10.4.4. Роль надмостовых структур
Центральный дыхательный механизм
мозгового ствола и его афферентные системы обеспечивают поддержание легочной
вентиляции, адекватной уровню газообмена в тканях организма, т. е. выполняют гомеостатическую
функцию. Вместе с тем дыхательные мышцы (за исключением диафрагмы)
участвуют в локомоторных актах, поддержании позы, голосообразовании. Поэтому
нейрональные структуры спинного и продолговатого мозга, управляющие
респираторной мускулатурой, находятся под контролем вышележащих центров
надмостового (супрапонтинного) уровня — мозжечка, среднего и промежуточного
мозга, больших полушарий.
Важное значение имеет влияние этих
центров в регуляции дыхания, связанной с двигательной активностью организма.
Так, собаки с удаленными полушариями мозга почти нормально дышат в покое, но
при ходьбе их дыхание нарушается. Особую роль играет кортикальная регуляция
дыхания у человека. Это связано прежде всего с участием дыхательного аппарата в
речевой функции. Известно, что человек может управлять дыханием произвольно.
Это позволяет ему менять частоту и глубину дыхания и даже задерживать его.
Однако длительность произвольного апноэ ограничена: как только напряжение
накапливающегося в крови CO2 достигает определенного уровня,
сильное возбуждение хеморецепторов (императивный стимул) выводит дыхание из—под
произвольного контроля и дыхательные движения возобновляются.
Таким образом, центральный
дыхательный механизм жестко ограничивает вмешательство в регуляцию дыхания со
стороны супрапонтинных структур, охраняя жизненно важную гомеостатическую,
газообменную функцию дыхательной системы.
Однако у бодрствующего человека после произвольной гипервентиляции
легких полной остановки дыхания обычно не происходит, хотя в этих условиях
практически выключается хеморецепторная стимуляция:
сказывается модулирующее влияние
коры мозга, которое предотвращает наступление апноэ в случае неожиданного
прекращения адекватной стимуляции дыхательного центра.
Участие высших отделов ЦНС в
регуляции дыхания человека проявляется в неприятных ощущениях одышки (диспноэ),
которые возникают у него при непомерных функциональных нагрузках на кардио—респираторную
систему, например при тяжелой мышечной работе, особенно при сочетании с
увеличенным сопротивлением дыханию. В условиях патологии одышка служит одним из
признаков дыхательной недостаточности. Общая схема механизмов, участвующих в
регуляции дыхания, представлена на рис. 10.39.
|
Рис. 10.39 Механизмы, участвующие в регуляции содержания дыхательных
газов в крови |