Дыхание при перерезке блуждающего нерва дыхание
В продолговатом мозге расположен дыхательный центр. Он представляет собой совокупность групп нейронов, аксоны которых идут к мотонейронам спинного мозга, иннервирующим межреберные мышцы и мышцы диафрагмы. При периодическом возбуждении так называемых инспираторных нейронов (отвечающих за вдох) возбуждение достигает дыхательных мышц, они сокращаются, и происходит вдох. При вдохе легкие растягиваются, и возбуждаются механические рецепторы, расположенные в их стенках. От них импульсы поступают в продолговатый мозг, и активность инспираторных нейронов резко тормозится. Происходит выдох. Стенки легких расслабляются, возбуждение механических рецепторов прекращается, возобновляется возбуждение инспираторных нейронов, и начинается следующий дыхательный цикл. Для того чтобы произошел глубокий выдох, необходимо возбуждение экспираторных нейронов дыхательного центра, которые вызывают сокращение мышц, приводящих к уменьшению объема грудной клетки.
Дыхательный центр обладает автоматией и возбуждается периодически, в среднем 15 раз в минуту. При физических и эмоциональных нагрузках частота дыхания резко возрастает, чтобы обеспечить возросшие потребности организма в кислороде и, соответственно, удаление увеличенных количеств СO2 Во многих зонах сосудистого русла расположены рецепторы, возбуждающиеся при повышении содержания СO2 в крови. От этих рецепторов импульсы следуют в инспираторную часть дыхательного центра, стимулируя вдох. Кроме того, сами нейроны дыхательного центра очень чувствительны к увеличению концентрации углекислого газа в крови и реагируют на него учащением дыхания.
Человек способен произвольно задерживать или учащать дыхание, менять его глубину. Это возможно потому, что деятельность дыхательного центра продолговатого мозга находится под контролем высших отделов мозга, в частности коры больших полушарий. На активность дыхательного центра влияет также целый ряд гормонов, а также состояние других систем организма. При вдыхании паров веществ, раздражающих рецепторы слизистой оболочки дыхательных путей (хлор, аммиак), происходят мгновенный рефлекторный спазм голосовой щели, бронхов и задержка дыхания. К защитным рефлексам следует отнести также короткие резкие выдохи — чихание, возникающее при раздражении рецепторов носа и носоглотки, и кашель, возникающий при раздражении рецепторов гортани, трахеи, бронхов. При чихании и кашле из дыхательных путей удаляются инородные частицы, слизь и т. п.
Дыхание регулируется: 1) нервно-гуморально благодаря возбуждению нейронов дыхательного центра продолговатого мозга колебаниями химического состава притекающей к ним крови; 2) рефлекторно благодаря притоку афферентных импульсов в дыхательный центр продолговатого мозга.
Дыхательный центр вызывает сокращения дыхательной мускулатуры и после перерезки блуждающих нервов, т. е. после выключения рефлекторной саморегуляции дыхания.
Это происходит благодаря тому, что дыхательный центр одновременно возбуждается не только рефлекторно, но и изменением химического состава притекающей к нему крови. Можно отрезать все афферентные нервы, а деятельность дыхательного центра не прекратится. Это объясняется тем, что важнейший возбудитель дыхательного центра — внутренний, автоматический, главным образом углекислота, накапливающаяся в крови, а также повышение концентрации водородных ионов при накоплении других кислот.
Дыхательный центр у детей легко возбудим. Дыхание у них Значительно учащается при психических возбуждениях, небольших физических упражнениях, незначительном, повышении температуры тела и окружающей среды.
Рефлексы саморегуляции дыхания
В легких, плевре, грудных и брюшных мышцах имеются окончания афферентных нервных волокон (рецепторы), которые возбуждаются во время вдоха и усиленного выдоха. Возбуждение, возникающее в этих рецепторах, направляется в дыхательный центр продолговатого мозга по афферентным нервным волокнам, проходящим в составе блуждающих и симпатических нервов (из легких и плевры) и по афферентным волокнам двигательных нервов (из скелетных мышц).
В легких имеются механически раздражаемые рецепторы (мехаиорецепторы), которые делятся на: медленно адаптирующиеся, т. е. приспособляющиеся к раздражению, рецепторы растяжения, расположенные в глубине легких, в стенках крупных бронхом и в трахее; быстро адаптирующиеся рецепторы растяжения н спадения легких, находящиеся в глубине легких и в слизистой Оболочке бронхов, и рецепторы промежуточной ткани легочных альвеол.
Медленно адаптирующиеся рецепторы составляют примерно 2/3, они возбуждаются при вдохе. Частота импульсов возбуждения раина 40-100 в 1 секунду и зависит от объема вдыхаемого воздуха и в малой степени от его состава. При увеличении объема легких мне частота импульсов возрастает. Афферентные импульсы передаются по толстым волокнам блуждающих нервов.
Быстро адаптирующиеся рецепторы составляют около 1/3, на раздувание легких они реагируют короткой, быстро исчезающей группой импульсов, передаваемых по тонким волокнам блуждающих нервов. Рецепторов спадения легких очень мало и они возбуждаются при нормальном выдохе только при сильном их спадении. Быстро адаптирующиеся рецепторы растяжения, спадения и слизистой бронхов идентичны. Они названы ирритантными.
Рецепторы трахеи и крупных бронхов отвечают на слабые механические раздражения. Благодаря поступлению афферентных импульсов из легких, плевры и из рецепторов мышц в дыхательный центр из последнего направляются эфферентные импульсы в спиной мозг к ядрам двигательных нервов дыхательных мышц, которые вызывают их сокращение.
Во время вдоха, когда легкие в достаточной степени растягиваются, возникает механическое раздражение рецепторов в легких и плевре, которое рефлекторно прекращает сокращение дыхательных мышц, участвующих в акте вдоха.
Рефлекторное торможение вдыхательных мышц при увеличении объема легких, уменьшение частоты и силы их сокращений вызывается усилением раздражения медленно адаптирующихся рецепторов. Интенсивность торможения пропорциональна увеличению растяжения легких до полной остановки вдоха. При этом рефлекторно снижается также тонус гладких мышц трахеи и бронхов. При усилении раздувания легких появляется кратковременное, в пределах секунды, возбуждение вдыхательных мышц.
Наоборот, при выдохе, когда легкие достигли изв’естной степени расслабления, раздражение рецепторов в легких и плевре вызывает рефлекторно сокращение вдыхательных мышц. Это сокращение вдыхательных мышц при спадении легких вызывается раздражением быстро адаптирующихся рецепторов. Рецепторы диафрагмы в обычных условиях почти не участвуют в регуляции дыхания. При расширении грудной клетки во время вдоха раздражаются рецепторы кожи, покрывающей грудную клетку, межреберных мышц и мышц брюшной стенки, в которых особенно много рецепторов, что рефлекторно усиливает сокращение вдыхательных мышц. Однако сильное раздражение этих рецепторов при значительном расширении грудной клетки тормозит сокращения вдыхательных мышц.
Следовательно, вдох рефлекторно регулирует выдох, а выдох регулирует вдох (теория Геринга — Брейера).
Рефлекторная саморегуляция дыхания имеет защитное значение, так как она препятствует чрезмерному растяжению легких при вдохе. Афферентные импульсы из легких и плевры, поступающие по блуждающим нервам во время вдоха, вызывают торможение вдыхательного центра. Такое же торможение вдыхательного центра вызывают афферентные импульсы из идыхательных мышц.
При перерезке обоих блуждающих нервов дыхание сохраняется, но оно становится более глубоким и редким. Углубление дыхания после перерезки блуждающих нервов происходит благодаря тому, что прерываются афферентные волокна, вызывающие торможение дыхательного центра.
Раздражение центрального конца перерезанного блуждающего нерва во время вдоха вызывает угнетение вдыхательных движений и задержку дыхания на выдохе.
Ещё более резкое торможение вдоха вызывает раздражение астрального конца верхнего гортанного нерва. При раздражении этого нерва после остановки дыхания получается глубокий выдох, с которым следует усиленное сокращение выдыхательных мышц.
Шейный симпатический нерв наоборот, повышает возбудимость дыхательного центра. Раздражение головного конца этого нерва вызывает учащение и усиление дыхательных движений.
Воздух, проходящий через гортань и трахею, раздражает окончания языкоглоточного и гортанного нервов. По этим нервам, преимущественно по верхнему гортанному нерву, импульсы, регулирующие дыхание, передаются в дыхательный центр, что вызывает изменение частоты и глубины дыхания.
Возбудимость дыхательного центра по отношению к рефлекторным и нервно-гуморальным влияниям поддерживается также афферентными импульсами из рецепторов, расположенных вне дыхательного аппарата.
Дыхание рефлекторно изменяется при раздражениях рецепторов кожи (прикосновении, тепло, холод), органов зрения, слуха, обоняния и вкуса. Дыхание изменяется при притоке афферентных импульсов из рецепторов скелетных мышц и сухожилий туловища, рук и ног.
Особо важное защитное значение имеют раздражения слизистой оболочек дыхательных путей. Раздражение пылью или слизью окончаний гортанного нерва в дыхательных путях вызывает судорожные выдыхательные движения при закрытой голосовой щели (кашель).
Когда раздражающие вещества, например пары аммиака, действуют на окончания тройничного нерва в носоглотке, происходит рефлекторная задержка дыхания, при этом может наступить сужение бронхов, которое тоже имеет защитное значение.
Раздражение носоглотки пылью или слизью вызывает чихание — глубокий вдох, а затем очень сильный и быстрый выдох при закрытом рте.
