Презентація на тему: "Регуляція дихання. Дихальні рефлекси"

Регуляція дихання. Дихальні рефлекси .

Принцип регуляції процесу дихання Регуляція дихання забезпечується завдяки негативному зворотному звязку . Негативний зворотний зв'язок складається з трьох основних компонентів: Сенсора –хеморецепторів, що забезпечують гуморальну регулчцію дихання.Інтегруючого сенсора –дихальних центрів заднього мозку –довгастого та моста. Ефектора – дихальних мязів

Нервова регуляція дихання Регуляція дихання здійснюється центральною нервовою системою мимовільно (автоматично) і довільно.

Мимовільне дихання Мимовільне дихання - це будь-яка форма контролю дихання, яка не перебуває під прямим свідомим контролем. Дихання необхідне для підтримки життя, тому воно відбувається, коли довільне дихання неможливе, наприклад, під час сну або при втраті свідомості. Мимовільне дихання також має метаболічні функції, які працюють, навіть коли людина не спить. Воно контролюється дихальними центрами довгастого мозку та мозочком . Ця область мозку контролює також багато мимовільних і метаболічніх процесів інших систем організму, наприклад певні аспекти серцево-судинної функції і мимовільні рухи м'язів .

Центри управління диханням У довгастому мозку розміщена група нервових клітин — дихальний центр, що відповідає за дихальний цикл (вдих-видих) і тому перебуває в постійній ритмічній активності, яка здебільшого здійснюється автоматично. Ритмічні імпульси передаються від дихального центра до дихальних м’язів, забезпечуючи послідовне здійснення вдиху і видиху. Центри управління диханням - це мозкова речовина, яка посилає сигнали м'язам, що беруть участь в диханні і мосту, який контролює частоту дихання. Та хеморецептори: це центральні рецептори в мозковій речовині і периферичні в кровоносних судинах – аорті та сонних артеріях , які виявляють зміни p. H крові і сигналізують в мозкову речовину про потребу в корекції цих змін. Отже, діяльність дихального центру регулюється рефлекторно (імпульсами, що поступають від рецепторів), та гуморально (залежно від хімічного складу крові). Обидва механізми регуляції діють злагоджено і між ними важко провести межу .

Довгастий мозок Довгастий мозок - це головний центр управління диханням. Його основна функція - посилати сигнали дихальним м'язам, які забезпечують процес дихання. У його мозковій речовині є дві області, які контролюють дихання: *Верхня (дорсальна) група нервових вузлів, які стимулюють рухи вдиху і його тривалість – інспіраторний центр *Нижня (вентральна) група нервових вузлів та обидві групи бічних, які стимулюють рухи видиху і збільшують їх силу – експіраторний центр. Частота дихання (хвилинний об'єм) строго контролюється і визначається в першу чергу рівнем вуглекислого газу в крові, що визначається швидкістю метаболізму Мозкова речовина також контролює рефлекси на недихальні руху повітря, такі як рефлекси кашлю і чхання, а також інші рефлекси, такі як ковтання і блювота.

Міст Міст - інший дихальний центр, основною функцією якого є контроль частоти мимовільного дихання. Він має дві основні функціональні області, які виконують цю роль: Апнейстичний центр посилає сигнали для довгих і глибоких вдихів. Він контролює інтенсивність дихання і пригнічується рецепторами розтягування легеневих м'язів на максимальній глибині вдиху, або сигналами з центру пневмотаксіі. Збільшує дихальний обсяг. Пневмотаксичний центр посилає сигнали для придушення вдиху, що дозволяє йому точно контролювати частоту дихання. Його сигнали обмежують активність ді афрагмального нерва і пригнічують сигнали апнейстичного центру. Зменшує дихальний обсяг. Центри апнейстики і пневмотаксії, щоб контролювати частоту дихання - працюють взаємопротилежно . Отже міст, посилає сигнали м'язам, які ініціюють вдих і видих, і контролюють рефлекси не дихальних рухів повітря, таких як кашель і чхання.

Гуморальна регуляція дихання Гуморальна - хеморецепторна регуляція дихання - це форма негативного зворотного зв'язку. Мета цієї системи - підтримувати p. H кровотоку в межах нормального нейтрального діапазону, близько p. H 7,35. Хеморецептори являють собою сенсорні рецептори, які перетворюють хімічний сигнал в потенціал дії. Потенціал дії передається по нервових шляхах в частини мозку, які є центрами інтеграції цього типу зворотного зв'язку. В організмі є багато типів хеморецепторів, але лише деякі з них беруть участь в диханні. Дихальні хеморецептори працюють, визначаючи p. H навколишнього середовища по концентрації іонів водню. Оскільки більша частина вуглекислого газу перетворюється в крові у вугільну кислоту, хеморецептори можуть використовувати p. H крові як спосіб вимірювання рівня вуглекислого газу в крові. Вони реагують на рівень іонів H, бо саме він являється подразником для цих рецепторів і посилають сигнали в дихальні центри мозку, з метою відрегулювати швидкість вентиляції легень, щоб змінити кислотність шляхом збільшення, або зменшення видалення вуглекислого газу, оскількисаме вуглекислий газ пов'язаний з більш високим рівнем іонів водню в крові.

