श्वसन का तंत्रिका-हास्य विनियमन। श्वसन केंद्र मानव मस्तिष्क के निचले भाग में स्थित होता है।

श्वसन केंद्र।

साँस लेने और छोड़ने का लयबद्ध क्रम, साथ ही शरीर की स्थिति के आधार पर श्वसन आंदोलनों की प्रकृति में परिवर्तन को विनियमित किया जाता है। श्वसन केंद्रमेडुला ऑबोंगटा में स्थित है।

श्वसन केंद्र में न्यूरॉन्स के दो समूह होते हैं: प्रश्वसनीयतथा निःश्वसन।जब प्रेरक न्यूरॉन्स उत्तेजित होते हैं, जो प्रेरणा प्रदान करते हैं, श्वसन की गतिविधि तंत्रिका कोशिकाएंबाधित, और इसके विपरीत।

मस्तिष्क के पोंस के शीर्ष पर ( पोंस) स्थित न्यूमोटैक्सिक केंद्र, जो नीचे स्थित साँस लेने और छोड़ने के केंद्रों की गतिविधि को नियंत्रित करता है और श्वसन आंदोलनों के चक्रों का सही विकल्प सुनिश्चित करता है।

मेडुला ऑबोंगटा में स्थित श्वसन केंद्र, आवेगों को भेजता है रीढ़ की हड्डी मोटर न्यूरॉन्सश्वसन की मांसपेशियों को संक्रमित करना। डायाफ्राम को स्तर पर स्थित मोटर न्यूरॉन्स के अक्षतंतु द्वारा संक्रमित किया जाता है III-IV ग्रीवा खंडोंमेरुदण्ड। मोटर न्यूरॉन्स, जिनकी प्रक्रियाएं इंटरकोस्टल नसों का निर्माण करती हैं जो इंटरकोस्टल मांसपेशियों को संक्रमित करती हैं, स्थित हैं वक्ष खंडों के पूर्वकाल सींग (III-XII) मेंमेरुदण्ड।

श्वसन केंद्र की गतिविधि का विनियमन।

श्वसन केंद्र की गतिविधि का नियमन मस्तिष्क के ऊपरी हिस्सों से आने वाले हास्य, प्रतिवर्त तंत्र और तंत्रिका आवेगों की मदद से किया जाता है।

हास्य तंत्र।श्वसन केंद्र में न्यूरॉन्स की गतिविधि का एक विशिष्ट नियामक है कार्बन डाईऑक्साइड, जो प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष रूप से श्वसन न्यूरॉन्स पर कार्य करता है। मेडुला ऑबोंगटा के जालीदार गठन में, श्वसन केंद्र के पास, साथ ही कैरोटिड साइनस और महाधमनी चाप के क्षेत्र में, Chemoreceptorsकार्बन डाइऑक्साइड के प्रति संवेदनशील। रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड के वोल्टेज में वृद्धि के साथ, केमोरिसेप्टर उत्तेजित होते हैं, और तंत्रिका आवेग श्वसन न्यूरॉन्स में आते हैं, जिससे उनकी गतिविधि में वृद्धि होती है।

कार्बन डाईऑक्साइडसेरेब्रल कॉर्टेक्स में न्यूरॉन्स की उत्तेजना को बढ़ाता है। बदले में, केजीएम कोशिकाएं श्वसन केंद्र में न्यूरॉन्स की गतिविधि को उत्तेजित करती हैं।

रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन की इष्टतम सामग्री के साथ, श्वसन गति देखी जाती है, जो श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स के उत्तेजना की एक मध्यम डिग्री को दर्शाती है। छाती की इन श्वास क्रियाओं को कहते हैं इपनिया.

कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकता और रक्त में ऑक्सीजन की कमी से श्वसन केंद्र की गतिविधि बढ़ जाती है, जिससे बार-बार और गहरी सांस लेने की गति होती है - हाइपरपेनिया... रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में और भी अधिक वृद्धि से सांस लेने की लय में गड़बड़ी होती है और सांस की तकलीफ का आभास होता है - श्वास कष्ट... कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता में कमी और रक्त में ऑक्सीजन की अधिकता श्वसन केंद्र की गतिविधि को बाधित करती है। ऐसे में श्वास उथली हो जाती है, दुर्लभ हो जाती है और श्वास रुक सकती है - एपनिया.

नवजात शिशु की पहली सांस का तंत्र।

मां के शरीर में, गर्भनाल वाहिकाओं के माध्यम से भ्रूण गैस विनिमय होता है। बच्चे के जन्म और प्लेसेंटा के अलग होने के बाद यह रिश्ता टूट जाता है। नवजात शिशु के शरीर में चयापचय प्रक्रियाएं कार्बन डाइऑक्साइड के गठन और संचय की ओर ले जाती हैं, जो ऑक्सीजन की कमी की तरह, श्वसन केंद्र को हास्य रूप से उत्तेजित करती है। इसके अलावा, एक बच्चे के अस्तित्व की स्थितियों में बदलाव से एक्सटेरो- और प्रोप्रियोसेप्टर्स की उत्तेजना होती है, जो नवजात शिशु की पहली सांस के कार्यान्वयन में शामिल तंत्रों में से एक है।

प्रतिवर्त तंत्र।

अंतर करना स्थायी और अस्थायी (एपिसोडिक)श्वसन केंद्र की कार्यात्मक स्थिति पर प्रतिवर्त प्रभाव।

लगातार प्रतिवर्त प्रभावएल्वियोली के रिसेप्टर्स की जलन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है ( गोयरिंग-ब्रेयर रिफ्लेक्स ), फेफड़े की जड़ और फुस्फुस का आवरण ( पल्मोथोरेसिक रिफ्लेक्स ), महाधमनी चाप और कैरोटिड साइनस के केमोरिसेप्टर ( गैमन्स रिफ्लेक्स ), श्वसन की मांसपेशियों के प्रोप्रियोसेप्टर।

सबसे महत्वपूर्ण प्रतिवर्त है गोयरिंग-ब्रेयर रिफ्लेक्स... फेफड़ों के एल्वियोली में खिंचाव और पतन के लिए मैकेनोरिसेप्टर होते हैं, जो वेगस तंत्रिका के संवेदनशील तंत्रिका अंत होते हैं। फुफ्फुसीय एल्वियोली की मात्रा में कोई भी वृद्धि इन रिसेप्टर्स को उत्तेजित करती है।

हिरिंग-ब्रेउर रिफ्लेक्स श्वसन प्रक्रिया के स्व-नियमन के तंत्रों में से एक है, जो साँस लेना और साँस छोड़ने के कार्यों में परिवर्तन प्रदान करता है। जब प्रेरणा के दौरान एल्वियोली को बढ़ाया जाता है, तो वेगस तंत्रिका के साथ खिंचाव रिसेप्टर्स से तंत्रिका आवेग श्वसन न्यूरॉन्स में जाते हैं, जो उत्तेजित होने पर, श्वसन न्यूरॉन्स की गतिविधि को रोकते हैं, जिससे निष्क्रिय साँस छोड़ना होता है। फुफ्फुसीय एल्वियोली का पतन, और खिंचाव रिसेप्टर्स से तंत्रिका आवेग अब श्वसन न्यूरॉन्स तक नहीं पहुंचते हैं। उनकी गतिविधि कम हो जाती है, जो श्वसन केंद्र के श्वसन भाग की उत्तेजना बढ़ाने और सक्रिय साँस लेना के कार्यान्वयन के लिए स्थितियां बनाती है।.

इसके अलावा, रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की एकाग्रता में वृद्धि के साथ श्वसन न्यूरॉन्स की गतिविधि बढ़ जाती है, जो प्रेरणा की अभिव्यक्ति में भी योगदान करती है।

पल्मोथोरेसिक रिफ्लेक्सतब होता है जब रिसेप्टर्स एम्बेडेड फेफड़े के ऊतकऔर फुस्फुस का आवरण। यह प्रतिवर्त तब प्रकट होता है जब फेफड़े और फुस्फुस का आवरण खिंच जाता है। प्रतिवर्त चाप रीढ़ की हड्डी के ग्रीवा और वक्ष खंडों के स्तर पर बंद हो जाता है।

श्वसन केंद्र लगातार प्राप्त करता है तंत्रिका आवेगों से श्वसन की मांसपेशियों के प्रोप्रियोसेप्टर।साँस लेना के दौरान, श्वसन की मांसपेशियों के प्रोप्रियोसेप्टर उत्तेजित होते हैं और उनमें से तंत्रिका आवेग श्वसन केंद्र के श्वसन भाग में प्रवेश करते हैं। तंत्रिका आवेगों के प्रभाव में, श्वसन न्यूरॉन्स की गतिविधि बाधित होती है, जो साँस छोड़ने की शुरुआत में योगदान करती है।

चंचल प्रतिवर्त प्रभावश्वसन न्यूरॉन्स की गतिविधि पर उत्तेजना के साथ जुड़े हुए हैं विभिन्न एक्सटेरो- और इंटररेसेप्टर्स ... इनमें ऊपरी के श्लेष्म झिल्ली के रिसेप्टर्स की जलन से उत्पन्न होने वाली सजगता शामिल हैं श्वसन तंत्र, नाक म्यूकोसा, नासोफरीनक्स, त्वचा के तापमान और दर्द रिसेप्टर्स, प्रोप्रियोसेप्टर्स कंकाल की मांसपेशी. इसलिए, उदाहरण के लिए, अमोनिया, क्लोरीन, सल्फर डाइऑक्साइड, तंबाकू के धुएं और कुछ अन्य पदार्थों के वाष्पों के अचानक साँस लेने से, नाक, ग्रसनी, स्वरयंत्र के श्लेष्म झिल्ली के रिसेप्टर्स में जलन होती है, जिससे ग्लोटिस का पलटा ऐंठन होता है। , और कभी-कभी ब्रोंची की मांसपेशियां और सांस की प्रतिवर्त पकड़ भी।

जब श्वसन पथ का उपकला संचित धूल, बलगम, साथ ही फंसे हुए रासायनिक अड़चनों और विदेशी निकायों से परेशान होता है, छींकने और खाँसी देखी जाती है। छींक तब आती है जब नाक के म्यूकोसा के रिसेप्टर्स चिढ़ जाते हैं, और खाँसी तब होती है जब स्वरयंत्र, श्वासनली और ब्रांकाई में रिसेप्टर्स उत्तेजित होते हैं।

श्वसन केंद्र की गतिविधि पर सेरेब्रल कॉर्टेक्स कोशिकाओं का प्रभाव।

एमवी सर्गिएव्स्की के अनुसार, श्वसन केंद्र की गतिविधि के नियमन को तीन स्तरों द्वारा दर्शाया जाता है।

विनियमन का पहला स्तर- मेरुदण्ड। यहां फ्रेनिक और इंटरकोस्टल नसों के केंद्र हैं, जो श्वसन की मांसपेशियों के संकुचन का कारण बनते हैं।

विनियमन का दूसरा स्तर- मज्जा। श्वसन केंद्र यहाँ स्थित है। विनियमन का यह स्तर श्वसन के चरणों और स्पाइनल मोटोनूरों की गतिविधि में एक लयबद्ध परिवर्तन प्रदान करता है, जिसके अक्षतंतु श्वसन की मांसपेशियों को संक्रमित करते हैं।

विनियमन का तीसरा स्तर- कॉर्टिकल न्यूरॉन्स सहित मस्तिष्क के ऊपरी हिस्से। केवल सेरेब्रल कॉर्टेक्स की भागीदारी के साथ ही बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए श्वसन प्रणाली की प्रतिक्रियाओं को पर्याप्त रूप से अनुकूलित करना संभव है।

शारीरिक व्यायाम में सांस लेना।

गहन पेशी कार्य वाले प्रशिक्षित लोगों में, सापेक्ष शारीरिक आराम की स्थिति में फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की मात्रा 5-8 लीटर की तुलना में 50-100 एल / मिनट तक बढ़ जाती है। व्यायाम के दौरान श्वसन की मिनट मात्रा में वृद्धि श्वसन आंदोलनों की गहराई और आवृत्ति में वृद्धि के साथ जुड़ी हुई है। उसी समय, प्रशिक्षित लोगों में, मुख्य रूप से, अप्रशिक्षित लोगों में, श्वास की गहराई में परिवर्तन होता है - श्वसन आंदोलनों की आवृत्ति।

शारीरिक परिश्रम के साथ, रक्त और ऊतकों में कार्बन डाइऑक्साइड और लैक्टिक एसिड की सांद्रता बढ़ जाती है, जो श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स को हास्य मार्ग से और संवहनी रिफ्लेक्सोजेनिक क्षेत्रों से आने वाले तंत्रिका आवेगों के कारण उत्तेजित करती है। अंत में, श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स की गतिविधि सेरेब्रल कॉर्टेक्स की कोशिकाओं से आने वाले तंत्रिका आवेगों की एक धारा द्वारा प्रदान की जाती है, जो ऑक्सीजन की कमी और कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकता के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं।

अनुकूली प्रतिक्रियाएं एक ही समय में होती हैं कार्डियोवास्कुलर में प्रणाली... दिल के संकुचन की आवृत्ति और ताकत बढ़ जाती है, रक्तचाप बढ़ जाता है, काम करने वाली मांसपेशियों की वाहिकाओं का विस्तार होता है और अन्य क्षेत्रों की वाहिकाएं संकीर्ण हो जाती हैं।

इस प्रकार, श्वसन प्रणाली ऑक्सीजन के लिए शरीर की बढ़ती जरूरतों को पूरा करती है। दूसरी ओर, संचार और रक्त प्रणाली, एक नए कार्यात्मक स्तर पर पुनर्निर्माण, ऊतकों को ऑक्सीजन और फेफड़ों में कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन की सुविधा प्रदान करती है।

मुख्य समारोह श्वसन प्रणालीपर्यावरण और शरीर के बीच अपनी चयापचय आवश्यकताओं के अनुसार ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के गैस विनिमय को सुनिश्चित करना है। सामान्य तौर पर, इस कार्य को केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में कई न्यूरॉन्स के नेटवर्क द्वारा नियंत्रित किया जाता है जो श्वसन केंद्र से जुड़े होते हैं। मेडुला ऑबोंगटा.

अंतर्गत श्वसन केंद्रकेंद्रीय तंत्रिका तंत्र के विभिन्न भागों में स्थित न्यूरॉन्स के सेट को समझें, जो समन्वित मांसपेशी गतिविधि प्रदान करते हैं और बाहरी और आंतरिक वातावरण की स्थितियों के लिए श्वसन का अनुकूलन करते हैं। 1825 में, पी. फ्लुरेंस ने केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में एक "महत्वपूर्ण नोड" को अलग कर दिया, एन.ए. मिस्लाव्स्की (1885) ने श्वसन और श्वसन भागों की खोज की, और बाद में एफ.वी. ओवसियानिकोव ने श्वसन केंद्र का वर्णन किया।

श्वसन केंद्रएक युग्मित गठन है, जिसमें साँस लेना (श्वसन) का केंद्र और साँस छोड़ने का केंद्र (श्वसन) शामिल है। प्रत्येक केंद्र एक ही नाम के पक्ष की श्वास को नियंत्रित करता है: एक तरफ श्वसन केंद्र के विनाश के साथ, इस तरफ श्वसन आंदोलनों की समाप्ति होती है।

श्वसन विभाग -श्वसन केंद्र का हिस्सा जो श्वसन प्रक्रिया को नियंत्रित करता है (इसके न्यूरॉन्स मेडुला ऑबोंगटा के उदर नाभिक में स्थित होते हैं)।

श्वसन विभाग- श्वसन केंद्र का एक हिस्सा जो प्रेरणा की प्रक्रिया को नियंत्रित करता है (मुख्य रूप से मेडुला ऑबोंगटा के पृष्ठीय क्षेत्र में स्थानीयकृत)।

सांस लेने की क्रिया को नियंत्रित करने वाले पोंस के ऊपरी हिस्से के न्यूरॉन्स को नाम दिया गया था न्यूमोटैक्सिक केंद्र।अंजीर में। 1 केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के विभिन्न भागों में श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स के स्थान को दर्शाता है। प्रेरणा केंद्र स्वचालित और अच्छी स्थिति में है। श्वसन केंद्र को श्वसन केंद्र से न्यूमोटैक्सिक केंद्र के माध्यम से समायोजित किया जाता है।

पीपेवमोटैक्सिक कॉम्प्लेक्स- पोन्स वरोली के क्षेत्र में स्थित श्वसन केंद्र का हिस्सा और साँस लेना और साँस छोड़ना (साँस लेना के दौरान, यह साँस छोड़ने के केंद्र को उत्तेजित करता है) को नियंत्रित करता है।

चावल। 1. ब्रेनस्टेम के निचले हिस्से में श्वसन केंद्रों का स्थानीयकरण (पीछे का दृश्य):

पीएन - न्यूमोटैक्सिक केंद्र; INSP - श्वसन; ZKSP - श्वसन। केंद्र दो तरफा हैं, लेकिन सादगी के लिए, प्रत्येक तरफ केवल एक ही दिखाया गया है। लाइन 1 के साथ इंटरसेक्शन सांस लेने को प्रभावित नहीं करता है, लाइन 2 के साथ न्यूमोटैक्सिक सेंटर अलग हो जाता है, लाइन 3 के नीचे सांस रुक जाती है।

पुल की संरचनाओं में दो श्वसन केंद्र भी प्रतिष्ठित हैं। उनमें से एक - न्यूमोटैक्सिक - साँस छोड़ने के लिए साँस लेना के परिवर्तन को बढ़ावा देता है (उत्तेजना के केंद्र से साँस छोड़ने के केंद्र में उत्तेजना को स्विच करके); दूसरा केंद्र मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन केंद्र पर एक टॉनिक प्रभाव डालता है।

श्वसन और श्वसन केंद्र एक पारस्परिक संबंध में हैं। श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स की सहज गतिविधि के प्रभाव में, साँस लेना का एक कार्य होता है, जिसके दौरान फेफड़ों में खिंचाव होने पर मैकेनोसेप्टर्स उत्तेजित होते हैं। उत्तेजक तंत्रिका के अभिवाही न्यूरॉन्स के साथ यांत्रिक रिसेप्टर्स से आवेग श्वसन केंद्र में प्रवेश करते हैं और श्वसन केंद्र के श्वसन और निषेध के उत्तेजना का कारण बनते हैं। यह सुनिश्चित करता है कि श्वास लेने और छोड़ने में परिवर्तन होता है।

साँस छोड़ने के लिए साँस छोड़ना के परिवर्तन में, न्यूमोटैक्सिक केंद्र का बहुत महत्व है, जो श्वसन केंद्र (छवि 2) के न्यूरॉन्स के माध्यम से अपना प्रभाव डालता है।

