Мы уже знаем, что главная функция легких состоит в обмене O2 и СO2 между воздухом и кровью, т. е. в поддержании нормальных уровней РO2 и РCO2 в артериальной крови. Теперь же мы убедимся в том, что, несмотря на широкую изменчивость поглощения O2 в организме и выделения из него СO2, РO2 и РCO2 в артериальной крови в норме сохраняются достаточно постоянными. Эта удивительная регуляция осуществляется благодаря тонкому управлению легочной вентиляцией.
Система регуляции дыхания включает три основных элемента:
-
рецепторы, воспринимающие информацию и передающие ее;
-
центральный регулятор, расположенный в головном мозге;
-
эффекторы (дыхательные мышцы), непосредственно осуществляющие вентиляцию легких.
Информация от различных рецепторов поступает в центральный регулятор, а от пего посылаются команды дыхательным мышцам. Изменение активности этих мышц приводит к изменению вентиляции, а это в свою очередь снижает возбуждающие воздействия на рецепторы (отрицательная обратная связь).
Мы увидим, что обычно повышение активности эффекторов в конце концов приводит к снижению импульсации, поступающей в головной мозг от рецепторов (например, за счет снижения РCO2в артериальной крови). Это один из примеров отрицательной обратной связи.
Центральный регулятор
Автоматизм дыхания обусловлен зарождением импульсов в стволе головного мозга. Когда дыхание регулируется сознательно, кора головного мозга подчиняет себе эти центры автоматизма. Кроме того, при некоторых условиях в них могут поступать импульсы и от других отделов мозга.
«Физиология дыхания», Дж. Уэст