Регулация на дишането

Потребността на организма от кислород по време на почивка и по време на работа не е еднаква; следователно честотата и дълбочината на дишането трябва автоматично да се променят, за да се адаптират към променящите се условия. По време на мускулна работа консумацията на кислород от мускулите и другите тъкани може да се увеличи 4-5 пъти. Дишането изисква координирано свиване на много отделни мускули; тази координация се осъществява от дихателния център - специална група клетки, разположени в една от частите на мозъка, наречена продълговатия мозък.

От този център залпове от импулси се изпращат ритмично към диафрагмата и междуребрените мускули, предизвиквайки редовно и координирано свиване на съответните мускули на всеки 4-5 секунди. При нормални условия дихателните движения се случват автоматично, без контрол от нашата воля. Но когато нервите, отиващи към диафрагмата (диафрагмалните нерви) и междуребрените мускули, са прерязани или повредени (например при детска парализа), дихателните движения незабавно спират.

Разбира се, човек може произволно да променя честотата и дълбочината на дишането; той може дори да не диша за известно време, но не е в състояние да задържи дъха си толкова дълго време, че да причини значителна вреда: автоматичният механизъм влиза в действие и предизвиква вдишване. Естествено възниква въпросът: защо дихателният център периодично изпраща залпове от импулси? Чрез поредица от експерименти беше установено, че ако връзките на дихателния център с всички останали части на мозъка са прекъснати, тоест ако сетивните нерви и пътища, идващи от висшите мозъчни центрове, са прекъснати, тогава дихателният център изпраща непрекъснат поток от импулси и мускулите, участващи в дишането, след свиване остават в свито състояние.

Така дихателният център, оставен на собственото си устройство, предизвиква пълно свиване на мускулите, участващи в дишането. Ако обаче сетивните нерви или пътищата, идващи от висшите мозъчни центрове, останат непокътнати, тогава дихателните движения продължават да се извършват нормално. Това означава, че нормалното дишане изисква периодично инхибиране на дихателния център, така че той да спре да изпраща импулси, които причиняват мускулна контракция.

По-нататъшни експерименти показаха, че пневмотаксичният център, разположен в средния мозък (фиг. :, 268), заедно с дихателния център, образуват „ехтящ кръгов път“, който служи като основа за регулиране на дихателната честота.

В допълнение, разтягането на стените на алвеолите по време на вдишване стимулира чувствителните на натиск нервни клетки, разположени в тези стени, и тези клетки изпращат импулси към мозъка, които инхибират дихателния център, което води до издишване. Дихателният център също се стимулира или потиска от импулси, идващи към него по много други нервни пътища. Силната болка в която и да е част на тялото предизвиква рефлекторно учестяване на дишането.

В допълнение, в лигавицата на ларинкса и фаринкса има рецептори, които при дразнене изпращат импулси към дихателния център, които инхибират дишането. Това са важни устройства за безопасност. Когато някакъв дразнещ газ, като амоняк или силни киселинни пари, навлезе в дихателните пътища, той стимулира рецепторите в ларинкса, които изпращат инхибиторни импулси към дихателния център и ние неволно „поемаме дъха си“; Благодарение на това вредното вещество не прониква в белите дробове.

По същия начин, когато храната случайно попадне в ларинкса, тя дразни рецепторите на лигавицата на този орган, карайки ги да изпращат инхибиращи импулси към дихателния център. Дишането моментално спира и храната не влиза в белите дробове, където може да увреди деликатния епител. По време на мускулна работа честотата и дълбочината на дишането трябва да се увеличат, за да се задоволи повишената нужда на тялото от кислород и да се предотврати натрупването на въглероден диоксид.

Концентрацията на въглероден диоксид в кръвта е основният фактор, регулиращ дишането. Повишено съдържание на въглища