Физиология растений и животных. Скопичев В. Г. Физиология растений и животных Направление подготовки 020400 биология Профиль подготовки Биоэкология
 Скачать 35.41 Mb.
|
15.4.2. Саморегуляция вдоха и выдоха.В обеспечении саморегуляции принимают участие механорецепторы легких, раздражающиеся при изменении объема этого органа. Рефлекторная зависимость деятельности дыхательного центра от объема легких была впервые установлена немецкими физиологами Герингом и Брейером. Этот рефлекс, впоследствии названный их именем, выражается в следующем: увеличение объема легких тормозит инспираторную активность, а уменьшение легочного объема, - наоборот, ее усиливает. Рассмотрим подробнее механизм саморегуляции дыхания. Так, во время вдоха увеличивается объем грудной полости, и начинают растягиваться легкие. Вследствие этого растяжения возбуждаются механорецепторы легких, и возникший в них поток импульсов устремляется по веточкам блуждающего нерва в центр вдоха, тем самым, поддерживая активность последнего. По мере растяжения легких поток афферентной импульсации стремительно нарастает. И, наконец, наступает момент, когда центр вдоха не может принять такой чрезвычайно высокий ритм (частота импульсов превышает рамки лабильности центра), и вместо возбуждения в этом центре развивается пессимальное торможение. Благодаря этому, вдох заканчивается еще до максимального растяжения легких. При этом центр вдоха, «погрузившийся» в состояние торможения, индуцирует (наводит) возбуждение в центре выдоха. После перерезки блуждающих нервов рефлексы Геринга-Брейера исчезают. То же самое происходит и при разрушении пневмотаксического центра варолиева моста. Кроме вышеназванных рецепторов в регуляции функции дыхания большое значение играют ирритантные и юкстакапиллярные рецепторы. Первые располагаются в эпителиальном слое дыхательных путей и легких. Они реагируют на пыль, действие ядовитых газов, табачного дыма, изменения свойств самой легочной ткани (например, при воспалении легких, его отеке). Импульсы с этих рецепторов способствуют расправлению легких и предотвращению их спадения (ателектаза). На практике их раздражение сопровождается глубокими вдохами («вздохами»). Вторые находятся вблизи капилляров малого круга кровообращения. При их раздражении возникает одышка. Это происходит обычно при интенсивной мышечной работе, когда повышается кровяное давление в легочных капилляра 15.4.3. Гуморальная регуляция дыхания.Важнейшим гуморальным раздражителем дыхательного центра является углекислый газ. Изменение его концентрации в артериальной крови неизменно ведет к изменению частоты и глубины дыхания: увеличение – к усилению, уменьшение – к ослаблению дыхательной функции. Происходит это в результате раздражения им через кровь дыхательного центра: или непосредственно, или – через хеморецепторы сино-каротидной и аортальной сосудистых рефлексогенных зон. Другим адекватным раздражителем дыхательного центра является кислород. Правда, его влияние проявляется в меньшей мере. При этом оба газа влияют на дыхательный центр одновременно. Так, например, недостаток кислорода в организме (гипоксия) повышает чувствительность дыхательного центра к повышенному содержанию углекислого газа (гиперкапния). Рассмотрим значение гуморальной регуляции дыхания при первом вдохе новорожденного. Во время родов (особенно при передавливании пуповины) в организме быстро нарастает концентрация углекислого газа и одновременно развивается кислородная недостаточность. Это приводит к возбуждению дыхательного центра и новорожденный делает свой первый в его жизни вдох. Активное участие в механизме регуляции дыхания принимает молочная кислота. Эта кислота, являясь более сильной, чем угольная, вытесняет из бикарбонатов крови углекислый газ, вызывая состояние гиперкапнии, что в свою очередь приводит к повышению возбудимости дыхательного центра. 15.5. Особенности дыхания у птиц.Физиологические особенности дыхания у птиц определяются анатомическими особенностями строения их дыхательного аппарата (прежде всего, наличием воздухоносных мешков, отсутствием диафрагмы) и касаются только механизмов внешнего дыхания. Благодаря воздухоносным мешкам, у птиц, в отличие от млекопитающих, возможно двойное дыхание. Смысл его заключается в том, что при вдохе воздух, проходя через легкие, в первый раз отдает кислород и принимает углекислый газ. Далее он поступает в воздухоносные мешки, которые выполняют роль обычных резервуаров. При выдохе воздух, выходя из воздухоносных мешков, во второй раз проходит через легкие, где опять происходит газообмен. Акт вдоха у птиц совершается при сокращении мышц-инспираторов. При этом грудная, коракоидная кости, ключицы и ребра выдвигаются вперед и вниз, увеличивая угол между позвоночником и грудными частями ребер. В результате этого грудная клетка значительно расширяется, способствуя растяжению легких. Что же касается диафрагмы, она у птиц развита слабо и не имеет того значения, как у млекопитающих. Частота дыхательных движений у птиц за 1 минуту составляет: куры – 12-45 индейки – 13-20 утки – 30-70 голуби – 15-32 гуси – 12-40 |