اعتمادًا على حالة الجسم (النوم ، والعمل البدني ، وتغير درجة الحرارة ، وما إلى ذلك) ، يتغير تواتر وعمق التنفس بشكل انعكاسي. تمر أقواس ردود الفعل التنفسية عبر مركز الجهاز التنفسي. ضع في اعتبارك ردود أفعال مثل العطس والسعال.
الغبار أو المواد رائحة نفاذة، الوقوع في تجويف أنفي، تهيج المستقبلات الموجودة في الغشاء المخاطي. ينشأ رد الفعل الدفاعي- العطس - زفير منعكس قوي وسريع من خلال فتحتي الأنف. بفضله ، تتم إزالة المواد المهيجة من تجويف الأنف. المخاط المتراكم في تجويف الأنف أثناء سيلان الأنف يسبب نفس التفاعل. السعال هو زفير منعكس حاد من خلال الفم ، ويحدث عندما تتهيج الحنجرة.
تبادل الغازات في الأنسجة. في أعضاء أجسامنا ، تحدث عمليات الأكسدة باستمرار ، والتي من أجلها يتم استهلاك الأكسجين. لذلك يتركز الأكسجين في الدم الشرياني الذي يدخل الأنسجة عبر الأوعية دائرة كبيرةالدورة الدموية ، أكثر من سوائل الأنسجة. نتيجة لذلك ، يمر الأكسجين بحرية من الدم إلى سائل الأنسجة وإلى الأنسجة. ثاني أكسيد الكربون ، والذي يتكون خلال عدة التحولات الكيميائيةعلى العكس من ذلك ، ينتقل من الأنسجة إلى سائل الأنسجة ، ومنه إلى الدم. وهكذا فإن الدم مشبع بثاني أكسيد الكربون.
تنظيم التنفس.أنشطة الجهاز التنفسييتحكم في مركز الجهاز التنفسي. وهي تقع في النخاع المستطيل. تعمل النبضات القادمة من هنا على تنسيق تقلصات العضلات أثناء الشهيق والزفير. من هذا المركز الألياف العصبيةتتدفق النبضات عبر النخاع الشوكي ، مما يتسبب بترتيب معين في تقلص العضلات المسؤولة عن الشهيق والزفير.
تعتمد إثارة المركز نفسه على الإثارة القادمة من المستقبلات المختلفة ، وعلى التركيب الكيميائيدم. لذا ، اقفز ماء باردأو سكب ماء بارديحث على استنشاق عميق وحبس النفس. حاد مواد معطرةيمكن أن يسبب أيضًا حبس النفس. هذا يرجع إلى حقيقة أن الرائحة تهيج المستقبلات الشمية في جدران تجويف الأنف. ينتقل الإثارة إلى مركز الجهاز التنفسي ويثبط نشاطها. تتم كل هذه العمليات بشكل انعكاسي.
ضعف تهيج الغشاء المخاطي للتجويف الأنفي يسبب العطس والحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية - سعال. هذا رد فعل دفاعي للجسم. عند العطس والسعال ، يتم إزالة الجزيئات الغريبة التي دخلت الجهاز التنفسي من الجسم.
يتم تنظيم التنفس من خلال ردود الفعل الانعكاسية الناتجة عن إثارة مستقبلات محددة مضمنة في أنسجة الرئةومناطق منعكس الأوعية الدموية ومناطق أخرى. يتم تمثيل الجهاز المركزي لتنظيم التنفس بتكوينات الحبل الشوكي ، النخاع المستطيلوالأجزاء العلوية من الجهاز العصبي. يتم تنفيذ الوظيفة الرئيسية للتحكم في التنفس بواسطة الخلايا العصبية التنفسية لجذع الدماغ ، والتي تنقل إشارات إيقاعية إلى النخاع الشوكي إلى الخلايا العصبية الحركية لعضلات الجهاز التنفسي.
مركز العصب التنفسيعبارة عن مجموعة من الخلايا العصبية للجهاز العصبي المركزي التي توفر نشاطًا إيقاعيًا منسقًا لعضلات الجهاز التنفسي وتكيفًا مستمرًا التنفس الخارجيلتغيير الظروف داخل الجسم وفي بيئة. يقع الجزء الرئيسي (العامل) من مركز العصب التنفسي في النخاع المستطيل. لها قسمان: الشهيق(مركز الاستنشاق) و زفيري(مركز الزفير). تتكون المجموعة الظهرية من الخلايا العصبية التنفسية في النخاع المستطيل بشكل أساسي من الخلايا العصبية الشهية. إنها تعطي جزئيًا تدفقًا للمسارات الهابطة التي تتلامس مع الخلايا العصبية الحركية للعصب الحجابي. المجموعة البطنية الخلايا العصبية التنفسيةيرسل في الغالب أليافًا تنازلية إلى الخلايا العصبية الحركية للعضلات الوربية. أمام بونس فارولي منطقة تسمى مركز ضغط الهواء.يرتبط هذا المركز بعمل كل من الأقسام التجريبية والإلهية. جزء مهم من مركز العصب التنفسي هو مجموعة من الخلايا العصبية في الحبل الشوكي العنقي (مقاطع عنق الرحم من الثالث إلى الرابع) ، حيث توجد نوى الأعصاب الحجابي.
بحلول الوقت الذي يولد فيه الطفل ، يكون مركز الجهاز التنفسي قادرًا على إحداث تغيير إيقاعي في مراحل الدورة التنفسية ، لكن رد الفعل هذا غير كامل للغاية. النقطة المهمة هي أنه بالولادة لم يتشكل مركز الجهاز التنفسي بعد ، وينتهي تكوينه بعمر 5-6 سنوات. وهذا ما تؤكده حقيقة أنه بحلول هذه الفترة من حياة الأطفال يصبح تنفسهم منتظمًا ومنتظمًا. في الأطفال حديثي الولادة ، يكون غير مستقر في كل من التردد والعمق والإيقاع. يكون تنفسهم حجابيًا ويختلف عمليًا قليلاً أثناء النوم واليقظة (التردد من 30 إلى 100 في الدقيقة). في الأطفال بعمر 1 سنة ، يكون عدد حركات التنفس خلال النهار في حدود 50-60 ، وفي الليل - 35-40 في الدقيقة ، غير مستقر وحجابي. في سن 2-4 سنوات - يصبح التردد في حدود 25-35 وهو في الغالب من النوع الحجابي. في الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 4-6 سنوات ، يكون معدل التنفس 20-25 ، مختلط - صدري وحجابي. بعمر 7-14 ، يصل إلى مستوى 19-20 في الدقيقة ، وفي هذا الوقت يكون مختلطًا. وبالتالي ، فإن التكوين النهائي للمركز العصبي ينتمي عمليا إلى هذه الفترة العمرية.