चावल। 2. श्वसन केंद्र के तंत्रिका कनेक्शन का आरेख:

1 - श्वसन केंद्र; 2 - न्यूमोटैक्सिक केंद्र; 3 - श्वसन केंद्र; 4 - फेफड़े के यंत्रग्राही

मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन केंद्र के उत्तेजना के समय, न्यूमोटैक्सिक केंद्र के श्वसन विभाग में उत्तेजना एक साथ होती है। उत्तरार्द्ध से, इसके न्यूरॉन्स की प्रक्रियाओं के साथ, आवेग मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन केंद्र में आते हैं, जिससे इसकी उत्तेजना होती है और, प्रेरण द्वारा, श्वसन केंद्र का निषेध होता है, जिससे साँस छोड़ने में परिवर्तन होता है।

इस प्रकार, श्वसन का नियमन (चित्र 3) केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के सभी भागों की समन्वित गतिविधि के कारण होता है, जो श्वसन केंद्र की अवधारणा से एकजुट होता है। विभिन्न हास्य और प्रतिवर्त कारक श्वसन केंद्र वर्गों की गतिविधि और बातचीत की डिग्री को प्रभावित करते हैं।

श्वसन केंद्र मोटर वाहन

स्वचालित करने के लिए श्वसन केंद्र की क्षमता की खोज सबसे पहले आई.एम. सेचेनोव (1882) ने जानवरों के पूर्ण बहरेपन की शर्तों के तहत मेंढकों पर प्रयोग किए। इन प्रयोगों में, इस तथ्य के बावजूद कि अभिवाही आवेगों ने केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में प्रवेश नहीं किया, मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन केंद्र में क्षमता में उतार-चढ़ाव दर्ज किया गया।

एक अलग कुत्ते के सिर के साथ गैमन्स के अनुभव से श्वसन केंद्र की स्वचालितता का प्रमाण मिलता है। उसका मस्तिष्क पुल के स्तर पर कट गया था और विभिन्न अभिवाही प्रभावों (ग्लोसोफेरींजल, लिंगुअल और) से रहित था। त्रिपृष्ठी तंत्रिकाएं) इन शर्तों के तहत, न केवल फेफड़ों और श्वसन की मांसपेशियों (सिर के प्रारंभिक अलगाव के कारण) से, बल्कि ऊपरी श्वसन पथ (इन तंत्रिकाओं के संक्रमण के कारण) से भी आवेग श्वसन केंद्र में नहीं आए। फिर भी, जानवर ने स्वरयंत्र की लयबद्ध गतिविधियों को बनाए रखा। इस तथ्य को केवल श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स की लयबद्ध गतिविधि की उपस्थिति से समझाया जा सकता है।

श्वसन केंद्र की स्वचालितता को बनाए रखा जाता है और श्वसन की मांसपेशियों, संवहनी रिफ्लेक्सोजेनिक ज़ोन, विभिन्न इंटरो- और एक्सटेरोसेप्टर्स के साथ-साथ कई हास्य कारकों (रक्त पीएच, कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री और) के प्रभाव में बदल दिया जाता है। रक्त में ऑक्सीजन, आदि)।

श्वसन केंद्र की स्थिति पर कार्बन डाइऑक्साइड का प्रभाव

श्वसन केंद्र की गतिविधि पर कार्बन डाइऑक्साइड का प्रभाव विशेष रूप से फ्रेडरिक के क्रॉस सर्कुलेशन के प्रयोग में स्पष्ट रूप से प्रदर्शित होता है। दो कुत्तों में, कैरोटिड धमनियों और गले की नसों को काट दिया जाता है और क्रॉस-कनेक्ट किया जाता है: कैरोटिड धमनी का परिधीय छोर दूसरे कुत्ते के उसी पोत के केंद्रीय छोर से जुड़ा होता है। गले की नसें भी क्रॉस-कनेक्टेड हैं: पहले कुत्ते के गले की नस का केंद्रीय छोर दूसरे कुत्ते के गले की नस के परिधीय छोर से जुड़ा होता है। नतीजतन, पहले कुत्ते के शरीर से खून दूसरे कुत्ते के सिर में जाता है, और दूसरे कुत्ते के शरीर से खून पहले कुत्ते के सिर में जाता है। अन्य सभी जहाजों को जोड़ा जाता है।

इस तरह के एक ऑपरेशन के बाद, पहले कुत्ते में श्वासनली को जकड़ा गया (गला घोंटना)। इससे यह तथ्य सामने आया कि कुछ समय बाद दूसरे कुत्ते (हाइपरपेनिया) में गहराई और श्वसन की आवृत्ति में वृद्धि देखी गई, जबकि पहले कुत्ते में श्वसन गिरफ्तारी (एपनिया) हुई। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि पहले कुत्ते में, श्वासनली को जकड़ने के परिणामस्वरूप, गैसों का आदान-प्रदान नहीं किया गया था, और रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा बढ़ गई (हाइपरकेनिया सेट) और ऑक्सीजन की मात्रा कम हो गई। यह रक्त दूसरे कुत्ते के सिर में प्रवाहित हुआ और श्वसन केंद्र की कोशिकाओं को प्रभावित किया, जिसके परिणामस्वरूप हाइपरपेनिया हो गया। लेकिन दूसरे कुत्ते के खून में फेफड़ों के बढ़े हुए वेंटिलेशन की प्रक्रिया में, कार्बन डाइऑक्साइड (हाइपोकेनिया) की मात्रा कम हो गई और ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ गई। कम कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री के साथ रक्त पहले कुत्ते के श्वसन केंद्र की कोशिकाओं तक पहुंचाया गया था, और बाद वाले की जलन कम हो गई, जिससे एपनिया हो गया।

इस प्रकार, रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में वृद्धि से श्वसन की गहराई और आवृत्ति में वृद्धि होती है, और कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री में कमी और ऑक्सीजन में वृद्धि से इसमें कमी होती है, समाप्ति तक श्वसन की। उन अवलोकनों में जब पहले कुत्ते को विभिन्न गैस मिश्रणों के साथ सांस लेने की अनुमति दी गई थी, तो रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में वृद्धि के साथ श्वसन में सबसे बड़ा परिवर्तन देखा गया था।

रक्त गैस संरचना पर श्वसन केंद्र की गतिविधि की निर्भरता

श्वसन केंद्र की गतिविधि, जो श्वास की आवृत्ति और गहराई को निर्धारित करती है, मुख्य रूप से रक्त में घुलने वाली गैसों के तनाव और उसमें हाइड्रोजन आयनों की एकाग्रता पर निर्भर करती है। अग्रणी मूल्यफेफड़ों के वेंटिलेशन की मात्रा निर्धारित करने में धमनी रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड का तनाव होता है: ऐसा लगता है कि एल्वियोली के वेंटिलेशन की आवश्यक मात्रा के लिए एक अनुरोध बनाया गया है।

"हाइपरकेनिया", "नॉरमोकैप्निया" और "हाइपोकेनिया" शब्द क्रमशः बढ़े हुए, सामान्य और घटे हुए रक्त कार्बन डाइऑक्साइड तनाव को दर्शाने के लिए उपयोग किए जाते हैं। सामान्य सामग्रीऑक्सीजन कहा जाता है नॉर्मोक्सिया, शरीर और ऊतकों में ऑक्सीजन की कमी - हाइपोक्सिया,खून में - हाइपोक्सिमियाऑक्सीजन तनाव में वृद्धि है हाइपरक्सिया।ऐसी स्थिति जिसमें हाइपरकेपनिया और हाइपोक्सिया एक साथ मौजूद होते हैं, कहलाती है श्वासावरोध।

विश्राम के समय सामान्य श्वास को कहते हैं इपनियाहाइपरकेनिया, साथ ही रक्त पीएच में कमी (एसिडोसिस) फेफड़ों के वेंटिलेशन में अनैच्छिक वृद्धि के साथ है - हाइपरपेनिया, शरीर से अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने के उद्देश्य से। फेफड़ों का वेंटिलेशन मुख्य रूप से सांस लेने की गहराई (ज्वार की मात्रा में वृद्धि) के कारण बढ़ता है, लेकिन श्वसन दर भी बढ़ जाती है।

Hypocapnia और रक्त पीएच स्तर में वृद्धि से वेंटिलेशन में कमी आती है, और फिर श्वसन गिरफ्तारी होती है - एपनिया

हाइपोक्सिया का विकास शुरू में मध्यम हाइपरपेनिया (मुख्य रूप से श्वसन की आवृत्ति में वृद्धि के परिणामस्वरूप) का कारण बनता है, जो हाइपोक्सिया की डिग्री में वृद्धि के साथ, श्वसन के कमजोर होने और इसके बंद होने से बदल जाता है। हाइपोक्सिया के कारण एपनिया घातक है। इसका कारण मस्तिष्क में ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं का कमजोर होना है, जिसमें श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स भी शामिल हैं। हाइपोक्सिक एपनिया चेतना के नुकसान से पहले होता है।

हाइपरकेनिया 6% कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री के साथ गैस मिश्रण के साँस लेने के कारण हो सकता है। मानव श्वसन केंद्र की गतिविधि स्वैच्छिक नियंत्रण में है। 30-60 सेकंड के लिए सांस की मनमानी रोके जाने से रक्त की गैस संरचना में श्वासावरोध में परिवर्तन होता है, देरी की समाप्ति के बाद, हाइपरपेनिया मनाया जाता है। Hypocapnia आसानी से स्वैच्छिक वृद्धि हुई श्वसन के साथ-साथ फेफड़ों के अत्यधिक यांत्रिक वेंटिलेशन (हाइपरवेंटिलेशन) के कारण हो सकता है। एक जागृत व्यक्ति में, महत्वपूर्ण हाइपरवेंटिलेशन के बाद भी, श्वसन गिरफ्तारी आमतौर पर मस्तिष्क के पूर्वकाल क्षेत्रों द्वारा श्वास के नियंत्रण के कारण नहीं होती है। Hypocapnia को कई मिनटों में धीरे-धीरे मुआवजा दिया जाता है।

कमी के कारण ऊंचाई पर चढ़ने पर हाइपोक्सिया मनाया जाता है वायुमण्डलीय दबाव, अत्यंत गंभीर . के साथ शारीरिक कार्य, साथ ही श्वास, रक्त परिसंचरण और रक्त संरचना के उल्लंघन में।

गंभीर श्वासावरोध के दौरान, श्वास जितना संभव हो उतना गहरा हो जाता है, सहायक श्वसन मांसपेशियां इसमें भाग लेती हैं, घुटन की एक अप्रिय भावना उत्पन्न होती है। ऐसी श्वास को कहते हैं सांस की तकलीफ

सामान्य तौर पर, सामान्य रक्त गैस संरचना को बनाए रखना नकारात्मक प्रतिक्रिया के सिद्धांत पर आधारित होता है। तो, hyiercapnia श्वसन केंद्र की गतिविधि में वृद्धि और फेफड़ों के वेंटिलेशन में वृद्धि का कारण बनता है, और हाइपोकेनिया श्वसन केंद्र की गतिविधि को कमजोर करने और वेंटिलेशन में कमी का कारण बनता है।

संवहनी रिफ्लेक्सोजेनिक ज़ोन से श्वसन पर प्रतिवर्त प्रभाव

श्वास विभिन्न उत्तेजनाओं के लिए विशेष रूप से जल्दी से प्रतिक्रिया करता है। यह श्वसन केंद्र की कोशिकाओं में अतिरिक्त और इंटरसेप्टर से आने वाले आवेगों के प्रभाव में तेजी से बदलता है।

रिसेप्टर्स रासायनिक, यांत्रिक, तापमान और अन्य प्रभावों से परेशान हो सकते हैं। सबसे स्पष्ट स्व-नियमन तंत्र संवहनी रिफ्लेक्सोजेनिक ज़ोन के रासायनिक और यांत्रिक जलन, फेफड़ों और श्वसन की मांसपेशियों के रिसेप्टर्स की यांत्रिक जलन के प्रभाव में श्वसन में परिवर्तन है।

कैरोटिड वैस्कुलर रिफ्लेक्सोजेनिक ज़ोन में रिसेप्टर्स होते हैं जो रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन आयनों की सामग्री के प्रति संवेदनशील होते हैं। यह गैमन्स के एक पृथक कैरोटिड साइनस के प्रयोगों में स्पष्ट रूप से दिखाया गया है, जिसे कैरोटिड धमनी से अलग किया गया था और दूसरे जानवर से रक्त की आपूर्ति की गई थी। कैरोटिड साइनस केंद्रीय तंत्रिका तंत्र से केवल एक तंत्रिका मार्ग से जुड़ा था - हिरिंग की तंत्रिका संरक्षित थी। कैरोटिड शरीर को धोने वाले रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री में वृद्धि के साथ, इस क्षेत्र के कीमोसेप्टर्स की उत्तेजना होती है, जिसके परिणामस्वरूप श्वसन केंद्र (साँस लेना के केंद्र) में जाने वाले आवेगों की संख्या बढ़ जाती है, और श्वास की गहराई में एक प्रतिवर्त वृद्धि होती है।

चावल। 3. श्वास का नियमन

के - छाल; т - हाइपोथैलेमस; पीवीसी - न्यूमोटैक्सिक केंद्र; एपीसी - श्वसन केंद्र (श्वसन और श्वसन); शिन - कैरोटिड साइनस; बीएन - वेगस तंत्रिका; सेमी - रीढ़ की हड्डी; सी 3-सी 5 - रीढ़ की हड्डी के ग्रीवा खंड; Dphn - फ़्रेनिक तंत्रिका; ईएम - श्वसन मांसपेशियां; आईएम - श्वसन की मांसपेशियां; एमएनआर - इंटरकोस्टल तंत्रिका; एल - फेफड़े; डीएफ - डायाफ्राम; गु 1 - गु 6 - रीढ़ की हड्डी के वक्ष खंड

सांस लेने की गहराई में वृद्धि तब भी होती है जब कार्बन डाइऑक्साइड महाधमनी रिफ्लेक्सोजेनिक ज़ोन के केमोरिसेप्टर्स के संपर्क में आती है।

श्वसन में वही परिवर्तन तब होते हैं जब रक्त के उक्त रिफ्लेक्सोजेनिक क्षेत्रों के कीमो-रिसेप्टर्स हाइड्रोजन आयनों की बढ़ी हुई सांद्रता से चिढ़ जाते हैं।

उन्हीं मामलों में, जब रक्त में ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ जाती है, तो रिफ्लेक्सोजेनिक ज़ोन के कीमोसेप्टर्स की जलन कम हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप श्वसन केंद्र में आवेगों का प्रवाह कमजोर हो जाता है और श्वसन दर में एक पलटा कमी हो जाती है।

श्वसन केंद्र का प्रतिवर्त रोगज़नक़ और श्वसन को प्रभावित करने वाला कारक संवहनी रिफ्लेक्सोजेनिक क्षेत्रों में रक्तचाप में परिवर्तन है। रक्तचाप में वृद्धि के साथ, संवहनी रिफ्लेक्सोजेनिक ज़ोन के मैकेनोसेप्टर्स चिढ़ जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिवर्त श्वसन अवसाद होता है। रक्तचाप में कमी से श्वसन की गहराई और दर में वृद्धि होती है।

फेफड़ों और श्वसन की मांसपेशियों के यांत्रिक रिसेप्टर्स से श्वसन पर प्रतिवर्त प्रभाव।साँस लेने और छोड़ने में परिवर्तन का कारण बनने वाला एक महत्वपूर्ण कारक फेफड़ों के यांत्रिक रिसेप्टर्स का प्रभाव है, जिसे पहली बार गोअरिंग और ब्रेयर (1868) द्वारा खोजा गया था। उन्होंने दिखाया कि प्रत्येक साँस लेना साँस छोड़ने को उत्तेजित करता है। साँस लेना के दौरान, जब फेफड़े खिंचते हैं, तो एल्वियोली और श्वसन की मांसपेशियों में स्थित मैकेनोरिसेप्टर चिढ़ जाते हैं। वेगस और इंटरकोस्टल नसों के अभिवाही तंतुओं के साथ उनमें उत्पन्न होने वाले आवेग श्वसन केंद्र में आते हैं और श्वसन के उत्तेजना और श्वसन न्यूरॉन्स के निषेध का कारण बनते हैं, जिससे साँस छोड़ने में परिवर्तन होता है। यह स्व-नियमन श्वास के तंत्र में से एक है।

हेरिंग-ब्रेउर रिफ्लेक्स की तरह, डायाफ्राम रिसेप्टर्स से श्वसन केंद्र पर रिफ्लेक्स प्रभाव किया जाता है। डायाफ्राम में साँस लेने के दौरान, इसके मांसपेशी फाइबर के संकुचन के साथ, तंत्रिका तंतुओं के अंत चिढ़ जाते हैं, उनमें उत्पन्न होने वाले आवेग श्वसन केंद्र में प्रवेश करते हैं और साँस लेना बंद करने और साँस छोड़ने की घटना का कारण बनते हैं। सांस लेने में वृद्धि के मामले में यह तंत्र विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

सांस लेने पर पलटा प्रभाव के साथ विभिन्न रिसेप्टर्सजीव।श्वसन पर माना गया प्रतिवर्त प्रभाव स्थायी होता है। लेकिन हमारे शरीर में लगभग सभी रिसेप्टर्स से विभिन्न अल्पकालिक प्रभाव होते हैं जो श्वसन को प्रभावित करते हैं।

तो, त्वचा के बाहरी रिसेप्टर्स पर यांत्रिक और तापमान उत्तेजनाओं की कार्रवाई के तहत, सांस लेने में देरी होती है। जब ठंडा या गर्म पानी त्वचा की एक बड़ी सतह पर काम करता है, तो साँस अंदर लेने के दौरान साँस रुक जाती है। त्वचा की दर्दनाक जलन मुखर म्यान के एक साथ बंद होने के साथ तेज सांस (चीखना) का कारण बनती है।

श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली की जलन से उत्पन्न होने वाली श्वास की क्रिया में कुछ परिवर्तन, सुरक्षात्मक श्वसन प्रतिवर्त कहलाते हैं: खाँसना, छींकना, सांस रोकना, जो तेज गंध की क्रिया के तहत होता है, आदि।

