8 июля 2009

Центральные хеморецепторы

Хеморецепторами называются рецепторы, реагирующие на изменение химического состава омывающей их крови или иной жидкости. Важнейшие из них, участвующие в постоянном контроле вентиляции, расположены у вентральной поверхности продолговатого мозга около выходов IX и X черепно-мозговых нервов. Местная обработка Н+ или растворенным СO2 этой области через несколько секунд вызывает у животных усиление дыхания.

Когда-то считалось, что СO2 действует непосредственно на медуллярные дыхательные центры, однако сейчас принято рассматривать хеморецепторы как отдельные образования. По некоторым данным, они залегают на глубине 200 — 400 мкм от вентральной поверхности продолговатого мозга.

среда, окружающая центральные хеморецепторы

Они омываются внеклеточной жидкостью (ВЖ) головного мозга, через которую СО2 легко диффундирует от кровеносных сосудов к СМЖ. Ионы Н+ и HCO2 не могут так легко пересекать гематоэнцефалический барьер.

Центральные хеморецепторы омываются внеклеточной жидкостью головного мозга и реагируют на изменения в ней концентрации ионов Н+: увеличение концентрации приводит к усилению дыхания и наоборот. Состав жидкости, омывающей эти рецепторы, зависит от состава спинномозговой жидкости (СМЖ), местного кровотока и местного метаболизма.

Из всех этих факторов наибольшую роль, по-видимому, играет состав СМЖ. Эта жидкость отделена от крови гематоэнцефалическим барьером, относительно непроницаемым для ионов Н+ и HCO2 но свободно пропускающим молекулярный СO2. При повышении РCO2 в крови СO2 диффундирует в СМЖ из кровеносных сосудов головного мозга, в результате чего в СМЖ накапливаются ионы Н+, стимулирующие хеморецепторы.

Таким образом, уровень СO2 в крови влияет на вентиляцию главным образом путем изменения рН СМЖ. Раздражение хеморецепторов приводит к гипервентиляции, понижающей РСO2 в крови и, следовательно, в СМЖ. При повышении РCO2 в артериальной крови расширяются сосуды головного мозга, что способствует диффузии СO2 в СМЖ и внеклеточную жидкость мозга.

В норме рН СМЖ = 7,32. Поскольку содержание белков в этой жидкости намного меньше, чем в крови, ее буферная емкость также существенно ниже. Благодаря этому рН СМЖ в ответ на изменения РCO2 сдвигается гораздо больше, чем рН крови. Если такой сдвиг рН СМЖ сохраняется длительное время, то бикарбонаты переходят через гематоэнцефалический барьер, т. е. происходит компенсаторное изменение концентрации НСО3 в СМЖ.

В результате рН СМЖ через 24— 48 ч возвращается к норме. Таким образом, изменения рН СМЖ устраняются быстрее, чем в артериальной крови, где они компенсируются почками в течение двух-трех суток. Более быстрое возвращение к норме рН СМЖ по сравнению с рН крови приводит к тому, что именно рН СМЖ оказывает преимущественное влияние на вентиляцию и РCO2 в артериальной крови.

В качестве примера можно привести больных с хроническими поражениями легких и постоянным повышением РCO2 в крови. У таких людей рН СМЖ может быть нормальным, поэтому уровень вентиляции у них гораздо ниже, чем следовало бы ожидать, исходя из РCO2 в артериальной крови. Такую же картину можно наблюдать и у здоровых людей, если заставить их в течение нескольких суток дышать газовой смесью с 3 % СO2.

«Физиология дыхания», Дж. Уэст

Читайте далее:



С дыханием связано еще несколько типов рецепторов Рецепторы носовой полости и верхних дыхательных путей В носовой полости, носоглотке, гортани, трахее находятся реагирующие на механические и химические раздражители рецепторы, которые можно отнести к описанному вышеирритантному типу. Раздражение их рефлекторно вызывает чихание, кашель и сужение бронхов. Механическое раздражение гортани (например, при введении интубационной трубки при плохо проведенной местной…

Мы проанализировали отдельные элементы системы регуляции дыхания. Теперь было бы полезным рассмотреть ее комплексные реакции на изменения РCO2, РO2 и рН артериальной крови, а также физическую нагрузку. Реакции на изменение рН Снижение рН артериальной крови усиливает вентиляцию. На практике часто бывает трудно отделить вентиляторную реакцию на уменьшение рН от реакций на сопутствующее повышение РCO2. Однако…

Реакции на изменение РCO2

В норме главным фактором регуляции дыхания служит РCO2 артериальной крови. Чувствительность регуляторных систем к этому показателю поистине удивительна: в дневное время суток, когда периоды активности чередуются с отдыхом, колебания РCO2 артериальной крови, по-видимому, не превышают 3 мм рт. ст. Во время сна РCO2 может несколько возрастать. Вентиляторную реакцию на СO2 обычно оценивают, заставляя обследуемого дышать…

При снижении РCO2 в артериальной крови стимуляция дыхательного центра резко уменьшается. Попробуйте, например, провести произвольную гипервентиляцию в течение нескольких секунд. Вы убедитесь, что после этого некоторое время не хочется дышать. Когда в условиях общего наркоза анестезиологи превышают уровень вентиляции легких, у больных часто наблюдается примерно минутная остановка дыхания. Вентиляторная реакция на СO2 ослабляется с возрастом…

Реакция на изменение РO2

Влияние уменьшения РO2 в артериальной крови на дыхание можно оценить, заставив обследуемого дышать газовыми смесями с пониженным содержанием кислорода. При этом парциальное давление O2 и СO2 в артериальной крови считают равным соответственно РO2 и РCO2 в последних порциях выдыхаемого воздуха. Видно, что при равном 36 мм рт. ст., уровень вентиляции почти не зависит от если…