Механизм первого вдоха новорожденного.
У родившегося ребенка после перевязки пуповины прекращается газообмен через пупочные сосуды, контактирующие в плаценте с кровью матери. В крови новорожденного накапливается углекислый газ, который, так же как и недостаток кислорода, гуморально возбуждает его дыхательный центр и вызывает первый вдох.
Рефлекторная регуляциядыхания осуществляется постоянными и непостоянными рефлекторными влияниями на функцию дыхательного центра.
А. Постоянные рефлекторные влияниявозникают в результате раздражения следующих рецепторов:
1) механорецепторов альвеол-рефлекс Э.Геринга-И.Брейера (1868);
2) механорецепторов корня легкого и плевры - плевропульмональный рефлекс;
3) хеморецепторов сонных синусов - рефлекс К.Гейманса (1930); 4) проприорецепторов дыхательных мышц.
Рефлекс Э.Геринга—И.Брейера называют рефлексом торможения вдоха при растяжении легких. Суть его: при вдохе в легких возникают импульсы, рефлекторно тормозящие вдох и стимулирующие выдох, а при выдохе - импульсы, рефлекторно стимулирующие вдох. Он является примером регуляции по принципу обратной связи. Перерезка блуждающих нервов выключает этот рефлекс, дыхание становится редким и глубоким. У спинального животного, у которого произведена перерезка спинного мозга на границе с продолговатым, после исчезновения спинального шока дыхание и температура тела не восстанавливаются совсем.
Плевропульмональный рефлекс возникает при возбуждении механорецепторов легких и плевры при растяжении последних. В конечном итоге он изменяет тонус дыхательных мышц, увеличивая или уменьшая дыхательный объем легких.
Рефлекс К.Гейманса заключается в рефлекторном усилении дыхательных движений при повышении напряжения СО2 в крови, омывающей сонные синусы.
К дыхательному центру постоянно поступают нервные импульсы от проприорецепторов дыхательных мышц, которые при вдохе тормозят активность нейронов вдоха и способствуют наступлению выдоха.
Б. Непостоянные рефлекторные влиянияна активность дыхательного центра связаны с возбуждением экстеро- и интерорецепторов:
- слизистой оболочки верхних дыхательных путей;
- температурных и болевых рецепторов кожи;
- проприорецепторов скелетных мышц.
Например, при вдыхании аммиака, хлора, дыма и т.д. наблюдается рефлекторный спазм голосовой щели и задержка дыхания; при раздражении слизистой оболочки носа пылью - чихание; гортани, трахеи, бронхов -кашель.
Кора большого мозга, посылая импульсы к дыхательному центру, принимает активное участие в регуляции нормального дыхания. Именно благодаря коре осуществляется приспособление дыхания при разговоре, пении, спорте, трудовой деятельности человека. Она участвует в выработке условных дыхательных рефлексов, в изменении дыхания при внушении и т.д. Так, например, если человеку, находящемуся в состоянии гипнотического сна, внушить, будто он выполняет тяжелую физическую работу, дыхание усиливается, несмотря на то, что он продолжает оставаться в состоянии полного физического покоя.
По М.В.Сергиевскому регуляция активности дыхательного центра представлена тремя уровнями.
Первый уровень регуляции активности дыхательного центра включает спинной мозг. В нем располагаются центры диафрагмальных и межреберных нервов, обусловливающие сокращение дыхательных мышц. Этот уровень регуляции не может обеспечивать ритмичную смену фаз дыхательного цикла, так как афферентные импульсы от дыхательного аппарата, минуя спинной мозг, направляются непосредственно в продолговатый мозг.
Второй уровень регуляции активности дыхательного центра объединяет продолговатый мозг. Здесь находится дыхательный центр, который воспринимает и перерабатывает различные афферентные импульсы от дыхательного аппарата и рефлексогенных сосудистых зон. Этот уровень обеспечивает ритмичную смену фаз дыхания и активность спинномозговых мотонейронов, аксоны которых иннервируют дыхательную мускулатуру.
Третий уровень регуляции активности дыхательного центра объединяет верхние отделы головного мозга, включая кору. Этот уровень обеспечивает адекватное приспособление дыхания к изменяющимся условиям окружающей среды.