Aktivita dychového centra. Chemická regulácia dýchania

Doteraz sme sa zaoberali základné mechanizmy, ktoré spôsobujú výskyt inšpiračné a expiračné, ale rovnako tak je dôležité vedieť, ako zmeniť intenzitu signálov, ktoré regulujú vetranie podľa potrieb organizmu. Napríklad, pri ťažkej fyzickej práce rýchlosti spotreby kyslíka a tvorby oxidu uhličitého je často zvýšená 20 krát v porovnaní so zvyškom, ktorý vyžaduje zodpovedajúce zvýšenie pľúcnej ventilácie. Zvyšok tejto kapitoly je venovaná regulácii vetranie v závislosti na úrovni potrieb tela.

Najvyšším cieľom je udržať dýchanie správnej koncentrácie kyslíka, oxid uhličitý a vodíkových iónov v tkanivách. Našťastie, respiračné aktivita je veľmi citlivý na zmeny v týchto ukazovateľoch.

nadbytok oxidu uhlíkové alebo vodíkové ióny v krvi hlavne pôsobí priamo na dýchacieho centra, čo spôsobuje výrazné zvýšenie inšpiratívneho a exspiračného motorových signály do dýchacích svalov.

Kyslík, naopak nemá žiadny významný priamy vplyv na dýchacie centrum v mozgu pre reguláciu dýchanie. Namiesto toho sa v prvom rade pôsobí na periférne chemoreceptory nachádzajúcich sa v krkaviciach a aortálnych krviniek, a tie zase odovzdá zodpovedajúce signál prostredníctvom nervov do dychového centra pre reguláciu dýchanie na tejto úrovni.
Najprv sme diskutovali stimuláciu dychového centra s oxidom uhličitým a vodíkové ióny.

Chemosenzitivita dýchacieho stredovej oblasti. Doteraz sme sa zaoberali hlavne funkcie troch zón dýchacieho centra: chrbtová respiračné skupina neurónov ventrálního respiračných neurónov v skupine a pnevmotaksi-agentúrne centra. Predpokladá sa, že tieto zmeny v koncentračnej zóne oxidu uhličitého alebo vodíkových iónov nemajú priamy účinok. Tam je ďalšia oblasť neurónov, tzv chemosenzitivita zóna, ktorá je dvojstranne a leží pod ventrálnej povrch predĺženej miechy do hĺbky 0,2 mm. Táto oblasť je veľmi citlivý ako na zmeny pCO2, a na zmeny v koncentrácii vodíkových iónov a následne vybudí iných častí dýchacieho centra.

zmyslový neuróny chemosensitivity zóny obzvlášť citlivé na ióny vodoroda- považované, že vodíkové ióny môžu byť len dôležité, aby tieto neuróny priamy stimul. Ale ióny vodíka nie je ľahké prekonať bariéru medzi krvou a mozgom, takže krv zmeny v koncentrácii vodíkových iónov majú podstatne menšiu schopnosť stimulovať chemosensitivity neurónov, ako sú zmeny koncentrácie oxidu uhličitého v krvi, a to napriek skutočnosti, že oxid uhličitý stimuluje neuróny nepriamo tým, že spôsobí prvá zmena koncentrácia vodíkových iónov.

priamy stimulačný Vplyv oxidu uhličitého neuróny chemosenzitivity plochu mierne, ale má silný nepriamy vplyv. Po pridaní vody k oxidu uhličitého v tkanivách formy kyseliny uhličitej, sa odlúči do vodíkové ióny a vodíkové ióny bikarbonata- dýchanie silný priamy stimulačný účinok.

obsahoval oxidu uhličitého v krvi stimuluje neuróny chemosensitivity silnejšie ako sú vodíkové ióny, ako bariéra medzi krvou a mozgom nízke priepustnosti pre ióny vodíka a oxidu uhličitého cez ňu prechádza takmer bez prekážok. V dôsledku toho, akonáhle je krv PCO2 stúpa, stúpa v intersticiálnej tekutine medulla oblongata, a v mozgovomiechovom moku. V týchto kvapalín, oxid uhličitý ihneď reaguje s vodou, a nových vodíkových iónov. Paradox: s rastúcou koncentráciou oxidu uhličitého v krvi v chemosenzitivity dýchacích zóny medulla oblongata majú viac vodíkových iónov, ako keď je koncentrácia vodíkových iónov v krvi. V dôsledku toho, keď je koncentrácia oxidu uhličitého v krvi dychového centra aktivity prudko zmení. Potom sa vrátime do kvantitatívnej analýzy tejto skutočnosti.

znižovanie stimul vplyv oxidu uhličitého Po prvých 1 -2 dni. Stimulácia dychového centra oxidu uhličitého je v priebehu prvých niekoľkých hodín po počiatočnom zvýšení jeho vysokej koncentrácii, a potom je na ďalšie 1-2 dni postupné zníži na 1/5 pôvodného vzostupe. Časť tohto zníženia je spôsobené prácou obličiek, hľadá po počiatočnom vzostupe koncentrácie vodíkových iónov (v dôsledku zvyšujúcej sa koncentrácie oxidu uhličitého), k normalizácii tohto parametra.

K tomu, obličky pracujú na zvýšení množstvo hydrogénuhličitanu v krvi, ktoré sú pripojené k vodíkových iónov v krvi a mozgovomiechovom moku, čím sa zníži ich na koncentráciu vodíkových iónov. Ešte väčší význam má skutočnosť, že v niekoľkých hodín hydrogenuhličitanová ióny difundujú pomaly cez bariéry medzi krvou a mozgom, krvou a mozgovomiechovom moku a sú spojené s vodíkovými iónmi priamo okolo dýchacích neurónov, zníženie koncentrácie vodíkových iónov takmer k normálu. To znamená, že zmena koncentrácie oxidu uhličitého má silný regulačný účinok na okamžité impulsaciu dychového centra a trvalý účinok po niekoľkých dňoch prispôsobení by bolo slabé.

Obrázok s približnou presnosťou To ukazuje účinok pH a PCO2 krvi na alveolárna ventiláciu. Poznámka výrazný zvýšenie ventilácie v dôsledku zvýšenej pCO 2 v normálnom rozsahu medzi 35 a 75 mm Hg. Art.

To dokazuje, že je veľmi dôležité zmeny koncentrácie oxidu uhličitého v oblasti regulácie dýchania. Naproti tomu, zmena pH krvi v rozmedzí 7,3-7,5 normálnom dýchanie spôsobí zmenu 10 krát minimálna.