На дыхательный центр влияют также раздражения нервных окончаний в дуге аорты и каротидном синусе. Увеличение кровяного давления в них рефлекторио задерживает дыхание, а уменьшение кровяного давления, наоборот, усиливает дыхание. Рефлекторное возбуждение дыхательного центра вызывается также раздражением хеморецепторов дуги аорты и каротидного синуса углекислотой при повышенном содержании ее в крови и раздражениями рецепторов внутренних органов.
Гладкая мускулатура бронхов снабжена эфферентными нервными волокнами блуждающих и симпатических нервов. Блуждающие нервы вызывают сокращение бронхиальной мускулатуры и, следовательно, сужение бронхов. Симпатические нервы вызывают расслабление бронхиальной мускулатуры и, следовательно, расширение бронхов.
Пассивное расширение бронхов происходит при вдохе, а пассивное сужение — при выдохе.
Волнообразные сокращения мускулатуры бронхов имеют защитное значение, так как они при помощи волосков мерцательного эпителия отодвигают посторонние частицы, попавшие в бронхи (пыль), к началу дыхательных путей, где они выбрасываются кашлевыми движениями.
Особенности регуляции легочного дыхания у водных животных
У животных имеются морфологические приспособления: резко увеличенная грудная клетка, особо мощная дыхательная мускулатура, большая подвижность грудной клетки, открывающиеся вверх носовые отверстия (киты, дельфины). У дельфинов в 3 раза больше альвеол, чем у человека. У китообразных в мелких бронхах есть мышечные жомы, длительно удерживающие воздух. Физиологические приспособления у водных животных следующие. Во-первых, повышенная способность крови связывать кислород за счет увеличения содержания гемоглобина в эритроцитах и увеличенной способности гемоглобина связывать кислород — например, у дельфинов в 1,5 раза. У них во много раз больше миоглобина, который в отличие от гемоглобина депонирует кислород и отдает его при необходимости: например, у тюленя содержание миоглобина и мышцах 20-40% от сухого остатка мышечной ткани. Во-вторых, при нырянии не только останавливается дыхание, но и резко уменьшается частота сердцебиений и происходит сужение кровеносных сосудов всего тела за исключением снабжающих кровью нервную систему, например у тюленя.
У всех ластоногих имеется специальный сфинктер из поперечнополосатой мышечной ткани, расположенный вокруг полой вены над диафрагмой. При нырянии он сдавливает полую вену и прекращает кровообращение во всем теле, кроме головы. Это обуславливает высокую устойчивость к большому содержанию углекислоты в крови и сохраняет на прежнем уровне ее снабжение кислородом. У ныряющих птиц также резко замедляются сердцебиение, они ритмически двигают под водой конечностями и крыльями, что вызывает перемешивание воздуха в воздушных мешках. В результате киты могут находиться под водой до 105, дельфины до 15, а утки до 23 мин.
Регуляция вдоха и выдоха . Смене дыхательных фаз способствуют сигналы, поступающие от механорецепторов легких по афферентным волокнам блуждающих нервов. При перерезке блуждающих нервов дыхание у животных становится более редким и глубоким. Следовательно, импульсы, поступающие от рецепторов легких обеспечивают смену вдоха на выдох и смену выдоха вдохом .
В эпителиальном и субэпителиальном слоях всех воздухоносных путей, а также в области корней легких расположены так называемые ирритантные рецепторы, которые обладают одновременно свойствами механо- и хеморецепторов. Они раздражаются при сильных изменениях объема легких, часть этих рецепторов возбуждается при вдохе и выдохе . Ирритантные рецепторы возбуждаются также под действием пылевых частиц, паров едких веществ и некоторых биологически активных веществ, например, гистамина. Однако, для регуляции смены вдоха и выдоха большее значение имеют рецепторы растяжения легких, которые чувствительны к растяжению легких.
Во время вдоха , когда воздух начинает поступать в легкие, они растягиваются и рецепторы, чувствительные к растяжению возбуждаются. Импульсы от них по волокнам блуждающего нерва поступают в структуры продолговатого мозга к группе нейронов, составляющих дыхательный центр (ДЦ). Как показали исследовании в продолговатом мозге в его дорсальных и вентральных ядрах локализованы центр вдоха и выдоха . От нейронов центра вдоха возбуждение поступает к мотонейронам спинного мозга, аксоны которых составляют диафрагмальный, наружные межреберные и межхрящевые нервы, иннервирующие дыхательные мышцы. Сокращение этих мышц еще больше увеличивает объем грудной клетки, воздух продолжает поступать-в альвеолы, растягивая их. Поток импульсов в дыхательный центр от рецепторов легких увеличивается. Таким образом, вдох стимулируется вдохом .