كيف يتم تحفيز مركز الجهاز التنفسي؟ واحد من أهم الطرقحماسه أتمتة.لا توجد وجهة نظر واحدة حول طبيعة التلقائية ، ولكن هناك دليل على أن الاستقطاب الثانوي قد يحدث في الخلايا العصبية لمركز الجهاز التنفسي (وفقًا لمبدأ إزالة الاستقطاب الانبساطي في عضلة القلب) ، والتي تصل إلى مستوى حرج يعطي دفعة جديدة. ومع ذلك ، فإن إحدى الطرق الرئيسية لإثارة مركز العصب التنفسي هي تهيجها بثاني أكسيد الكربون. في المحاضرة الأخيرة ، لاحظنا أن الكثير من ثاني أكسيد الكربون يبقى في الدم المتدفق من الرئتين. يؤدي وظيفة المهيج الرئيسي للخلايا العصبية في النخاع المستطيل. يتم ذلك من خلال التربية الخاصة - المستقبلات الكيميائيةتقع مباشرة في هياكل النخاع المستطيل ( "مستقبلات كيميائية مركزية").إنها حساسة للغاية لتوتر ثاني أكسيد الكربون والحالة الحمضية القاعدية للسائل الدماغي بين الخلايا المحيط بها.
يمكن أن ينتشر حمض الكربونيك بسهولة من الأوعية الدموية للدماغ إلى السائل الدماغي الشوكي ويحفز المستقبلات الكيميائية في النخاع المستطيل. هذه طريقة أخرى لإثارة مركز الجهاز التنفسي.
أخيرًا ، يمكن أيضًا إجراء الإثارة بشكل انعكاسي. نقسم جميع ردود الفعل التي تضمن تنظيم التنفس بشكل مشروط إلى: الخاص والمترافق.
ردود الفعل الخاصة بالجهاز التنفسي -هذه هي ردود الفعل التي تنشأ في أعضاء الجهاز التنفسي وتنتهي به. بادئ ذي بدء ، يجب أن تتضمن هذه المجموعة من ردود الفعل الفعل المنعكس من مستقبلات الرئة. اعتمادًا على توطين ونوع المنبهات المتصورة ، وطبيعة ردود الفعل الانعكاسية للتهيج ، يتم تمييز ثلاثة أنواع من هذه المستقبلات: مستقبلات التمدد ، والمستقبلات المهيجة ، والمستقبلات المجاورة للرئتين.
مستقبلات التمدد في الرئتينتوجد في الغالب في العضلات الملساء الممرات الهوائية(القصبة الهوائية والشعب الهوائية). يوجد حوالي 1000 مستقبل من هذه المستقبلات في كل رئة وهي متصلة بمركز الجهاز التنفسي بواسطة ألياف واردة نقوية كبيرة من العصب المبهم مع السرعه العاليهتحتجز. المحفز المباشر لهذا النوع من المستقبلات الميكانيكية هو التوتر الداخلي في أنسجة جدران الممرات الهوائية. عندما تتمدد الرئتان أثناء الشهيق ، يزداد تواتر هذه النبضات. يؤدي تضخيم الرئتين إلى تثبيط منعكس للاستنشاق والانتقال إلى الزفير. عندما يتم قطع الأعصاب المبهمة ، تتوقف ردود الفعل هذه ، ويصبح التنفس بطيئًا وعميقًا. تسمى ردود الفعل هذه بردود الفعل جورينج بروير.يتكرر هذا المنعكس عند البالغين عندما يتجاوز حجم المد والجزر 1 لتر (أثناء التمرين ، على سبيل المثال). هو عنده أهمية عظيمةفي الأطفال حديثي الولادة.
مستقبلات مهيجةأو تتكيف بسرعة مع مستقبلات مجرى الهواء ومستقبلات الغشاء المخاطي في القصبة الهوائية والشعب الهوائية. تستجيب للتغيرات المفاجئة في حجم الرئة ، وكذلك لعمل المهيجات الميكانيكية أو الكيميائية (جزيئات الغبار ، والمخاط ، وأبخرة المواد الكاوية ، دخان التبغوما إلى ذلك وهلم جرا.). على عكس مستقبلات التمدد الرئوي ، فإن المستقبلات المهيجة قابلة للتكيف بسرعة. عندما تدخل أصغر الأجسام الغريبة (الغبار وجزيئات الدخان) إلى الجهاز التنفسي ، يؤدي تنشيط المستقبلات المهيجة إلى رد فعل سعال لدى الشخص. قوسه الانعكاسي على النحو التالي - من معلومات المستقبلات من خلال الحنجرة العلوية ، البلعوم اللساني ، العصب الثلاثي التوائميذهب إلى هياكل الدماغ المقابلة المسؤولة عن الزفير (الزفير العاجل - سعال). إذا كانت المستقبلات الأنفية متحمسة في عزلة الجهاز التنفسي، ثم يتسبب هذا في انتهاء صلاحية عاجل آخر - العطس.
مستقبلات Juxtacapillary -تقع بالقرب من الشعيرات الدموية للحويصلات الهوائية والشعب الهوائية. المهيج لهذه المستقبلات هو زيادة الضغط في الدورة الدموية الرئوية ، وكذلك زيادة حجم السائل الخلالي في الرئتين. لوحظ هذا مع ركود الدم في الدورة الدموية الرئوية ، وذمة رئوية ، وتلف أنسجة الرئة (على سبيل المثال ، مع الالتهاب الرئوي). يتم إرسال النبضات من هذه المستقبلات إلى مركز الجهاز التنفسي على طول العصب المبهم ، مما يؤدي إلى تكرار التنفس الضحل. في الأمراض يسبب الشعور بضيق في التنفس وضيق في التنفس. قد لا يكون هناك تنفس سريع (تسرع في التنفس) فحسب ، بل قد يكون هناك أيضًا انقباض انعكاسي في القصبات الهوائية.
كما أنها تميز مجموعة كبيرة من ردود أفعالهم الخاصة ، والتي تنشأ من المستقبِلات الأولية لعضلات الجهاز التنفسي. رد الفعل قبالة المستقبلات الأولية للعضلات الوربيةتتم أثناء الاستنشاق ، عندما تنقبض هذه العضلات ، ترسل المعلومات عبر الأعصاب الوربية إلى قسم الزفير في مركز الجهاز التنفسي ، ونتيجة لذلك يحدث الزفير. رد الفعل قبالة المستقبلات الأولية للغشاءيتم إجراؤه استجابة لانقباضه أثناء الاستنشاق ، ونتيجة لذلك ، تدخل المعلومات من خلال الأعصاب الحجابية أولاً إلى الحبل الشوكي ، ثم إلى النخاع المستطيل إلى قسم الزفير في مركز الجهاز التنفسي ، ويحدث الزفير.
وبالتالي ، يتم تنفيذ جميع ردود الفعل الخاصة بالجهاز التنفسي أثناء الاستنشاق وتنتهي بالزفير.
ردود الفعل المترافقة للجهاز التنفسي -هذه هي ردود الفعل التي تبدأ خارجه. تتضمن هذه المجموعة من ردود الفعل ، أولاً وقبل كل شيء ، منعكسًا لاقتران نشاط الدورة الدموية والجهاز التنفسي. يبدأ هذا الفعل المنعكس من المستقبلات الكيميائية الطرفية للمناطق الانعكاسية الوعائية. توجد أكثرها حساسية في منطقة الجيوب السباتية. المنعكس المترافق للجيوب السباتية الكيميائي المستقبلي -يحدث عندما يتراكم ثاني أكسيد الكربون في الدم. إذا زاد توترها ، فإن المستقبلات الكيميائية الأكثر إثارة هي الأكثر إثارة (وهي في هذه المنطقة وتقع في جسم الجيوب السباتية) ، وتنتقل موجة الإثارة الناتجة منها على طول الزوج التاسع من الأعصاب القحفية وتصل إلى قسم الزفير. من مركز الجهاز التنفسي. هناك زفير يعزز إطلاق ثاني أكسيد الكربون الزائد في الفضاء المحيط. وبالتالي ، فإن الجهاز الدوري (بالمناسبة ، أثناء تنفيذ هذا الفعل المنعكس يعمل أيضًا بشكل مكثف ، ويزداد معدل ضربات القلب ومعدل تدفق الدم) يؤثر على نشاط الجهاز التنفسي.
نوع آخر من ردود الفعل المترافقة للجهاز التنفسي هو مجموعة كبيرة ردود الفعل الخارجية.تنشأ من اللمس (تذكر رد فعل التنفس للمس ، اللمس) ، درجة الحرارة (الحرارة - الزيادات ، البرد - يقلل من وظائف الجهاز التنفسي) ، الألم (منبهات ضعيفة ومتوسطة القوة - زيادة ، قوية - انخفاض التنفس).
ردود الفعل المرافقة للحساسيةيتم إجراء الجهاز التنفسي بسبب تهيج مستقبلات العضلات والهيكل العظمي والمفاصل والأربطة. لوحظ هذا أثناء النشاط البدني. لماذا يحدث هذا؟ إذا احتاج الشخص في حالة الراحة إلى 200-300 مل من الأكسجين في الدقيقة ، فيجب أن يزداد هذا الحجم بشكل كبير أثناء المجهود البدني. في ظل هذه الظروف ، يزداد أيضًا فرق الأكسجين الشرياني الوريدي. الزيادة في هذه المؤشرات مصحوبة بزيادة في استهلاك الأكسجين. علاوة على ذلك ، كل هذا يتوقف على مقدار العمل. إذا استمر العمل لمدة 2-3 دقائق وكانت قوته كبيرة بما يكفي ، فإن استهلاك الأكسجين يزداد باستمرار منذ بداية العمل وينخفض فقط بعد توقفه. إذا كانت مدة العمل أطول ، فإن استهلاك الأكسجين ، الذي يزداد في الدقائق الأولى ، يتم الحفاظ عليه لاحقًا عند مستوى ثابت. يزيد استهلاك الأكسجين كلما زاد العمل البدني الصعب. يُطلق على أكبر كمية من الأكسجين يمكن للجسم امتصاصها في دقيقة واحدة مع العمل الشاق للغاية الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين (MOC).يجب ألا يستمر العمل الذي يصل فيه الشخص إلى مستوى IPC الخاص به أكثر من 3 دقائق. هناك العديد من الطرق لتحديد IPC. في الأشخاص الذين لا يشاركون في الرياضة أو التمارين البدنية ، لا تتجاوز قيمة IPC 2.0-2.5 لتر / دقيقة. في الرياضيين ، يمكن أن يكون أكثر من ضعف الارتفاع. IPC هو مؤشر الأداء الهوائي للجسم.هذه هي قدرة الشخص على أداء عمل بدني شاق للغاية ، مما يوفر له تكاليف الطاقة بسبب امتصاص الأكسجين مباشرة أثناء العمل. من المعروف أنه حتى الشخص المدرب جيدًا يمكنه العمل مع استهلاك الأكسجين بمستوى 90-95٪ من مستوى MIC الخاص به لمدة لا تزيد عن 10-15 دقيقة. الشخص الذي لديه أعلى قدرة هوائية يحققه أفضل النتائجفي العمل (الرياضة) مع نفس الاستعداد الفني والتكتيكي نسبيًا.
لماذا يزيد العمل البدني من استهلاك الأكسجين؟ هناك عدة أسباب لهذا التفاعل: فتح شعيرات دموية إضافية وزيادة الدم فيها ، والتحول في منحنى تفكك الهيموجلوبين إلى اليمين وإلى الأسفل ، وزيادة درجة الحرارة في العضلات. لكي تؤدي العضلات عملًا معينًا ، فإنها تحتاج إلى طاقة ، حيث يتم استعادة احتياطياتها عند توصيل الأكسجين. وبالتالي ، هناك علاقة بين قوة العمل وكمية الأكسجين المطلوبة للعمل. يتم استدعاء كمية الدم المطلوبة للعمل طلب الأكسجين.يمكن أن يصل الطلب على الأكسجين أثناء العمل الشاق إلى 15-20 لترًا في الدقيقة أو أكثر. ومع ذلك ، فإن الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين هو مرتين إلى ثلاث مرات أقل. هل من الممكن أداء العمل إذا تجاوز إمداد الأكسجين الدقيق MIC؟ للإجابة على هذا السؤال بشكل صحيح ، يجب أن نتذكر ما هو الأكسجين المستخدم. عمل عضلي. إنه ضروري لاستعادة المواد الكيميائية الغنية بالطاقة التي توفر تقلص العضلات. يتفاعل الأكسجين عادة مع الجلوكوز ، وعندما يتأكسد ، فإنه يطلق الطاقة. لكن يمكن تكسير الجلوكوز بدون أكسجين ، أي لاهوائي ، مع إطلاق الطاقة أيضًا. بالإضافة إلى الجلوكوز ، هناك مواد أخرى يمكن تكسيرها بدون أكسجين. وبالتالي ، يمكن ضمان عمل العضلات حتى مع عدم كفاية إمداد الجسم بالأكسجين. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يتم تكوين العديد من المنتجات الحمضية ويحتاج الأكسجين للتخلص منها ، لأنها تتلف بواسطة الأكسدة. يتم استدعاء كمية الأكسجين المطلوبة لأكسدة المنتجات الأيضية المتكونة أثناء العمل البدني الديون الأوكسجين.يحدث أثناء العمل ويتم التخلص منه في فترة نقاههبعدها. يستغرق الأمر من بضع دقائق إلى ساعة ونصف للقضاء عليه. كل هذا يتوقف على مدة وشدة العمل. الدور الرئيسي في تكوين ديون الأكسجين هو حمض اللاكتيك. لمواصلة العمل في وجود كمية كبيرة منه في الدم ، يجب أن يمتلك الجسم أنظمة عازلة قوية ويجب أن تتكيف أنسجته مع نقص الأكسجين. هذا التكيف للأنسجة هو أحد العوامل التي توفر ارتفاع الأداء اللاهوائي.
