Нервная регуляция внешнего дыхания
Обмен газов между легкими и внешней средой называется внешним дыханием, или легочной вентиляцией. Внешнее дыхание регулируется нервными и гуморальными механизмами. Нервный механизм регуляции внешнего дыхания включает сети дыхательных нейронов, расположенных в стволе мозга и образующих дыхательный центр, эфферентные, афферентные нервы, инспираторные и экспираторные мышцы. Главный отдел дыхательного центра располагается в продолговатом мозге и состоит из двух групп нейронов, образующих центр вдоха и центр выдоха. Эти центры находятся между собой в реципрокных отношениях, т.е. при возбуждении центра вдоха центр выдоха тормозится, и наоборот.
Вдох начинается с возбуждения центра вдоха (рис. 5.1, A), при этом центр выдоха затормаживается. От нейронов, составляющих центр вдоха, возбуждение по нисходящим проводящим путям спинного мозга достигает мотонейронов шейного отдела спинного мозга, от которых начинаются волокна диафрагмального нерва, а также мотонейронов грудного отдела спинного мозга, от которых берут начало межреберные нервы. Далее возбуждение по эфферентным нервам достигает инспираторных мышц (диафрагма, наружные межреберные мышцы и др.), которые сокращаются и увеличивают объем грудной клетки.
Увеличение объема грудной клетки вызывает повышение отрицательного давления в плевральной полости, легкие при этом расширяются, вну-трилегочное давление падает, становится меньше атмосферного, и воздух из окружающей среды вследствие разницы давлений через воздухоносные пути поступает в легкие. В результате поступления воздуха в легкие альвеолы наполняются атмосферным воздухом, расширяются и растягиваются. В результате растяжения альвеол и мелких бронхиол происходит возбуждение механорецепторов легких, от которых сигналы по афферентным волокнам блуждающих нервов достигают центра выдоха, возбуждают его, а он в свою очередь, при возбуждении по реципрокному механизму тормозит центр вдоха (рис. 5.1, Б). По существу, нервная регуляция внешнего дыхания носит саморегуляторный характер: вдох вызывает выдох, и наоборот, выдох способствует возникновению вдоха.