Нейроны дыхательного центра продолговатого мозга как бы разделены (условно) на две группы. Одна группа нейронов дает волокна к мышцам, которые обеспечивают вдох , эта группа нейронов получила название инспираторных нейронов (инспираторный центр), т. е. центр вдоха . Другая же группа нейронов, отдающих волокна к внутренним межреберным, и ; межхрящевым мышцам, получила название экспираторных нейронов (экспираторный центр), т. е. центр выдоха .
Нейроны экспираторного и инспираторного отделов дыхательного центра продолговатого мозга обладают различной возбудимостью и лабильностью. Возбудимость инспираторного отдела выше, поэтому его нейроны возбуждаются .при действии малой частоты импульсов, приходящих от рецепторов легких. Но по мере увеличения размеров альвеол во время вдоха , частота импульсов от рецепторов легких все больше и больше нарастает и на высоте вдоха она настолько велика, что становится пессимальной для нейронов центра вдоха , но оптимальной для нейронов центра выдоха . Поэтому нейроны центра вдоха тормозятся, а нейроны центра выдоха возбуждаются. Таким образом, регуляция смены вдоха и выдоха осуществляется той частотой, которая идет по афферентным нервным волокнам от рецепторов легких к нейронам дыхательного центра.
Помимо инспираторных и экспираторных нейронов в каудальной части варолиева моста обнаружена группа клеток, получающих возбуждения от инспираторных нейронов и тормозящих активность экспираторных нейронов. У животных с перерезкой ствола мозга через середину варолиева моста дыхание становится редким, очень глубоким с остановками на некоторое время в фазе вдоха , получивших название айпнезисов. Группа клеток, создающая подобный эффект, получила название апноэстического центра.
Дыхательный центр продолговатого мозга испытывает влияния со стороны вышележащих отделов ЦНС. Так, например, в передней части варолиева моста расположен пневмотаксический центр, который способствует периодической деятельности дыхательного центра, он увеличивает скорость развития инспираторной активности, повышает возбудимость механизмов выключения вдоха , ускоряет наступление следующей инспирации.
Гипотеза пессимального механизма смены фазы вдоха фазой выдоха не нашла прямого экспериментального подтверждения в опытах с регистрацией клеточной активности структур дыхательного центра. Эти эксперименты позволили установить сложную функциональную организацию последнего. По современным представлениям возбуждение клеток инспираторного отдела продолговатого мозга активирует деятельность апноэстического и пневмотаксического центров. Апноэстический центр тормозит активность экспираторных нейронов, пневмотаксический - возбуждает. По мере усиления возбуждения инспираторных нейронов под влиянием импульсации от механо- и хеморецепторов усиливается активность пневмотаксического центра. Возбуждающие влияния на экспираторные нейроны со стороны этого центра к концу фазы вдоха становятся преобладающими над тормозными, приходящими со стороны апноэстического центра. Это приводит к возбуждению экспираторных нейронов, оказывающих тормозящие влияния на инспираторные клетки. Вдох тормозится, начинается выдох .
По-видимому, существует самостоятельный механизм торможения вдоха и на уровне продолговатого мозга. К этому механизму относят специальные нейроны (I бета), возбуждаемые импульсами от механорецепторов растяжения легких и инспираторно-тормозные нейроны, возбуждаемые активностью нейронов I бета. Таким образом, при увеличении импульсации от механорецепторов легких увеличивается активность I бета нейронов, что в определенный момент времени (к концу фазы вдоха ) вызывает возбуждение инспираторно-тормозных нейронов. Их активность тормозит работу инспираторных нейронов. Вдох сменяется выдохом .
В регуляции дыхания большое значение имеют центры гипоталамуса. Под влиянием центров гипоталамуса происходит усиление дыхания, например, при болевых раpдражениях, при эмоциональном возбуждении, при физической нагрузке.
В регуляции дыхания принимают участие полушария большого мозга, которые участвуют в тонком адекватном приспособлении дыхания к меняющимся условиям существования организма.
Нейроны дыхательного центра ствола мозга обладают автоматизмом, т. е. способностью к спонтанному периодическому возбуждению. Для автоматической деятельности нейронов ДЦ необходимо постоянное поступление к ним сигналов от хеморецепторов, а также от ретикулярной формации ствола мозга. Автоматическая деятельность нейронов ДЦ находится под выраженным произвольным контролем, который состоит в том, что человек может в широких пределах изменять частоту и глубину дыхания.
Деятельность дыхательного центра в значительной степени зависит от напряжения газов в крови и концентрации в ней водородных ионов. Ведущее значение в определении величины легочной вентиляции имеет напряжение углекислого газа в артериальнои-крови, оно как бы создает запрос на нужную величину вентиляции альвеол.
Содержание кислорода и особенно углекислого газа поддерживается на относительно постоянном уровне. Нормальное содержание кислорода в организме называется нормоксия, недостаток кислорода в организме и тканях - гипоксия, а недостаток кислорода в крови - гипоксемия. Увеличение напряжения кислорода в крови называется гипероксия.
