Aktivita dechového centra. Chemická regulace dýchání

Dosud jsme se zabývali základní mechanismy, které způsobují výskyt inspirační a expirační, ale stejně tak je důležité vědět, jak změnit intenzitu signálů, které regulují větrání podle potřeb organismu. Například, při těžké fyzické práce rychlosti spotřeby kyslíku a tvorby oxidu uhličitého je často zvýšená 20 krát ve srovnání se zbytkem, který vyžaduje odpovídající zvýšení plicní ventilace. Zbytek této kapitoly je věnována regulaci větrání v závislosti na úrovni potřeb těla.

Nejvyšším cílem je udržet dýchání správné koncentrace kyslíku, oxid uhličitý a vodíkových iontů v tkáních. Naštěstí, respirační aktivita je velmi citlivý na změny v těchto ukazatelích.

nadbytek oxidu uhlíkové nebo vodíkové ionty v krvi hlavně působí přímo na dýchacího centra, což způsobuje výrazné zvýšení inspiračního a exspiračního motorových signály do dýchacích svalů.

Kyslík, naopak nemá žádný významný přímý vliv na dýchací centrum v mozku pro regulaci dýchání. Namísto toho se v první řadě působí na periferní chemoreceptory nacházejících se v krkavice a aortálních krvinek, a ty zase předá odpovídající signál prostřednictvím nervů do dechového centra pro regulaci dýchání na této úrovni.
Nejprve jsme diskutovali stimulaci dechového centra s oxidem uhličitým a vodíkové ionty.

Chemosenzitivita dýchacího středové oblasti. Doposud jsme se zabývali hlavně funkce tří zón dýchacího centra: hřbetní respirační skupina neuronů ventrálního respiračních neuronů ve skupině a pnevmotaksi-agenturní centra. Má se za to, že tyto změny v koncentrační zóny oxidu uhličitého nebo vodíkových iontů nemá přímý účinek. Tam je další oblast neuronů, tzv chemosenzitivita zóna, která je dvoustranně a leží pod ventrálním povrchu prodloužené míchy do hloubky 0,2 mm. Tato oblast je velmi citlivý jak na změny pCO2, a na změny v koncentraci vodíkových iontů a následně vybudí jiných částí dýchacího centra.

smyslový neurony chemosensitivity zóny zvláště citlivé na ionty vodoroda- považovány, že vodíkové ionty mohou být pouze důležité, aby tyto neurony přímý stimul. Ale ionty vodíku není snadné překonat bariéru mezi krví a mozkem, takže krev změny v koncentraci vodíkových iontů mají podstatně menší schopnost stimulovat chemosensitivity neuronů, než jsou změny koncentrace oxidu uhličitého v krvi, a to navzdory skutečnosti, že oxid uhličitý stimuluje neurony nepřímo tím, že způsobí první změna koncentrace vodíkových iontů.

přímý stimulační Vliv oxidu uhličitého neurony chemosenzitivity plochu mírně, ale má silný nepřímý vliv. Po přidání vody k oxidu uhličitého v tkáních formy kyseliny uhličité, se odloučí do vodíkové ionty a vodíkové ionty bikarbonata- dýchání silný přímý stimulační účinek.

obsahoval oxidu uhličitého v krvi stimuluje neurony chemosensitivity silnější než jsou vodíkové ionty, jako bariéra mezi krví a mozkem nízké propustnosti pro ionty vodíku a oxidu uhličitého skrze ni prochází téměř bez překážek. V důsledku toho, jakmile je krev PCO2 stoupá, stoupá v intersticiální tekutině medulla oblongata, a v mozkomíšním moku. V těchto kapalin, oxid uhličitý ihned reaguje s vodou, a nových vodíkových iontů. Paradox: s rostoucí koncentraci oxidu uhličitého v krvi v chemosenzitivity dýchacích zóny medulla oblongata mají více vodíkových iontů, než když je koncentrace vodíkových iontů v krvi. V důsledku toho, když je koncentrace oxidu uhličitého v krvi dechového centra aktivity prudce změní. Pak se vrátíme do kvantitativní analýzy této skutečnosti.

snižování stimul vliv oxidu uhličitého Po prvních 1 -2 dny. Stimulace dechového centra oxidu uhličitého je v průběhu prvních několika hodin po počátečním zvýšení jeho vysoké koncentraci, a pak je na další 1-2 dny postupné sníží na 1/5 původního vzestupu. Část tohoto snížení je způsobeno prací ledvin, hledá po počátečním vzestupu koncentrace vodíkových iontů (v důsledku zvyšující se koncentrace oxidu uhličitého), k normalizaci tohoto parametru.

K tomu, ledviny pracují na zvýšení množství hydrogenuhličitanu v krvi, které jsou připojeny k vodíkových iontů v krvi a mozkomíšním moku, čímž se sníží jejich na koncentraci vodíkových iontů. Ještě větší význam má skutečnost, že v několika hodin hydrogenuhličitanové ionty difundují pomalu přes bariéry mezi krví a mozkem, krvi a mozkomíšním moku a jsou spojeny s vodíkovými ionty přímo kolem dýchacích neuronů, snížení koncentrace vodíkových iontů téměř k normálu. To znamená, že změna koncentrace oxidu uhličitého má silný regulační účinek na okamžité impulsaciu dechového centra a trvalý účinek po několika dnech přizpůsobení by bylo slabé.

Obrázek s přibližnou přesností To ukazuje účinek pH a PCO2 krve na alveolární ventilaci. Poznámka výrazný zvýšení ventilace v důsledku zvýšené pCO 2 v normálním rozsahu mezi 35 a 75 mm Hg. Art.

To dokazuje, že je velmi důležité změny koncentrace oxidu uhličitého v oblasti regulace dýchání. Naproti tomu, změna pH krve v rozmezí 7,3-7,5 normálním dýchání způsobí změnu 10 krát minimální.