ЛОКАЛИЗАЦИЯ ДЫХАТЕЛЬНЫХ НЕЙРОНОВ.

Нейроны дыхательного центра.

Обнаружены две группы нейронов: инспираторные и экспираторные. Четкой их локализации в дыхательных ядрах продолговатого мозга нет. Однако, дорсальное ядро содержит наибольшее количество инспираторных нейронов, а вентральное – содержит и инспираторные, и экспираторные нейроны.

Инспираторные нейроны обнаружены с помощью микроэлектродной техники регистрации потенциала действия отдельных нейронов, возбуждающихся в соответствии с фазами дыхательного цикла. Инспираторные нейроны возбуждаются за 0,1-0,2 с до начала дыхательного цикла, частота их ПД постепенно возрастает и на вдохе достигает 70-100 Гц (при глубоком вдохе – до 300 Гц). При смене вдоха выдохом частота ПД инспираторных нейронов резко уменьшается или они вовсе прекращаются.

Экспираторные нейроны генерируют ПД во время выдоха, прекращение ПД или уменьшение их частоты происходит перед самым началом новой инспирации.

В правой и левой половинах продолговатого мозга содержатся по два скопления дыхательных нейронов – дорсальные и вентральные. Ориентиром их расположения служит обекс (задвижка) у нижнего угла ромбовидной ямки. Дорсальное ядро содержит в основном инспираторные нейроны (экспиратоных – около 5 %). Их аксоны по нисходящим путям спинного мозга достигают диафрагмальных ядер шейного отдела спинного мозга (С_III-C_IV). Здесь мотонейроны, образующие это диафрагмальное ядро, своими аксонами (их около 1000) формируют диафрагмальный нерв, иннервирующий мышцы диафрагмы. Кроме этого, инспираторные нейроны дорсального ядра посылают коллатерали к инспираторным нейронам вентрального ядра, возбуждая их и тем самым тормозя экспираторные нейроны вентрального ядра.

Вентральное ядро содержит инспираторные и экспираторные нейроны – оно расположено в вентралатеральной области продолговатого мозга. Аксоны нейронов вентрального ядра спускаются к спинномозговым ядрам межреберной мускулатуры на уровень грудных сегментов С_I – C_VI. 90% аксонов инспираторных нейронов и все аксоны экспираторных нейронов перекрещиваются в продолговатом мозге и следуют к спинному мозгу в составе вентрального и передней поверхности латерального канатиков спинного мозга противоположной стороны.

Парабранхиальное ядро варолиевого моста – ПТЦ – третья локализация дыхательных нейронов в заднем мозге.

3. Дыхательный центр

Возбуждение нейронов всех уровней дыхательного центра обеспечивает характерный рисунок (паттерн) возбуждения дыхательных мышц – формируется дыхательный цикл. У человека его продолжительность составляет 3-5 секунд. В определенный момент возникает возбуждение диафрагмальных нервов, оно постепенно усиливается при спокойном дыхании в течение 1-2,5 с. В результате сила сокращения диафрагмальных мышц усиливается. Затем возбуждение диафрагмальных нервов резко ослабевает, инспирация сменяется экспирацией. Через 2-3 секунды наступает новая инспирация (инспирация короче экспирации). Возбуждение мотонейронов, аксоны которых иннервируют наружные косые межреберные и межхрящевые мышцы вдоха, происходит также, но наступает несколько позже. При активном выдохе происходит возбуждение внутренних межреберных мышц и мышц живота.