Нормальное содержание углекислого газа в крови называется нормокапния, повышение содержания углекислого газа - гиперкапния, а снижение его содержания - гипокапния.
Нормальное дыхание в состоянии покоя называется эйпноэ. Гиперкапния, а также снижение величины рН крови (ацидоз) сопровождаются увеличением вентиляции легких - гиперпноэ, что приводит к выделению из организма избытка углекислого газа. увеличение вентиляции легких происходит за счет увеличения глубины и частоты дыхания.
Гипокапния и повышение уровня рН крови приводит к уменьшению вентиляции легких, а затем и к остановке дыхания - апноэ.
Углекислый газ, водородные ионы и умеренная гипоксия вызывают усиление дыхания за счет усиления деятельности дыхательного центра, оказывая влияние на специальные хеморецепторы. Хеморецепторы, чувствительные к увеличению напряжения углекислого газа и к снижению напряжения кислорода находятся в каротидных синусах и в дуге аорты. Артериальные хеморецепторы расположены в специальных маленьких тельцах, которые богато снабжены артериальной кровью. Большее значение для регуляции дыхания имеют каротидные хеморецепторы. При нормальном содержании кислорода в артериальной крови в афферентных нервных волокнах, отходящих от каротидных телец, регистрируются импульсы. При снижении напряжения кислорода частота импульсов возрастает особенно значительно. Кроме того, афферентные влияния с каротидных телец усиливаются при повышении в артериальной крови напряжения углекислого газа и концентрации водородных ионов. Хеморецепторы, особенно каротидных телец, информируют дыхательный центр о напряжении кислорода и углекислого газа в крови, которая направляется к мозгу.
В продолговатом мозге обнаружены центральные хеморецепторы, которые постоянно стимулируются водородными ионами, находящимися в спиномозговой жидкости. Они существенно изменяют вентиляцию легких Например, снижение рН спиномозговой жидкости на 0,01 сопровождается увеличением легочной вентиляции на 4 л/мин.
Импульсы, поступающие от центральных и периферических хеморецепторов, являются необходимым условием периодической активности нейронов дыхательного центра и соответствия вентиляции легких газовому составу крови. Последний является жесткой константой внутренней среды организма и поддерживается по принципу саморегуляции путем формирования функциональной системы дыхания. Системообразующим фактором этой системы является газовая константа крови. Любые ее изменения являются стимулами для возбуждения рецепторов, расположенных в альвеолах легких, в сосудах, во внутренних органах и т. д. Информация от рецепторов поступает в ЦНС, где осуществляется ее анализ и синтез, на основе которых формируются аппараты реакций. Их совокупная деятельность приводит к восстановлению газовой константы крови. В процесс восстановления этой константы включаются не только органы дыхания (особенно ответственные за изменение глубины и частоты дыхания), но и органы кровообращения, выделения и другие, представляющие в совокупности внутреннее звено саморегуляции. При необходимости включается и внешнее звено в виде определенных поведенческих реакций, направленных на достижение общего полезного результата - восстановление газовой константы крови.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
Регуляция актов вдоха и выдоха. Роль блуждающего нерва.
Регуляция актов вдоха и выдоха. Роль блуждающего нерва.
Мотивационная характеристика темы.Знание механизмов регуляции дыхания необходимо для понимания процессов функционирования системы дыхания в условиях действия различных нейрогенных факторов и, в случае необходимости, целенаправленно влиять на ее работу.
Цели занятия: знать – 1) механизмы влияния факторов нервной регуляции на дыхание; 2) наиболее значимые рефлексы, влияющие на систему дыхания.
ВОПРОСЫ ДЛЯ УСТНОГО И ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ:
1. Структуры ЦНС, обеспечивающие периодичность дыхания.
2. Структуры заднего мозга, их роль в генерации основного ритма дыхания и регуляции вдоха.
3. Роль пневмотаксического центра в торможении вдоха, регуляции объема и частоты дыхания.
4. Апнейстический центр, его роль.
5. Рецепторы растяжения легких, их значение в регуляции дыхания, рефлекс Геринга-Брейера.
6. Роль ирритантных, j-рецепторов и проприорецепторов в регуляции дыхания.
7. Защитные дыхательные рефлексы.
8. Роль сопротивления дыхательных путей в дыхании.
9. Произвольная регуляция дыхания.
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПИСЬМЕННОГО ОТВЕТА:
1. Напишите, что такое дыхательный центр, какие структуры дыхательного центра обеспечивают автоматию дыхания.
2. Нарисуйте схему продолговатого мозга и укажите расположение бульбарного отдела дыхательного центра.
3. Перечислите главные рефлексогенные зоны, участвующие в регуляции дыхания.
4. Нарисуйте схему рефлекторной дуги рефлекса Геринга-Брейера. Опишите роль блуждающего нерва.
5. Опишите нервно-рефлекторный механизм регуляции дыхания.