كل هذا يعقد تنظيم التنفس أثناء العمل البدني ، لأن استهلاك الأكسجين في الجسم يزداد ونقصه في الدم يؤدي إلى تهيج المستقبلات الكيميائية. الإشارات الصادرة منهم تذهب إلى مركز الجهاز التنفسي ، ونتيجة لذلك ، يتسارع التنفس. أثناء العمل العضلي ، يتم تكوين الكثير من ثاني أكسيد الكربون ، والذي يدخل الدم ، ويمكن أن يعمل على مركز الجهاز التنفسي مباشرة من خلال المستقبلات الكيميائية المركزية. إذا أدى نقص الأكسجين في الدم بشكل أساسي إلى زيادة التنفس ، فإن زيادة ثاني أكسيد الكربون تؤدي إلى تعميقه. أثناء العمل البدني ، يعمل هذان العاملان في نفس الوقت ، ونتيجة لذلك يحدث كل من تسارع التنفس وتعميقه. أخيرًا ، تصل النبضات القادمة من عضلات العمل إلى مركز الجهاز التنفسي وتكثف عمله.
أثناء عمل مركز الجهاز التنفسي ، تكون جميع أقسامه مترابطة وظيفيًا. يتم تحقيق ذلك من خلال الآلية التالية. مع تراكم ثاني أكسيد الكربون ، يكون قسم الشهيق في مركز الجهاز التنفسي متحمسًا ، حيث تنتقل المعلومات منه إلى قسم الهواء المضغوط بالمركز ، ثم إلى قسم الزفير. هذا الأخير ، بالإضافة إلى ذلك ، متحمس بمجموعة كاملة من الأفعال المنعكسة (من مستقبلات الرئتين ، والحجاب الحاجز ، والعضلات الوربية ، والجهاز التنفسي ، والمستقبلات الكيميائية الوعائية). بسبب الإثارة من خلال عصبون شبكي مثبط خاص ، يتم إعاقة نشاط مركز الاستنشاق ويتم استبداله بالزفير. نظرًا لتثبيط مركز الاستنشاق ، فإنه لا يرسل مزيدًا من النبضات إلى قسم التسمم الرئوي ، ويتوقف تدفق المعلومات إلى مركز الزفير منه. بحلول هذه اللحظة ، يتراكم ثاني أكسيد الكربون في الدم ويتم إزالة التأثيرات المثبطة من قسم الزفير في مركز الجهاز التنفسي. نتيجة لإعادة توزيع تدفق المعلومات ، يكون مركز الاستنشاق متحمسًا والاستنشاق يحل محل الزفير. وكل شيء يتكرر مرة أخرى.
عنصر مهم في تنظيم التنفس هو العصب المبهم. من خلال أليافها ، تذهب التأثيرات الرئيسية في مركز الزفير. لذلك ، في حالة حدوث ضرر له (وكذلك في حالة تلف القسم الهوائي لمركز الجهاز التنفسي) ، يتغير التنفس بحيث يظل الاستنشاق طبيعيًا ، ويتأخر الزفير بشكل حاد. هذا النوع من التنفس يسمى ضيق التنفس المبهم.
لقد لاحظنا أعلاه أنه عند الصعود إلى ارتفاع ، هناك زيادة في التهوية الرئوية بسبب تحفيز المستقبلات الكيميائية في مناطق الأوعية الدموية. في نفس الوقت ، يزيد معدل ضربات القلب و MO. هذه التفاعلات تحسن نوعًا ما من نقل الأكسجين في الجسم ، ولكن ليس لفترة طويلة. لذلك ، أثناء الإقامة الطويلة في الجبال ، حيث يتكيف المرء مع نقص الأكسجة المزمن ، فإن ردود الفعل الأولية (العاجلة) للتنفس تفسح المجال تدريجياً لتكييف أكثر اقتصادا لنظام نقل الغاز في الجسم. وبالتالي ، في المقيمين الدائمين على ارتفاعات عالية ، يكون رد فعل التنفس لنقص الأكسجة ضعيفًا بشكل حاد ( الصمم الناقص) والتهوية الرئوية عند نفس مستوى أولئك الذين يعيشون في السهل. ولكن مع الإقامة الطويلة في ظروف الارتفاعات العالية ، يزداد VC ، ويزيد KEK ، ويصبح المزيد من الميوغلوبين في العضلات ، ويزداد نشاط الإنزيمات التي توفر الأكسدة البيولوجية وتحلل السكر في الميتوكوندريا. بالإضافة إلى ذلك ، تقل حساسية أنسجة الجسم ، ولا سيما الجهاز العصبي المركزي ، من نقص الإمداد بالأكسجين لدى الأشخاص الذين يعيشون في الجبال.
على ارتفاعات تزيد عن 12000 متر ، يكون ضغط الهواء منخفضًا جدًا ، وفي ظل هذه الظروف ، حتى تنفس الأكسجين النقي لا يحل المشكلة. لذلك ، عند الطيران على هذا الارتفاع ، من الضروري استخدام كبائن محكمة الإغلاق (الطائرات وسفن الفضاء).
يضطر الشخص أحيانًا إلى العمل في ظروف الضغط العالي (الغوص). في العمق ، يبدأ النيتروجين في الذوبان في الدم ، وعندما يرتفع بسرعة من العمق ، لا يكون لديه وقت ليخرج من الدم ، فقاعات الغاز تسبب انسداد الأوعية الدموية. تسمى الحالة الناتجة مرض بالاكتئاب.يترافق مع ألم في المفاصل ، ودوخة ، وضيق في التنفس ، وفقدان للوعي. لذلك ، يتم استبدال النيتروجين في مخاليط الهواء بغازات غير قابلة للذوبان (على سبيل المثال ، الهيليوم).
يمكن لأي شخص أن يحبس أنفاسه بشكل تعسفي لمدة لا تزيد عن دقيقة إلى دقيقتين. بعد فرط التنفس الأولي في الرئتين ، يزيد حبس النفس هذا إلى 3-4 دقائق. ومع ذلك ، فإن الغوص لفترات طويلة ، على سبيل المثال ، بعد فرط التنفس محفوف بخطر جسيم. يمكن أن يسبب الانخفاض السريع في أكسجة الدم فقدانًا مفاجئًا للوعي ، وفي هذه الحالة يمكن للسباح (حتى لو كان ذا خبرة) ، تحت تأثير المنبه الناجم عن زيادة التوتر الجزئي لثاني أكسيد الكربون في الدم ، أن يستنشق الماء والاختناق (يغرق).
لذا في ختام المحاضرة يجب أن أذكركم بذلك التنفس الصحيهذا عن طريق الأنف ، بأقل قدر ممكن ، مع تأخير أثناء الشهيق وخاصة بعده. تطويلالتنفس ، فنحن نحفز عمل الانقسام الودي للجهاز العصبي اللاإرادي ، مع كل العواقب المترتبة على ذلك. من خلال إطالة الزفير ، نحتفظ بثاني أكسيد الكربون في الدم لفترة أطول. وهذا يجعل تأثير إيجابيعلى لهجة الأوعية الدموية(يقلل منه) ، مع كل العواقب المترتبة على ذلك. نتيجة لذلك ، يمكن أن ينتقل الأكسجين في مثل هذه الحالة إلى الأوعية الدموية الدقيقة الأبعد ، مما يمنع تعطيل وظيفتها وتطور العديد من الأمراض. التنفس السليم هو الوقاية والعلاج مجموعة كبيرةأمراض ليس فقط الجهاز التنفسي ، ولكن أيضًا في الأعضاء والأنسجة الأخرى! تنفس بصحة جيدة!
الخلايا العصبية في مركز الجهاز التنفسي لها صلات مع العديد من المستقبلات الميكانيكية في الجهاز التنفسي والحويصلات الهوائية في الرئتين ومستقبلات المناطق الانعكاسية الوعائية. بفضل هذه الروابط ، يتم إجراء تنظيم منعكس متنوع للغاية ومعقد ومهم من الناحية البيولوجية للتنفس وتنسيقه مع وظائف الجسم الأخرى.
هناك عدة أنواع من المستقبلات الميكانيكية: تتكيف ببطء مع مستقبلات تمدد الرئة ، والمستقبلات الميكانيكية المهيجة التي تتكيف بسرعة ، ومستقبلات J - مستقبلات الرئة "juxtacapillary".
تتكيف ببطء مستقبلات التمدد في الرئتين عضلات ملساءالقصبة الهوائية والشعب الهوائية. يتم تحفيز هذه المستقبلات أثناء الاستنشاق ، وتنتقل النبضات منها عبر الألياف الواردة من العصب المبهم إلى مركز الجهاز التنفسي. تحت تأثيرهم ، يتم تثبيط نشاط الخلايا العصبية الشهية في النخاع المستطيل. يتوقف الاستنشاق ، ويبدأ الزفير ، حيث تكون مستقبلات التمدد غير نشطة. رد فعل تثبيط الاستنشاق أثناء شد الرئتين يسمى انعكاس Hering-Breuer. يتحكم رد الفعل هذا في عمق التنفس وتواتره. إنه مثال على تنظيم التغذية الراجعة.
تهيج المستقبلات الميكانيكية سريعة التأقلم والموجودة في الغشاء المخاطي للقصبة الهوائية والشعب الهوائية عندما تغييرات مفاجئةحجم الرئة ، مع شد أو انهيار الرئتين ، مع عمل منبهات ميكانيكية أو كيميائية على الغشاء المخاطي للقصبة الهوائية والشعب الهوائية. تكون نتيجة تهيج المستقبلات المهيجة هي التنفس المتكرر أو الضحل أو رد فعل السعال أو منعكس الشعب الهوائية.
مستقبلات J - توجد مستقبلات الرئة "juxtacapillary" في النسيج الخلالي للحويصلات الهوائية والشعب الهوائية بالقرب من الشعيرات الدموية. نبضات من مستقبلات J مع زيادة الضغط في الدورة الرئوية ، أو زيادة في حجم السائل الخلالي في الرئتين (الوذمة الرئوية) ، أو الانسداد الصغير الأوعية الرئويةوكذلك تحت تأثير بيولوجي المواد الفعالة(النيكوتين ، البروستاجلاندين ، الهيستامين) من خلال الألياف البطيئة للعصب المبهم تدخل مركز الجهاز التنفسي - يصبح التنفس متكررًا وسطحيًا (ضيق التنفس).
أهم رد فعل لهذه المجموعة هو منعكس هيرنج بروير. في الحويصلات الهوائية في الرئتين ، يتم وضع مستقبلات ميكانيكية للتمدد والتقلص ، وهي حساسة النهايات العصبيةالعصب المبهم. يتم تحفيز مستقبلات التمدد أثناء الشهيق الطبيعي والأقصى ، أي أن أي زيادة في حجم الحويصلات الهوائية تثير هذه المستقبلات. تصبح مستقبلات الانهيار نشطة فقط في الحالات المرضية (مع أقصى انهيار سنخي).
في التجارب التي أجريت على الحيوانات ، ثبت أنه مع زيادة حجم الرئتين (نفخ الهواء في الرئتين) ، لوحظ زفير منعكس ، بينما يؤدي ضخ الهواء خارج الرئتين إلى استنشاق سريع لا إرادي. لم تحدث ردود الفعل هذه أثناء قطع الأعصاب المبهمة. لذلك ، فإن النبضات العصبية إلى الوسط الجهاز العصبيالسفر عبر الأعصاب المبهمة.
منعكس هيرنج برويريشير إلى آليات التنظيم الذاتي للعملية التنفسية ، مما يوفر تغييرًا في أفعال الشهيق والزفير. عندما يتم شد الحويصلات الهوائية أثناء الشهيق ، تنطلق النبضات العصبية من مستقبلات التمدد العصب المبهمالذهاب إلى الخلايا العصبية الزفيرية ، والتي ، عند الإثارة ، تثبط نشاط الخلايا العصبية الشهية ، مما يؤدي إلى الزفير السلبي. انهيار الحويصلات الهوائية الرئوية والنبضات العصبية من مستقبلات التمدد لم تعد تصل إلى الخلايا العصبية الزفير. ينخفض نشاطهم ، مما يخلق ظروفًا لزيادة استثارة الجزء الشهيق من مركز الجهاز التنفسي والإلهام النشط. بالإضافة إلى ذلك ، يزداد نشاط الخلايا العصبية الشهية مع زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم ، مما يساهم أيضًا في تنفيذ فعل الاستنشاق.
وبالتالي ، يتم إجراء التنظيم الذاتي للتنفس على أساس تفاعل الآليات العصبية والخلطية لتنظيم نشاط الخلايا العصبية في مركز الجهاز التنفسي.
يحدث الانعكاس الرئوي الحركي عندما يتم إثارة المستقبلات الموجودة في أنسجة الرئة وغشاء الجنب. يظهر هذا المنعكس عند شد الرئتين وغشاء الجنب. القوس الانعكاسييغلق على مستوى قطاعات عنق الرحم والصدر الحبل الشوكي. التأثير النهائي للانعكاس هو تغيير في نبرة عضلات الجهاز التنفسي ، بسبب وجود زيادة أو نقص في متوسط حجم الرئتين.
النبضات العصبية من المستقبلات الحركية لعضلات الجهاز التنفسي تذهب باستمرار إلى مركز الجهاز التنفسي. أثناء الاستنشاق ، يتم تحفيز مستقبلات عضلات الجهاز التنفسي وتصل النبضات العصبية منها إلى الخلايا العصبية الشهية في مركز الجهاز التنفسي. تأثر نبضات عصبيةيتم إعاقة نشاط الخلايا العصبية الشهية ، مما يساهم في بدء الزفير.
ترتبط التأثيرات المنعكسة المتقطعة على نشاط الخلايا العصبية التنفسية بإثارة المستقبلات الخارجية والداخلية للوظائف المختلفة. تشمل التأثيرات الانعكاسية المتقطعة التي تؤثر على نشاط مركز الجهاز التنفسي ردود الفعل التي تحدث عندما تهيج المستقبلات المخاطية في الجهاز التنفسي العلوي والأنف والبلعوم الأنفي ومستقبلات درجة الحرارة والألم في الجلد ومستقبلات العضلات الهيكلية والمستقبلات البينية. لذلك ، على سبيل المثال ، مع الاستنشاق المفاجئ لأبخرة الأمونيا والكلور وثاني أكسيد الكبريت ودخان التبغ وبعض المواد الأخرى ، يحدث تهيج لمستقبلات الغشاء المخاطي للأنف والبلعوم والحنجرة ، مما يؤدي إلى تشنج انعكاسي في المزمار ، وأحيانًا عضلات الشعب الهوائية ومنعكس التنفس.
إذا كانت ظهارة الجهاز التنفسي متهيجة بسبب الغبار المتراكم ، والمخاط ، وكذلك المهيجات الكيميائية و أجسام غريبةالعطس والسعال. يحدث العطس عندما تتهيج مستقبلات الغشاء المخاطي للأنف ، ويحدث السعال عندما تثار مستقبلات الحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية.
تحدث ردود الفعل الوقائية في الجهاز التنفسي (السعال والعطس) عندما تتهيج الأغشية المخاطية في الجهاز التنفسي. عندما تدخل الأمونيا ، يحدث توقف التنفس ويسد المزمار بالكامل ، يضيق تجويف القصبات بشكل انعكاسي.
يؤدي تهيج مستقبلات درجة حرارة الجلد ، وخاصة البرد منها ، إلى انعكاس حبس النفس. عادة ما يصاحب إثارة مستقبلات الألم في الجلد زيادة في حركات الجهاز التنفسي.
تسبب إثارة المستقبلات الحركية للعضلات الهيكلية تحفيز فعل التنفس. يعد النشاط المتزايد لمركز الجهاز التنفسي في هذه الحالة آلية تكيفية مهمة توفر احتياجات الجسم المتزايدة للأكسجين أثناء العمل العضلي.
يؤدي تهيج المستقبلات البينية ، مثل المستقبلات الميكانيكية للمعدة أثناء شدها ، إلى تثبيط ليس فقط نشاط القلب ، ولكن أيضًا حركات الجهاز التنفسي.
عندما تكون المستقبلات الميكانيكية لمناطق الانعكاس الوعائي (القوس الأبهري والجيوب السباتية) متحمسة نتيجة لتغير في القيمة ضغط الدمهناك تغيرات في نشاط مركز الجهاز التنفسي. وهكذا فإن ارتفاع ضغط الدم يصاحبه تأخر انعكاسي في التنفس ، ويؤدي انخفاضه إلى تحفيز حركات الجهاز التنفسي.
وبالتالي ، فإن الخلايا العصبية في مركز الجهاز التنفسي حساسة للغاية للتأثيرات التي تسبب إثارة المستقبلات الخارجية والحيوية والبينية ، مما يؤدي إلى تغيير في عمق وإيقاع حركات الجهاز التنفسي وفقًا لظروف النشاط الحيوي للكائن الحي.
يتأثر نشاط مركز الجهاز التنفسي بالقشرة الدماغية. تنظيم التنفس بواسطة القشرة الدماغية له سماته النوعية الخاصة. في تجارب التحفيز المباشر صدمة كهربائيةأظهرت المناطق الفردية من القشرة الدماغية تأثيرًا واضحًا على عمق وتكرار حركات الجهاز التنفسي. تشير نتائج الدراسات التي أجراها M.V.Sergievsky ومعاونيه ، والتي تم الحصول عليها عن طريق التحفيز المباشر لأجزاء مختلفة من القشرة الدماغية بالتيار الكهربائي في التجارب الحادة وشبه المزمنة والمزمنة (الأقطاب الكهربائية المزروعة) ، إلى أن الخلايا العصبية القشرية ليس لها دائمًا تأثير واضح عند التنفس. يعتمد التأثير النهائي على عدد من العوامل ، بشكل أساسي على قوة ومدة وتكرار المحفزات المطبقة والحالة الوظيفية للقشرة الدماغية والمركز التنفسي.
لتقييم دور القشرة الدماغية في تنظيم التنفس ، فإن البيانات التي تم الحصول عليها باستخدام الطريقة لها أهمية كبيرة. ردود الفعل المشروطة. إذا كان صوت المسرع عند البشر أو الحيوانات مصحوبًا باستنشاق خليط غازي محتوى عاليثاني أكسيد الكربون ، سيؤدي ذلك إلى زيادة التهوية الرئوية. بعد 10 ... 15 توليفة ، سيؤدي التنشيط المعزول للمسرع (الإشارة الشرطية) إلى تحفيز حركات الجهاز التنفسي - يتكون رد الفعل التنفسي المكيف لعدد محدد من ضربات الميترونوم لكل وحدة زمنية.
تتم زيادة التنفس وتعميقه ، والتي تحدث قبل بدء العمل البدني أو الرياضة ، وفقًا لآلية ردود الفعل المشروطة. هذه التغييرات في حركات التنفستعكس التحولات في نشاط المركز التنفسي ولها قيمة تكيفية تساهم في تهيئة الجسم لأداء عمل يتطلب الكثير من الطاقة وزيادة عمليات الأكسدة.
