивание ритма и глубины дыхательных движений к реальным потребностям организма (в первую очередь, к изменениям метаболических параметров в виде Po₂, Pco₂ и pH артериальной крови и Po₂, Pco₂ и pH межклеточной жидкости мозга)

Строение дыхательного центра.

Невзирая на то, что дыхание сознательно регулируется, в заднем мозге расположен локальный дыхательный центр, благодаря которому «автоматически» обеспечивается дыхательный ритмогенез. В состав локального дыхательного центра входят:

1) Дорзальная дыхательная группа нейронов (ДДГ)) - расположена в латеральной части ядра одиночного тракта на дорзальной поверхности продолговатого мозга; здесь находятся преимущественно инспираторные нейроны:

• обеспечивает вдох и генерирует основной ритм дыхания;

• вход - сенсорная информация поступает от периферических хеморецепторов, в составе афферентных волокон ІХ пары черепных нервов (каротидные тельца), Х пары (аортальное тельце), в составе Х пары поступает информация от механорецепторов растяжения легких (РРЛ);

• выход из дорзальной дыхательной группы обеспечивает активацию мотонейронов спинного мозга, преимущественно С₃ – С₅ при спокойном дыхании;

• механизмы ритмогенеза: существует два основных направления теорий ритмогенеза дорзальной группы дыхательных нейронов: а) в соответствии с первым возбуждением так называемых клеток условного водителя ритма синхронизируется с фазами дыхательного цикла; ритмичная активность сохраняется в этих клетках при нарушении синаптических связей между ними; б) в соответствии с альтернативными теориями отдельных пейсмейкерных клеток не существует, скорее всего, среди основных дыхательных нейронов есть группы нейронов, среди которых объединенный импульсный паттерн вызывает вдох и выдох – колебательный дыхательных контур.

2) Вентральная дыхательная группа нейронов (ВДГ) расположена в вентролатеральной части продолговатого мозга вблизи двойного ядра; здесь находятся как инспираторные, так и экспираторные нейроны:

• почти не активна при спокойном дыхании;

• активируется во время физической нагрузки, получая импульсы от дорзальных инспираторных нейронов, когда их активность увеличивается;

• импульсы от инспираторных (во время усиленного вдоха) и экспираторных (во время усиленного выдоха) нейронов поступают к мотонейронам грудных сегментов спинного мозга, что приводит к сокращению преимущественно вспомогательных дыхательных мышц;

• не активна при спокойном дыхании;

• активируется во время физической нагрузки, получая импульсы от дорзальных инспираторных нейронов, когда их активность увеличивается;

• импульсы от инспираторных (во время усиленного вдоха) и экспираторных (во время усиленного выдоха) нейронов поступают к мотонейронам грудных сегментов спинного мозга, что приводит к сокращению преимущественно вспомогательных дыхательных мышц.

3) Пневмотаксический центр(ПТЦ) расположен в клювовиднолатеральной части варолиевого моста:

• тормозит вдох, влияя на инспираторные нейроны дорзальной дыхательной группы (ДДГ)

• регулирует ДО и частоту дыхания и тем самым обеспечивает приспособление глубины и ритма дыхания к физиологическому состоянию организма, его поведения.

4) Апнейстический центр расположен в нижней части моста:

стимулирует вдох, вызывая глубокий и длительный вдох. Его роль можно обнаружить в эксперименте только после перерезки обоих блуждающих нервов и нарушения связи пневмотаксического центра с дорзальными дыхательными нейронами.

Роль коры головного мозга: дыхание регулируется сознательно, человек может делать гипервентиляцию или гиповентиляцию, задерживать дыхание во время разговора, пения и другое. Дыхание регулируется произвольно при участии нейронов коры головного мозга; в этом случае информация от высших отделов ЦНС поступает к мотонейронам дыхательных мышц вне локального дыхательного центра: “Высшие отделы ЦНС”→ “мотонейроны спинного мозга” → “дыхательные мышцы”.