6. Опишите роль Варолиева моста в регуляции дыхания.
ПРОГРАММА ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ НА ЗАНЯТИИ.
1. Определение времени максимальной задержки дыхания на вдохе и на выдохе (проба Штанге и Сабразе).
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний:
1. Какая роль блуждающих нервов в дыхании?
A. Несут афферентные импульсы от легких и иннервируют диафрагму
B. Возбуждают гладкую мускулатуру бронхов и даафрагму
C. Несут афферентные импульсы от рецепторов растягивания легких
D. Иннервируют легкие и гладкую мускулатуру бронхов
E. Несут афферентные импульсы от легких и иннервируют гладкую мускулатуру бронхов и диафрагму
2. Автоматией обладают структуры дыхательного центра, расположенные в
A. коре головного мозга
B. спинном мозге
E. продолговатом мозге
3. Переключение с вдоха на выдох обеспечивается…
A. двигательными центрами спинного мозга
B. пневмотаксическим центром моста
C. центрами продолговатого мозга
D. звездчатым ганглием
E. корой больших полушарий
4. От каких рецепторов начинаются рефлексы Геринга-Брейера?
A. рецепторов растяжения
B. рецепторов к углекислому газу
5. Стимуляция рефлекса Геринга-Брейера приводит к
A. увеличению объема вдоха и выдоха
B. переключению выдоха на выдох
C. увеличению альвеолярной вентиляции
D. переключению выдоха на вдох и вдоха на выдох
E. переключению выдоха на вдох
6. Центр вдоха продолговатого мозга получает импульсы на прекращение вдоха от
A. пневмотаксического центра, центра выдоха, механорецепторов легких и дыхательных мышц
B. центра выдоха продолговатого мозга и пневмотаксического центра
C. механорецепторов легких, межреберных мышц и диафрагмы
D. хеморецепторов дуги аорты и каротидного синуса
E. дыхательного центра продолговатого мозга и варолиева моста
7. В эксперименте при повреждении пневмотаксического центра и двусторонней ваготомии наблюдается:
A. глубокое и редкое дыхание
B. частое и поверхностное дыхание
C. задержка дыхания на вдохе (апнейзис)
D. задержка дыхания на выдохе
E. дыхание не изменится
8. В эксперименте при двусторонней ваготомии наблюдается:
A. дыхание не изменится
B. частое и поверхностное дыхание
C. задержка дыхания на вдохе (апнейзис)
D. задержка дыхания на выдохе
E. глубокое и редкое дыхание
9. При тотальном повреждении спинного мозга на уровне CI наблюдается:
A. частое и глубокое дыхание
B. остановка дыхания
C. дыхание за счет сокращения диафрагмы
D. дыхание за счет сокращения внутренних грудных мышц
E. дыхание не изменится
10. При тотальном повреждении спинного мозга на уровне ThI наблюдается:
A. частое и глубокое дыхание
B. остановка дыхания
C. дыхание за счет сокращения диафрагмы
D. дыхание за счет сокращения внутренних грудных мышц
E. дыхание не изменится
Ответы: 1-Е. 2-Е. 3-В. 4-A. 5-D. 6-A. 7-C. 8-E. 9-B. 10-C.
1. К эффектам рефлекса Геринга-Брейера относятся…
A. парадоксальный эффект Хэда
D. все вышеперечисленные
E. Ни один из перечисленных
2. В основном, по каким нервам поступают в ЦНС импульсы о газовом составе крови?
A. Блуждающему и депрессорному
B. Диафрагмальному и блуждающему
C. Депрессорному и синусовому
D. Сипатическому стволу и блуждающему нерву
E. Метасимпатическим нервам
3. Какова роль коры больших полушарий в регуляции дыхания?
A. Произвольная регуляция дыхания
B. Передача импульсов в продолговатый мозг о глубине дыхания
C. Передача импульсов в нижележащие центры о содержании СО2 в крови
D. Автоматизм внешнего дыхания
E. Тоническое влияние на дыхательный центр
4. Какие рецепторы нервной системы регистрируют изменения газового состава крови?
5. В каких структурах расположены хеморецепторы, регистрирующие газовый состав крови?
A. Легкие, сосуды
E. Бронхи, трахея
6. В каких отделах сосудистой системы расположены основные скопления хеморецепторов, регистрирующих газовый состав крови?
A. Дуга аорты и синокаротидная зона
B. Сосуды легких и скелетных мышц
C. Сосуды сердца и легких
D. Сосуды почек и сердца
E. Сосуды гипофиза
7. Активизация каких из нижеперечисленных рецепторов приводит к констрикции легочных артерий?
E. ЭндотелиновыеА (ЕТА) – рецепторы
8. Верно ли указана последовательность процессов, происходящих в рецепторах каротидных телец при их возбуждении в условиях гипоксии: ↓ проводимости К + каналов в I-клетках каротидных телец и ↑ проводимости Са ++ → деполяризация мембран I-клеток → возбуждение афферентных нервов.