Види хеморецепторів Основними хеморецепторами, які беруть участь в зворотному зв'язку, є: Центральні хеморецептори: вони розташовані на нижній поверхні довгастого мозку і виявляють зміни p. H спинномозкової рідини. З плином часу їх чутливість може зменшитися по причині хронічної гіпоксії (нестачі кисню) і підвищеного вмісту вуглекислого газу. Периферичні хеморецептори: до них відносяться аортальне і каротидне тіла , які виявляють зміни кисню, вуглекислого газу і іонів H в крові. Вони не знижують чутливість і менше впливають на частоту дихання в порівнянні з центральним хеморецепторами.

ЦЕНТРАЛЬНІ ХЕМОРЕЦЕПТОРИ Розміщені на латеральній поверхні до говгастого Мозку. Вони чутливі до змін р. Н ліквору ЦХ – хеморецептори. ПЕРИФЕРИЧНІ ХЕМОРЕЦЕПТОРИ –Синокаротидні і аортальні тільця, чутливі до зниження РО2 крові, підвищення РСО2 крові і зменшення р. Н крові Це - рецептори аварійної сигналізації ,які збуджуються уються в умовах гіпоксії, коли ЦХ вже не функціонують

Інші речовини гуморальної регуляції Вплив на дихальний центр здійснює не лишегазовий склад крові, а й інші хімічні речини. Так гормон адреналін здатний безпосередньо впливати на дихальний центр стимулюючи дихальні рухи. Подібну дію може викликати молочна кислота, яка утворюється під час роботи м’язів. Вона здатна подразнювати хеморецептори в судинах, що також призводить до збільшення частоти та глибини дихання.

Пропріорецепторна регуляція дихання Пропріорецепторна регуляція дихання проявляється у вигляді « Рефлекс роздування Герінга – Брейера», що запобігає надмірному роздування легень . Рецептори легеневого розтягування: сенсорний рецептор, який посилає потенціал дії при виявленні тиску, напруги, розтягування або спотворення. Рецептори легеневого розтягування, присутні в гладких м'язах дихальних шляхів і плеври, реагують на надмірне розтягнення легкого під час великих вдихів. Рефлекс роздування Герінга - Брейера ініціюється стимуляцією рецепторів розтягування. Рефлекс стиснення легень (дефляції) ініціюється стимуляцією рецепторів стиснення визваних цими пропріорецепторами, або дезактивацією рецепторів розтягування, коли легені здуваються. Активація рецепторів розтягування легенів (через блукаючий нерв) призводить до пригнічення інспіраторного стимулу в довгастому мозку і, таким чином, до придушення вдиху і початку видиху. Придушення вдиху важливо для того, щоб видих. Підвищення активності рецепторів розтягування легенів приводить до почастішання пульсу - тахікардія . Циклічне прискорене серцебиття на вдиху називається синусовою аритмією це нормальна циклічне зміна частоти серцевих скорочень і є нормальним явищем в молодості. Синусова аритмія: процес , при якому почастішання пульсу відбувається під час вдиху, але повертається до норми під час видиху.

Довільне дихання Довільне дихання - це будь-який тип дихання, що знаходиться під свідомим контролем. Довільне дихання важливе для вищих функцій, пов'язаних з подачею повітря, таких як голосове управління, або задування свічок. Подібно до того, як нижні функції мимовільного дихання контролюються нижнім мозком, вищі функції довільного дихання контролюються верхнім мозком, а саме частинами кори головного мозку. Серцеві та дихальні гілки блукаючого нерва: блукаючий нерв - це нервовий шлях, який регулює дихання рецепторами розтягування.

Нейронні коркові механізми регуляції дихання Кора головного мозку контролює довільне дихання. До складу первинної моторної кори входить область мозку, яка ініціює всі довільні м'язові рухи, в тому числі дихальні. Це центральна частина Та також а периферична частина - діафрагмальні нерви: набір з двох нервів, по яких нервові імпульси поступають від спинного мозку до діафрагми. Основні механізм роботи кори головного мозку в контролі дихання полягають в слідуючому :*Моторна кора в корі великих півкуль головного мозку контролює довільне дихання (висхідний дихальний шлях).*Довільне дихання може придушуватися аспектами мимовільного дихання, такими, як подразнення хеморецепторів і стресова реакція гіпоталамуса.*Діафрагмальні нерви, блукаючі нерви і задні грудні нерви - основні нерви, які беруть участь в диханні.*Довільне дихання необхідне для виконання більш високих функцій, таких як голосове управління.

