Aktivnost respiratornog centra. Hemijska regulacija disanja

Do sada smo razgovarali osnovnih mehanizama koji uzrokuju pojava inspiratornog i izdisajni, ali je jednako važno znati kako promijeniti intenzitet signala koji reguliraju ventilaciju prema potrebama organizma. Na primjer, za vrijeme teškog fizičkog rada stopa potrošnje kisika i stvaranja ugljičnog dioksida često povećan 20 puta u odnosu na ostatak, što zahtijeva odgovarajuće povećanje plućne ventilacije. Ostatak ovog poglavlja posvećen je regulisanje ventilacije u zavisnosti od nivoa potreba organizma.

Najviši cilj je zadržati disanje odgovarajuće koncentracije kisika, ugljen-dioksida i jona vodonika u tkivima. Na sreću, respiratorna aktivnost je vrlo osjetljiva na promjene u ovim pokazateljima.

višak dioksid ugljen ili jona vodonika u krvi uglavnom djeluje direktno na centar za disanje, što je dovelo do značajnog povećanja inspiratorni i izdisajni motornih signale mišićima diše.

Kisik, naprotiv, nema značajnog direktnog uticati na centar za disanje u mozgu za regulaciju disanja. Umjesto toga, djeluje prvenstveno na periferne hemoreceptori nalazi u karotidne i aorte zrnca, a oni zauzvrat prenose odgovarajuće signale kroz živce do respiratorni centar za regulaciju disanja na ovom nivou.
Prvo smo razgovarali o stimulaciji respiratornog centra sa ugljen-dioksida i ione vodika.

Chemosensitivity respiratornog centra područje. Do sada smo razmatrali uglavnom funkcije tri zone respiratornog centra: leđnog respiratorni grupu neurona ventralne respiratornih grupa neurona i pnevmotaksi agencija centar. Smatra se da su ove promjene u zoni koncentracija ugljen-dioksida ili jona vodonika nemaju direktan učinak. Postoji dodatna zona neurona, pod nazivom chemosensitivity zoni koja je bilateralno i nalazi se pod ventralne površine produžene leđne moždine na dubini od 0,2 mm. Ovo područje je vrlo osjetljiva i na promjene u pCO2, i na promjene u koncentraciji jona vodonika i zauzvrat uzbuđuje drugim dijelovima respiratornog centra.

čulni Neuroni chemosensitivity zone posebno osjetljive na ione vodoroda- smatra da jona vodonika može biti važno samo za ove neurona direktno stimulansa. Ali ioni vodika nije lako prevladati barijeru između krvi i mozga, tako da je krv promjene u koncentraciji jona vodonika imaju znatno manje mogućnosti za stimulaciju chemosensitivity neurona nego promjene u koncentraciji ugljičnog dioksida u krvi, bez obzira na činjenicu da je ugljen-dioksid stimulira neurone indirektno izaziva Prva promjena koncentracija jona vodonika.

direktan stimulativne utjecaj ugljičnog dioksida Neuroni chemosensitivity područje malo, ali ima snažan indirektan efekt. Nakon toga vode na ugljen dioksida u tkivima oblicima ugljene kiseline, disocira jona vodonika i vodika joni imaju bikarbonata- disanje snažan direktan uticaj stimulativan.

sadržane ugljen-dioksida u krvi stimulira neurona chemosensitivity jači nego što su ioni vodika, kao barijeru između krvi i mozga niske propusnosti za ione vodika i ugljičnog dioksida prolazi kroz gotovo nesmetano. Shodno tome, čim pCO2 u krvi raste, ona raste u intersticijalnoj fluida produžene leđne moždine, a u likvoru. U ovim tečnosti, ugljen-dioksid reagira odmah s vodom, i nove ione vodika. A paradoks: s povećanjem koncentracije ugljičnog dioksida u krvi u chemosensitivity respiratornog zone produžene leđne moždine imaju više jona vodonika od kada je koncentracija jona vodonika u krvi. Kao rezultat toga, kada je koncentracija ugljičnog dioksida u krvi respiratornog centra aktivnost naglo promijeniti. Onda smo se vratili u kvantitativnoj analizi ove činjenice.

smanjenje stimulans utjecaj ugljičnog dioksida nakon prvih 1 -2 dana. Stimulacija respiratornog centra ugljen-dioksida je visoka u prvih nekoliko sati od prvog povećanja njegove koncentracije, a onda je u narednih 1-2 dana postepeno smanjuje na 1/5 početnog rasta. Dio ovog smanjenja je uzrokovano rad bubrega, tražeći nakon početnog porasta koncentracije jona vodonika (kao rezultat povećanja koncentracije ugljičnog dioksida) za normalizaciju ovaj parametar.

Da biste to učinili, bubrezi rade na povećanju iznos bikarbonata u krvi, koji su priključeni na jona vodonika u krvi i likvora, čime im se smanjuje do koncentracije jona vodonika. Još veće važnosti je činjenica da je u nekoliko sati bikarbonata iona difuzno polako kroz barijere između krvi i mozga, krvi i likvora i povezani su sa iona vodika direktno oko respiratornog neurona, smanjenje koncentracije jona vodonika skoro u normalu. Dakle, promjene u koncentraciji ugljičnog dioksida ima snažan regulacionog učinak na neposrednom impulsaciu respiratorni centar i trajan učinak nakon nekoliko dana adaptacije će biti slab.

Figura približne preciznost To pokazuje učinak pH i pCO2 u krvi na alveolarne ventilacije. Napomena izgovara poboljšanje ventilacije zbog povećanog pCO2 u normalnom rasponu između 35 i 75 mm Hg. Art.

Ovo pokazuje veliku važnost promjene u koncentraciji ugljičnog dioksida u regulaciji disanja. Nasuprot tome, promjene u pH krvi u rasponu od 7,3-7,5 normalno disanje uzrokuje promjenu 10 puta minimalne.