C. Ионная проводимость не изменяется
D. Изменяется проводимость только для Сl-
E. Изменяется проводимость только для Na+
9. Как изменится дыхание при раздражении проксимального (центрального) окончания блуждающего нерва?
A. Увеличится частота дыхания
B. Увеличится глубина дыхания
C. Произойдет активизация защитных дыхательных рефлексов
D. Возникнет апноэ (остановка дыхания)
E. Парметры дыхания не изменятся
10. Произвольное дыхание прекращается при:
A. Перерезке ствола мозга выше моста
B. Перерезке ствола мозга на уровне каудального концапродолговатого мозга
C. Билатеральной ваготомии
D. Билатеральной ваготомии с перерезкой ствола по верхней границе моста
E. Перерезке спинного мозга на уровне ThI .
Ответы : 1-D. 2-C. 3-A. 4-C. 5-B. 6-A. 7-E. 8-A. 9-D. 10-D.
Ситуационные задачи:
1. Используя представленный рисунок, объясните, как изменияется дыхание после перерезки блуждающих нервов? Какую роль в регуляции дыхания играют блуждающие нервы?
2. Если поднести к носу испытуемого ватку, смоченную нашатырным спиртом, то происходит временная задержка дыхания с последующим возникновением чихания. В чем ее физиологический смысл данной рефлекторной реакции. Нарисуйте схему рефлекса чихания.
3. Объясните физиологический смысл задержки дыхания у зайцев при раздражении их кожи в области шеи. Выскажите предположение, почему такое явление отсутствует у кроликов.
4. В несвежих продуктах (мясо, рыба, недоброкачественные консервы) может содержаться микробный токсин ботулин. Он действует на мионевральные синапсы подобно устранению ионов кальция. Объясните, почему отравление может оказаться смертельным?
5. У животного перерезан спинной мозг. При этом сохранилось только диафрагмальное дыхание. Объясните, на каком уровне произведена перерезка?
6. У одной собаки производят искусственный вдох (растяжение альвеол воздухом). У другой собаки перерезают блуждающие нервы и раздражают их центральные отрезки. Объясните, будут ли наблюдаться различия в дыхательных реакциях обеих собак?
7. Объясните, если изолировать продолговатый мозг, сохранив его кровообращение, будет ли в этих условиях продолжать работать дыхательный центр?
8. Спинной мозг перерезан между первым вторым шейными сегментами. Что произойдет с дыханием? Нарисуйте пневмограмму этого опыта.
9. Спинной мозг перерезан между шейным и грудным отделами. Объясните, изменится ли дыхание и почему?
10. У животного разрушен продолговатый мозг. Объясните, что в этом случае произойдет с дыханием?.
11. Произведена перерезка мозга между продолговатым мозгом и варолиевым мостом. Нарисуйте, какие изменения дыхания при этом будут наблюдаться.
12. Объясните, что произойдет с дыханием, если перерезка произошла выше варолиевого моста?
13. Отметьте, из каких перечисленных ниже рефлексогенних зон идут импульсы в дыхательный центр: гортань, бронхи, слизистая полости носа, легкие, каротидный синус, аорта, полая вена, проприорецепторы скелетных мышц, рецепторы перикарда, пищевод, костный мозг.
14. Объясните, какие изменения на пневмограмме произойдут при двусторонней перерезке блуждающих нервов и последующей стимуляции центрального и периферических концов перерезанного вагуса. Нарисуйте.
15. У новорожденного котенка перерезали оба диафрагмальных нерва. Объясните, как изменится при этом дыхание?
16. Новорожденный ребенок дышит 30 раз в минуту. Сделайте Ваш вывод и объясните его.
17. Если на середине акта вдоха внезапно под большим давлением ввести воздух в альвеолы, вдох прекратится и наступит выдох. Объясните, с чем связано прекращение вдоха?
18. В эксперименте на животном исследовали роль афферентных волокон блуждающего нерва в регуляции дыхания. Эксперимент состоял из нескольких этапов: а) регистрация пневмограммы животного до и после перерезки блуждающего нерва, несущего от механорецепторов легких информацию о степени растяжения альвеол и воздухоносных путей в отдел дыхательного центра, расположенный на уровне продолговатого мозга; б) регистрация пневмограммы на фоне низкочастотной электростимуляции центрального отрезка перерезанного блуждающего нерва; в) регистрация пневмограммы на фоне высокочастотной электростимуляции центрального отрезка перерезанного блуждающего нерва. Опишите, какие изменения наблюдались на пневмограммах на всех этапах эксперимента (а, б, в). Объясните причины наблюдаемых изменений. Сделайет вывод, какова роль блуждающего нерва в регуляции дыхания?