بألنسبه الي. Marshak، cortical: يوفر تنظيم التنفس المستوى اللازم للتهوية الرئوية ، ووتيرة وإيقاع التنفس ، وثبات مستوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء السنخي والدم الشرياني.
التكيف مع التنفس بيئة خارجيةوالتحولات التي لوحظت في البيئة الداخليةالكائن الحي ، يرتبط بمعلومات عصبية واسعة النطاق تدخل إلى مركز الجهاز التنفسي ، والتي تتم معالجتها مسبقًا ، خاصة في الخلايا العصبية لجسر الدماغ (pons varolii) ، الدماغ المتوسط والدماغ البيني ، وفي خلايا القشرة الدماغية.
9. ملامح التنفس أثناء ظروف مختلفة. التنفس أثناء العمل العضلي ، في ظروف الزيادة والنقصان الضغط الجوي. نقص الأكسجة وأعراضه.
في حالة الراحة ، يقوم الشخص بحوالي 16 حركة تنفسية في الدقيقة ، وعادة ما يكون للتنفس طابع إيقاعي موحد. ومع ذلك ، يمكن أن يختلف عمق وتكرار ونمط التنفس بشكل كبير اعتمادًا على الظروف الخارجيةومن العوامل الداخلية.
منعكس التنفس هو تنسيق العظام والعضلات والأوتار لإنتاج التنفس. غالبًا ما يحدث أنه يتعين علينا التنفس ضد أجسامنا عندما لا نحصل على الكمية المناسبة من الهواء. المسافة بين الأضلاع (الحيز الوربي) والعضلات بين العظام ليست متحركة كما ينبغي أن تكون في كثير من الناس. عملية التنفس هي عملية معقدة تشمل الجسم كله.
هناك العديد من ردود الفعل التنفسية:
منعكس التسوس - تنشيط التنفس نتيجة انهيار الحويصلات الهوائية.
منعكس التضخم هو واحد من العديد من الآليات العصبية والكيميائية التي تنظم التنفس ويتجلى من خلال مستقبلات التمدد في الرئتين.
انعكاس متناقض - عشوائي نفس عميق، التي تهيمن على التنفس الطبيعي ، وربما تترافق مع تهيج المستقبلات في المراحل الأولى من تطور انخماص الميكرواغ.
منعكس الأوعية الدموية الرئوية - تسرع النفس السطحي مع ارتفاع ضغط الدم في الدورة الدموية الرئوية.
ردود فعل التهيج - ردود فعل السعال التي تحدث عندما تهيج المستقبلات تحت الظهارة في القصبة الهوائية والشعب الهوائية وتتجلى من خلال إغلاق منعكس لسان المزمار والتشنج القصبي ؛ ردود فعل العطس - رد فعل لتهيج الغشاء المخاطي للأنف. تغير في إيقاع وطبيعة التنفس عند تهيجها بمستقبلات الألم والحرارة.
يتأثر نشاط الخلايا العصبية في مركز الجهاز التنفسي بشدة بالتأثيرات الانعكاسية. هناك تأثيرات انعكاسية دائمة وغير دائمة (عرضية) على مركز الجهاز التنفسي.
تنشأ تأثيرات الانعكاس الدائم نتيجة لتهيج المستقبلات السنخية (منعكس Goering-Breuer) ، جذر الرئةوغشاء الجنب (الانعكاس الرئوي الصدري) ، والمستقبلات الكيميائية للقوس الأبهر والجيوب السباتية (منعكس Heymans - ملاحظة الموقع) ، والمستقبلات الميكانيكية لهذه المناطق الوعائية ، والمستقبلات الأولية للعضلات التنفسية.
أهم رد فعل لهذه المجموعة هو انعكاس Hering-Breuer. تحتوي الحويصلات الهوائية في الرئتين على مستقبلات ميكانيكية للتمدد والتقلص ، وهي نهايات عصبية حساسة للعصب المبهم. يتم تحفيز مستقبلات التمدد أثناء الشهيق الطبيعي والأقصى ، أي أن أي زيادة في حجم الحويصلات الهوائية تثير هذه المستقبلات. تصبح مستقبلات الانهيار نشطة فقط في الحالات المرضية (مع أقصى انهيار سنخي).
في التجارب التي أجريت على الحيوانات ، ثبت أنه مع زيادة حجم الرئتين (نفخ الهواء في الرئتين) ، لوحظ زفير منعكس ، بينما يؤدي ضخ الهواء خارج الرئتين إلى استنشاق سريع لا إرادي. لم تحدث ردود الفعل هذه أثناء قطع الأعصاب المبهمة. وبالتالي ، فإن النبضات العصبية تدخل الجهاز العصبي المركزي من خلال الأعصاب المبهمة.
يشير منعكس Hering-Breuer إلى آليات التنظيم الذاتي لعملية التنفس ، مما يوفر تغييرًا في أعمال الاستنشاق والزفير. عندما يتم شد الحويصلات الهوائية أثناء الاستنشاق ، تنتقل النبضات العصبية من مستقبلات التمدد على طول العصب المبهم إلى الخلايا العصبية الزفير ، والتي ، عند الإثارة ، تمنع نشاط الخلايا العصبية الشهية ، مما يؤدي إلى الزفير السلبي. انهيار الحويصلات الهوائية الرئوية والنبضات العصبية من مستقبلات التمدد لم تعد تصل إلى الخلايا العصبية الزفير. ينخفض نشاطهم ، مما يخلق ظروفًا لزيادة استثارة الجزء الشهيق من مركز الجهاز التنفسي والإلهام النشط. بالإضافة إلى ذلك ، يزداد نشاط الخلايا العصبية الشهية مع زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم ، مما يساهم أيضًا في تنفيذ فعل الاستنشاق.
وبالتالي ، يتم إجراء التنظيم الذاتي للتنفس على أساس تفاعل الآليات العصبية والخلطية لتنظيم نشاط الخلايا العصبية في مركز الجهاز التنفسي.
يحدث الانعكاس الرئوي الحركي عندما يتم إثارة المستقبلات الموجودة في أنسجة الرئة وغشاء الجنب. يظهر هذا المنعكس عند شد الرئتين وغشاء الجنب. ينغلق القوس الانعكاسي على مستوى أجزاء عنق الرحم والصدر من الحبل الشوكي. التأثير النهائي للانعكاس هو تغيير في نبرة عضلات الجهاز التنفسي ، بسبب وجود زيادة أو نقص في متوسط حجم الرئتين.
