Компенсаторно-приспособительные механизмы при нарушении дыхания

В продолговатом мозге расположен центр регуляции дыхания. Он связан с корой головного мозга и подкорковыми узлами, оказывающими влияние на возбудимость дыхательного центра, а также со спинным мозгом, регулирующим функцию диафрагмы и дыхательных мышц грудной клетки. Повышение содержания углекислоты в крови вызывает возбуждение дыхательного центра и усиливает дыхание. Так, например, повышение уровня СО 2 в альвеолярном воздухе с 5,6 до 6,2% приводит к возрастанию легочной вентиляции почти втрое. Обеднение крови углекислотой вызывает замедление или временную остановку дыхательных движений. Это происходит после гипервентиляции легких, усиленного дыхания.

Другим видом возбуждения дыхательного центра является нервно-рефлекторный. Дыхательные движения являются раздражителями нервных окончаний - механорецепторов, расположенных в легких и плевре. Сигналы от механорецепторов к дыхательному центру передаются по блуждающему нерву. Раздражение легочных ветвей блуждающего нерва влечет за собой торможение вдоха. Рефлекторное учащение дыхания происходит при раздражении хемо- и барорецепторов сосудистых рефлексогенных зон дуги аорты и каротидного синуса. Повышение артериального давления в области каротидного синуса уменьшает легочную вентиляцию, а понижение давления вызывает обратный эффект. Активность нейронов дыхательного центра, а следовательно, глубина и частота дыхания могут изменяться рефлекторно под влиянием сигналов, поступающих от различных рецепторных зон организма (слизистой оболочки носа, гортани, внутренних органов-печени, почек, селезенки, матки, яичников, желудочно-кишечного тракта). Поражение этих органов, например при воспалении, может сопровождаться нарушением ритма и глубины дыхания. Раздражителями дыхательного центра являются также высокая температура и боль, вызывающие увеличение частоты дыхания.

Внешнее дыхание в широких пределах регулируется изменением частоты и глубины дыхания. Минутный объем легких (т. е. количество вдыхаемого в 1 мин воздуха) при спокойном дыхании у взрослого человека колеблется в пределах 6 - 8 л, а при усиленной работе может достигать 50 - 60 л.

Первой реакцией на недостаточное снабжение тканей кислородом обычно бывает усиление дыхания. Однако приспособительные механизмы организма этим не ограничиваются. Недостаток кислорода и увеличение содержания углекислоты в крови вызывают возбуждение не только дыхательного, но и сосудодвигательного центра. Происходит стимуляция кровообращения. Все это ведет к улучшению транспорта кислорода от легких к тканям и более быстрому выведению из организма углекислоты.

Длительное пребывание организма в условиях кислородного голодания и постоянное усиление дыхания, особенно у молодых людей, вызывают гиперплазию легочной ткани. Последнее приводит к увеличению дыхательной поверхности легких. Это наблюдается у альпинистов, систематически совершающих высотные восхождения. Приспособительное значение имеет также увеличение числа эритроцитов и количества гемоглобина. Вначале это обусловлено выходом эритроцитов из кровяных депо и перераспределением крови. В дальнейшем наблюдается усиление кроветворной функции костного мозга.

При недостатке кислорода в окружающем воздухе приспособительные реакции могут в значительной степени способствовать нормализации обеспечения тканей кислородом за счет увеличения минутного объема легких и усиления кровообращения. Однако приспособительные механизмы не всегда оказываются достаточными, и тогда отмечается расстройство дыхания.