Нерви, що використовуються при диханні Є кілька нервів, відповідальних за м'язові функції, які беруть участь в диханні. Є три типи важливих дихальних нервів:*Діафрагмальні нерви: нерви, які стимулюють діяльність діафрагми. Вони складаються з двох нервів, правого і лівого діафрагмального нерва, які проходять через праву і ліву сторони серця відповідно. Це вегетативні нерви.*Блукаючий нерв: іннервує діафрагму, а також руху в гортані і глотці. Він також забезпечує парасимпатичну стимуляцію серця і травної системи. Це головний вегетативний нерв.*Задні грудні нерви: ці нерви стимулюють міжреберні м'язи, розташовані навколо плеври. Вони вважаються частиною більшої групи міжреберних нервів, які стимулюють області грудної клітини і живота. Це соматичні нерви. Ці три типи нервів продовжують передавати сигнал висхідного дихального шляху від спинного мозку, щоб стимулювати м'язи, які виконують руху, необхідні для дихання. Пошкодження будь-якого з цих трьох дихальних нервів може викликати серйозні проблеми, такі як параліч діафрагми, якщо пошкоджені діафрагмальні нерви. Менш серйозні пошкодження можуть викликати роздратування діафрагмальних або блукаючих нервів, що може привести до гикавки.

Механізм регуляція дихання Мимовільна(автоматична) регуляція дихання здійснюється дихальним центром, який сприймає інформацію, що поступає від хеморецепторів та механорецепторів. Дихальний центр звязаний з діафрагмою діафрагмальними і грудними нервами. Головним фактором, що регулює дихання є концентрація вуглекислого газу в крові. Хеморецептори розміщені у великих судинах і реагують на зниження концентрації кисню та підвищення концентрації вуглекислого газу. В них виникають нервові імпульси, які по нервах досягають інспіраторного дихального центра і стимулюють акт вдиху. Від нього через діафрагмальні і міжреберні нерви поступають імпульси на діафрагму і міжреберні мязи. Таким чином стимулюється вдих. У завершальній стадії вдиху, коли легені розтягуються, подразнюються механорецептори, розміщені у дихальних м’язах та легенях. Імпульси, що виникають у механорецепторах, направляються до дихального центру, гальмують центр вдиху і збуджують центр видиху. Від центру видиху імпульси передаються до дихальних м’язів, які починають розслаблюватися. Закінчення видиху рефлекторно стимулює вдих. Довільна регуляція дихання. У регуляції дихання може брати участь кора великих півкуль головного мозку. Людина може довільно (за своїм бажанням) на деякий час затримати дихання, змінити його ритм і глибину.

Особливості регуляції дихання в дитячому віці. На момент народження функціональне формування дихального центра ще не завершилося. Збудливість дихального центра у немовлят є низькою, однак вони характеризуються високою стійкістю до недостачі кисню в повітрі. Чутливість дихального центра до вмісту вуглекислого газу підвищується з віком. В 11 років вже добре виражена можливість пристосування дихання до різних умов життєдіяльності. В період статевого дозрівання відбуваються тимчасові зміни регуляції дихання. Організм підлітка є менш стійким до недостатньої кількості кисню. В міру росту і розвитку потреба в кисні забезпечується вдосконаленням регуляції дихального апарату. Дихання стає більш економним. В міру розвитку кори великих півкуль головного мозку вдосконалюється можливість довільно змінювати дихання — зупиняти дихання або здійснювати максимальну вентиляцію легень. Під час фізичних навантажень молодші школярі не можуть значно змінити глибину дихання і збільшують частоту дихальних рухів. Дихання стає більш частим і ще більш поверхневим, що знижує ефективність вентиляції легень. Організм підлітків швидко досягає максимального рівня споживання кисню але не може довго підтримувати цей процес на високому рівні. Найбільш оптимальним є дихання носом, при якому видих довший за вдих. Одним із головних завдань вчителя є навчити дітей правильно дихати під час ходьби, бігу, фізичної праці.

Регуляція дихання

Дихальні рефлекси є наслідком подразня рецепторів у респіраторному тракті:  Кашлевий рефлекс- складний рефлекторний акт, який є частиною комплексу захисно-очищувальних реакцій органів дихання. Сприяє виведенню подразнюючих агентів з легень і бронхів.  Чхальний рефлекс безумовний рефлекс дихальної захисна реакція організму, що викликається подразненням чутливих нервових закінчень слизової оболонки носа і видаленню пилу, слизу і інших подразнюючих речовин з носової порожнини.  Рефлекс дефляції Герінга-Брейєра. - при роздуванні легені відбувається зменшення дихального обсягу ізбільшення частоти дихання. Іншими словами, рефлекс Херінга-Бройера спрямований на придушення тривалості вдиху і збільшення тривалості видиху). Одночасно і рефлекторно виникає тахікардія (збільшення ЧСС).  Рефлекторне тахіпное -збільшення частоти дихання Бронхоконстрикція- рефлекторне звуження бронхів Дихальні рефлекси