النبضات العصبية من المستقبلات الحركية لعضلات الجهاز التنفسي تذهب باستمرار إلى مركز الجهاز التنفسي. أثناء الاستنشاق ، يتم تحفيز مستقبلات عضلات الجهاز التنفسي وتصل النبضات العصبية منها إلى الخلايا العصبية الشهية في مركز الجهاز التنفسي. تحت تأثير النبضات العصبية ، يتم تثبيط نشاط الخلايا العصبية الشهية ، مما يساهم في بدء الزفير.
ترتبط التأثيرات المنعكسة المتقطعة على نشاط الخلايا العصبية التنفسية بإثارة المستقبلات الخارجية والداخلية للوظائف المختلفة. تشمل التأثيرات الانعكاسية المتقطعة التي تؤثر على نشاط مركز الجهاز التنفسي ردود الفعل التي تحدث عندما تهيج المستقبلات المخاطية في الجهاز التنفسي العلوي والأنف والبلعوم الأنفي ومستقبلات درجة الحرارة والألم في الجلد ومستقبلات العضلات الهيكلية والمستقبلات البينية. لذلك ، على سبيل المثال ، مع الاستنشاق المفاجئ لأبخرة الأمونيا والكلور وثاني أكسيد الكبريت ودخان التبغ وبعض المواد الأخرى ، يحدث تهيج لمستقبلات الغشاء المخاطي للأنف والبلعوم والحنجرة ، مما يؤدي إلى تشنج انعكاسي في المزمار ، وأحيانًا عضلات الشعب الهوائية ومنعكس التنفس.
عندما تتهيج ظهارة الجهاز التنفسي بسبب الغبار المتراكم والمخاط وكذلك المهيجات الكيميائية والأجسام الغريبة ، يلاحظ العطس والسعال. يحدث العطس عندما تتهيج مستقبلات الغشاء المخاطي للأنف ، ويحدث السعال عندما تثار مستقبلات الحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية.
تحدث ردود الفعل الوقائية في الجهاز التنفسي (السعال والعطس) عندما تتهيج الأغشية المخاطية في الجهاز التنفسي. عندما تدخل الأمونيا ، يحدث توقف التنفس ويسد المزمار بالكامل ، يضيق تجويف القصبات بشكل انعكاسي.
يؤدي تهيج مستقبلات درجة حرارة الجلد ، وخاصة البرد منها ، إلى انعكاس حبس النفس. عادة ما يصاحب إثارة مستقبلات الألم في الجلد زيادة في حركات الجهاز التنفسي.
تسبب إثارة المستقبلات الحركية للعضلات الهيكلية تحفيز فعل التنفس. يعد النشاط المتزايد لمركز الجهاز التنفسي في هذه الحالة آلية تكيفية مهمة توفر احتياجات الجسم المتزايدة للأكسجين أثناء العمل العضلي.
يؤدي تهيج المستقبلات البينية ، مثل المستقبلات الميكانيكية للمعدة أثناء شدها ، إلى تثبيط ليس فقط نشاط القلب ، ولكن أيضًا حركات الجهاز التنفسي.
عندما يتم إثارة المستقبلات الميكانيكية للمناطق الانعكاسية الوعائية (القوس الأبهري ، الجيوب السباتية) ، يتم ملاحظة التغيرات في نشاط مركز الجهاز التنفسي نتيجة للتغيرات في ضغط الدم. وهكذا فإن ارتفاع ضغط الدم يصاحبه تأخر انعكاسي في التنفس ، ويؤدي انخفاضه إلى تحفيز حركات الجهاز التنفسي.
وبالتالي ، فإن الخلايا العصبية في مركز الجهاز التنفسي حساسة للغاية للتأثيرات التي تسبب إثارة المستقبلات الخارجية والحيوية والبينية ، مما يؤدي إلى تغيير في عمق وإيقاع حركات الجهاز التنفسي وفقًا لظروف النشاط الحيوي للكائن الحي.
يتأثر نشاط مركز الجهاز التنفسي بالقشرة الدماغية. تنظيم التنفس بواسطة القشرة الدماغية له سماته النوعية الخاصة. في تجارب التحفيز المباشر لمناطق فردية من القشرة الدماغية بواسطة التيار الكهربائي ، ظهر تأثيره الواضح على عمق وتكرار حركات التنفس. تشير نتائج الدراسات التي أجراها M.V.Sergievsky ومعاونيه ، والتي تم الحصول عليها عن طريق التحفيز المباشر لأجزاء مختلفة من القشرة الدماغية بالتيار الكهربائي في التجارب الحادة وشبه المزمنة والمزمنة (الأقطاب الكهربائية المزروعة) ، إلى أن الخلايا العصبية القشرية ليس لها دائمًا تأثير واضح عند التنفس. يعتمد التأثير النهائي على عدد من العوامل ، بشكل أساسي على قوة ومدة وتكرار المحفزات المطبقة والحالة الوظيفية للقشرة الدماغية والمركز التنفسي.
لتقييم دور القشرة الدماغية في تنظيم التنفس ، فإن البيانات التي تم الحصول عليها باستخدام طريقة ردود الفعل المشروطة ذات أهمية كبيرة. إذا كان صوت المسرع عند البشر أو الحيوانات مصحوبًا باستنشاق خليط غازي يحتوي على نسبة عالية من ثاني أكسيد الكربون ، فسيؤدي ذلك إلى زيادة التهوية الرئوية. بعد 10 ... 15 توليفة ، سيؤدي التنشيط المعزول للمسرع (الإشارة الشرطية) إلى تحفيز حركات الجهاز التنفسي - يتكون رد الفعل التنفسي المكيف لعدد محدد من ضربات الميترونوم لكل وحدة زمنية.
تتم زيادة التنفس وتعميقه ، والتي تحدث قبل بدء العمل البدني أو الرياضة ، وفقًا لآلية ردود الفعل المشروطة. تعكس هذه التغيرات في حركات الجهاز التنفسي تحولات في نشاط مركز الجهاز التنفسي ولها قيمة تكيفية تساعد على تهيئة الجسم للعمل الذي يتطلب الكثير من الطاقة وعمليات الأكسدة المتزايدة.
بألنسبه الي. Marshak، cortical: يوفر تنظيم التنفس المستوى اللازم للتهوية الرئوية ، ووتيرة وإيقاع التنفس ، وثبات مستوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء السنخي والدم الشرياني.
يرتبط تكيف التنفس مع البيئة الخارجية والتحولات الملحوظة في البيئة الداخلية للجسم بمعلومات عصبية واسعة النطاق تدخل مركز الجهاز التنفسي ، والتي تتم معالجتها مسبقًا ، بشكل رئيسي في الخلايا العصبية لجسر الدماغ (pons varolii) ، الدماغ المتوسط والدماغ البيني وفي خلايا القشرة الدماغية.
