Регуляція Дихання

Потреба організму в кисні під час спокою та при роботі неоднакова; тому частота і глибина дихання повинні автоматично змінюватися, пристосовуючись до умов, що змінюються. Під час м'язової роботи споживання кисню м'язами та іншими тканинами може зрости у 4-5 разів. Для дихання необхідно узгоджене скорочення безлічі окремих м'язів; цю координацію здійснює дихальний центр - спеціальна група клітин, що лежить в одному з відділів головного мозку, що називається довгастим мозком.

З цього центру до діафрагми та міжреберних м'язів ритмічно посилаються залпи імпульсів, що викликають регулярне та координоване скорочення відповідних м'язів кожні 4-5 сек. За звичайних умов дихальні рухи відбуваються автоматично, без контролю нашої волі. Але коли нерви, що йдуть до діафрагми (діафрагмальні нерви) та міжреберних м'язів, перерізані або пошкоджені (наприклад, при дитячому паралічі), дихальні рухи відразу припиняються.

Звичайно, людина може довільно змінювати частоту та глибину дихання; він може навіть деякий час зовсім не дихати, але він не в змозі затримати дихання на такий тривалий час, щоб це завдало скільки-небудь істотної шкоди: автоматичний механізм набуває чинності і викликає вдих. Звичайно виникає питання: чому дихальний центр періодично посилає залпи імпульсів? За допомогою низки експериментів було встановлено, що якщо зв'язки дихального центру з усіма іншими частинами головного мозку перервані, тобто якщо перерізані чутливі нерви та шляхи, що йдуть від вищих мозкових центрів, то дихальний центр посилає безперервний потік імпульсів та м'язи, що беруть участь у диханні. скоротившись, залишаються в скороченому стані.

Таким чином, дихальний центр, наданий самому собі, викликає повне скорочення м'язів, що беруть участь у диханні. Якщо, проте, або чутливі нерви, або шляхи, що від вищих мозкових центрів, залишилися непошкодженими, то дихальні рухи продовжують відбуватися нормально. Це означає, що для нормального дихання необхідне періодичне гальмування дихального центру, щоб він припиняв посилку імпульсів, що викликають скорочення м'язів.

Подальші експерименти показали, що пневмотаксичний центр, що лежить в середньому мозку (фіг. :,268), разом з дихальним центром утворюють «круговий шлях, що реверберує», який і служить основою регулювання частоти дихання.

Крім того, розтягування стінок альвеол під час вдиху стимулює нервові клітини, що знаходяться в цих стінках, чутливі до тиску, і ці клітини посилають у головний мозок імпульси, що гальмують дихальний центр, що призводить до видиху. Дихальний центр стимулюють або гальмують також імпульси, що приходять до нього багатьма іншими нервовими шляхами. Сильний біль у будь-якій частині тіла викликає рефлекторне почастішання дихання.

Крім того, у слизовій оболонці гортані та глотки є рецептори, які при їх роздратуванні посилають у дихальний центр імпульси, що гальмують дихання. Це важливі захисні пристрої. Коли будь-який дратівливий газ, наприклад аміак або пари сильних кислот, входить у дихальні шляхи, він стимулює рецептори гортані, які посилають у дихальний центр гальмівні імпульси, і ми мимоволі «перехоплює дихання»; завдяки цьому шкідлива речовина не проникає у легені.

Так само, коли в горло випадково потрапляє їжа, вона дратує рецептори в слизовій оболонці цього органу, змушуючи їх посилати гальмівні імпульси в дихальний центр. Дихання миттєво зупиняється, і їжа не входить у легені, де б вона могла пошкодити ніжний епітелій. Під час м'язової роботи частота та глибина дихання повинні зростати, щоб задовольнити підвищену потребу організму в кисні та попередити накопичення вуглекислоти.

Концентрація вуглекислоти в крові є головним фактором, що регулює дихання. Підвищений зміст кут