श्वसन केंद्र और उसके कनेक्शन

श्वसन केंद्रकेंद्रीय तंत्रिका तंत्र के विभिन्न भागों में स्थित तंत्रिका संरचनाओं का एक समूह है जो श्वसन की मांसपेशियों के लयबद्ध समन्वित संकुचन को नियंत्रित करता है और बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों और शरीर की जरूरतों के लिए श्वसन को अनुकूलित करता है। इन संरचनाओं के बीच, श्वसन केंद्र के महत्वपूर्ण भाग प्रतिष्ठित हैं, जिसके बिना श्वास रुक जाती है। इनमें मेडुला ऑबोंगटा और रीढ़ की हड्डी में स्थित विभाग शामिल हैं। रीढ़ की हड्डी में, श्वसन केंद्र की संरचनाओं में मोटर न्यूरॉन्स शामिल होते हैं, जो अपने अक्षतंतु (3-5 वें ग्रीवा खंडों में) के साथ फ्रेनिक नसों का निर्माण करते हैं, और मोटर न्यूरॉन्स जो इंटरकोस्टल तंत्रिका बनाते हैं (2-10 वें वक्ष खंडों में, जबकि श्वसन न्यूरॉन्स 2- 6 वें, और श्वसन - 8-10 वें खंडों में केंद्रित होते हैं)।

श्वसन के नियमन में एक विशेष भूमिका श्वसन केंद्र द्वारा निभाई जाती है, जिसका प्रतिनिधित्व मस्तिष्क के तने में स्थित वर्गों द्वारा किया जाता है। श्वसन केंद्र के न्यूरोनल समूहों का एक हिस्सा चतुर्थ वेंट्रिकल के नीचे के क्षेत्र में मेडुला ऑबोंगटा के दाएं और बाएं हिस्सों में स्थित है। प्रेरणा की मांसपेशियों को सक्रिय करने वाले न्यूरॉन्स का एक पृष्ठीय समूह प्रतिष्ठित है - श्वसन खंड और न्यूरॉन्स का उदर समूह जो मुख्य रूप से साँस छोड़ने को नियंत्रित करता है - श्वसन खंड।

इनमें से प्रत्येक खंड में विभिन्न गुणों के न्यूरॉन्स होते हैं। श्वसन खंड के न्यूरॉन्स में हैं: 1) प्रारंभिक श्वसन - श्वसन की मांसपेशियों के संकुचन की शुरुआत से पहले उनकी गतिविधि 0.1-0.2 सेकंड बढ़ जाती है और प्रेरणा के दौरान रहती है; 2) पूर्ण श्वसन - साँस लेना के दौरान सक्रिय; 3) देर से श्वसन - साँस लेना के बीच में गतिविधि बढ़ जाती है और साँस छोड़ने की शुरुआत में समाप्त होती है; 4) मध्यवर्ती प्रकार के न्यूरॉन्स। श्वसन खंड के कुछ न्यूरॉन्स में अनायास लयबद्ध रूप से उत्तेजित करने की क्षमता होती है। वर्णित न्यूरॉन्स श्वसन केंद्र के श्वसन क्षेत्र में गुणों के समान हैं। इन तंत्रिका पूलों के बीच की बातचीत सांस लेने की दर और गहराई के गठन को सुनिश्चित करती है।

श्वसन केंद्र और श्वसन के न्यूरॉन्स की लयबद्ध गतिविधि की प्रकृति को निर्धारित करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका रिसेप्टर्स से अभिवाही तंतुओं के साथ-साथ सेरेब्रल कॉर्टेक्स, लिम्बिक सिस्टम और हाइपोथैलेमस से केंद्र में आने वाले संकेतों की है। श्वसन केंद्र के तंत्रिका कनेक्शन का एक सरल आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 4.

इंस्पिरेटरी सेक्शन के न्यूरॉन्स धमनी रक्त में गैसों के तनाव के बारे में जानकारी प्राप्त करते हैं, संवहनी केमोरिसेप्टर्स से रक्त का पीएच, और मेडुला ऑबोंगटा की उदर सतह पर स्थित केंद्रीय केमोरिसेप्टर्स से सेरेब्रोस्पाइनल तरल पदार्थ का पीएच।

श्वसन केंद्र भी रिसेप्टर्स से तंत्रिका आवेग प्राप्त करता है जो थर्मोरेसेप्टर्स, दर्द और संवेदी रिसेप्टर्स से फेफड़ों और श्वसन और अन्य मांसपेशियों की स्थिति को नियंत्रित करता है।

श्वसन केंद्र के पृष्ठीय भाग के न्यूरॉन्स तक पहुंचने वाले सिग्नल अपनी लयबद्ध गतिविधि को नियंत्रित करते हैं और उनके द्वारा अपवाही तंत्रिका आवेगों की धाराओं के गठन को प्रभावित करते हैं, जो रीढ़ की हड्डी और आगे डायाफ्राम और बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों को प्रेषित होते हैं।

चावल। 4. श्वसन केंद्र और उसके कनेक्शन: आईसी - श्वसन केंद्र; पीसी - insvmotaxnchssky केंद्र; ईसी - श्वसन केंद्र; 1,2- वायुमार्ग, फेफड़े और छाती के खिंचाव रिसेप्टर्स से आवेग

इस प्रकार, श्वसन चक्र को प्रेरक न्यूरॉन्स द्वारा ट्रिगर किया जाता है, जो स्वचालितकरण के कारण सक्रिय होते हैं, और इसकी अवधि, आवृत्ति और श्वास की गहराई पर प्रभाव पर निर्भर करती है तंत्रिका संरचनाएंरिसेप्टर का श्वसन केंद्र p0 2, pCO 2 और pH के स्तर के साथ-साथ अन्य इंटरो- और एक्सटेरोसेप्टर से संवेदनशील संकेतों का संकेत देता है।

इंस्पिरेटरी न्यूरॉन्स से अपवाही तंत्रिका आवेगों को रीढ़ की हड्डी के सफेद पदार्थ के पार्श्व कॉर्ड के उदर और पूर्वकाल भाग में अवरोही तंतुओं के साथ ए-मोटर न्यूरॉन्स में प्रेषित किया जाता है जो फ्रेनिक और इंटरकोस्टल नसों का निर्माण करते हैं। श्वसन की मांसपेशियों को संक्रमित करने वाले मोटर न्यूरॉन्स के बाद के सभी तंतुओं को पार किया जाता है, और श्वसन की मांसपेशियों को संक्रमित करने वाले मोटर न्यूरॉन्स के बाद के 90% तंतुओं को पार किया जाता है।

श्वसन केंद्र के श्वसन न्यूरॉन्स से तंत्रिका आवेगों की एक धारा द्वारा सक्रिय मोटर न्यूरॉन्स, श्वसन की मांसपेशियों के न्यूरोमस्कुलर सिनैप्स को अपवाही आवेग भेजते हैं, जो छाती की मात्रा में वृद्धि प्रदान करते हैं। बाद छातीफेफड़ों की मात्रा बढ़ जाती है और साँस लेना शुरू हो जाता है।

साँस लेना के दौरान, वायुमार्ग और फेफड़ों में खिंचाव रिसेप्टर्स सक्रिय होते हैं। वेगस तंत्रिका के अभिवाही तंतुओं के साथ इन रिसेप्टर्स से तंत्रिका आवेगों का प्रवाह मेडुला ऑबोंगटा में प्रवेश करता है और साँस छोड़ने को ट्रिगर करने वाले श्वसन न्यूरॉन्स को सक्रिय करता है। यह श्वास विनियमन तंत्र के एक सर्किट को बंद कर देता है।

दूसरा नियामक सर्किट भी इंस्पिरेटरी न्यूरॉन्स से शुरू होता है और ब्रेनस्टेम ब्रिज में स्थित रेस्पिरेटरी सेंटर के न्यूमोटैक्सिक सेक्शन के न्यूरॉन्स तक आवेगों का संचालन करता है। यह विभाग मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन और श्वसन न्यूरॉन्स के बीच बातचीत का समन्वय करता है। न्यूमोटैक्सिक विभाग श्वसन केंद्र से प्राप्त जानकारी को संसाधित करता है और आवेगों की एक धारा भेजता है जो श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स को उत्तेजित करता है। न्यूमोटैक्सिक खंड के न्यूरॉन्स से आने वाले आवेगों की धाराएं और फेफड़ों के खिंचाव रिसेप्टर्स से श्वसन न्यूरॉन्स पर अभिसरण होते हैं, उन्हें उत्तेजित करते हैं, श्वसन न्यूरॉन्स श्वसन न्यूरॉन्स की गतिविधि को रोकते हैं (पारस्परिक निषेध के सिद्धांत के अनुसार)। प्रेरणा की मांसपेशियों को तंत्रिका आवेगों का भेजना बंद हो जाता है और वे आराम करते हैं। एक शांत साँस छोड़ने के लिए यह पर्याप्त है। साँस छोड़ने में वृद्धि के साथ, अपवाही आवेगों को श्वसन न्यूरॉन्स से भेजा जाता है, जिससे आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियों और पेट की मांसपेशियों का संकुचन होता है।

तंत्रिका कनेक्शन की वर्णित योजना केवल सबसे अधिक दर्शाती है सामान्य सिद्धांतश्वसन चक्र का नियमन। वास्तव में, हालांकि, श्वसन पथ, रक्त वाहिकाओं, मांसपेशियों, त्वचा आदि में कई रिसेप्टर्स से अभिवाही संकेत प्रवाहित होता है। श्वसन केंद्र की सभी संरचनाओं में जाएं। न्यूरॉन्स के कुछ समूहों पर उनका रोमांचक प्रभाव पड़ता है, और दूसरों पर एक निरोधात्मक प्रभाव पड़ता है। ब्रेनस्टेम के श्वसन केंद्र में इस जानकारी का प्रसंस्करण और विश्लेषण मस्तिष्क के उच्च भागों द्वारा नियंत्रित और ठीक किया जाता है। उदाहरण के लिए, हाइपोथैलेमस दर्द उत्तेजनाओं की प्रतिक्रियाओं से जुड़े श्वास परिवर्तनों में अग्रणी भूमिका निभाता है, शारीरिक गतिविधि, और थर्मोरेगुलेटरी प्रतिक्रियाओं में श्वसन प्रणाली की भागीदारी को भी सुनिश्चित करता है। भावनात्मक प्रतिक्रियाओं में लिम्बिक संरचनाएं श्वसन को प्रभावित करती हैं।

सेरेब्रल कॉर्टेक्स व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं में श्वसन प्रणाली को शामिल करना सुनिश्चित करता है, भाषण समारोह, लिंग। मेडुला ऑबोंगटा और रीढ़ की हड्डी में श्वसन केंद्र के कुछ हिस्सों पर सेरेब्रल कॉर्टेक्स के प्रभाव की उपस्थिति एक व्यक्ति द्वारा आवृत्ति, गहराई और सांस की पकड़ में एक मनमाना परिवर्तन की संभावना से प्रकट होती है। बल्बर श्वसन केंद्र पर सेरेब्रल कॉर्टेक्स का प्रभाव कॉर्टिको-बुलबार मार्गों के माध्यम से और सबकोर्टिकल संरचनाओं (पैलिडेरियल, लिम्बिक, रेटिकुलर फॉर्मेशन) दोनों के माध्यम से प्राप्त होता है।

ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड और पीएच रिसेप्टर्स

ऑक्सीजन रिसेप्टर्स पहले से ही सक्रिय हैं सामान्य स्तरपीओ 2 और लगातार संकेतों की धाराएं (टॉनिक आवेग) भेजते हैं जो श्वसन न्यूरॉन्स को सक्रिय करते हैं।

ऑक्सीजन रिसेप्टर्स कैरोटिड कॉर्पसकल (सामान्य कैरोटिड धमनी के द्विभाजन का क्षेत्र) में केंद्रित होते हैं। उन्हें टाइप 1 ग्लोमस कोशिकाओं द्वारा दर्शाया जाता है, जो सहायक कोशिकाओं से घिरी होती हैं और अभिवाही तंतुओं के अंत के साथ सिनैप्टो जैसे संबंध होते हैं। ग्लोसोफेरीन्जियल तंत्रिका.

टाइप 1 ग्लोमस कोशिकाएं मध्यस्थ डोपामाइन की रिहाई को बढ़ाकर धमनी रक्त में पीओ 2 में कमी का जवाब देती हैं। डोपामाइन ग्रसनी तंत्रिका की जीभ के अभिवाही तंतुओं के अंत में तंत्रिका आवेगों की पीढ़ी का कारण बनता है, जो श्वसन केंद्र के श्वसन भाग के न्यूरॉन्स और वासोमोटर केंद्र के प्रेसर भाग के न्यूरॉन्स तक होते हैं। इस प्रकार, धमनी रक्त में ऑक्सीजन के तनाव में कमी से अभिवाही तंत्रिका आवेगों को भेजने की आवृत्ति में वृद्धि होती है और श्वसन न्यूरॉन्स की गतिविधि में वृद्धि होती है। उत्तरार्द्ध फेफड़ों के वेंटिलेशन को बढ़ाता है, मुख्य रूप से श्वसन दर में वृद्धि के कारण।

कार्बन डाइऑक्साइड के प्रति संवेदनशील रिसेप्टर्स कैरोटिड कॉर्पसकल, महाधमनी चाप के महाधमनी कॉर्पसकल में पाए जाते हैं, और सीधे मेडुला ऑबोंगाटा - केंद्रीय केमोरिसेप्टर्स में भी पाए जाते हैं। उत्तरार्द्ध हाइपोग्लोसल और वेगस नसों के बाहर निकलने के बीच के क्षेत्र में मेडुला ऑबोंगटा की उदर सतह पर स्थित हैं। कार्बन डाइऑक्साइड रिसेप्टर्स भी एच + आयनों की एकाग्रता में परिवर्तन का अनुभव करते हैं। धमनी वाहिकाओं के रिसेप्टर्स रक्त प्लाज्मा के pCO 2 और pH में परिवर्तन का जवाब देते हैं, जबकि उनसे pCO 2 में वृद्धि और / या धमनी रक्त प्लाज्मा pH में कमी के साथ श्वसन न्यूरॉन्स को अभिवाही संकेतों की प्राप्ति बढ़ जाती है। उनसे रसीद के जवाब में अधिकश्वसन केंद्र को संकेत, श्वास के गहरा होने के कारण फेफड़ों का वेंटिलेशन रिफ्लेक्सिव रूप से बढ़ जाता है।

सेंट्रल केमोरिसेप्टर्स पीएच और पीसीओ 2, सेरेब्रोस्पाइनल तरल पदार्थ और मेडुला ऑबोंगटा के बाह्य तरल पदार्थ में परिवर्तन का जवाब देते हैं। ऐसा माना जाता है कि केंद्रीय केमोरिसेप्टर मुख्य रूप से अंतरालीय तरल पदार्थ में हाइड्रोजन प्रोटॉन (पीएच) की एकाग्रता में परिवर्तन का जवाब देते हैं। इस मामले में, रक्त-मस्तिष्क बाधा की संरचनाओं के माध्यम से मस्तिष्क में रक्त और मस्तिष्कमेरु द्रव से कार्बन डाइऑक्साइड के आसान प्रवेश के कारण पीएच में परिवर्तन प्राप्त होता है, जहां, एच 2 0 के साथ इसकी बातचीत के परिणामस्वरूप, कार्बन डाइऑक्साइड बनता है, हाइड्रोजन रन की रिहाई के साथ अलग हो जाता है।

केंद्रीय केमोरिसेप्टर्स से सिग्नल श्वसन केंद्र के श्वसन न्यूरॉन्स को भी संचालित किए जाते हैं। श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स स्वयं अंतरालीय द्रव के पीएच में बदलाव के प्रति कुछ हद तक संवेदनशील होते हैं। पीएच में कमी और मस्तिष्कमेरु द्रव में कार्बन डाइऑक्साइड का संचय श्वसन न्यूरॉन्स की सक्रियता और फेफड़ों के वेंटिलेशन में वृद्धि के साथ होता है।

इस प्रकार, pCO 0 और pH का नियमन प्रभावकारी प्रणालियों के स्तर पर निकटता से संबंधित है जो शरीर में हाइड्रोजन आयनों और कार्बोनेट्स की सामग्री को प्रभावित करते हैं, और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के स्तर पर।

पर त्वरित विकासहाइपरकेनिया, केवल 25% के फेफड़ों के वेंटिलेशन में वृद्धि कार्बन डाइऑक्साइड और पीएच के परिधीय रक्तस्राव की उत्तेजना के कारण होती है। शेष 75% हाइड्रोजन प्रोटॉन और कार्बन डाइऑक्साइड द्वारा मेडुला ऑबोंगाटा के केंद्रीय केमोरिसेप्टर्स के सक्रियण से जुड़े हैं। यह कार्बन डाइऑक्साइड के लिए रक्त-मस्तिष्क बाधा की उच्च पारगम्यता के कारण है। चूंकि मस्तिष्कमेरु द्रव और मस्तिष्क के अंतरकोशिकीय द्रव में रक्त की तुलना में बफर सिस्टम की क्षमता बहुत कम होती है, इसलिए परिमाण में रक्त के समान pCO2 में वृद्धि से मस्तिष्कमेरु द्रव में रक्त की तुलना में अधिक अम्लीय वातावरण बनता है:

लंबे समय तक हाइपरकेनिया के साथ, एचसीओ 3 आयनों के लिए रक्त-मस्तिष्क बाधा की पारगम्यता में क्रमिक वृद्धि और मस्तिष्कमेरु द्रव में उनके संचय के कारण मस्तिष्कमेरु द्रव का पीएच सामान्य हो जाता है। इससे हाइपरकेनिया के जवाब में विकसित वेंटिलेशन में कमी आती है।

पीसीओ 0 और पीएच रिसेप्टर्स की गतिविधि में अत्यधिक वृद्धि विषयगत रूप से दर्दनाक, घुटन की दर्दनाक संवेदनाओं, हवा की कमी की उपस्थिति में योगदान करती है। यह देखना आसान है कि क्या आप अपनी सांस को लंबे समय तक रोक कर रखते हैं। उसी समय, ऑक्सीजन की कमी और धमनी रक्त में p0 2 की कमी के साथ, जब pCO 2 और रक्त पीएच सामान्य बनाए रखा जाता है, तो एक व्यक्ति को अनुभव नहीं होता है अप्रिय संवेदनाएं... इसका परिणाम रोजमर्रा की जिंदगी में या बंद सिस्टम से गैस मिश्रण के साथ मानव सांस लेने की स्थितियों में उत्पन्न होने वाले कई खतरे हो सकते हैं। ज्यादातर वे कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्तता (गैरेज में मौत, अन्य घरेलू विषाक्तता) के साथ होते हैं, जब कोई व्यक्ति, घुटन की स्पष्ट संवेदनाओं की अनुपस्थिति के कारण, सुरक्षात्मक कार्रवाई नहीं करता है।

विषय का अध्ययन करने की अवधि: 10 घंटे;

जिसमें से प्रति पाठ 4 घंटे; स्वतंत्र कार्य 6 घंटे

स्थानअध्ययन कक्ष

पाठ का उद्देश्य: श्वसन विनियमन के तंत्रिका-हास्य तंत्र का अध्ययन करने के लिए; जीव की विभिन्न स्थितियों और स्थितियों के तहत सांस लेने की विशेषताएं। श्वसन प्रणाली की कार्यात्मक स्थिति का अध्ययन करने के तरीकों में महारत हासिल करना।

कार्य:

बहुस्तरीय संगठन और श्वसन के नियमन के लिए केंद्रीय तंत्र के कामकाज की विशेषताओं को जान सकेंगे;

"श्वसन केंद्र" की अवधारणा का सार जान सकेंगे;

शरीर के अनुकूलन में रीढ़ की हड्डी के श्वसन मोटर न्यूरॉन्स और इंटरकोस्टल मांसपेशियों के प्रोप्रियोसेप्टर की भूमिका को सही ढंग से चित्रित करने में सक्षम हो।

विषय पिछले पाठ की सामग्री से निकटता से संबंधित है। नैदानिक ​​​​अभ्यास के लिए, विशेष रुचि के लोगों (अंतरिक्ष यात्री, पर्वतारोही, गोताखोर, आदि) का पेशेवर चयन शरीर के विभिन्न कार्यात्मक राज्यों में श्वसन के नियमन से संबंधित डेटा है, पैथोलॉजी के साथ और जब शरीर विशेष पर्यावरणीय परिस्थितियों में होता है। नैदानिक ​​​​उद्देश्यों के लिए क्लिनिक में श्वसन प्रणाली की कार्यात्मक स्थिति का आकलन करने के तरीकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह का विनियमनऑक्सीजन (अधिक सटीक रूप से, PaO2 में परिवर्तन) वासोडिलेशन या वाहिकासंकीर्णन का कारण बनता है। PaO2 में वृद्धि के प्रभाव में (उदाहरण के लिए, जब एक बढ़ी हुई ऑक्सीजन सामग्री के साथ एक कक्ष में रखा जाता है - हाइपरबेरिक ऑक्सीजनेशन या जब 100% ऑक्सीजन - ऑक्सीजन कुशन) साँस लेते हैं, तो फुफ्फुसीय संवहनी प्रतिरोध (RPV) कम हो जाता है और छिड़काव बढ़ जाता है। कम PaO2 (उदाहरण के लिए, पहाड़ों पर चढ़ते समय) के प्रभाव में, RPV बढ़ जाता है, और छिड़काव कम हो जाता है। जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ (vasoconstrictors और vasodilators) जो रक्त वाहिकाओं के SMC को प्रभावित करते हैं, कई हैं, लेकिन उनके प्रभाव स्थानीय और अल्पकालिक हैं। कार्बन डाइऑक्साइड (PaCO2 में वृद्धि) का रक्त वाहिकाओं के लुमेन पर एक नगण्य, क्षणिक और स्थानीय वाहिकासंकीर्णन प्रभाव होता है। फुफ्फुसीय वाहिकाविस्फारक: प्रोस्टेसाइक्लिन, नाइट्रिक ऑक्साइड, एसिटाइलकोलाइन, ब्रैडीकाइनिन, डोपामाइन, β-एड्रीनर्जिक लिगैंड। वासोकॉन्स्ट्रिक्टर्स: थ्रोम्बोक्सेन A2, α-एड्रेनर्जिक लिगैंड्स। , ल्यूकोट्रिएन्स, न्यूरोपैप्टाइड्स, सेरोटोनिन, एंडोटिलिन, हिस्टामाइन, पीजी, PaCO2 में वृद्धि हुई।

श्वसन के तंत्रिका विनियमन का कार्य श्वसन न्यूरॉन्स द्वारा किया जाता है - मस्तिष्क के तने में स्थित कई तंत्रिका कोशिकाएं। श्वसन आंदोलनों का नियंत्रण (श्वसन की मांसपेशियों के लिए अपवाही तंत्रिका आवेग) दोनों अनैच्छिक रूप से किया जाता है (मस्तिष्क के तने में श्वसन न्यूरॉन्स की स्वचालित लय, आकृति में - एक "लय जनरेटर"), और स्वेच्छा से (इस मामले में, अपवाही तंत्रिका आवेग) श्वसन की मांसपेशियों में जाएं, मस्तिष्क के श्वसन न्यूरॉन्स को दरकिनार करते हुए)। इन और अन्य श्वास विनियमन सर्किटों का पर्याप्त कामकाज सामान्य श्वास (यूपनिया) सुनिश्चित करता है।

श्वसन विनियमन दो कार्यों को करने के उद्देश्य से है: पहला, श्वसन की मांसपेशियों के संकुचन की आवृत्ति और बल की स्वचालित पीढ़ी, और दूसरी, शरीर की वास्तविक जरूरतों के लिए श्वसन आंदोलनों की लय और गहराई का समायोजन (सबसे पहले) , धमनी रक्त के DP-2, DP-2 और DpH और मस्तिष्क के अंतरकोशिकीय द्रव के DP-2 और DpH के रूप में चयापचय मापदंडों में परिवर्तन के लिए)।

रेस्पिरेटरी रेगुलेशन सिस्टम में 3 मुख्य ब्लॉक होते हैं: रिसेप्टर (कीमो- और बैरोरिसेप्टर, मस्तिष्क को जानकारी दर्ज करना और संचारित करना), नियामक, या नियंत्रण (श्वसन न्यूरॉन्स का एक सेट) और इफ़ेक्टर (श्वसन की मांसपेशियां जो सीधे फेफड़ों को हवादार करती हैं)। इस प्रकार, संपूर्ण श्वसन विनियमन प्रणाली में कई परस्पर जुड़े नियामक सर्किट होते हैं।

तंत्रिका केंद्रमस्तिष्क के तने में स्थित होता है (मुख्य रूप से मेडुला ऑबोंगटा में)। श्वास विनियमन योजना एक श्वसन ताल जनरेटर और एक संवेदी सूचना एकीकरण केंद्र प्रदान करती है। "रिदम जेनरेटर" और "संवेदी जानकारी के इंटीग्रेटर" शब्दों को अमूर्त अभिन्न अवधारणाओं के रूप में समझा जाना चाहिए, न कि विशिष्ट तंत्रिका संरचनाओं के रूप में, क्योंकि सभी मामलों में संरचनात्मक संरचनाओं के अनुरूप अवधारणाओं को स्थापित नहीं किया गया है। रिदम जेनरेटर में मुख्य रूप से मेडुला ऑबोंगटा में स्थित न्यूरॉन्स, साथ ही पोंस और ब्रेन स्टेम के कुछ अन्य हिस्से शामिल होते हैं। न्यूरॉन्स के विभिन्न समूह आवेगों के फटने का एक अलग स्पेक्ट्रम उत्पन्न करते हैं - एक्शन पोटेंशिअल (APs) - श्वसन आंदोलनों के विभिन्न चरणों में, या तो मुख्य रूप से साँस लेना (श्वसन न्यूरॉन्स) के दौरान, या मुख्य रूप से साँस छोड़ने (श्वसन न्यूरॉन्स) के दौरान।

श्वसन न्यूरॉन्स के पूरे सेट को संरचनात्मक दृष्टिकोण से उदर और पृष्ठीय श्वसन समूहों (ईडीजी और एफडीजी, क्रमशः) में विभाजित किया गया है। EDC और FDH दोनों को द्विपक्षीय रूप से प्रस्तुत किया जाता है, अर्थात। दोहराया गया। पृष्ठीय श्वसन समूह (FDG) में मुख्य रूप से श्वसन तंत्रिका कोशिकाएं होती हैं (स्वायत्त तंत्रिका तंत्र के नाभिक के एक महत्वपूर्ण परिसर के न्यूरॉन्स सहित - एकल मार्ग के नाभिक जो छाती और पेट के गुहाओं के आंतरिक अंगों से संवेदी जानकारी प्राप्त करते हैं) स्नायु तंत्रग्लोसोफेरींजल और वेगस तंत्रिका)। उदर श्वसन समूह (वीडीजी) में श्वसन और श्वसन दोनों न्यूरॉन्स होते हैं। रोस्ट्रो-कॉडल दिशा में, ईडीएच में रोस्ट्रल भाग होता है - बोत्ज़िंगर कॉम्प्लेक्स (मुख्य रूप से श्वसन तंत्रिका कोशिकाएं होती हैं, जिसमें पीछे के चेहरे के नाभिक शामिल होते हैं), मध्यवर्ती (मुख्य रूप से डबल और पेरिडुअल नाभिक के श्वसन न्यूरॉन्स होते हैं) और दुम (श्वसन) पश्च डबल न्यूक्लियस के न्यूरॉन्स) भाग। श्वसन न्यूरॉन्स से आवेगों की दिशा: 1. डीआरजी की तंत्रिका कोशिकाओं से ईडीएच तक, साथ ही प्रीमोटर न्यूरॉन्स तक, फिर मोटर न्यूरॉन्स और मुख्य श्वसन मांसपेशियों तक; 2. ईडीसी के मध्यवर्ती भाग से अंतत: मुख्य और सहायक श्वसन पेशियों तक; 3. ईडीसी के दुम भाग से सहायक श्वसन पेशियों तक। आने वाले संकेत... लय जनरेटर सेरेब्रल कॉर्टेक्स से उतरने वाले आवेगों को प्राप्त करता है, साथ ही साथ संवेदी सूचना के इंटीग्रेटर की तंत्रिका कोशिकाओं से तंत्रिका संकेत और सीधे केंद्रीय केमोरिसेप्टर्स से प्राप्त करता है। आउटगोइंग सिग्नल... ताल जनरेटर से तंत्रिका आवेगों को संबंधित कपाल तंत्रिका नाभिक (VII, IX - XII) और रीढ़ की हड्डी के पूर्वकाल सींगों के मोटर न्यूरॉन्स (रीढ़ की नसों में उनके अक्षतंतु) की श्वसन मांसपेशियों को संक्रमित करने वाली मोटर तंत्रिका कोशिकाओं को निर्देशित किया जाता है। श्वसन की मांसपेशियों को निर्देशित किया जाता है)।

जनरेटर की लयबद्ध गतिविधि का तंत्र स्थापित नहीं किया गया है। कई मॉडल प्रस्तावित किए गए हैं जो एक ही प्रकार की तंत्रिका कोशिकाओं (उदाहरण के लिए, विभिन्न आयन चैनलों की उपस्थिति) के समूहों के इलेक्ट्रोजेनिक झिल्ली की व्यक्तिगत विशेषताओं को ध्यान में रखते हैं, सिनैप्टिक कनेक्शन का स्पेक्ट्रम (विभिन्न न्यूरोट्रांसमीटर का उपयोग करके किए गए सहित) ), पेसमेकर (पेसमेकर के गुणों के साथ) श्वसन न्यूरॉन्स (ये पाए गए हैं) या स्थानीय तंत्रिका नेटवर्क के पेसमेकर गुणों की उपस्थिति। यह भी स्पष्ट नहीं है कि लयबद्ध गतिविधि तंत्रिका कोशिकाओं के सीमित समूह की संपत्ति है या श्वसन न्यूरॉन्स के पूरे सेट की संपत्ति है। संवेदी जानकारी के संपूर्नकर्ता को मुख्य रक्त वाहिकाओं (पेरिफेरल केमोरिसेप्टर्स) के साथ-साथ श्वसन अंगों और श्वसन की मांसपेशियों में स्थित विभिन्न प्रकार के कीमो- और मैकेनोसेप्टर्स से संवेदनशील जानकारी प्राप्त होती है, और मेडुला ऑबोंगाटा (सेंट्रल केमोरिसेप्टर्स) में भी। इन प्रत्यक्ष संकेतों के अलावा, समाकलक को विभिन्न मस्तिष्क संरचनाओं (केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के उच्च भागों सहित) द्वारा मध्यस्थता से बहुत सारी जानकारी प्राप्त होती है। इंटीग्रेटर की तंत्रिका कोशिकाओं से आवेग, ताल जनरेटर न्यूरॉन्स की ओर बढ़ रहा है, उनसे निर्वहन की प्रकृति को नियंत्रित करता है। संवेदी संरचनाएं, संकेत जिनसे प्रत्यक्ष या परोक्ष रूप से (संवेदी जानकारी के समाकलक के माध्यम से) ताल जनरेटर की लयबद्ध गतिविधि को प्रभावित करते हैं, इसमें परिधीय और केंद्रीय केमोरिसेप्टर, धमनी दीवार बैरोरिसेप्टर, फेफड़ों के मैकेनोरिसेप्टर और श्वसन की मांसपेशियां शामिल हैं। परिधीय और केंद्रीय केमोरिसेप्टर्स द्वारा किए गए पीएच और रक्त गैसों का नियंत्रण, ताल जनरेटर की गतिविधि पर सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है।

पेरिफेरल केमोरिसेप्टर्स(कैरोटिड और महाधमनी निकाय) धमनी रक्त पीएच, पीओ 2 (पीएओ 2) और पी СО 2 में दर्ज किए जाते हैं, वे विशेष रूप से पीओ 2 (हाइपोक्सिमिया) में कमी के प्रति संवेदनशील होते हैं और कुछ हद तक, पी СО2 (हाइपरकेनिया) में वृद्धि और पीएच (एसिडोसिस) में कमी के लिए संवेदनशील होते हैं। . कैरोटिड साइनस - सामान्य कैरोटिड धमनी से अपनी शाखा की साइट पर तुरंत आंतरिक कैरोटिड धमनी के लुमेन का विस्तार। फैलाव क्षेत्र की धमनी की दीवार में, कई बैरोसेप्टर्स होते हैं जो रक्तचाप के मूल्यों को दर्ज करते हैं और इस जानकारी को ग्लोसोफेरीन्जियल तंत्रिका की एक शाखा, साइनस तंत्रिका (हेरिंग) से गुजरने वाले तंत्रिका तंतुओं के साथ केंद्रीय तंत्रिका तंत्र तक पहुंचाते हैं। कैरोटिड बॉडीआम कैरोटिड धमनी के द्विभाजन के क्षेत्र में स्थित है। कैरोटिड बॉडी के ग्लोमेरुलस में 2-3 प्रकार की I कोशिकाएं (ग्लोमस कोशिकाएं) होती हैं जो सहायक कोशिकाओं (टाइप II) से घिरी होती हैं। टाइप I कोशिकाएं अभिवाही तंत्रिका तंतुओं के टर्मिनलों के साथ सिनैप्स बनाती हैं। कैरोटिड शरीर में कोशिकाओं के समूह (ग्लोमेरुली, ग्लोमस) होते हैं जो रक्त केशिकाओं के घने नेटवर्क में डूबे होते हैं (शरीर के छिड़काव की तीव्रता शरीर में सबसे बड़ी होती है, मस्तिष्क के छिड़काव से 40 गुना अधिक)। प्रत्येक ग्लोमेरुलस में 2-3 केमोसेंसिटिव ग्लोमस कोशिकाएं होती हैं जो साइनस तंत्रिका के तंत्रिका तंतुओं की टर्मिनल शाखाओं के साथ सिनैप्स बनाती हैं - ग्लोसोफेरींजल तंत्रिका की शाखाएं। निकायों में स्वायत्त तंत्रिका तंत्र के सहानुभूति और पैरासिम्पेथेटिक डिवीजनों की तंत्रिका कोशिकाएं भी होती हैं। इन न्यूरॉन्स पर और ग्लोमस कोशिकाओं पर, प्रीगैंग्लिओनिक सहानुभूति और पैरासिम्पेथेटिक तंत्रिका फाइबर समाप्त होते हैं, और ग्लोमस कोशिकाओं पर भी बेहतर ग्रीवा सहानुभूति नोड से पोस्टगैंग्लिओनिक तंत्रिका फाइबर होते हैं [इन तंतुओं के टर्मिनलों में प्रकाश (एसिटाइलकोलाइन) या दानेदार (कैटेकोलामाइन) सिनैप्टिक वेसिकल्स होते हैं]। ग्लोमस कोशिकाएं गैप जंक्शनों के माध्यम से एक दूसरे से जुड़ी होती हैं, उनके प्लास्मोल्मा में वोल्टेज-गेटेड आयन चैनल होते हैं, कोशिकाएं एपी उत्पन्न कर सकती हैं और इसमें एसिटाइलकोलाइन, डोपामाइन, नॉरपेनेफ्रिन, पदार्थ पी और मेथियोनीन-एनकेफेलिन युक्त विभिन्न सिनैप्टिक पुटिकाएं होती हैं। DPО2, DPСО2 और DpH के पंजीकरण का तंत्र अंततः स्थापित नहीं किया गया है, लेकिन यह K + चैनलों की नाकाबंदी की ओर जाता है, जो ग्लोमस कोशिकाओं के प्लास्मोल्मा के विध्रुवण का कारण बनता है, वोल्टेज-निर्भर Ca2 + चैनल खोलना, इंट्रासेल्युलर वृद्धि और स्राव का कारण बनता है। न्यूरोट्रांसमीटर। महाधमनी(पैराओर्टिक) शरीर महाधमनी चाप की आंतरिक सतह के साथ बिखरे हुए हैं और इसमें ग्लोमस केमोसेंसिटिव कोशिकाएं होती हैं जो वेगस तंत्रिका के अभिवाही के साथ सिनैप्स बनाती हैं। सेंट्रल केमोरिसेप्टर(ब्रेन स्टेम की तंत्रिका कोशिकाएं) मस्तिष्क के अंतरकोशिकीय द्रव में पीएच और पीСО2 दर्ज करती हैं, वे विशेष रूप से पीСО2 (हाइपरकेनिया) में वृद्धि के प्रति संवेदनशील होती हैं, और उनमें से कुछ पीएच (एसिडोसिस) में कमी के प्रति संवेदनशील होती हैं। यह आवश्यक है कि केंद्रीय केमोरिसेप्टर रक्त-मस्तिष्क बाधा से अंतर्देशीय स्थित हों, अर्थात। वे सामान्य परिसंचरण तंत्र में रक्त से अलग हो जाते हैं (विशेषकर, वे अधिक अम्लीय वातावरण में होते हैं)।

मस्तिष्क की खून का अवरोधमस्तिष्क की रक्त केशिकाओं की एंडोथेलियल कोशिकाओं द्वारा निर्मित। एंडोथेलियम और पेरिसाइट्स के साथ-साथ एस्ट्रोसाइट्स के आसपास की तहखाने की झिल्ली, जिसके पैर पूरी तरह से केशिका को बाहर से घेर लेते हैं, बाधा के घटक नहीं हैं। रक्त-मस्तिष्क बाधा मस्तिष्क को रक्त संरचना में अस्थायी परिवर्तनों से बचाती है। केशिकाओं के निरंतर एंडोथेलियम, जिनमें से कोशिकाएं तंग संपर्कों की श्रृंखलाओं से जुड़ी होती हैं, रक्त-मस्तिष्क बाधा का आधार है। रक्त-मस्तिष्क बाधा एक फिल्टर के रूप में कार्य करती है। सबसे पारगम्य पदार्थ तटस्थ हैं (उदाहरण के लिए, O2 और CO2,) और लिपिड-घुलनशील (उदाहरण के लिए, निकोटीन, एथिल अल्कोहल, हेरोइन), लेकिन आयनों की पारगम्यता (उदाहरण के लिए, Na +, Cl -, H +, HCO) - 3) कम है।

पीएच और पीСО2... चूंकि CO2 अवरोध की पारगम्यता अधिक है (H + and . के विपरीत)

एचसीओ - 3), और सीओ 2 आसानी से कोशिका झिल्ली के माध्यम से फैलता है, यह इस प्रकार है कि सापेक्ष एसिडोसिस बाधा के अंदर मनाया जाता है (अंतरालीय तरल पदार्थ में, मस्तिष्कमेरु द्रव में, कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में) और पीСО2 में वृद्धि से एक होता है रक्त की तुलना में पीएच मान में अधिक कमी। दूसरे शब्दों में, एसिडोसिस की स्थितियों में, न्यूरॉन्स की DP-2 और DpH के प्रति रसायन संवेदनशीलता बढ़ जाती है।

एसिडोसिस (DPco2 और DpH के प्रति संवेदनशील) के प्रति संवेदनशील न्यूरॉन्स, जिसकी गतिविधि फुफ्फुसीय वेंटिलेशन को प्रभावित करती है, मेडुला ऑब्लांगेटा के वेंट्रोलेटरल भाग में, डबल न्यूक्लियस में, मेडुला ऑबोंगटा के एकान्त मार्ग के नाभिक, साथ ही साथ पाए जाते हैं। हाइपोथैलेमस में और नीली जगह में और पोंस सीवन के नाभिक में। इन केमोसेंसिटिव न्यूरॉन्स में से कई सेरोटोनर्जिक तंत्रिका कोशिकाएं हैं।

धमनियों और शिराओं की दीवारों के बैरोरिसेप्टर।ये मैकेनोरिसेप्टर लुमेन और पोत की दीवार में दबाव में परिवर्तन का जवाब देते हैं; वे तंतुओं के टर्मिनलों द्वारा बनते हैं जो वेगस और ग्लोसोफेरीन्जियल नसों में चलते हैं। महाधमनी चाप, कैरोटिड धमनियों, फुफ्फुसीय ट्रंक, फुफ्फुसीय धमनियों और बड़े और फुफ्फुसीय परिसंचरण की बड़ी नसों की दीवार में बैरोरिसेप्टर विशेष रूप से असंख्य हैं। बैरोरिसेप्टर रक्त परिसंचरण और श्वसन के प्रतिवर्त नियमन में शामिल होते हैं, रक्तचाप में वृद्धि से प्रतिवर्त हाइपोवेंटिलेशन या यहां तक ​​कि श्वसन गिरफ्तारी (एपनिया) हो सकती है, और रक्तचाप में कमी से हाइपरवेंटिलेशन हो सकता है।

वायुमार्ग और श्वसन रिसेप्टर्सवे फेफड़ों की मात्रा में परिवर्तन दर्ज करते हैं, विदेशी कणों और परेशान करने वाले पदार्थों की उपस्थिति और योनि और ग्लोसोफेरीन्जियल (ऊपरी वायुमार्ग से) तंत्रिकाओं के तंत्रिका तंतुओं के साथ पृष्ठीय श्वसन समूह के न्यूरॉन्स तक जानकारी का संचालन करते हैं। इस समूह के रिसेप्टर्स में धीरे-धीरे खिंचाव रिसेप्टर्स को अपनाना शामिल है, तेजी से अड़चन रिसेप्टर्स और जे-रिसेप्टर्स को अपनाना। धीरे-धीरे खिंचाव रिसेप्टर्स को अपनानावायुमार्ग की दीवारें एमएमसी के बीच स्थित हैं। वे फेफड़े के ऊतकों (फेफड़े के ऊतकों की मुद्रास्फीति) की मात्रा में वृद्धि का जवाब देते हैं, वायुमार्ग की दीवार के खिंचाव को दर्ज करते हैं, और माइलिनेटेड तंत्रिका तंतुओं के साथ आवेगों के फटने का संचालन करते हैं। इन यांत्रिक रिसेप्टर्स की एक विशेषता धीमी अनुकूलन क्षमता है (जब रिसेप्टर्स उत्तेजित होते हैं, आवेग गतिविधि लंबे समय तक जारी रहती है)। ये रिसेप्टर्स उत्तेजित होते हैं जब वायुमार्ग के लुमेन का विस्तार होता है (ब्रोंकोडायलेशन) और हिरिंग-ब्रेउर रिफ्लेक्स को ट्रिगर करता है (जब फेफड़े फुलाए जाते हैं, ज्वार की मात्रा कम हो जाती है और श्वसन दर बढ़ जाती है; दूसरे शब्दों में, हियरिंग-ब्रेयर रिफ्लेक्स का उद्देश्य है साँस लेने की अवधि को कम करना और साँस छोड़ने की अवधि को बढ़ाना)। एक साथ और प्रतिवर्त रूप से, क्षिप्रहृदयता (हृदय गति में वृद्धि) होती है। नवजात शिशुओं में, यह प्रतिवर्त सामान्य श्वास (यूपनिया) के दौरान ज्वार की मात्रा को नियंत्रित करता है। स्वस्थ वयस्कों में, रिफ्लेक्स केवल हाइपरपेनिया के साथ चालू होता है - ज्वार की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि (1 लीटर से अधिक), उदाहरण के लिए, महत्वपूर्ण शारीरिक परिश्रम के साथ। प्रतिरोधी रोगों में, फेफड़ों की बढ़ी हुई मात्रा लगातार खिंचाव रिसेप्टर्स को उत्तेजित करती है, जिससे लंबे समय तक बाधित साँस छोड़ने की पृष्ठभूमि के खिलाफ अगली साँस लेना में देरी होती है। ... तेजी से अनुकूलन (अड़चन) रिसेप्टर्सबड़े वायुमार्ग के श्लेष्म झिल्ली के उपकला कोशिकाओं के बीच स्थित है। वे (जैसे धीरे-धीरे खिंचाव रिसेप्टर्स को अपनाना) फेफड़े के ऊतकों की मजबूत मुद्रास्फीति का जवाब देते हैं, लेकिन मुख्य रूप से परेशान ऊतक गैसों (उदाहरण के लिए, अमोनिया), तंबाकू के धुएं, धूल, ठंडी हवा और वायुमार्ग की दीवार में उपस्थिति की कार्रवाई के लिए। जो इनहेलेशन के दौरान प्रवेश करते हैं। हिस्टामाइन (एलर्जी प्रतिक्रियाओं के दौरान मस्तूल कोशिकाओं से मुक्त), पीजी और ब्रैडीकाइनिन (इसलिए, उन्हें अड़चन - अड़चन - रिसेप्टर्स भी कहा जाता है)। रिसेप्टर्स से उत्तेजना वेगस तंत्रिका के माइलिनेटेड अभिवाही तंत्रिका तंतुओं के साथ फैलती है। इन रिसेप्टर्स की एक विशेषता उनकी तेजी से अनुकूलन क्षमता है (जब रिसेप्टर्स उत्तेजित होते हैं, तो आवेग गतिविधि व्यावहारिक रूप से एक सेकंड के भीतर बंद हो जाती है)। जब उत्तेजक रिसेप्टर्स उत्तेजित होते हैं, तो वायुमार्ग का प्रतिरोध बढ़ जाता है, और एक प्रतिवर्ती सांस रोककर और खाँसी होती है। जे-रिसेप्टर्स(अंग्रेज़ी "juxtacapillary" से - निकट-केशिका) इंटरलेवोलर सेप्टा में स्थित हैं, दोनों कीमो- और मैकेनोरिसेप्टर हैं। जे-रिसेप्टर्स उत्तेजित होते हैं जब फेफड़े के ऊतकों को बढ़ाया जाता है, साथ ही जब विभिन्न एक्सो- और अंतर्जात रासायनिक यौगिकों (कैप्सैकिन, हिस्टामाइन, ब्रैडीकिनिन, सेरोटोनिन, पीजी) के संपर्क में आते हैं। इन रिसेप्टर्स से आवेगों के फटने को वेगस तंत्रिका के माइलिन-मुक्त तंत्रिका तंतुओं (C - फाइबर) के साथ केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में भेजा जाता है। इन रिसेप्टर्स के उत्तेजना से सांस की एक पलटा पकड़ होती है, इसके बाद बार-बार और उथली श्वास की उपस्थिति, वायुमार्ग के लुमेन (ब्रोंकोकोन्सट्रक्शन) का संकुचन, बलगम स्राव में वृद्धि, साथ ही रक्तचाप में गिरावट और हृदय में कमी होती है। दर (ब्रैडीकार्डिया)। सांस की तकलीफ। जे-रिसेप्टर्स फुफ्फुसीय केशिकाओं में रक्त के अतिप्रवाह और एल्वियोली के अंतरालीय द्रव की मात्रा में वृद्धि पर प्रतिक्रिया करते हैं, जो बाएं निलय की विफलता के साथ संभव है और डिस्पेनिया (सांस की तकलीफ) की ओर जाता है।

एक्स्ट्रापल्मोनरी रिसेप्टर्स

चेहरे और नाक के रिसेप्टर्स... पानी में डूबे रहने पर उनकी उत्तेजना स्पष्ट रूप से श्वसन गिरफ्तारी, मंदनाड़ी, छींक का कारण बनती है। नासोफेरींजल और ग्रसनी रिसेप्टर्स... जब वे उत्तेजित होते हैं, तो एक मजबूत श्वसन प्रयास ("सूँघना") विकसित होता है, नासॉफिरिन्क्स से विदेशी सामग्री को ग्रसनी में ले जाता है। ये रिसेप्टर्स निगलने के लिए भी महत्वपूर्ण हैं, जब स्वरयंत्र विदर एक ही समय में बंद हो जाता है (हालांकि, नवजात शिशु एक ही समय में सांस ले सकते हैं और निगल सकते हैं)। स्वरयंत्र रिसेप्टर्स... उनकी जलन प्रतिवर्त रूप से श्वसन गिरफ्तारी (एपनिया), खांसी और मजबूत श्वसन आंदोलनों का कारण बनती है जो विदेशी सामग्री को श्वसन पथ (आकांक्षा) में प्रवेश करने से रोकने के लिए आवश्यक है। जोड़ों और मांसपेशियों के मैकेनोरिसेप्टर(न्यूरोमस्कुलर स्पिंडल सहित)। मांसपेशियों के संकुचन के प्रतिवर्त नियमन के लिए उनसे आने वाली जानकारी आवश्यक है। इन रिसेप्टर्स की उत्तेजना, कुछ हद तक, सांस की तकलीफ (डिस्पेनिया) की भावना का कारण बनती है, जो तब होती है जब सांस लेने के लिए बहुत प्रयास की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, जब वायुमार्ग बाधित होता है)। दर्द और तापमान रिसेप्टर्स... विभिन्न अभिवाही तंत्रिकाओं की उत्तेजना के जवाब में वेंटिलेशन परिवर्तन हो सकते हैं। तो, दर्द के जवाब में, अक्सर सांस रोकी जाती है, इसके बाद हाइपरवेंटिलेशन होता है।

सीएनएस और फुफ्फुसीय वेंटिलेशन... केंद्रीय तंत्रिका तंत्र न केवल इस केंद्रीय जनरेटर के एक लय जनरेटर और न्यूनाधिक के रूप में कार्य करता है (आंकड़े में "संवेदी जानकारी का एकीकरण"), न केवल वायुमार्ग के अन्य कार्यों के प्रदर्शन के संबंध में ताल जनरेटर की गतिविधि को प्रभावित करता है ( आवाज उत्पादन और गंध), लेकिन केंद्रीय तंत्रिका तंत्र द्वारा नियंत्रित अन्य कार्यों को करते समय श्वास ताल के मापदंडों को भी नियंत्रित करता है (उदाहरण के लिए, चबाना, निगलना, उल्टी, शौच, थर्मोरेग्यूलेशन, विभिन्न भावनाएं, नींद से जागना, और इसी तरह) . केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के इन हिस्सों में शामिल हैं, विशेष रूप से, पोन्स के जालीदार गठन, बड़े मस्तिष्क के लिम्बिक लोब, डाइएनसेफेलॉन के हाइपोथैलेमस और सेरेब्रल कॉर्टेक्स। नींद और सांस लेना। नींद के दौरान श्वास को जागने की तुलना में कम सख्ती से नियंत्रित किया जाता है; इसी समय, नींद का श्वसन के मापदंडों पर और सबसे पहले, डी पीСО2 के लिए केमोरिसेप्टर्स की संवेदनशीलता और श्वसन की लय पर एक शक्तिशाली प्रभाव पड़ता है। "धीमी" नींद के चरण के दौरान, पूरी तरह से श्वास की लय जाग्रत अवस्था की तुलना में अधिक नियमित हो जाती है, लेकिन डी पीСО2 के लिए केमोरिसेप्टर्स की संवेदनशीलता कम हो जाती है, साथ ही श्वसन की मांसपेशियों और ग्रसनी की मांसपेशियों पर भी प्रभाव पड़ता है। . REM स्लीप चरण के दौरान, DP PСО2 के प्रति संवेदनशीलता में और कमी आती है, लेकिन श्वास की लय अनियमित हो जाती है (किसी भी लय की अनुपस्थिति तक)। Barbiturates ताल जनरेटर की गतिविधि को दबाते हैं और नींद के दौरान एपनिया की अवधि बढ़ाते हैं। नींद के दौरान श्वास संबंधी विकार, या स्लीप एपनिया सिंड्रोम (पैथोलॉजिकल स्नोरिंग सिंड्रोम, स्लीप एपनिया - हाइपोपेनिया सिंड्रोम और मोटापा - हाइपोवेंटिलेशन सिंड्रोम के बीच अंतर) अवरोधक (मोटापा, छोटे ऑरोफरीन्जियल आकार) या गैर-अवरोधक (सीएनएस पैथोलॉजी) कारणों के कारण हो सकते हैं। स्लीप एपनिया, आमतौर पर मिश्रित, प्रतिरोधी और तंत्रिका संबंधी विकारों को जोड़ती है। एक रात के दौरान मरीजों को नींद के ऐसे सैकड़ों एपिसोड हो सकते हैं। ऑब्सट्रक्टिव स्लीप एपनिया कई नींद विकारों में से एक है (आवृत्ति - सामान्य वयस्क आबादी का 8-12%)। आधे से ज्यादा मामले गंभीर होते हैं और नींद के दौरान अचानक मौत हो सकती है।

होमोस्टैसिस के कई मापदंडों को बनाए रखने के लिए बाहरी श्वसन के कार्य का पर्याप्त प्रदर्शन आवश्यक है और सबसे पहले, एसिड-बेस अनुपात, रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति (PaО2) और रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री - CO2 (PaСО2) और pH ( DPo2, DPco2 और DpH), विशेष रूप से हाइपोक्सिया और हाइपरकेनिया की अवधारणा।

एसिड बेस संतुलन

एसिड-बेस अनुपात का मूल्यांकन पीएच मान के साथ-साथ मानक बुनियादी संकेतकों द्वारा किया जाता है।

पीएच- पीएच - माध्यम में दाढ़ का ऋणात्मक दशमलव लघुगणक। शरीर के तरल पदार्थों का पीएच कार्बनिक और अकार्बनिक एसिड और उनमें आधारों की सामग्री पर निर्भर करता है। अम्ल एक ऐसा पदार्थ है जो विलयन में प्रोटॉन दाता है। क्षार एक पदार्थ है जो घोल में एक प्रोटॉन स्वीकर्ता है।

आम तौर पर, शरीर बुनियादी (क्षारीय) खाद्य पदार्थों की तुलना में लगभग 20 गुना अधिक अम्लीय खाद्य पदार्थ पैदा करता है। इस संबंध में, शरीर में उन प्रणालियों का प्रभुत्व है जो अम्लीय गुणों के साथ अतिरिक्त यौगिकों के निराकरण, उत्सर्जन और स्राव को सुनिश्चित करते हैं। इन प्रणालियों में एसिड-बेस बैलेंस के नियमन के लिए रासायनिक बफर सिस्टम और शारीरिक तंत्र शामिल हैं। रासायनिक बफर सिस्टम को बाइकार्बोनेट, फॉस्फेट, प्रोटीन और हीमोग्लोबिन बफर द्वारा दर्शाया जाता है। बफर सिस्टम के संचालन का सिद्धांत मजबूत एसिड और मजबूत बेस को कमजोर में बदलना है। इन प्रतिक्रियाओं को इंट्रा- और बाह्य रूप से (रक्त, अंतरकोशिकीय, रीढ़ की हड्डी और अन्य तरल मीडिया में) दोनों को महसूस किया जाता है, लेकिन बड़े पैमाने पर - कोशिकाओं में। बाइकार्बोनेट बफर सिस्टम रक्त और अंतरकोशिकीय द्रव का मुख्य बफर है और रक्त की बफर क्षमता का लगभग आधा और प्लाज्मा और अंतरालीय द्रव का 90% से अधिक बनाता है। बाह्य तरल बाइकार्बोनेट बफर में कार्बोनिक एसिड - H2CO3 और सोडियम बाइकार्बोनेट - NaHCO3 का मिश्रण होता है। कोशिकाओं में, कार्बोनिक एसिड नमक में पोटेशियम और मैग्नीशियम होते हैं। बाइकार्बोनेट बफर का कार्य बाहरी श्वसन और गुर्दे के कार्य के साथ जुड़ा हुआ है। प्रणाली बाह्य श्वसनरक्त में Рco2 का इष्टतम स्तर बनाए रखता है (और, परिणामस्वरूप, H2CO3 की सांद्रता), और गुर्दे - HCO3- आयनों की सामग्री। एसिडोसिस शरीर में एसिड के सापेक्ष या पूर्ण अतिरिक्त द्वारा विशेषता है। एसिडोसिस वाले रक्त में, [एच +] में पूर्ण या सापेक्ष वृद्धि होती है और पीएच में सामान्य से नीचे कमी होती है (<7,39; компенсированный ацидоз при значениях рН 7,38–7,35; при рН 7,34 и ниже - некомпенсированный ацидоз). श्वसन अम्लरक्ततावायुकोशीय वेंटिलेशन (हाइपोवेंटिलेशन) की मात्रा में कमी, शरीर में CO2 के उत्पादन में वृद्धि और CO2 के अधिक सेवन के साथ विकसित होता है। फेफड़ों के हाइपोवेंटिलेशन से हाइपरकेनिया (रक्त में पीसीओ 2 बढ़ जाता है) हो जाता है। रेस्पिरेटरी एसिडोसिस में / (यानी कार्बोनिक एसिड की सांद्रता) के अनुपात का हर बढ़ जाता है। रेस्पिरेटरी एसिडोसिस रक्त में अतिरिक्त CO2 के जमा होने और उसमें कार्बोनिक एसिड की सांद्रता में बाद में वृद्धि के परिणामस्वरूप होता है। इस तरह के परिवर्तन वायुमार्ग की रुकावट (ब्रोन्कियल अस्थमा, ब्रोंकाइटिस, फुफ्फुसीय वातस्फीति, विदेशी निकायों की आकांक्षा के साथ), बिगड़ा हुआ फेफड़े के अनुपालन (उदाहरण के लिए, निमोनिया या हेमोथोरैक्स, एटेलेक्टासिस, फुफ्फुसीय रोधगलन, डायाफ्राम के पैरेसिस के साथ) में देखा जाता है। कार्यात्मक "मृत" स्थान (उदाहरण के लिए, फेफड़े के ऊतकों के हाइपोपरफ्यूज़न के साथ), श्वसन की शिथिलता (उदाहरण के लिए, एन्सेफलाइटिस, सेरेब्रोवास्कुलर दुर्घटना, पोलियोमाइलाइटिस के साथ)। अंतर्जात CO2 के उत्पादन में वृद्धि। कुछ समय के बाद शरीर में CO2 का बढ़ा हुआ उत्पादन (फेफड़ों के वेंटिलेशन द्वारा मुआवजा नहीं) श्वसन एसिडोसिस के विकास की ओर जाता है। बुखार, सेप्सिस, विभिन्न मूल के लंबे समय तक दौरे, हीटस्ट्रोक के साथ-साथ बड़ी मात्रा में कार्बोहाइड्रेट (उदाहरण के लिए, ग्लूकोज) के पैरेन्टेरल प्रशासन के साथ रोगियों में कैटोबोलिक प्रक्रियाओं के सक्रियण पर इस तरह के परिवर्तन देखे जाते हैं। चयापचय में अतिरिक्त कार्बोहाइड्रेट का समावेश भी CO2 के उत्पादन में वृद्धि के साथ होता है। इस प्रकार, इस स्थिति में, शरीर में CO2 का संचय फेफड़ों के अपर्याप्त (अपर्याप्त) वेंटिलेशन का परिणाम है। शरीर में CO2 का अत्यधिक सेवन (कार्बनिक एसिड के बाद के गठन के साथ) तब होता है जब अपर्याप्त रूप से बढ़ी हुई CO2 सामग्री के साथ सांस लेने के लिए गैस मिश्रण की आपूर्ति की जाती है (उदाहरण के लिए, स्पेससूट, पनडुब्बी, विमान में) या जब बड़ी संख्या में लोग होते हैं एक सीमित स्थान में (उदाहरण के लिए, एक खदान या छोटे कमरे में)।

चयाचपयी अम्लरक्तताएसिड-बेस बैलेंस उल्लंघन के सबसे आम और खतरनाक रूपों में से एक है। उपापचयी अम्लरक्तता में / (अर्थात् हाइड्रोकार्बन की सांद्रता) के अनुपात का अंश कम हो जाता है। विशिष्ट अभिव्यक्तियों में से एक वायुकोशीय वेंटिलेशन में प्रतिपूरक वृद्धि है। गंभीर चयापचय एसिडोसिस में (एसीटोन, एसिटोएसेटिक और बी-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड के कारण केटोएसिडोसिस सहित, यह मधुमेह मेलेटस, लंबे समय तक उपवास, लंबे समय तक बुखार की स्थिति, शराब का नशा, व्यापक जलन और सूजन) के साथ हो सकता है, गहरी और शोर श्वास विकसित हो सकती है - आंतरायिक कुसमौल की श्वास ("अम्लीय श्वास")। इस तरह के श्वास के विकास का कारण: रक्त प्लाज्मा (और अन्य जैविक तरल पदार्थों में) में एच + की सामग्री में वृद्धि श्वसन न्यूरॉन्स के लिए एक उत्तेजना है। हालांकि, पीसीओ 2 घटने और तंत्रिका तंत्र को नुकसान बढ़ने के साथ, श्वसन केंद्र की उत्तेजना कम हो जाती है और आवधिक श्वसन विकसित होता है। क्षारमयता शरीर में एक सापेक्ष या निरपेक्ष आधारों की विशेषता है। क्षार के साथ रक्त में, [Н +] में एक पूर्ण या सापेक्ष कमी होती है या पीएच में वृद्धि (> 7.39; 7.40–7.45 - पीएच मान 7.40–7.45 पर मुआवजा क्षार; पीएच 7.46 और उससे अधिक पर - असम्पीडित क्षार ) श्वसन क्षारमयतावायुकोशीय वेंटिलेशन (हाइपरवेंटिलेशन) की मात्रा में वृद्धि के साथ विकसित होता है। हाइपरवेंटिलेशन (प्रभावी वायुकोशीय वेंटिलेशन में वृद्धि) के साथ, फेफड़ों में वेंटिलेशन की मात्रा शरीर में उत्पन्न CO2 को पर्याप्त रूप से हटाने के लिए आवश्यक से अधिक हो जाती है। फेफड़ों के हाइपरवेंटिलेशन से हाइपोकेनिया (रक्त में पीसीओ 2 में कमी), रक्त में कार्बोनिक एसिड के स्तर में कमी और गैस (श्वसन) क्षार का विकास होता है। श्वसन क्षारमयता में / (अर्थात् कार्बोनिक अम्ल की सांद्रता) का हर कम हो जाता है। रेस्पिरेटरी अल्कलोसिस ऊंचाई और पर्वतीय बीमारी में विकसित होता है; विक्षिप्त और हिस्टेरिकल अवस्थाएँ; मस्तिष्क क्षति (हिलना, स्ट्रोक, रसौली); फेफड़े के रोग (उदाहरण के लिए, निमोनिया, अस्थमा के साथ), हाइपरथायरायडिज्म के साथ; गंभीर ज्वर प्रतिक्रिया; नशीली दवाओं का नशा (उदाहरण के लिए, सैलिसिलेट्स, सहानुभूति, प्रोजेस्टोजेन); किडनी खराब; अत्यधिक और लंबे समय तक दर्द या थर्मल जलन; हाइपरथर्मिक और कई अन्य स्थितियां। इसके अलावा, कृत्रिम फेफड़े के वेंटिलेशन (एएलवी) के उल्लंघन के मामले में गैस क्षार का विकास संभव है, जिससे हाइपरवेंटिलेशन होता है। चयापचय क्षारमयतारक्त पीएच में वृद्धि और बाइकार्बोनेट एकाग्रता में वृद्धि की विशेषता है। इस स्थिति को हाइपोक्सिया की विशेषता है, जो फेफड़ों के हाइपोवेंटिलेशन (रक्त में [एच +] में कमी के कारण और, परिणामस्वरूप, श्वसन न्यूरॉन्स की कार्यात्मक गतिविधि में कमी के कारण) और में वृद्धि के कारण विकसित होता है। रक्त में एच + की सामग्री में कमी के कारण ऑक्सीजन के लिए एचबी की आत्मीयता, जिससे पृथक्करण एचबीओ 2 और ऊतकों को ऑक्सीजन की आपूर्ति में कमी आती है।

श्वास (फेफड़ों में बाहरी श्वसन, रक्त में गैसों का परिवहन और ऊतक श्वसन) का उद्देश्य कोशिकाओं, ऊतकों, अंगों और शरीर को ऑक्सीजन की आपूर्ति करना है। श्वसन क्रिया के अपर्याप्त प्रदर्शन से ऑक्सीजन भुखमरी का विकास होता है - हाइपोक्सिया।

हाइपोक्सिया(ऑक्सीजन भुखमरी, ऑक्सीजन की कमी) - शरीर को अपर्याप्त ऑक्सीजन की आपूर्ति और / या ऊतक श्वसन के दौरान खराब ऑक्सीजन अवशोषण के परिणामस्वरूप होने वाली स्थिति। हाइपोजेमिया(रक्त में तनाव और ऑक्सीजन सामग्री के उचित स्तर की तुलना में कमी) को अक्सर हाइपोक्सिया के साथ जोड़ा जाता है। एनोक्सिया (ऑक्सीजन की कमी और जैविक ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं की समाप्ति) और एनोक्सिमिया (रक्त में ऑक्सीजन की कमी) पूरे जीवित जीव में नहीं देखी जाती है; ये स्थितियां प्रयोगात्मक या विशेष (व्यक्तिगत अंगों का छिड़काव) स्थितियों को संदर्भित करती हैं।

पहाड़ की बीमारीपहाड़ों पर चढ़ते समय देखा जाता है, जहां शरीर न केवल हवा में कम ऑक्सीजन सामग्री और कम बैरोमीटर के दबाव के संपर्क में आता है, बल्कि कम या ज्यादा स्पष्ट शारीरिक गतिविधि, शीतलन, बढ़ी हुई सूर्यातप और मध्यम और ऊंचे पहाड़ों के अन्य कारकों के संपर्क में आता है।

ऊंचाई की बीमारीखुले विमान में, लिफ्ट कुर्सियों पर, साथ ही दबाव कक्ष में दबाव में कमी के साथ-साथ बड़ी ऊंचाई तक उठाए गए लोगों में विकसित होता है। इन मामलों में, शरीर मुख्य रूप से साँस की हवा और बैरोमीटर के दबाव में कम पीओ2 से प्रभावित होता है।

विसंपीडन बीमारीबैरोमीटर के दबाव में तेज कमी के साथ मनाया गया (उदाहरण के लिए, 10,000-11,000 मीटर से अधिक की ऊंचाई पर विमान के अवसादन के परिणामस्वरूप)। इस मामले में, एक जीवन-धमकी की स्थिति बनती है, जो पहाड़ और ऊंचाई की बीमारी से तीव्र या यहां तक ​​​​कि बिजली की तेज धारा से भिन्न होती है।

हाइपरकेपनिया- शरीर के तरल पदार्थों में अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड। यदि वायुकोशीय PCO2 का स्तर 60 से 75 मिमी Hg तक बढ़ जाता है। श्वास गहरी और तेज हो जाती है, और सांस की तकलीफ (सांस की तकलीफ की एक व्यक्तिपरक अनुभूति) अधिक गंभीर हो जाती है। जैसे ही पीसीओ 2 80 से 100 मिमी एचजी तक बढ़ जाता है, सुस्ती और उदासीनता, कभी-कभी एक अर्ध-कोमाटोज अवस्था होती है। मृत्यु पीसीओ2 के स्तर पर 120 और 150 मिमी एचजी के बीच हो सकती है। एक असामान्य वातावरण (कम और उच्च बैरोमीटर का दबाव, हाइपोक्सिया, प्रदूषित वातावरण, आदि) की स्थितियों के साथ-साथ श्वसन संबंधी विकारों के सही निदान और उपचार के लिए श्वसन प्रणाली का अनुकूलन (अनुकूलन) द्वारा निर्धारित किया जाता है। श्वसन और गैस विनिमय के बुनियादी शारीरिक सिद्धांतों की समझ की गहराई। कई श्वसन रोग अपर्याप्त वेंटिलेशन का परिणाम हैं, जबकि अन्य वायु-रक्त अवरोध में कठिन प्रसार का परिणाम हैं। बढ़े हुए बैरोमीटर के दबाव की क्रिया(हाइपरबेरिया)। जब पानी में डुबोया जाता है, तो प्रत्येक 10 मीटर गहराई के लिए दबाव 1 एटीएम बढ़ जाता है (तदनुसार, घुलित गैसों की मात्रा बढ़ जाती है)। दबाव कक्षों के निर्माण ने बढ़े हुए बैरोमीटर के दबाव के प्रभाव का अध्ययन करना संभव बना दिया, और उच्च दबावमानव शरीर पर गैसों के बिना गहरी गोताखोरी... लगभग 3000 मिमी एचजी के पीओ2 पर। (लगभग 4 एटीएम) ऑक्सीजन की कुल मात्रा एचबी से जुड़ी नहीं है, लेकिन रक्त में भौतिक रूप से घुली हुई ऑक्सीजन 9 मिली / 100 मिली रक्त है। मस्तिष्क विशेष रूप से तीव्र ऑक्सीजन विषाक्तता के प्रति संवेदनशील है। 4 एटीएम के O2 दबाव वाले वातावरण में 30 मिनट के एक्सपोजर के बाद, ऐंठन वाले दौरे पड़ते हैं, इसके बाद कोमा होता है। तंत्रिका तंत्र पर O2 का विषैला प्रभाव तथाकथित की क्रिया के कारण होता है। प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां (सिंगलेट - 1O2, सुपरऑक्साइड रेडिकल - O2–, हाइड्रोजन पेरोक्साइड - Н2О2, हाइड्रॉक्सिल रेडिकल - OH-)। कई घंटों तक उच्च O2 सांद्रता वाले गैस मिश्रण में सांस लेने से फेफड़ों को नुकसान हो सकता है। पहला रोग परिवर्तन फुफ्फुसीय केशिकाओं की एंडोथेलियल कोशिकाओं में पाया जाता है। स्वस्थ स्वयंसेवकों में, सामान्य वायुमंडलीय दबाव में शुद्ध ऑक्सीजन में सांस लेने से, 24 घंटे के बाद, उरोस्थि के पीछे बेचैनी होती है, इससे बढ़ जाती है गहरी साँस लेना... इसके अलावा, उनके फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता 500-800 मिली कम हो जाती है। यह तथाकथित अवशोषण एटेलेक्टासिस का कारण बनता है, जो शिरापरक रक्त में ओ 2 के तीव्र संक्रमण और एल्वियोली के तेजी से पतन के कारण होता है। उच्च O2 गैस मिश्रण में सांस लेने वाले रोगियों में पोस्टऑपरेटिव एटेलेक्टासिस आम है। फेफड़े के पैरेन्काइमा के पतन की विशेष रूप से उच्च संभावना इसके निचले हिस्सों में होती है, जहां फेफड़े के पैरेन्काइमा को कम से कम सीधा किया जाता है।

गोता लगाने के दौरान, N2 का आंशिक दबाव बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप यह खराब घुलनशील गैस ऊतकों में जमा हो जाती है। चढ़ाई के दौरान, नाइट्रोजन को ऊतकों से धीरे-धीरे हटा दिया जाता है। यदि डीकंप्रेसन बहुत तेज है, तो नाइट्रोजन के बुलबुले बनेंगे। बड़ी संख्या में फफोले दर्द के साथ होते हैं, खासकर जोड़ों के क्षेत्र में ( विसंपीडन बीमारी) वी गंभीर मामलेंदृश्य हानि, बहरापन और यहां तक ​​कि पक्षाघात भी हो सकता है। डीकंप्रेसन बीमारी के इलाज के लिए, पीड़ित को एक विशेष उच्च दबाव कक्ष में रखा जाता है।

पाठ के उद्देश्यों के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक छात्रों का बुनियादी ज्ञान:

जानना:

श्वसन केंद्र का संगठन और श्वसन के नियमन में इसके विभिन्न विभागों की भूमिका।

श्वसन विनियमन तंत्र (न्यूरो-रिफ्लेक्स और न्यूरो-ह्यूमोरल) और उन्हें साबित करने वाले प्रयोग (फ्रेडरिक और गैमन्स का अनुभव)।

शरीर की विभिन्न स्थितियों में फेफड़ों के वेंटिलेशन के प्रकार।

करने में सक्षम हों:

श्वसन केंद्र और केंद्रीय श्वसन तंत्र के संगठन के चित्र बनाएं।

शरीर की विभिन्न क्रियात्मक अवस्थाओं के लिए न्यूमोग्राम बनाइए।

डोंडर्स मॉडल का चित्र बनाइए।

पाठ के लिए स्व-तैयारी के लिए प्रश्न।

श्वसन केंद्र। इसकी संरचना और कार्य के बारे में आधुनिक विचार। श्वसन केंद्र स्वचालन।

श्वास विनियमन का रीढ़ की हड्डी का स्तर। श्वसन के नियमन में श्वसन पेशियों के प्रोप्रियोसेप्टर की भूमिका।

फुफ्फुसीय वेंटिलेशन के आवधिकता और इष्टतम स्तर को बनाए रखने में मेडुला ऑबोंगटा और पोन्स वेरोली की भूमिका।

शरीर की विभिन्न अनुकूली प्रतिक्रियाओं के दौरान श्वसन के नियमन में लिम्बिक सिस्टम और सेरेब्रल कॉर्टेक्स के हाइपोथैलेमस की भूमिका।

श्वसन का हास्य विनियमन: ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड की भूमिका को रिकॉर्ड करने वाले प्रयोग।

उच्च और निम्न वायुमंडलीय दबाव की स्थिति में सांस लेना। विसंपीडन बीमारी। पहाड़ की बीमारी।

नवजात शिशु की पहली सांस का तंत्र।

शैक्षिक, व्यावहारिक और शोध कार्य:

टास्क नंबर 1

श्वसन के नियमन का वीडियो देखें और निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर दें।

क्या हैं आधुनिक विचारश्वसन केंद्र की संरचना के बारे में?

अन्तःश्वसन और प्रश्वास में सही परिवर्तन का कारण क्या है?

एपनिया, डिस्पेनिया, हाइपरपेनिया क्या है?

अधिक कार्बन डाइऑक्साइड और रक्त में ऑक्सीजन की कमी का श्वसन केंद्र पर क्या प्रभाव पड़ता है?

हाइपरकेनिया, हाइपोकैप्निया क्या है?

हाइपोक्सिया क्या है?

हाइपोक्सिमिया क्या है?

श्वसन के नियमन में रसायन रिसेप्टर्स की क्या भूमिका है?

सांस लेने की आवृत्ति और गहराई को नियंत्रित करने में फेफड़े के यांत्रिक रिसेप्टर्स की क्या भूमिका है?

बच्चे की पहली सांस का कारण क्या था?

किन स्थितियों में और क्यों डीकंप्रेसन बीमारी हो सकती है?

ऊंचाई या पर्वतीय बीमारी का कारण क्या है और यह स्वयं को कैसे प्रकट करता है?

आप कौन से सुरक्षात्मक श्वास प्रतिवर्तों को जानते हैं?

टास्क नंबर 2

स्थितिजन्य कार्यों का विश्लेषण करें:

श्वास को मनमाने ढंग से रोके रखने के बाद, परीक्षार्थी की इच्छा की परवाह किए बिना श्वास स्वतः ही फिर से शुरू हो जाती है। क्यों?

क्यों उच्च ऊंचाई पर, जब स्पेससूट को डिप्रेस किया जाता है, तो अंतरिक्ष यात्री का खून "उबाल" सकता है?

आपको कैसे पता चलेगा कि अचानक मरने वाला बच्चा जन्म के तुरंत बाद सांस ले रहा था या सांस नहीं ले रहा था?

एक गंभीर रूप से बीमार रोगी को अस्पताल में भर्ती कराया गया था, डॉक्टर के पास उसके निपटान में कार्बोजन (95% O 2 और 6% CO 2) है और शुद्ध ऑक्सीजन... डॉक्टर क्या चुनेंगे और क्यों?

कुत्तों पर ब्रेन ट्रांसेक्शन के साथ प्रयोग किए गए हैं अलग - अलग स्तर: 1) ग्रीवा और वक्ष रीढ़ की हड्डी के बीच एक खंड; 2) मेडुला ऑबोंगटा और रीढ़ की हड्डी के बीच का एक भाग। इन प्रयोगों में कुत्तों में क्या परिवर्तन देखे गए? अपने उत्तरों की व्याख्या करें।

1. व्याख्यान की सामग्री।

2. मानव शरीर क्रिया विज्ञान: पाठ्यपुस्तक / एड। वी.एम.स्मिरनोवा

3. सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान। पाठ्यपुस्तक। / वी.पी. डिग्टिएरेव, वी.ए. कोरोटिच, आरपी फेनकिना,

4. मानव शरीर क्रिया विज्ञान: 3 खंडों में। प्रति. अंग्रेजी से / अंडर। ईडी। आर. श्मिट और जी. टेव्स

5. शरीर क्रिया विज्ञान / एड पर कार्यशाला। एम.ए. मेदवेदेव।

6. शरीर क्रिया विज्ञान। बुनियादी बातों और कार्यात्मक प्रणालियों: व्याख्यान पाठ्यक्रम / एड। के वी सुदाकोवा।

7. सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान: कार्यात्मक प्रणालियों के शरीर क्रिया विज्ञान में एक पाठ्यक्रम। / ईडी। के. वी. सुदाकोवा

8. सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान: पाठ्यपुस्तक / नोज़ड्रेचेव ए.डी., ओर्लोव आर.एस.

9. सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान: पाठ्यपुस्तक: 3 खंडों में। वी.एन. याकोवलेव एट अल।

10. यूरीना एमए नॉर्मल फिजियोलॉजी (शिक्षण सहायता)।

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16. फिजियोलॉजी के फंडामेंटल / एड। पी. स्टर्की। अध्याय 17.

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तीर_ऊपर की ओर

शारीरिक भूमिका फुफ्फुसीय श्वसनइष्टतम धमनी रक्त गैस संरचना सुनिश्चित करने में शामिल हैं।

ऊतक श्वसन प्रक्रियाओं की सामान्य तीव्रता के लिए, यह आवश्यक है कि ऊतक केशिकाओं में प्रवेश करने वाला रक्त हमेशा ऑक्सीजन से संतृप्त होता है और इसमें सीओ नहीं होता है, जो कि ऊतकों से इसकी रिहाई को रोकता है। चूंकि प्लाज्मा और वायुकोशीय वायु के बीच फेफड़ों की केशिकाओं के माध्यम से रक्त के पारित होने के दौरान, लगभग पूर्ण गैस संतुलन स्थापित होता है, धमनी रक्त में गैसों की इष्टतम सामग्री वायुकोशीय वायु की संगत संरचना को निर्धारित करती है। वायुकोशीय वायु में गैसों की इष्टतम सामग्री फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की मात्रा को बदलकर प्राप्त की जाती है, जो शरीर में इस समय मौजूद स्थितियों पर निर्भर करती है।

बाह्य श्वसन का नियमन

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बाह्य श्वसन का नियमन प्रतिनिधित्व करता है शारीरिक प्रक्रियाफुफ्फुसीय वेंटिलेशन का नियंत्रण, जिसका उद्देश्य अंतिम अनुकूली परिणाम प्राप्त करना है - इसकी महत्वपूर्ण गतिविधि की लगातार बदलती परिस्थितियों में शरीर के आंतरिक वातावरण (रक्त, अंतरालीय द्रव, मस्तिष्कमेरु द्रव) की इष्टतम गैस संरचना सुनिश्चित करना।

प्रतिक्रिया सिद्धांत के अनुसार श्वसन नियंत्रित होता है: नियंत्रित मापदंडों (पीएच, वोल्टेज ओ, और सीओ) के इष्टतम मूल्यों से विचलन के मामले में, वेंटिलेशन में परिवर्तन उनके सामान्यीकरण के उद्देश्य से है।
अतिरिक्त, उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन आयनशरीर के आंतरिक वातावरण में (एसिडोसिस)वेंटिलेशन में वृद्धि की ओर जाता है,
और उनकी कमी (क्षारीय) - सांस लेने की तीव्रता में कमी के लिए।
दोनों ही मामलों में, वेंटिलेशन बदलना हासिल करने का एक साधन है मुख्य लक्ष्यश्वसन का नियमन - आंतरिक वातावरण की गैस संरचना का अनुकूलन (सबसे पहले, धमनी रक्त)।

बाहरी श्वसन का नियमन प्रतिवर्त प्रतिक्रियाओं द्वारा किया जाता हैफेफड़े के ऊतकों और संवहनी रिफ्लेक्सोजेनिक क्षेत्रों में एम्बेडेड विशिष्ट रिसेप्टर्स के उत्तेजना से उत्पन्न होता है।

श्वसन को विनियमित करने के लिए केंद्रीय उपकरणरीढ़ की हड्डी, मेडुला ऑबोंगटा और तंत्रिका तंत्र के ऊपरी हिस्सों के तंत्रिका संरचनाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं।

बुनियादी सांस नियंत्रण समारोहकिया गया गो के ट्रंक के श्वसन न्यूरॉन्सप्यार करने वाला दिमाग,जो रीढ़ की हड्डी को लयबद्ध संकेतों को श्वसन पेशियों के मोटर न्यूरॉन्स तक पहुंचाता है।

श्वसन केंद्र

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तीर_ऊपर की ओर

श्वसन केंद्र कहा जाता हैकेंद्रीय तंत्रिका तंत्र के परस्पर जुड़े न्यूरॉन्स का एक सेट, श्वसन की मांसपेशियों की समन्वित लयबद्ध गतिविधि प्रदान करता है और शरीर और पर्यावरण में बदलती परिस्थितियों के लिए बाहरी श्वसन का निरंतर अनुकूलन करता है।

19 वीं शताब्दी की शुरुआत में, यह दिखाया गया था कि चतुर्थ वेंट्रिकल के निचले भाग में मेडुला ऑबोंगटा में, इसके दुम भाग में (तथाकथित लेखन कलम के क्षेत्र में), संरचनाएं स्थित हैं, जिसके विनाश से सुई चुभने से श्वसन बंद हो जाता है और जीव की मृत्यु हो जाती है। लयबद्ध श्वास को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण, समचतुर्भुज फोसा के निचले कोने में मस्तिष्क के इस छोटे से क्षेत्र का नाम रखा गया था "श्वसन केंद्र"।बाद में यह दिखाया गया कि श्वसन केंद्र मेडुला ऑबोंगटा के जालीदार गठन के मध्य भाग में स्थित है, ओबेक्स क्षेत्र में, स्ट्रा एक्यूस्टिक के पास, और इसमें दो खंड होते हैं:

1. श्वसन विभाग("साँस लेना केंद्र"),
2.श्वसन वां विभाग ("साँस छोड़ने का केंद्र")।

श्वसन न्यूरॉन्स

टेक्स्ट_फ़ील्ड

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तीर_ऊपर की ओर

मेडुला ऑबोंगटा के जालीदार गठन में, तथाकथित श्वसन न्यूरॉन्स, जिनमें से कुछ श्वसन चरण में आवेगों की एक श्रृंखला द्वारा छुट्टी दे दी जाती है, अन्य - समाप्ति चरण में। श्वसन चक्र के चरणों के साथ श्वसन न्यूरॉन्स की गतिविधि कैसे संबंधित है, इस पर निर्भर करते हुए, उन्हें कहा जाता है प्रश्वसनीयया निःश्वसन।

मेडुला ऑबोंगटा मेंकोई भी सख्ती से अलग-थलग क्षेत्र नहीं पाया गया जिसमें केवल श्वसन या केवल श्वसन श्वसन न्यूरॉन्स हों। फिर भी, श्वसन और श्वसन न्यूरॉन्स को दो कार्यात्मक रूप से भिन्न आबादी के रूप में माना जाता है, जिसके भीतर न्यूरॉन्स अक्षतंतु और सिनेप्स के नेटवर्क से जुड़े होते हैं। मेडुला ऑबोंगटा के जालीदार गठन में एकल न्यूरॉन्स की गतिविधि के अध्ययन से यह निष्कर्ष निकला है कि श्वसन केंद्र के क्षेत्र को कड़ाई से और स्पष्ट रूप से परिभाषित नहीं किया जा सकता है। तथाकथित श्वसन न्यूरॉन्स लगभग पूरे मेडुला ऑबोंगटा में पाए जाते हैं।... हालांकि, मेडुला ऑबोंगटा के प्रत्येक आधे हिस्से में, जालीदार गठन के क्षेत्र होते हैं जहां श्वसन न्यूरॉन्स को उच्च घनत्व पर समूहीकृत किया जाता है।

श्वसन न्यूरॉन्स का पृष्ठीय समूह

मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन न्यूरॉन्स का पृष्ठीय समूह एक एकान्त बंडल के केंद्रक में वेंट्रोलेटरल स्थित होता है और इसमें मुख्य रूप से श्वसन न्यूरॉन्स होते हैं। इनमें से कुछ कोशिकाएं अवरोही मार्ग बनाती हैं, जो मुख्य रूप से एकान्त पथ के हिस्से के रूप में चलती हैं और रीढ़ की हड्डी के 3-6 ग्रीवा खंडों के पूर्वकाल सींगों में फ्रेनिक तंत्रिका के मोटर न्यूरॉन्स के साथ मनुष्यों में मोनोसिनेप्टिक संपर्क बनाती हैं। रीढ़ की हड्डी के डायाफ्रामिक न्यूक्लियस के न्यूरॉन्स या तो लगातार (बढ़ी हुई आवृत्ति के साथ, श्वसन चरण में) या फटने पर, मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन न्यूरॉन्स की गतिविधि के समान छुट्टी दे दी जाती है। 70 से 90% ज्वार की मात्रा प्रदान करने वाले डायाफ्राम की गति, मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन न्यूरॉन्स के पृष्ठीय समूह के अवरोही प्रभावों से ठीक से जुड़ी हुई है।

श्वसन न्यूरॉन्स का उदर समूह

श्वसन न्यूरॉन्स का उदर समूह पारस्परिक और प्रतिगामी नाभिक के क्षेत्र में स्थित है। इस समूह के न्यूरॉन्स इंटरकोस्टल के मोटर न्यूरॉन्स को नीचे की ओर फाइबर भेजते हैं और पेट की मांसपेशियां... रीढ़ की हड्डी के प्रेरक मोटर न्यूरॉन्स मुख्य रूप से 2-6, और श्वसन - 8-10 वक्ष खंडों में केंद्रित होते हैं। मेडुला ऑबोंगटा के न्यूरॉन्स के उदर समूह में वेगस तंत्रिका के अपवाही प्रीगैंग्लिओनिक न्यूरॉन्स भी होते हैं, जो श्वसन के चरणों के साथ वायुमार्ग के लुमेन में परिवर्तन प्रदान करते हैं। वेगस तंत्रिका के न्यूरॉन्स की अधिकतम गतिविधि, स्थापनावायुमार्ग की चिकनी मांसपेशियों का स्वर, साँस छोड़ने के अंत में मनाया जाता है, और न्यूनतम - साँस लेना के अंत में।

श्वसन न्यूरॉन्स की लयबद्ध गतिविधि की प्रकृति

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मेडुला ऑबोंगटा में लयबद्ध गतिविधि के विभिन्न पैटर्न वाले श्वसन न्यूरॉन्स पाए गए।... केवल इंस्पिरेटरी और एक्सपिरेटरी न्यूरॉन्स के एक हिस्से में, डिस्चार्ज की शुरुआत और पल्स ट्रेन की अवधि श्वसन चक्र के संबंधित चरण की अवधि के साथ सख्ती से मेल खाती है। हालांकि, विभिन्न श्वसन के सभी प्रकार के उत्तेजनाओं के साथ मेडुला ऑबोंगटा के न्यूरॉन्स, उनमें से प्रत्येक में लयबद्ध गतिविधि की प्रकृति, एक नियम के रूप में, स्थिर रहती है।
इस आधार पर, भेद किया जाता है:

ए) « भरा हुआ» श्वसन और श्वसन न्यूरॉन्स, लयबद्ध उत्तेजना जिनमें से श्वसन के संबंधित चरण के साथ समय में बिल्कुल मेल खाता है;
बी) « शीघ्र» श्वसन और श्वसन न्यूरॉन्स, जो साँस लेना या साँस छोड़ने की शुरुआत से पहले आवेगों की एक छोटी श्रृंखला देते हैं;
वी) « देर«, प्रेरणा या समाप्ति की शुरुआत के बाद सैल्वो गतिविधि दिखाना:
जी) « श्वसन-श्वसन«, श्वसन चरण में उत्तेजित होना शुरू हो जाता है और समाप्ति की शुरुआत में सक्रिय रहता है;
इ) « श्वसन-श्वसन«, जिसकी गतिविधि साँस लेना के दौरान शुरू होती है और साँस छोड़ने की शुरुआत को पकड़ती है;
इ) « निरंतर नई«, बिना रुके काम करना, लेकिन साँस लेना या साँस छोड़ना (चित्र। 8.9) के दौरान आवेगों की आवृत्ति में वृद्धि के साथ।

चित्र 8.9. गतिविधि विभिन्न समूहश्वसन न्यूरॉन्स

चित्र 8.9. श्वसन चक्र के चरणों के संबंध में मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन न्यूरॉन्स के विभिन्न समूहों की गतिविधि: I - साँस लेना, II - साँस छोड़ना।

1 - पूर्ण;
2 - जल्दी;
3 - देर से श्वसन;
4,5,6 - समान निःश्वसन;
7 - श्वसन-श्वसन;
8-श्वसन-श्वसन;
9.10 - चक्र के विभिन्न चरणों में प्रवर्धन के साथ निरंतर गतिविधि वाले न्यूरॉन्स।

प्रत्येक प्रकार के न्यूरॉन्स अलग-अलग बिखरे नहीं होते हैं और अक्सर एक दूसरे से 100 माइक्रोन से अधिक की दूरी पर स्थित होते हैं। यह माना जाता है कि विभिन्न प्रकारश्वसन न्यूरॉन्स एक प्रकार बनाते हैं सूक्ष्म संकुल,जो उन केंद्रों के रूप में काम करते हैं जहां श्वसन केंद्र का ऑटोमैटिज्म बनता है। ठेठ ताल बनाने वाला परिसरचार न्यूरॉन्स ("शुरुआती" और "देर से" श्वसन और श्वसन) की एक प्रणाली है, जो वापसी कनेक्शन से एकजुट होती है और कुल में साल्वो गतिविधि उत्पन्न करने में सक्षम होती है। प्रत्येक चक्र एक "प्रारंभिक" श्वसन न्यूरॉन की गतिविधि से शुरू होता है। फिर उत्तेजना क्रमिक रूप से "देर से" श्वसन न्यूरॉन, "प्रारंभिक" और "देर से" श्वसन न्यूरॉन्स, और फिर "प्रारंभिक" श्वसन न्यूरॉन्स में जाती है। वापसी कनेक्शन की उपस्थिति के कारण, प्रत्येक ताल बनाने वाले समूह के न्यूरॉन, उत्साहित होने के कारण, चक्र में इससे पहले के दो न्यूरॉन्स पर एक निरोधात्मक प्रभाव पड़ता है। तथाकथित "पूर्ण" श्वसन और श्वसन न्यूरॉन्स रीढ़ की हड्डी के अवरोही मार्गों के साथ मोटर न्यूरॉन्स को उत्तेजना के संचरण के लिए प्रदान करते हैं जो श्वसन की मांसपेशियों को जन्म देते हैं।

वरोली के पोंस के नीचे प्रायोगिक पशुओं में ब्रेन स्टेम के ट्रांससेक्शन के बाद, श्वसन आंदोलनों को संरक्षित किया जाता है। हालांकि, श्वसन केंद्र, अवरोही प्रभावों से अलग, केवल आदिम श्वास प्रदान करने में सक्षम है, जिसमें एक लंबी साँस छोड़ना समय-समय पर छोटी साँसों से बाधित होता है। श्वसन लय की स्थिरता और समन्वय के लिए, जो साँस लेने से साँस छोड़ने के लिए एक सहज संक्रमण के साथ साँस लेने का कारण बनता है, सबसे पहले, पोन्स वरोली के तंत्रिका संरचनाओं को शामिल करना आवश्यक है।

न्यूमोटैक्सिक केंद्र

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वरोलिव ब्रिज के सामनेनाम का एक क्षेत्र न्यूमोटैक्सिक सेंटर,जिसके विनाश से साँस लेना और साँस छोड़ना के चरणों को लंबा करना पड़ता है, और इसके विभिन्न क्षेत्रों की विद्युत उत्तेजना से श्वास के चरणों का शीघ्र परिवर्तन होता है। जब ब्रेनस्टेम पोंस के ऊपरी और मध्य तीसरे और दोनों योनि तंत्रिकाओं के एक साथ चौराहे के बीच की सीमा पर स्थित होता है, तो श्वसन चरण में श्वास रुक जाता है, केवल कभी-कभी श्वसन आंदोलनों (तथाकथित) द्वारा बाधित होता है। एपनिसिस)।

इसके आधार पर यह निष्कर्ष निकाला गयाश्वसन लय योनि तंत्रिका के साथ आने वाले अभिवाही आवेगों द्वारा और श्वसन न्यूरॉन्स के माध्यम से अभिनय करने वाले मेडुला ऑबोंगटा के न्यूरॉन्स की टॉनिक गतिविधि के आवधिक निषेध के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है, और वेगस तंत्रिका को काटने के बाद - लयबद्ध अवरोध से आने के कारण पोन्स का न्यूमोटैक्सिक केंद्र।

पोंस वेरोली के रोस्ट्रल भागों में, औसत दर्जे का पैराब्राचियल न्यूक्लियस में, मस्तिष्क के ऊतक उदर के क्षेत्रों में, साथ ही साथ अतिरिक्त श्वसन मांसपेशियों के नियंत्रण से संबंधित संरचनाओं में, अर्थात। जिस स्थान पर न्यूमोटैक्सिक केंद्र के रूप में पहचाना जाता है, वहां सबसे अधिक संख्या में पोंस श्वसन न्यूरॉन्स पाए गए।

मेडुला ऑबोंगटा के न्यूरॉन्स के विपरीत, फट गतिविधि के चरित्र को स्थिर रूप से संरक्षित करते हुए, पोन्स में वही श्वसन न्यूरॉन अपनी गतिविधि के चरित्र को बदल सकता है।

पोन्स के श्वसन न्यूरॉन्सविभिन्न प्रकार के 10-12 न्यूरॉन्स के समूहों में व्यवस्थित। उनमें से कई तथाकथित संक्रमणकालीन हैं (चरण-फैला हुआ)जब श्वसन चक्र के चरण बदलते हैं तो न्यूरॉन्स अधिकतम आवृत्ति प्रदर्शित करते हैं। इन न्यूरॉन्स को श्वसन चक्र के विभिन्न चरणों को जोड़ने, श्वसन चरण की समाप्ति और समाप्ति के लिए संक्रमण की स्थिति तैयार करने के कार्य का श्रेय दिया जाता है।

वरोलिव ब्रिज न्यूमोटैक्टिक सेंटरमेडुला ऑबोंगटा के श्वसन केंद्र के साथ आरोही और अवरोही मार्ग जुड़ा हुआ है। एकल बंडल के न्यूरॉन्स के अक्षतंतु और रेट्रोएम्बिगुअल न्यूक्लियस औसत दर्जे के पैराब्रोन्चियल न्यूक्लियस और केलिकर-फ्यूज न्यूक्लियस में मेडुला ऑबोंगटा से प्रवेश करते हैं। ये अक्षतंतु न्यूमोटैक्सिक केंद्र का मुख्य प्रवेश द्वार हैं।

पोन्स के श्वसन न्यूरॉन्स की गतिविधि की एक विशिष्ट विशेषतायह है कि जब मेडुला ऑबोंगटा के साथ संचार टूट जाता है, तो वे आवेगों के फटने वाले चरित्र को खो देते हैं और श्वास की लय में आवेगों की आवृत्ति के मॉड्यूलेशन को खो देते हैं।

ऐसा माना जाता है कि न्यूमोटैक्सिक केंद्रमेडुला ऑबॉन्गाटा के श्वसन केंद्र के श्वसन भाग से आवेग प्राप्त करता है और आवेगों को मेडुला ऑबोंगटा में श्वसन केंद्र में वापस भेजता है, जहां वे श्वसन को उत्तेजित करते हैं और श्वसन न्यूरॉन्स को रोकते हैं। पोन्स वरोली के श्वसन न्यूरॉन्स सबसे पहले बदलती परिस्थितियों के लिए श्वसन को अनुकूलित करने की आवश्यकता के बारे में जानकारी प्राप्त करते हैं और तदनुसार श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स की गतिविधि को बदलते हैं, और संक्रमणकालीन न्यूरॉन्स साँस छोड़ने के लिए साँस लेना में एक सहज परिवर्तन प्रदान करते हैं।

इस प्रकार, न्यूमोटैक्सिक कॉम्प्लेक्स के साथ संयुक्त कार्य के लिए धन्यवाद, मेडुला ऑबोंगटा का श्वसन केंद्र श्वसन चक्र के चरणों में एक लयबद्ध परिवर्तन कर सकता है, जिसमें साँस लेना, साँस छोड़ना और श्वसन विराम की अवधि का इष्टतम अनुपात होता है। हालांकि, सामान्य जीवन और पर्याप्त श्वसन बनाए रखने के लिए, न केवल वेरोली के पोंस में, बल्कि मस्तिष्क के ऊपरी हिस्सों में भी भाग लेना आवश्यक है।

फुफ्फुसीय वेंटिलेशन का परिमाण श्वसन आंदोलनों (श्वसन ताल) की आवृत्ति और गहराई से निर्धारित होता है, जिसकी उत्पत्ति केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के श्वसन केंद्र के कार्य से जुड़ी होती है। श्वसन केंद्र के तहतवे केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के सीमित क्षेत्र को समझते हैं, जहां एक श्वसन आवेग का निर्माण होता है, जो श्वसन की मांसपेशियों की समन्वित गतिविधि का कारण बनता है, शरीर को फेफड़ों में आवश्यक मात्रा में गैस विनिमय प्रदान करता है। केंद्र में तंत्रिका प्रणाली
श्वसन लय की उत्पत्ति का स्थान, जो साँस लेने और छोड़ने के दौरान श्वसन की मांसपेशियों के लयबद्ध संकुचन का कारण बनता है, मज्जा ओब्लांगाटा है, जिसमें श्वसन केंद्र स्थित है। श्वसन केंद्र में तंत्रिका कोशिकाएं (श्वसन न्यूरॉन्स) होती हैं, जो आवधिक द्वारा विशेषता होती हैं विद्युत गतिविधिसांस लेने के चरणों में से एक में। श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स को ओबेक्स के पास दो लम्बी स्तंभों के रूप में मेडुला ऑबोंगटा में द्विपक्षीय रूप से स्थानीयकृत किया जाता है - वह बिंदु जहां रीढ़ की हड्डी की केंद्रीय नहर चौथे वेंट्रिकल में बहती है। श्वसन न्यूरॉन्स की ये दो संरचनाएं, मज्जा ऑबोंगटा के पृष्ठीय और उदर सतहों के सापेक्ष उनकी स्थिति के अनुसार, पृष्ठीय और उदर श्वसन समूहों के रूप में नामित हैं।
न्यूरॉन्स का पृष्ठीय श्वसन समूह एक एकान्त पथ के केंद्रक का हिस्सा बनता है। उदर पृष्ठीय के श्वसन न्यूरॉन्स n क्षेत्र में स्थित होते हैं। एंबिगुअस ओबेक्स के स्तर तक दुम है, n.retroambigualis सीधे ओबेक्स के लिए रोस्ट्रल है और बेटज़िंगर कॉम्प्लेक्स द्वारा दर्शाया गया है, जो सीधे मेडुला ऑबोंगटा के वेंट्रोलेटरल क्षेत्रों के आइटम रेट्रोफेशियल के पास स्थित है। श्वसन केंद्र में कपाल नसों (आपसी नाभिक, हाइपोग्लोसल तंत्रिका के नाभिक) के मोटर नाभिक के न्यूरॉन्स शामिल होते हैं, जो स्वरयंत्र और ग्रसनी की मांसपेशियों को संक्रमित करते हैं।
श्वसन केंद्र में न्यूरॉन्स के वर्गीकरण के लिए मुख्य मानदंड श्वसन चक्र का चरण है जिसमें वे सक्रिय होते हैं, अर्थात, प्रेरणा या समाप्ति। इस मानदंड के अनुसार, श्वसन न्यूरॉन्स को श्वसन और श्वसन में विभाजित किया जाता है। पृष्ठीय श्वसन समूह में पूरी तरह से श्वसन न्यूरॉन्स होते हैं। उदर श्वसन समूह का निर्माण श्वसन और श्वसन न्यूरॉन्स द्वारा होता है, जबकि बेटजिंगर कॉम्प्लेक्स केवल श्वसन न्यूरॉन्स द्वारा बनता है। श्वसन चक्र के चरणों के भीतर न्यूरॉन्स की विद्युत गतिविधि के पैटर्न के अनुसार, बढ़ती, निरंतर या घटती गतिविधि के साथ श्वसन और श्वसन न्यूरॉन्स को न्यूरॉन्स में विभाजित किया जाता है।
अक्षतंतु के प्रक्षेपण के अनुसार, श्वसन न्यूरॉन्स को प्रीमोटर या बल्बोस्पाइनल न्यूरॉन्स और प्रोप्रियोबुलबार में विभाजित किया जाता है। प्रीमोटर श्वसन न्यूरॉन्स के अक्षतंतु मेडुला ऑबोंगटा के विपरीत दिशा में चले जाते हैं, और फिर रीढ़ की हड्डी के मोटर न्यूरॉन्स को भेजे जाते हैं।
इंस्पिरेटरी प्रीमोटर रेस्पिरेटरी न्यूरॉन्स का कार्य इनहेलेशन के दौरान उनके संकुचन के दौरान डायाफ्राम और बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों के इंस्पिरेटरी मोटर न्यूरॉन्स की विद्युत गतिविधि को नियंत्रित करना है। सामान्य परिस्थितियों में, समाप्ति निष्क्रिय रूप से की जाती है, इसलिए, श्वसन आंदोलनों की गहराई में वृद्धि के साथ ही श्वसन प्रीमोटर श्वसन न्यूरॉन्स का कार्य महसूस किया जाता है। बेटज़िंगर कॉम्प्लेक्स के प्रीमोटर न्यूरॉन्स एक अनूठा कार्य करते हैं - वे श्वसन केंद्र और डायाफ्रामिक मोटर न्यूरॉन्स में सभी प्रकार के श्वसन न्यूरॉन्स को रोकते हैं। इसलिए, उनके अक्षतंतु द्विपक्षीय रूप से वितरित किए जाते हैं, अर्थात वे स्थित संबंधित न्यूरॉन्स को निर्देशित करते हैं
दोनों ipsilaterally और contralaterally।
प्रोप्रियोबुलबार रेस्पिरेटरी न्यूरॉन्स (शुरुआती इंस्पिरेटरी, पोस्ट-इंस्पिरेटरी, लेट इंस्पिरेटरी, बेट्ज़िंगर कॉम्प्लेक्स के एक्सपिरेटरी न्यूरॉन्स) के एक्सॉन न्यूरॉन्स की झिल्ली पर ही खत्म हो जाते हैं।
उदर श्वसन समूह में स्थित श्वसन केंद्र।
अधिकांश प्रो-बलबर न्यूरॉन्स का कार्य श्वसन लय उत्पन्न करना है।

142. ओण्टोजेनेसिस में श्वसन लय निर्माण के तंत्र... अंतर्गर्भाशयी विकास की अवधि के अंत में श्वसन केंद्र में न्यूरॉन्स की सहज गतिविधि दिखाई देने लगती है। यह भ्रूण में श्वसन की मांसपेशियों के समय-समय पर होने वाले लयबद्ध संकुचन से आंका जाता है। वर्तमान में, यह सिद्ध हो चुका है कि भ्रूण में श्वसन केंद्र की उत्तेजना मज्जा ओब्लांगेटा के श्वसन न्यूरॉन्स के नेटवर्क के पेसमेकर गुणों के कारण प्रकट होती है। दूसरे शब्दों में, शुरू में, श्वसन न्यूरॉन्स आत्म-उत्तेजना में सक्षम हैं। वही तंत्र जन्म के बाद पहले दिनों में नवजात शिशुओं में वेंटिलेशन बनाए रखता है। जन्म के क्षण से, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के विभिन्न हिस्सों के साथ श्वसन केंद्र के सिनैप्टिक कनेक्शन बनते हैं, श्वसन गतिविधि का पेसमेकर तंत्र जल्दी से अपना शारीरिक महत्व खो देता है। वयस्कों में, श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स में गतिविधि की लय उत्पन्न होती है और श्वसन न्यूरॉन्स पर विभिन्न सिनैप्टिक प्रभावों के प्रभाव में ही बदलती है।

श्वसन लय निर्माण छह प्रकार के श्वसन न्यूरॉन्स द्वारा गठित मेडुला ऑबोंगटा न्यूरॉन नेटवर्क में होता है

श्वसन केंद्र की श्वसन गतिविधि प्रारंभिक श्वसन न्यूरॉन्स के एक शक्तिशाली प्रारंभिक निर्वहन के साथ शुरू होती है, जो फ्रेनिक तंत्रिका में निर्वहन से पहले 100-200 एमएस स्वचालित रूप से प्रकट होती है। इस समय, प्रारंभिक श्वसन न्यूरॉन्स पूरी तरह से पोस्ट-इंस्पिरेटरी न्यूरॉन्स द्वारा मजबूत अवरोध से मुक्त होते हैं। प्रारंभिक श्वसन न्यूरॉन्स का पूर्ण विघटन उस समय होता है जब श्वसन केंद्र के पूर्व-श्वसन न्यूरॉन्स सक्रिय होते हैं, जो अंत में श्वसन न्यूरॉन्स के निर्वहन को अवरुद्ध करते हैं।

प्रारंभिक श्वसन न्यूरॉन्स, उनकी झिल्लियों के विशेष शारीरिक गुणों के कारण, श्वसन चरण के मध्य तक क्रिया क्षमता पैदा करना बंद कर देते हैं। यह मोनोसिनेप्टिक रूप से देर से श्वसन न्यूरॉन्स को बाधित करता है, इसलिए उनकी गतिविधि प्रेरणा के अंत में प्रकट होती है।

देर से श्वसन न्यूरॉन्स प्रेरणा के अंत में डायाफ्राम और बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों के संकुचन को अतिरिक्त रूप से सक्रिय करने में सक्षम हैं। उसी समय, देर से श्वसन न्यूरॉन्स प्रेरणा के प्रारंभिक बंद का कार्य करते हैं। अपनी गतिविधि की अवधि के दौरान, वे फुफ्फुसीय खिंचाव रिसेप्टर्स से उत्तेजक उत्तेजना प्राप्त करते हैं, जो मापते हैं कि श्वास के दौरान वायुमार्ग किस हद तक फैला हुआ है। श्वसन केंद्र में अन्य प्रकार के श्वसन न्यूरॉन्स की गतिविधि की समाप्ति के समय देर से श्वसन न्यूरॉन्स का उच्चतम आवृत्ति निर्वहन होता है।

श्वसन केंद्र में सभी प्रकार के इंस्पिरेटरी न्यूरॉन्स की गतिविधि की समाप्ति, पोस्ट-इंस्पिरेटरी न्यूरॉन्स को बाधित करती है। इसके अलावा, श्वसन के बाद के न्यूरॉन्स के विघटन की प्रक्रिया बहुत पहले शुरू हो जाती है, अर्थात्, प्रारंभिक श्वसन न्यूरॉन्स के घटते निर्वहन की अवधि के दौरान। जिस क्षण से पोस्ट-इंस्पिरेटरी न्यूरॉन्स की गतिविधि प्रकट होती है, प्रेरणा बंद हो जाती है और निष्क्रिय नियंत्रित समाप्ति का चरण शुरू होता है। श्वसन के बाद के न्यूरॉन्स श्वसन चरण के पहले भाग में डायाफ्राम की छूट की डिग्री को नियंत्रित करते हैं। इस चरण में, श्वसन केंद्र के अन्य सभी प्रकार के न्यूरॉन्स बाधित होते हैं। हालांकि, श्वसन के बाद के चरण में, श्वसन केंद्र के श्वसन से जुड़े न्यूरॉन्स की गतिविधि बनी रहती है, जो ऊपरी श्वसन पथ की मांसपेशियों के स्वर को नियंत्रित करती है, मुख्य रूप से स्वरयंत्र।

श्वसन चरण की दूसरी छमाही, या सक्रिय समाप्ति चरण, पूरी तरह से श्वसन और श्वसन के बाद की गतिविधि के लयबद्धता के तंत्र पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, तेजी से श्वसन आंदोलनों के साथ, श्वसन के बाद का चरण सीधे अगले प्रेरणा चरण में संक्रमण कर सकता है।

श्वसन केंद्र की तंत्रिका गतिविधि के तीन चरणों के दौरान श्वसन की मांसपेशियों की गतिविधि निम्नानुसार बदलती है। प्रेरणा मांसपेशी फाइबरडायाफ्राम और बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियां धीरे-धीरे संकुचन के बल को बढ़ाती हैं। इसी अवधि के दौरान, स्वरयंत्र की मांसपेशियां सक्रिय होती हैं, जो ग्लोटिस का विस्तार करती हैं, जिससे साँस लेना के दौरान वायु प्रवाह के प्रतिरोध को कम कर देता है। साँस लेना के दौरान श्वसन की मांसपेशियों का काम ऊर्जा की पर्याप्त आपूर्ति बनाता है, जो श्वसन के बाद के चरण में या निष्क्रिय नियंत्रित समाप्ति के चरण में जारी किया जाता है। सांस लेने के बाद के चरण में, फेफड़ों से निकलने वाली हवा की मात्रा को डायाफ्राम की धीमी छूट और स्वरयंत्र की मांसपेशियों के एक साथ संकुचन द्वारा नियंत्रित किया जाता है। श्वसन के बाद के चरण में ग्लोटिस का संकुचन, समाप्ति के दौरान वायु प्रवाह के प्रतिरोध को बढ़ाता है। यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण शारीरिक तंत्र है जो श्वसन वायु प्रवाह दर में तेज वृद्धि के साथ फेफड़ों के वायुमार्ग के पतन को रोकता है, उदाहरण के लिए, मजबूर श्वास या खांसी और छींकने के सुरक्षात्मक प्रतिबिंब के साथ।

समाप्ति के दूसरे चरण के दौरान, या सक्रिय समाप्ति के चरण के दौरान, श्वसन वायु प्रवाह आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियों और मांसपेशियों के संकुचन द्वारा बढ़ाया जाता है उदर भित्ति... इस चरण के दौरान, डायाफ्राम और बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों की कोई विद्युत गतिविधि नहीं होती है।

श्वसन केंद्र के दाएं और बाएं हिस्सों की गतिविधि का समन्वय श्वसन न्यूरॉन्स का एक अन्य कार्य है। श्वसन केंद्र में मेडुला ऑबोंगटा के दाएं और बाएं दोनों हिस्सों में न्यूरॉन्स का एक पृष्ठीय और उदर समूह होता है और इस प्रकार दो सममित हिस्सों से मिलकर बनता है। यह कार्य विभिन्न प्रकार के श्वसन न्यूरॉन्स के सिनैप्टिक इंटरैक्शन के माध्यम से किया जाता है। श्वसन न्यूरॉन्स श्वसन केंद्र के आधे हिस्से के भीतर और विपरीत दिशा में न्यूरॉन्स के साथ परस्पर जुड़े हुए हैं। इसी समय, प्रोप्रियोबुलबार श्वसन न्यूरॉन्स और बेटज़िंगर कॉम्प्लेक्स के श्वसन न्यूरॉन्स श्वसन केंद्र के दाएं और बाएं हिस्सों की गतिविधि को सिंक्रनाइज़ करने में सबसे अधिक महत्व रखते हैं।