Для чего и как осуществляется регуляция дыхания в организме человека?

Дыхательные движения производятся человеком на протяжении всей его жизни как во сне, так и в состоянии бодрствования. Регуляция дыхания осуществляется организмом автоматически и не требует постоянного контроля со стороны сознания. В то же время человек имеет возможность по своей воле менять частоту дыхательных движений. Он может ее ускорить или же приостановить. Однако через какое-то время движения возобновятся, и регуляция дыхания вновь пойдет в автономном режиме.

регуляция дыхания

Задачи дыхания

Действие дыхательных мышц направлено на организацию движений, частота которых непрерывно подстраивается к изменениям внутренних и внешних условий. Задачей данных движений является обмен 1/7 части альвеолярного воздуха за дыхательный цикл (выдох-вдох) для поддержания его постоянного состава. Это способствует бесперебойному снабжению клеток организма кислородом и выведению лишнего углекислого газа. Регуляция дыхания производится рефлекторно. Система рефлексов меняет ритм дыхательных движений, ускоряя или замедляя легочную вентиляцию. Таким образом, происходит подстройка под условия окружающей среды. Механизм регуляции позволяет сохранять на одном уровне соотношение углекислого газа и кислорода в крови даже в высокогорной местности.

нервная регуляция дыхания

Элементы дыхательной системы

Регуляция дыхания происходит за счет взаимодействия трех элементов:

  • рецепторов – волокон, воспринимающих информацию о внешних и внутренних условиях;
  • дыхательного центра – отделов центральной нервной системы, обрабатывающих данную информацию;
  • дыхательных мышц, выполняющих вентиляцию легких.

Дыхательные рецепторы

Дыхательные рецепторы являются первоначальным звеном в системе. Ключевая роль в процессе дыхания принадлежит центральным и периферическим хеморецепторам. Посредством хеморецепторов осуществляется гуморальная регуляция дыхания, то есть управление, основанное на измерении содержания в жидкостях организма биологически активных веществ. Определяющим фактором здесь является содержание углекислого газа в артериальной крови. В зависимости от этого показателя регулируется ритм дыхательных движений.

гуморальная регуляция дыханияДыхательный центр

Под этим термином понимают образование, включающее в себя ряд нейронов центральной нервной системы, которыми осуществляется нервная регуляция дыхания. Они воспринимают информацию от рецепторов, обрабатывают ее и отсылают команды дыхательным мышцам. Благодаря их деятельности формируются слаженные ритмичные сокращения дыхательных мышц, и происходит адаптация вентиляции легких к изменениям окружающих условий. Ключевым отделом дыхательного центра считается продолговатый мозг. В нем осуществляется регуляция дыхания путем подачи сигналов ко вдоху и выдоху. Его нейроны периодически возбуждаются и действуют в состоянии автоматизма. Импульсы от этих нейронов идут по спинному мозгу к диафрагмальным и межреберным нервам и задействуют сокращение дыхательных мышц, которые производят вдох.