Регуляцию деятельности всех систем и органов нашего организма осуществляет нервная система, представляющая собой совокупность нервных клеток (нейронов), снабженных отростками. Нервная система человека состоит из центральной части (головного и спинного мозга) и периферической (отходящих от головного и спинного мозга нервов). Нейроны взаимодействуют между собой посредством синапсов.
В сложных многоклеточных организмах все основные формы деятельности нервной системы связаны с участием определенных групп нервных клеток — нервных центров. Эти центры отвечают соответствующими реакциями на внешнее раздражение, поступившее от связанных с ними рецепторов. Для деятельности центральной нервной системы характерна упорядоченность и согласованность рефлекторных реакций, то есть их координация. В основе всех сложных регуляторных функций организма лежит взаимодействие двух основных нервных процессов — возбуждения и торможения.
Согласно учению И. П. Павлова, нервная система оказывает следующие типы воздействий на органы: пусковое, вызывающее либо прекращающее функцию органа (сокращение мышцы, секрецию железы и т. д.); сосудодвигательное, вызывающее расширение или сужение сосудов и тем самым регулирующее приток к органу крови (нейрогуморальная регуляция), и трофическое, оказывающее влияние на обмен веществ (нейроэндокринная регуляция). Регуляция деятельности внутренних органов осуществляется нервной системой через специальный ее отдел — вегетативную нервную систему.
Взаимосвязь работы нервной и дыхательной систем проявляется как в произвольной, так и в непроизвольной регуляции процесса дыхания соответствующими нервными центрами.
В определенной мере человек может регулировать частоту и глубину своего дыхания по собственному усмотрению, например, при «задержках дыхания» во время ныряния под воду, разговоре, пении, выполнении дыхательных упражнений и т. д. Произвольная регуляция дыхания осуществляется соответствующими зонами коры больших полушарий мозга.
Непроизвольная регуляция функции дыхания производится дыхательным центром, расположенным в одном из отделов мозга — продолговатом мозге. При воздействии на структуры продолговатого мозга нервных и гуморальных стимулов происходит приспособление функции дыхания к меняющимся условиям внешней среды.
Одна из главных задач регуляции дыхания — организация сокращения дыхательных мышц с определенно силой, частотой и продолжительностью таким образом, чтобы в результате возникали ритмические дыхательные движения. Нижняя часть дыхательного центра, или инспираторный центр, отвечает за стимуляцию вдоха, а верхняя (дорсальная) и боковые (латеральные), вкупе представляющие собой экспираторный центр, — за стимуляцию выдоха.
Дыхательный центр связан с межреберными мышцами межреберными нервами, а с диафрагмой — диафрагмальными. Ритмично повторяющиеся нервные импульсы, направляющиеся к диафрагме и межреберным мышцам, обеспечивают осуществление дыхательных движений.
Посредством дыхания осуществляется доставка кислорода (O 2) из атмосферного воздуха к тканям организма и удаление углекислого газа (CO 2) из организма в атмосферу. Поддержание в крови нормального уровня кислорода и углекислого газа достигается управлением легочной вентиляцией — изменением частоты и глубины дыхания.
Главным фактором, регулирующим частоту дыхания, служит концентрация в крови не кислорода, а именно углекислого газа (CO 2). Когда его уровень повышается (например, при физической нагрузке), имеющиеся в кровеносной системе хеморецепторы посылают нервные импульсы в инспираторный центр. В самом продолговатом мозге также имеются хеморецепторы. От инспираторного центра через диафрагмальные и межреберные нервы поступают импульсы в диафрагму и наружные межреберные мышцы, что ведет к их более частому сокращению, а следовательно, к увеличению частоты дыхания.
Важное биологическое значение имеют также защитные дыхательные рефлексы — чихание и кашель. В слизистой оболочке гортани и глотки имеются рецепторы, которые при их раздражении посылают в дыхательный центр импульсы, тормозящие дыхание. Благодаря этому попавшие в верхние дыхательные пути вредные вещества — например, аммиак или пары кислот — не проникают в легкие. Точно так же, когда в гортань случайно попадает пища, она раздражает рецепторы слизистой оболочки этого органа. Дыхание мгновенно приостанавливается, и пища, не проходит в легкие.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу