Activitatea centrului respirator. reglementarea chimică a respirației

Până în prezent, am discutat mecanismele de bază care cauzează apariția de inspirator și expirator, dar este la fel de important să știe cum să schimbe intensitatea semnalelor care reglementează ventilația în funcție de necesitățile organismului. De exemplu, în timpul ratei grele de lucru fizică a consumului de oxigen și formarea de dioxid de carbon este adesea crescut de 20 de ori în comparație cu restul, ceea ce necesită o creștere corespunzătoare a ventilației pulmonare. Restul acestui capitol este consacrat reglementării de ventilație în funcție de nivelul de nevoile organismului.

Nivel Scopul este de a menține respirație Concentrațiile adecvate de oxigen, dioxid de carbon și ioni de hidrogen în țesuturi. Din fericire, activitatea respiratorie este foarte sensibil la schimbările din acești indicatori.

Dioxid excesul ioni de carbon sau hidrogen în sânge în principal, funcționează în mod direct asupra centrului respirator, determinând o creștere semnificativă a semnalelor motorii inspiratorii și expiratorii la mușchii respiratorii.

Oxigenul, dimpotrivă, nu are nici o semnificativă directă efect asupra centrului respirator al creierului pentru reglarea respirației. În schimb, acționează în principal pe Chemoreceptors periferice situate în carotida și globulelor aortice, iar cele la rândul lor, transmit semnale adecvate prin intermediul nervilor la centrul respirator pentru reglarea respirației la acest nivel.
Vom discuta mai întâi stimularea centrului respirator cu ioni de dioxid de carbon și hidrogen.

Chemosensitivity din zona centrului respirator. Până în prezent, am considerat în principal, funcțiile cele trei zone ale centrului respirator: grupul respirator dorsală a neuronilor din neuronii ventral grup respiratorii si centru pnevmotaksi-agenție. Se crede că aceste modificări în zona concentrației de dioxid de carbon sau ionii de hidrogen nu au nici un efect direct. Există o zonă suplimentară de neuroni, numite zone chemosensitivity care este bilateral și se află sub suprafața ventrală a bulbul rahidian la adâncimea de 0,2 mm. Această zonă este foarte sensibil atât la schimbările din PCO2 și la schimbările în concentrația ionilor de hidrogen și, la rândul lor excită alte părți ale centrului respirator.

senzorial neuroni zona chemosensitivity deosebit de sensibili la ionii vodoroda- considera ca ionii de hidrogen poate fi singurul important pentru acești neuroni stimul direct. Dar, ionii de hidrogen nu este ușor de a depăși bariera dintre sange si creier, astfel încât modificările sanguine în concentrația ionilor de hidrogen au semnificativ mai putin capacitatea de a stimula neuronii chemosensitivity decât modificări ale concentrației de dioxid de carbon în sânge, în ciuda faptului că dioxidul de carbon stimulează neuronii indirect prin provocarea primă schimbare concentrația ionilor de hidrogen.

directă stimulatorie Influența dioxidului de carbon neuronii zona chemosensitivity ușor, dar are un efect indirect puternic. După adăugarea de apă la dioxidul de carbon din țesuturi forme de acid carbonic, disociază în ioni de hidrogen și ioni de hidrogen au respirație bikarbonata- puternic efect de stimulare directă.

conținut dioxidul de carbon din sange stimulează neuronii chemosensitivity mai puternici decât sunt ionii de hidrogen, ca o barieră între sînge și permeabilitate scăzută a creierului pentru ionii de hidrogen și dioxid de carbon trece prin ea aproape nestingherit. Prin urmare, de îndată ce pCO2 din sânge crește, se ridică în lichidul interstițial al bulbul rahidian, și în lichidul cefalorahidian. In aceste lichide, dioxidul de carbon reacționează imediat cu apă și noi ioni de hidrogen. Un paradox: cu creșterea concentrației de dioxid de carbon în sânge în chemosensitivity zonei respiratorii a medulla oblongata au mai mulți ioni de hidrogen decât atunci când concentrația de ioni de hidrogen în sânge. Ca urmare, atunci când concentrația de dioxid de carbon din sange activitatii centrului respirator schimba brusc. Apoi ne întoarcem la analiza cantitativă a acestui fapt.

reducerea stimul influența dioxidului de carbon după primele 1 -2 zile. Stimularea centrului respirator de dioxid de carbon este ridicat in primele ore ale creșterii inițiale a concentrației sale, iar apoi este pentru următoarele 1-2 zile scăderi treptate 1/5 din creșterea inițială. O parte din această reducere este cauzată de activitatea rinichilor, căutând după creșterea inițială a concentrației de ioni de hidrogen (ca rezultat al creșterii concentrației de dioxid de carbon) pentru a normaliza acest parametru.

Pentru a face acest lucru, rinichii lucrează în direcția creșterii cantitatea de bicarbonat din sânge, care sunt atașate la ionii de hidrogen din sange si lichidul cefalorahidian, reducându-le astfel la o concentrație de ioni de hidrogen. Și mai mare importanță este faptul că, în câteva ore ioni bicarbonat difuzează încet prin bariere între sânge și creier, sânge și lichidul cefalorahidian și sunt conectate cu ionii de hidrogen direct în jurul neuronilor respiratorii, reducerea concentrației ionilor de hidrogen aproape la normal. Astfel, modificarea concentrației de dioxid de carbon, are un efect de reglare puternic asupra centrului impulsaciu respirator imediat și efect de durată după câteva zile de adaptare ar fi slab.

Cifra cu o precizie aproximativă Acesta arată efectul pH-ului și a PCO2 sângelui pe ventilație alveolară. Notă pronunțată îmbunătățirea ventilației datorită creșterii pCO2 în intervalul normal între 35 și 75 mm Hg. Art.

Aceasta demonstrează importanța deosebită modificări ale concentrațiilor de dioxid de carbon în reglarea respirației. În contrast, modificarea pH-ului sanguin în intervalul 7,3-7,5 respirație normală produce o schimbare de 10 ori minimă.