26. Нервная и гуморальная регуляция дыхательных движений

Дыхательный центр. Вы знаете, что дыхательные движения совершаются благодаря согласованным сокращениям и расслаблениям многих дыхательных мышц, ритмически сменяющим друг друга. От чего зависит такая согласованность и ритмичность ?

В продолговатом мозге (цвет. табл. X) находится группа клеток - дыхательный центр. В нем возникают ритмические возбуждения, которые проводятся к дыхательным мышцам. Этим объясняется правильное чередование дыхательных движений.

Таблица X

Изменения частоты и глубины дыхательных движений. В зависимости от того, спит человек или бодрствует, находится он в состоянии относительного покоя или совершает физическую работу, у него происходят изменения частоты и глубины дыхательных движений.

Во время бодрствования при относительном покое взрослые люди совершают примерно 16 дыхательных движений в 1 мин, во время сна - 12, а при усиленной работе мышц частота дыхательных движений может возрасти в два и более раз.

Дыхательные рефлексы. Большую роль в изменении дыхательных движений играют дыхательные рефлексы. Их дуги проходят через дыхательный центр. Рассмотрим некоторые такие рефлексы.

При погружении человека в холодную воду у него "захватывает дух". Это зависит не только от замедления деятельности сердца, но и от приостановки дыхания. Какова причина такого изменения? Рецепторы, расположенные в коже, раздражаются действием холода. Возбуждение, возникающее в них, проводится по центростремительным нейронам в дыхательный центр. Далее возбуждение проводится от дыхательного центра к дыхательным мышцам, и совершается вдох, после которого дыхание задерживается на короткое время, поскольку возбуждение сменяется тормозным процессом. Это один из сложных дыхательных рефлексов. Есть у нас и защитные дыхательные рефлексы. Они вызывают видоизмененные дыхательные движения, например чихание или кашель. Как же осуществляются чихание и кашель ?

Попадая в носовую полость, пыль или вещества с резким запахом раздражают рецепторы, расположенные в слизистой оболочке, выстилающей носовую полость. Тогда мы чихаем. Чихание - это сильный и очень быстрый рефлекторный выдох через ноздри, благодаря которому из носовой полости удаляются раздражающие ее вещества. Накопившаяся в ней слизь при насморке вызывает такую же реакцию. Кашель - резкий рефлекторный выдох через рот - возникает при различных раздражениях гортани.

Гуморальная регуляция дыхательных движений. Характер дыхательных движений изменяется и в зависимости от того, сколько углекислого газа находится в крови. Когда в ней накапливается много этого вещества, возбудимость дыхательного центра повышается. Это было доказано опытом.

У двух собак, находившихся под наркозом, перерезали на шее артерии, снабжающие кровью голову. Эти артерии соединили трубками так, что кровь из тела первого животного текла в голову второго, а из тела второго - в голову первого (рис. 89). Когда преграждали доступ воздуха в легкие первой собаки, зажав у нее трахею, вторая начинала дышать учащенно, глубоко, будто ей не хватало воздуха, хотя он свободно проникал в ее легкие. Это объясняется тем, что кровь первой собаки, где накапливалось все больше и больше углекислого газа, омывала дыхательный центр второй собаки и повышала его возбудимость. Вот почему дыхание у второй собаки сильно участилось и стало более глубоким.

Рис. 89

Когда мышцы нашего тела совершают усиленную работу, в нашей крови возрастает количество углекислого газа. Это повышает возбудимость дыхательного центра и вызывает углубление и учащение дыхательных движений.

Так осуществляется саморегуляция содержания газов в крови.

■ Дыхательный центр. Защитные дыхательные рефлексы. Гуморальная регуляция дыхания. Саморегуляция содержания газов в крови.

? 1. Почему при дыхании вдох и выдох правильно сменяют друг друга? 2. Как изменяется частота дыхательных движений при различных состояниях организма? 3. Почему при энергичной работе мышц дыхание учащается и становится более глубоким?

! 1. Почему при вдыхании резко пахнущих веществ у нас приостанавливается дыхание? 2. Отчего в плохо вентилируемом помещении, где собралось много людей, человек дышит чаще и глубже, чем обычно? 3. Для чего в лечебных учреждениях людям, у которых остановилось дыхание, нагнетают в легкие кислород, смешанный с углекислым газом?

▲ Сделайте подряд несколько глубоких вдохов. Проследите, что произойдет после этого с вашим дыханием. Объясните наблюдаемое вами явление.