ответы к Ситуационным задачам:
1. После перерезки блуждающих нервов дыхание становится более редким и более глубоким. Поэтому можно предположить, что в нормальных условиях импульсы, идущие по блуждающим нервам, способствуют своевременной смене вдоха выдохом.
2. Задержка дыхания предотвращает попадание токсического вещества в дыхательные пути и легкие. При попадании раздражителя на слизистую носовой полости возникает защитный рефлекс – чихание. Возбуждение ирритантных рецепторов слизистой носовой полости – тройничный и верхний гортанный нерв – ядра тройничного нерва в мосту и ядра блуждающего нерва в продолговатом мозге (торможение центра вдоха, возбуждение центра выдоха) - мотонейроны мышц выдоха - сокращение брюшных мышц и внутренних косых межреберных мышц.
3. В виду своего образа жизни, зайцу часто приходится прятаться под кустами и затаиваться. При этом область шеи подвергается механическому раздражению. Одновременно задерживается дыхание. В результате выработалась стойкая комплексная защитная реакция – при опасности затаиваться и задерживать дыхание. Искусственное раздражение области шеи воспроизводит эту реакцию. Кролик – животное домашнее, у которого данный рефлекс не является необходимым.
4. Ионы кальция способствуют выделению медиатора в синаптическую щель. При отсутствии кальция медиатор не освобождается и нарушается переход возбуждения с нерва на скелетную мышцу. Если они перестают возбуждаться дыхательные мышцы, происходит остановка дыхания.
5. Мотонейроны диафрагмального нерва, управляющего движениями диафрагмы, находятся в 3-4 шейном сегментах спинного мозга. Нейроны межреберных нервов находятся в грудном отделе. Значит, перерезка произведена ниже 4-го шейного сегмента, но выше 1-го грудного.
6. У первой собаки активируется рефлекс: рецепторы растяжения легких - волокна блуждающих нервов – продолговатый и средний мозг (торможение центра вдоха, возбуждение центра выдоха) – мотонейроны мышц выдоха - сокращение внутренних межреберных мышц. Т.о. вдох сменяется выдохом. У второй собаки действует та же система за исключением рецепторов. Вдох сменяется выдохом.
7. Да, будет. Клетки дыхательного центра могут возбуждаться под влиянием углекислого газа, который образуется в ходе собственного метаболизма, т.е. обладают автоматией. Т.о., рефлекторные и гуморальные воздействия на дыхательный центр не вызывают его деятельность, как таковую, а лишь поддерживают и изменяют ее.
8. Дыхание прекратится, так как в этом случае дыхательные центры изолируются от дыхательной мускулатуры
9. Дыхание сохранится за счет работы диафрагмы, так как центр диафрагмального нерва сохранит связь с дыхательным центром
10. Дыхание прекратится, так как разрушается дыхательный центр.
11. Нарушится нормальная смена дыхательных движений, так как в этом случае повреждается связь дыхательного центра с центром пневмотаксиса. Дыхание будет редким и глубоким.
12. Дыхание не изменится.
13. Слизистая воздухоносных путей.
14. При перерезке блуждающих нервов дыхание будет более глубоким и редким. Раздражение периферического конца вагуса вызывает замедление дыхания, центрального — такого эффекта не дает.
15. Дыхание остановится, так как у новорожденного тип дыхания только диафрагальный, а реберный еще не сформировался.
16. У ребенка имеется патология дыхания. В норме частота дыхательных движений у новорожденного 60—70 в мин.
17. При быстром ведении под большим давлением воздуха в альвеолы наступает сильное раздражение рецепторов растяжения легких, что приводит к стимуляции экспираторной части дыхательного центра и вдох сменяется выдохом (рефлекс Геринга-Бреера).
18. В первой части эксперимента (а) после перерезки блуждающего нерва дыхание стало более редким и глубоким. На втором этапе (б) резко увеличивается длительность вдоха. На третьем (в) — вдох прерывается с началом стимуляции. Частота возбуждений, идущих по афферентным волокнам блуждающего нерва от механорецепторов легких, отражает параметры полученного результата, т.е. объем воздуха, поступающий в легкие в процессе вдоха. В эксперименте искусственно, с помощью электростимуляции центрального отрезка блуждающего нерва, моделировали высокую степень растяжения легких (большая частота стимуляции) и слабое растяжение легких (низкая частота стимуляции). В первом случае вдох сразу прекращался, а во втором — растягивался на более длительное время, хотя необходимое количество воздуха уже поступило в легкие. 3. Афферентные волокна блуждающего нерва, несущие информацию от механорецепторов легких в центр вдоха и выдоха (продолговатый мозг), принимают участие в механизме смены вдоха (торможение инспираторных нейронов) на выдох (активация экспираторных нейронов, так как они находятся в реципрокных отношениях с инспираторными нейронами). Этот механизм особенно отчетливо выражен при глубоком дыхании.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Читайте также:
