श्वसन का हास्य नियमन किसके द्वारा किया जाता है। तंत्रिका-हास्य प्रणाली। श्वास विनियमन और इसकी विशेषताएं

विषय पर व्याख्यान: "श्वास का शरीर विज्ञान"

व्याख्यान योजना।

1. श्वास, शरीर के लिए इसका महत्व।

2. साँस लेने और छोड़ने की क्रियाविधि।

3. फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता।

4. श्वसन केंद्र।

5. श्वसन का हास्य और प्रतिवर्त विनियमन।

6. फेफड़ों और ऊतकों में गैस विनिमय।

व्याख्यान पाठ

श्वास, शरीर के लिए इसका महत्व।

बहुलता जैविक प्रक्रियाएंशरीर में ऊर्जा के उपयोग के साथ होता है। इसके प्रभावी गठन के लिए, कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में ऑक्सीजन की निरंतर डिलीवरी की आवश्यकता होती है। शरीर में ऑक्सीजन की डिलीवरी और शरीर से उत्सर्जन कार्बन डाइआक्साइड- यह श्वास है, अर्थात। गैस विनिमय। श्वास में तीन प्रक्रियाएँ होती हैं - बाहरी (फुफ्फुसीय) श्वसन, आंतरिक (ऊतक) श्वसन और गैस परिवहन. बाहरी श्वसन पर्यावरण और एल्वियोली के बीच गैस विनिमय है, जो फेफड़ों की केशिकाओं में होता है। आंतरिक श्वसन ऊतकों और ऊतकों में बहने वाले धमनी रक्त के बीच गैस विनिमय है। यह ऊतकों की केशिकाओं में जाता है। गैसों का परिवहन रक्त द्वारा किया जाता है।

साँस लेने और छोड़ने का तंत्र।

श्वास दो क्रियाओं द्वारा प्रदान की जाती है - श्वास लेना और सांस छोड़ना. जब आप सांस लेते हैं (प्रेरणा), हवा का एक हिस्सा फेफड़ों में प्रवेश करता है, और जब आप साँस छोड़ते हैं, तो यह उनसे निकाल दिया जाता है। जब सांस लेते हैं, तो इंटरकोस्टल मांसपेशियां और डायाफ्राम सिकुड़ते हैं। नतीजतन, पसलियां आगे की ओर बढ़ती हैं, डायाफ्राम की उत्तलता कम हो जाती है, अर्थात। वह समतल हो जाती है। यह सब छाती की मात्रा में वृद्धि की ओर जाता है, और इसके पीछे फेफड़ों की मात्रा। फेफड़ों में दबाव कम हो जाता है, यानी। वायुमण्डल से नीचे हो जाता है और वायु फेफड़ों में स्वतंत्र रूप से प्रवेश करती है। साँस छोड़ने (निकालने) के दौरान, इंटरकोस्टल मांसपेशियां और डायाफ्राम आराम करते हैं, पसलियां अपनी मूल स्थिति में लौट आती हैं, और डायाफ्राम का उभार बढ़ जाता है। यह सब छाती की मात्रा में कमी की ओर जाता है, और इसके पीछे फेफड़ों की मात्रा निष्क्रिय रूप से घट जाती है। फेफड़ों में दबाव बढ़ जाता है और फेफड़ों से हवा बाहरी वातावरण में चली जाती है। यह स्थापित किया गया है कि डायाफ्राम सांस लेने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो श्वास की गहराई का 75% प्रदान करता है। सांस लेने में डायाफ्राम की भूमिका वैज्ञानिकों ने प्रयोग में सिद्ध की है। अगर नवजात बिल्ली के बच्चे में फ्रेनिक नर्व कट जाए तो दम घुटने से उसकी मौत हो जाती है। जब मजबूर, गहरी सांस लेनापेट की मांसपेशियां शामिल हैं।

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता।

बाहरी श्वसन की विशेषता वाले संकेतक आमतौर पर स्थिर और गतिशील में विभाजित होते हैं। स्थिर संकेतक हैं: महत्वपूर्ण क्षमताफेफड़े (वीसी) और इसके घटकों की मात्रा।

कुलपतिहवा की अधिकतम मात्रा है जिसे एक व्यक्ति सबसे गहरी सांस लेने के बाद छोड़ सकता है। यह आम तौर पर 3-3.5 लीटर के बराबर होता है।

वीसी में तीन खंड होते हैं:

- ज्वार की मात्रा (टीओ)- एक शांत सांस के साथ फेफड़ों में प्रवेश करने वाली हवा की मात्रा (डीओ बराबर - 500 मिली);

- इंस्पिरेटरी रिजर्व वॉल्यूम (आरआईवी)- यह हवा की अधिकतम मात्रा है जो एक व्यक्ति शांत सांस के बाद भी सांस ले सकता है (आरओ वीडी -1500 मिलीलीटर के बराबर है);

- निःश्वास आरक्षित मात्रा (आरओ vyd.) -यह हवा की अधिकतम मात्रा है जो एक शांत साँस छोड़ने के बाद भी एक व्यक्ति साँस छोड़ सकता है (आरओ पूर्व - 1500 मिलीलीटर के बराबर है)।

इस प्रकार, वीसी एक सारांश संकेतक है:

ZEL \u003d TO + Rovd। + रोविद।

वीसी एक स्पाइरोमीटर डिवाइस द्वारा निर्धारित किया जाता है। इसके निर्धारण की विधि को स्पिरोमेट्री कहते हैं। एक स्पाइरोग्राफ डिवाइस भी है, जो ग्राफिक रूप से वीसी और उसके घटकों के वॉल्यूम को दर्शाता है।

फेफड़ों में सबसे गहरी साँस छोड़ने के बाद, फेफड़ों में हवा रहती है, जिसे अवशिष्ट आयतन (आरओ बराबर - 1000 मिली) कहा जाता है।

मानव श्वास को चिह्नित करने के लिए, कई गतिशील संकेतक निर्धारित किए जाते हैं जो अस्थायी पहलू (आमतौर पर 1 मिनट में) में श्वसन प्रणाली के कामकाज की प्रभावशीलता को दर्शाते हैं।

गतिशील संकेतकों में शामिल हैं:

1. आवृत्ति श्वसन गति(एनपीवी)।आम तौर पर, यह 1 मिनट में 18-20 श्वसन गति के बराबर होता है।

2. मिनट श्वसन मात्रा (MOD)- 1 मिनट में फेफड़ों में प्रवेश करने वाली हवा की मात्रा:

एमओडी = TO . एन पी वी

श्वसन केंद्र।

श्वसन केंद्रन्यूरॉन्स का एक संग्रह है जो हैं अलग - अलग स्तरसीएनएस, और सांस लेने के सामान्य पाठ्यक्रम के लिए आवश्यक।

साँस लेने और छोड़ने का लयबद्ध क्रम, साथ ही शरीर की स्थिति के आधार पर श्वसन आंदोलनों की प्रकृति में परिवर्तन, स्थित श्वसन केंद्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है मेडुला ऑबोंगटाश्वसन केंद्र में न्यूरॉन्स के दो समूह होते हैं: श्वसन और श्वसन। तंत्रिका कोशिकाएंधीमा और इसके विपरीत।

मस्तिष्क के पुल के ऊपरी हिस्से में (पोंस वेरोलियस) एक न्यूमोटैक्सिक केंद्र होता है जो नीचे स्थित साँस लेना और साँस छोड़ने के केंद्रों की गतिविधि को नियंत्रित करता है और श्वसन आंदोलनों के चक्रों के सही विकल्प को सुनिश्चित करता है।

मेडुला ऑबोंगटा में स्थित श्वसन केंद्र, रीढ़ की हड्डी के मोटर न्यूरॉन्स को आवेग भेजता है, जो श्वसन की मांसपेशियों को संक्रमित करता है। डायाफ्राम को रीढ़ की हड्डी के III-IV ग्रीवा खंडों के स्तर पर स्थित मोटर न्यूरॉन्स के अक्षतंतु द्वारा संक्रमित किया जाता है। मोटोन्यूरॉन्स, जिसकी प्रक्रियाएं इंटरकोस्टल मांसपेशियों को संक्रमित करने वाली इंटरकोस्टल नसों का निर्माण करती हैं, रीढ़ की हड्डी के वक्ष खंडों के पूर्वकाल सींग (III-XII) में स्थित होती हैं।

एम। वी। सर्गिएव्स्की के अनुसार, श्वसन केंद्र की गतिविधि के नियमन को तीन स्तरों द्वारा दर्शाया गया 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। यह वह जगह है जहाँ श्वसन केंद्र स्थित है। विनियमन का यह स्तर श्वसन के चरणों और स्पाइनल मोटर न्यूरॉन्स की गतिविधि में एक लयबद्ध परिवर्तन प्रदान करता है, जिसके अक्षतंतु श्वसन की मांसपेशियों को संक्रमित करते हैं।

विनियमन का तीसरा स्तर - ऊपरी भागमस्तिष्क, कॉर्टिकल न्यूरॉन्स सहित। केवल प्रांतस्था की भागीदारी के साथ बड़ा दिमागशायद बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए श्वसन प्रणाली की प्रतिक्रियाओं का पर्याप्त अनुकूलन।

श्वसन का हास्य और प्रतिवर्त विनियमन।

श्वसन केंद्र की गतिविधि का नियमन हास्य की मदद से किया जाता है, पलटा तंत्रऔर मस्तिष्क के ऊपरी हिस्सों से आने वाले तंत्रिका आवेग।

हास्य तंत्र . श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स की गतिविधि का एक विशिष्ट नियामक कार्बन डाइऑक्साइड है, जो श्वसन न्यूरॉन्स पर प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष रूप से कार्य करता है। मेडुला ऑबोंगटा के जालीदार गठन में, श्वसन केंद्र के पास, साथ ही कैरोटिड साइनस और महाधमनी चाप के क्षेत्र में, कार्बन डाइऑक्साइड के प्रति संवेदनशील केमोरिसेप्टर पाए गए। जब रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड का तनाव बढ़ जाता है, तो कीमोरिसेप्टर उत्तेजित हो जाते हैं, और तंत्रिका आवेगश्वसन न्यूरॉन्स में प्रवेश करते हैं, जिससे उनकी गतिविधि में वृद्धि होती है।

कार्बन डाइऑक्साइड सेरेब्रल कॉर्टेक्स में न्यूरॉन्स की उत्तेजना को बढ़ाता है। बदले में, सीजीएम कोशिकाएं श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स की गतिविधि को उत्तेजित करती हैं।

रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन की इष्टतम सामग्री के साथ, श्वसन आंदोलनों को देखा जाता है, जो श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स के उत्तेजना की एक मध्यम डिग्री को दर्शाता है। छाती के इन श्वसन आंदोलनों को कहा जाता है एपनिया .

कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकता और रक्त में ऑक्सीजन की कमी से श्वसन केंद्र की गतिविधि बढ़ जाती है, जिससे बार-बार और गहरी श्वसन गति होती है - हाइपरपेनिया।रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में और भी अधिक वृद्धि से श्वास की लय का उल्लंघन होता है और सांस की तकलीफ की उपस्थिति होती है – श्वास कष्ट. कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता में कमी और रक्त में ऑक्सीजन की अधिकता श्वसन केंद्र की गतिविधि को बाधित करती है। इस मामले में, श्वास सतही, दुर्लभ हो जाती है, और यह 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। चयापचय प्रक्रियाएंनवजात शिशु के शरीर में कार्बन डाइऑक्साइड का निर्माण और संचय होता है, जो ऑक्सीजन की कमी की तरह, श्वसन केंद्र को हास्य रूप से उत्तेजित करता है। इसके अलावा, 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।

स्थायी और गैर-स्थायी (एपिसोडिक) के बीच अंतर प्रतिवर्त प्रभावपर कार्यात्मक अवस्थाश्वसन केंद्र।

वायुकोशीय रिसेप्टर्स की जलन के परिणामस्वरूप स्थायी प्रतिवर्त प्रभाव उत्पन्न होते हैं ( हियरिंग-ब्रेयर रिफ्लेक्स), फेफड़े की जड़और फुफ्फुस ( पल्मोनरी रिफ्लेक्स), महाधमनी चाप और कैरोटिड साइनस के केमोरिसेप्टर ( हेमन्स रिफ्लेक्स), श्वसन की मांसपेशियों के प्रोप्रियोसेप्टर।

अधिकांश महत्वपूर्ण प्रतिवर्तहिरिंग-ब्रेयर प्रतिवर्त है . फेफड़ों के एल्वियोली में, खिंचाव और संकुचन के लिए मैकेनोरिसेप्टर रखे जाते हैं, जो संवेदनशील होते हैं तंत्रिका सिरावेगस तंत्रिका। फेफड़े की 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 गिरती है, जो श्वसन केंद्र के श्वसन भाग की उत्तेजना बढ़ाने और सक्रिय प्रेरणा 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।

पल्मोनरी कैनाल रेफेक्सतब होता है जब फेफड़े के ऊतकों और फुस्फुस में एम्बेडेड रिसेप्टर्स की उत्तेजना होती है। यह प्रतिवर्त तब प्रकट होता है जब फेफड़े और फुस्फुस में खिंचाव होता है। पलटा हुआ चापरीढ़ की हड्डी के ग्रीवा और वक्ष खंडों के स्तर पर बंद हो जाता है।

श्वसन केंद्र लगातार श्वसन की मांसपेशियों के प्रोप्रियोरिसेप्टर्स से तंत्रिका आवेग प्राप्त करता है। साँस लेना के दौरान, श्वसन की मांसपेशियों के प्रोप्रियोरिसेप्टर 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।

आंतरायिक प्रतिवर्त प्रभाव श्वसन न्यूरॉन्स की गतिविधि पर विभिन्न एक्सटेरो- और इंटरोसेप्टर्स के उत्तेजना से जुड़े होते हैं। इनमें रिफ्लेक्सिस शामिल हैं जो तब होते हैं जब ऊपरी के श्लेष्म झिल्ली के रिसेप्टर्स होते हैं श्वसन तंत्र, नाक म्यूकोसा, नासोफरीनक्स, त्वचा का तापमान और दर्द रिसेप्टर्स, कंकाल की मांसपेशी प्रोप्रियोसेप्टर। तो, उदाहरण के लिए, अमोनिया, क्लोरीन, सल्फर डाइऑक्साइड के वाष्पों के अचानक साँस लेने के साथ, तंबाकू का धुआंऔर कुछ अन्य पदार्थ, नाक, ग्रसनी, स्वरयंत्र के श्लेष्म झिल्ली के रिसेप्टर्स की जलन होती है, जो ग्लोटिस की एक पलटा ऐंठन की ओर ले जाती है, और कभी-कभी ब्रोंची और रिफ्लेक्स सांस की मांसपेशियों में भी।

यदि श्वसन पथ का उपकला संचित धूल, बलगम, साथ ही साथ चिढ़ जाता है रासायनिक अड़चनऔर विदेशी निकायों ने छींक और खांसते देखा। छींक तब आती है जब नाक के म्यूकोसा के रिसेप्टर्स चिढ़ जाते हैं, खाँसी तब होती है जब स्वरयंत्र, श्वासनली और ब्रांकाई के रिसेप्टर्स उत्तेजित होते हैं। .

फेफड़ों और ऊतकों में गैस विनिमय।

रक्त ऊतकों को ऑक्सीजन पहुंचाता है और कार्बन डाइऑक्साइड को वहन करता है।

पर्यावरण से तरल में और तरल से पर्यावरण में गैसों की आवाजाही उनके आंशिक दबाव में अंतर के कारण होती है। गैस हमेशा ऐसे वातावरण से विसरित होती है जहाँ अधिक दबाव, कम दबाव वाले वातावरण में।

वायुमंडलीय हवा में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव 158 मिमी एचजी है। कला।, वायुकोशीय हवा में - 108-110 मिमी एचजी। कला। और में नसयुक्त रक्तफेफड़ों में बहना - 40 मिमी एचजी। सेंट .. इन धमनी का खूनकेशिकाओं महान चक्रपरिसंचरण ऑक्सीजन तनाव 102-104 मिमी एचजी है। कला।, अंतरालीय द्रव में - 40 मिमी एचजी। कला।, ऊतकों में -20 मिमी एचजी। कला। इस प्रकार, ऑक्सीजन की गति के सभी चरणों में, इसके आंशिक दबाव में अंतर होता है, जो गैस के प्रसार में योगदान देता है।

कार्बन डाइऑक्साइड की गति विपरीत दिशा में होती है। ऊतकों में कार्बन डाइऑक्साइड का तनाव -60 या अधिक मिमी एचजी है। कला।, शिरापरक रक्त में - 46 मिमी एचजी। कला।, वायुकोशीय हवा में 0.3 मिमी एचजी। कला। इसलिए, कार्बन डाइऑक्साइड के अपने पथ के साथ वोल्टेज में अंतर ऊतकों से पर्यावरण में गैस के प्रसार का कारण है।

रक्त में ऑक्सीजन का परिवहन।रक्त में ऑक्सीजन दो अवस्थाओं में होती है: भौतिक विघटन और हीमोग्लोबिन के साथ रासायनिक बंधन। हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन के साथ एक बहुत ही नाजुक, आसानी से अलग होने वाला यौगिक बनाता है - ऑक्सीहीमोग्लोबिन : 1 ग्राम हीमोग्लोबिन 1.34 मिली ऑक्सीजन को बांधता है। अधिकतम राशिऑक्सीजन, जिसे 100 मिली रक्त के साथ जोड़ा जा सकता है, रक्त की ऑक्सीजन क्षमता (18.76 मिली या 19 वोल्ट%) है।

ऑक्सीजन के साथ हीमोग्लोबिन की संतृप्ति 96 से 98% तक होती है।ऑक्सीजन के साथ हीमोग्लोबिन की संतृप्ति की डिग्री और ऑक्सीहीमोग्लोबिन का पृथक्करण (कम हीमोग्लोबिन का निर्माण) ऑक्सीजन तनाव के सीधे आनुपातिक नहीं हैं।

शून्य ऑक्सीजन तनाव पर, रक्त में ऑक्सीहीमोग्लोबिन नहीं होता है। पर कम मानऑक्सीजन का आंशिक दबाव, ऑक्सीहीमोग्लोबिन के गठन की दर कम है। हीमोग्लोबिन की अधिकतम मात्रा (45-80%) 26-46 मिमी एचजी के अपने वोल्टेज पर ऑक्सीजन को बांधती है। कला। ऑक्सीजन तनाव में और वृद्धि से ऑक्सीहीमोग्लोबिन के निर्माण की दर में कमी आती है।

ऑक्सीजन के लिए हीमोग्लोबिन की आत्मीयता काफी कम हो जाती है जब रक्त प्रतिक्रिया एसिड की तरफ शिफ्ट हो जाती है, जो कार्बन डाइऑक्साइड के गठन के कारण शरीर के ऊतकों और कोशिकाओं में देखी जाती है।

हीमोग्लोबिन का ऑक्सीहीमोग्लोबिन में संक्रमण और इससे कम हो जाना भी तापमान पर निर्भर करता है। ऑक्सीजन के समान आंशिक दबाव पर वातावरण 37-38 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, यह कम रूप में गुजरता है नई बड़ी मात्राऑक्सीहीमोग्लोबिन,

रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन।कार्बन डाइऑक्साइड को बाइकार्बोनेट के रूप में और हीमोग्लोबिन (कार्बोहीमोग्लोबिन) के साथ रासायनिक बंधन की स्थिति में फेफड़ों में पहुँचाया जाता है।

तो, व्याख्यान के परिणामों को संक्षेप में, हम देखते हैं कि शरीर को ऑक्सीजन की आपूर्ति, कोशिकाओं में सब्सट्रेट के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया और कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने से श्वसन का गठन होता है। यह ज्ञात है कि भोजन के बिना एक व्यक्ति की मृत्यु 60-70 दिनों के बाद, पानी के बिना - 3 दिनों के बाद, और बिना सांस के - 3 मिनट के बाद होती है। श्वास में शामिल हैं निम्नलिखित प्रक्रियाएं: 1) फुफ्फुसीय श्वसन, 2) रक्त द्वारा गैसों का परिवहन, 3) रक्त और ऊतकों के बीच गैसों का आदान-प्रदान, 4) कोशिकाओं में कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण। श्वास को प्रतिवर्त द्वारा नियंत्रित किया जाता है हास्य तंत्र. ये दोनों तंत्र सांस लेने की लयबद्ध प्रकृति और इसकी तीव्रता में परिवर्तन सुनिश्चित करते हैं, शरीर को अनुकूलित करते हैं अलग-अलग स्थितियांबाहरी और आंतरिक पर्यावरण.

श्वसन का न्यूरोहुमोरल विनियमन

तंत्रिका विनियमन।श्वसन केंद्र मस्तिष्क में स्थित होता है, जो परस्पर जुड़े न्यूरॉन्स के समूह का प्रतिनिधित्व करता है। साँस लेने और छोड़ने के केंद्र, सामूहिक रूप से बल्बर सेंटर कहलाते हैं, मेडुला ऑबोंगटा में स्थित होते हैं, और न्यूमोटॉक्सिक सेंटर मिडब्रेन के पोन्स के ऊपरी हिस्से में स्थित होते हैं। न्यूमोटॉक्सिक केंद्र श्वसन (साँस लेना) और निःश्वास (श्वास) केंद्रों के काम को नियंत्रित करता है। मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन केंद्र में उत्पन्न होने वाले तंत्रिका आवेग रीढ़ की हड्डी के अधीनस्थ श्वसन केंद्रों में प्रेषित होते हैं।

सामान्य श्वास के दौरान, इनहेलेशन के केंद्र से आवेग इंटरकोस्टल मांसपेशियों और डायाफ्राम में प्रवेश करते हैं, जिससे वे सिकुड़ जाते हैं, जिससे छाती की मात्रा में वृद्धि होती है और फेफड़ों में हवा का प्रवाह होता है, साँस लेना होता है। फेफड़ों की मात्रा में वृद्धि फेफड़ों की दीवारों में स्थित खिंचाव रिसेप्टर्स को उत्तेजित करती है। सेंट्रिपेटल नसों के माध्यम से उनसे आवेग साँस छोड़ने के केंद्र में प्रवेश करते हैं, परिणामस्वरूप, इंटरकोस्टल मांसपेशियां आराम करती हैं, फेफड़ों की मात्रा कम हो जाती है, और साँस छोड़ना होता है।

पर्यावरणीय परिस्थितियों में परिवर्तन के लिए श्वसन का अनुकूलन सेरेब्रल कॉर्टेक्स से निकटता से संबंधित है। उदाहरण के लिए, हटाए गए सेरेब्रल कॉर्टेक्स वाले कुत्ते में, आराम से सांस लेना सामान्य है, लेकिन जब कुछ कदम भी उठाने का आदेश दिया जाता है, तो यह सांस की कमी हो जाती है।

एक और उदाहरण उत्पादन है वातानुकूलित सजगतागैसीय माध्यम की स्थितियों के लिए। के साथ एक कमरे में एक कुत्ता है बढ़िया सामग्री CO2 श्वसन को बढ़ाता है। यदि यह एक कॉल या प्रकाश के साथ है, तो कुत्ते को परिस्थितियों में रखे बिना भी उच्च सामग्रीसीओ 2, लेकिन कॉल करें या लाइट बंद कर दें, उसकी सांस तेज होगी। घोड़ों की दौड़ और दौड़ में, दौड़ से पहले सांस की तकलीफ होती है।

हास्य विनियमन . विशिष्ट कारक, जो श्वसन गति की तीव्रता को निर्धारित करता है, रक्त में CO2 की सांद्रता है। सीओ 2 के स्तर में वृद्धि से श्वसन केंद्र की उत्तेजना बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप श्वास तेज और तेज हो जाती है। नवजात शिशु में पहली सांस प्लेसेंटा के माध्यम से सांस लेने से अलग होने के बाद रक्त में सीओ 2 की एकाग्रता में वृद्धि से जुड़ी होती है। यह एकाग्रता, दहलीज मूल्य पर पहुंचकर, श्वसन केंद्र की तंत्रिका संरचनाओं को सक्रिय करती है और नवजात शिशु सांस लेना शुरू कर देता है।

श्वसन केंद्र को उत्तेजित करने वाला मुख्य कारक रक्त में ओ 2 की कमी नहीं है, बल्कि सीओ 2 में वृद्धि है। यह क्रॉस-सर्कुलेशन प्रयोग (फ्रेडरिक प्रयोग) में दिखाया गया था। ऐसा करने के लिए, दो संवेदनाहारी कुत्तों को काट दिया गया और क्रॉस-कनेक्ट किया गया मन्या धमनियोंतथा गले की नसें. उसके बाद, पहले कुत्ते की श्वासनली को जकड़ लिया गया; उन्होंने उसका दम घोंट दिया (सांस रुक गई), नतीजतन, दूसरे ने सांस की तकलीफ को स्पष्ट किया। यह इस तथ्य के कारण है कि सही कुत्ते के खून में जमा हो जाता है अतिरिक्त राशि CO2 , और जब यह रक्त दूसरे कुत्ते के सिर में प्रवाहित हुआ, तो श्वसन केंद्रों की गतिविधि उत्तेजित हो गई (चित्र ***)। यह स्थापित किया गया है कि रक्त में सीओ 2 में वृद्धि के साथ, केमोरिसेप्टर्स संवहनी दीवारेंडायाफ्राम चिड़चिड़े होते हैं और आवेगों को श्वसन केंद्र तक पहुंचाते हैं।

श्वसन न्यूरॉन नाभिक के समूह का एक तिहाई मस्तिष्क पुल के अग्र भाग में स्थित होता है। इस समूह को न्यूमोटॉक्सिक सेंटर कहा जाता है। यह, बल्ब केंद्र की तरह, श्वास की लय को नियंत्रित करता है। श्वसन न्यूरॉन्स से, आवेग रीढ़ की हड्डी में फ्रेनिक और इंटरकोस्टल नसों के नाभिक तक जाते हैं। ये नसें आवेगों को डायाफ्राम और बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों तक ले जाती हैं।

इसलिए तंत्रिका केंद्रमिडब्रेन और सेरिबैलम के अनुसार श्वास का समन्वय करते हैं मोटर गतिविधि, शरीर को अंतरिक्ष में ले जाना।

तीन स्राव तंत्र हैं:

मेरोक्राइन - सबसे सामान्य फ़ॉर्मस्राव और कोशिका झिल्ली के माध्यम से प्रसार द्वारा एक भंग अवस्था में स्रावित पदार्थों को हटाने में शामिल हैं। इस तरह, हार्मोन, मध्यस्थ, पाचन एंजाइम जारी होते हैं।

श्वास का तंत्रिका विनियमन। श्वसन केंद्र मेडुला ऑब्लांगेटा में स्थित होता है। इसमें साँस लेने और छोड़ने के केंद्र होते हैं, जो श्वसन की मांसपेशियों के काम को नियंत्रित करते हैं। फुफ्फुसीय एल्वियोली का पतन, जो साँस छोड़ने के दौरान होता है, रिफ्लेक्सिव रूप से प्रेरणा का कारण बनता है, और एल्वियोली का विस्तार रिफ्लेक्सिव रूप से साँस छोड़ने का कारण बनता है। सांस को रोककर रखने पर श्वसन और श्वसन की मांसपेशियां एक साथ सिकुड़ती हैं, जिसके कारण पंजरऔर डायाफ्राम एक ही स्थिति में होते हैं। श्वसन केंद्रों का काम अन्य केंद्रों से भी प्रभावित होता है, जिनमें सेरेब्रल कॉर्टेक्स में स्थित केंद्र भी शामिल हैं। इनके प्रभाव से बात करते और गाते समय श्वास बदल जाती है। व्यायाम के दौरान होशपूर्वक सांस लेने की लय को बदलना भी संभव है।

श्वसन का हास्य विनियमन। मांसपेशियों के काम के दौरान, ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं को बढ़ाया जाता है। नतीजतन, अधिक कार्बन डाइऑक्साइड रक्त में छोड़ा जाता है। जब कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकता वाला रक्त श्वसन केंद्र में पहुंचता है और उसमें जलन पैदा करने लगता है, तो केंद्र की सक्रियता बढ़ जाती है। व्यक्ति गहरी सांस लेने लगता है। नतीजतन, अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड हटा दिया जाता है, और ऑक्सीजन की कमी को फिर से भर दिया जाता है। यदि रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता कम हो जाती है, तो श्वसन केंद्र का कार्य बाधित हो जाता है और अनैच्छिक श्वास रुक जाती है। तंत्रिका और हास्य विनियमन के लिए धन्यवाद, रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन की एकाग्रता किसी भी स्थिति में एक निश्चित स्तर पर बनी रहती है।

1.2. श्वसन प्रणाली

यदि हृदय एक पंप है जो रक्त को पंप करता है और सभी ऊतकों को इसकी डिलीवरी सुनिश्चित करता है, तो फेफड़े - मुख्य भाग श्वसन प्रणाली- रक्त को ऑक्सीजन से संतृप्त करें।

श्वसन तंत्र की कार्यात्मक और आरक्षित क्षमताओं की अधिक स्पष्ट रूप से कल्पना करने के लिए, आइए हम श्वसन तंत्र की शारीरिक और शारीरिक विशेषताओं को याद करें। इसमें वायुमार्ग और फेफड़े होते हैं। वायुमार्ग में नासोफरीनक्स, स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स शामिल हैं, जो एल्वियोली में वायुमंडलीय हवा पहुंचाते हैं, बड़ी राशिजो वास्तविक फेफड़े के ऊतक का गठन करता है। एल्वियोली पतली दीवार वाली, हवा से भरी पुटिकाएं होती हैं, जो रक्त फुफ्फुसीय केशिकाओं से घनी होती हैं। यह अनुमान लगाया गया है कि फेफड़ों में लगभग 600-700 मिलियन एल्वियोली होते हैं। साँस छोड़ने के दौरान उनका सतह क्षेत्र 30 मीटर 2 है, और एक गहरी सांस के साथ, अर्थात। जब बढ़ाया जाता है, तो 100-120 मीटर 2 तक पहुंच जाता है। याद रखें कि पूरे शरीर की सतह लगभग 2 मीटर 2 है।

चावल। 1. श्वसन प्रणाली

यह पता चला है कि शारीरिक गतिविधि से फेफड़ों में एल्वियोली की संख्या बढ़ जाती है, जिससे श्वसन तंत्र में सुधार होता है और इसके भंडार में वृद्धि होती है।
ए. जी. ईंगोर्न (1956) के अध्ययन के लिए धन्यवाद, यह पाया गया कि एथलीटों में गैर-एथलीटों की तुलना में एल्वियोली और वायुकोशीय मार्ग की संख्या में 15-20% की वृद्धि हुई है। यह एक महत्वपूर्ण शारीरिक और कार्यात्मक रिजर्व है। साँस लेना और साँस छोड़ना के क्रमिक प्रत्यावर्तन द्वारा श्वास किया जाता है। आम तौर पर, एक स्वस्थ वयस्क आराम से प्रति मिनट औसतन 15-18 सांस लेता है, और लगभग 500 मिलीलीटर हवा प्रति सांस फेफड़ों में प्रवेश करती है। इस मात्रा को ज्वारीय आयतन कहते हैं, या सांस लेने वाली हवा. इस प्रकार, एक मिनट में फेफड़ों का वेंटिलेशन 7.5-9 लीटर होता है। एक सामान्य साँस लेने के बाद, इच्छाशक्ति से, आप अतिरिक्त रूप से एक निश्चित मात्रा में हवा में साँस ले सकते हैं, इसे अतिरिक्त कहा जाता है। उसी तरह सामान्य साँस छोड़ने के बाद कुछ और हवा छोड़ना संभव है, इसे रिजर्व कहा जाता है। श्वसन, अतिरिक्त और आरक्षित वायु का योग फेफड़ों की प्राणशक्ति है।
शारीरिक व्यायामप्रदान करना बड़ा प्रभावश्वसन तंत्र के गठन पर। एथलीटों में, उदाहरण के लिए, फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता 7 लीटर या उससे अधिक तक पहुंच जाती है। बास्केटबॉल और स्कीइंग में देश की राष्ट्रीय टीमों के खेल डॉक्टरों ने 8100 और 8700 मिली के बराबर मूल्य दर्ज किया।

बेशक, एथलीट लोग हैं, एक नियम के रूप में, शुरू में अच्छे भौतिक डेटा के साथ। लेकिन शारीरिक गतिविधि से किसी भी जीव का विकास होता है।
एक ही उम्र के स्कूली बच्चों और एक ही मानवशास्त्रीय डेटा के एक सर्वेक्षण से पता चला कि मुख्य पैरामीटर बाह्य श्वसन, ऑक्सीजन पल्स (हृदय के एक संकुचन के लिए शरीर द्वारा उपयोग की जाने वाली ऑक्सीजन की मात्रा), हृदय की मात्रा, अधिकतम ऑक्सीजन की खपत, काम करने की क्षमता खेल के लिए जाने वालों में औसतन 20-27% अधिक थी।

अधिकतम शारीरिक परिश्रम के साथ, श्वसन दर 50-70 प्रति मिनट तक बढ़ सकती है, और मिनट की श्वसन मात्रा 100-150 लीटर तक हो सकती है, अर्थात। आराम से देखे गए की तुलना में 10-15 गुना अधिक।

एक अच्छी तरह से विकसित श्वसन तंत्र कोशिकाओं की पूर्ण महत्वपूर्ण गतिविधि की एक विश्वसनीय गारंटी है। आखिरकार, यह ज्ञात है कि शरीर की कोशिकाओं की मृत्यु अंततः उनमें ऑक्सीजन की कमी से जुड़ी होती है। इसके विपरीत, कई अध्ययनों ने स्थापित किया है कि शरीर की ऑक्सीजन को अवशोषित करने की क्षमता जितनी अधिक होती है, उतनी ही अधिक शारीरिक प्रदर्शनव्यक्ति। एक प्रशिक्षित श्वसन तंत्र (फेफड़े, ब्रांकाई, श्वसन की मांसपेशियां) बेहतर स्वास्थ्य की दिशा में पहला कदम है।
नियमित उपयोग करते समय शारीरिक गतिविधिखेल शरीर विज्ञानियों के अनुसार अधिकतम ऑक्सीजन की खपत औसतन 20-30% बढ़ जाती है।
एक प्रशिक्षित व्यक्ति में, आराम से श्वसन प्रणाली अधिक आर्थिक रूप से काम करती है। तो, श्वसन दर घटकर 8-10 प्रति मिनट हो जाती है, जबकि इसकी गहराई थोड़ी बढ़ जाती है। फेफड़ों से गुजरने वाली हवा के समान आयतन से अधिक ऑक्सीजन निकाली जाती है।

ऑक्सीजन के लिए शरीर की आवश्यकता, जो मांसपेशियों की गतिविधि के साथ बढ़ती है, ऊर्जा समस्याओं के समाधान के लिए फुफ्फुसीय एल्वियोली के पहले अप्रयुक्त भंडार को "जोड़ती है"। यह ऊतक में रक्त परिसंचरण में वृद्धि के साथ है जो काम में प्रवेश कर गया है और फेफड़ों के वातन (ऑक्सीजन संतृप्ति) में वृद्धि हुई है। ऐसा माना जाता है कि फेफड़ों के बढ़े हुए वेंटिलेशन का यह तंत्र उन्हें मजबूत करता है। इसके अलावा, शारीरिक प्रयास के साथ अच्छी तरह से "हवादार" फेफड़े के ऊतकइसके उन हिस्सों की तुलना में रोग के प्रति कम संवेदनशील होते हैं जो कम वातित होते हैं और इसलिए रक्त की आपूर्ति कम होती है। ज्ञातव्य है कि ए.टी हल्की सांस लेनाफेफड़ों के निचले लोब छोटी डिग्रीगैस विनिमय में भाग लें। यह उन जगहों पर होता है जहां फेफड़े के ऊतकों से खून बहता है जो अक्सर होता है भड़काऊ foci. इसके विपरीत, फुफ्फुसीय वेंटिलेशन में वृद्धि हुई उपचार क्रियाकुछ पुराने के लिए फेफड़े की बीमारी.
शारीरिक परिश्रम के दौरान, फुफ्फुसीय वेंटिलेशन में वृद्धि डायाफ्राम आंदोलनों के बढ़े हुए आयाम से जुड़ी होती है। इस तथ्य का दूसरों की स्थिति पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है आंतरिक अंग. तो, साँस लेना के दौरान, डायाफ्राम यकृत और अन्य पाचन अंगों पर दबाव डालता है, जिससे शिरापरक रक्त का बहिर्वाह होता है और हृदय के दाहिने हिस्से में प्रवेश होता है। साँस छोड़ते समय, डायाफ्राम ऊपर उठता है, जिससे अंगों को धमनी रक्त के प्रवाह की सुविधा होती है। पेट की गुहाऔर उनके पोषण और प्रदर्शन में सुधार। इस प्रकार, डायाफ्राम, जैसा कि यह था, पाचन अंगों के लिए एक सहायक संचार उपकरण है।

यह तंत्र है - एक प्रकार की नरम मालिश - जिसका विशेषज्ञों का मतलब है। भौतिक चिकित्सा अभ्यासपाचन तंत्र के उपचार के लिए कुछ साँस लेने के व्यायाम की सिफारिश करना। हालांकि, भारतीय योगी लंबे समय से पेट, यकृत और आंतों के रोगों का इलाज श्वास अभ्यास के साथ कर रहे हैं, पेट की गुहा की कई बीमारियों में अनुभवजन्य रूप से इसके उपचार प्रभाव को स्थापित कर रहे हैं।
आवधिक वृद्धिऔर सांस लेने की क्रिया में इंट्राथोरेसिक दबाव में कमी हृदय को रक्त की आपूर्ति को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है। साँस लेना के दौरान, छाती की मात्रा में वृद्धि के साथ, नकारात्मक दबाव का एक चूषण बल बनाया जाता है, जो वेना कावा और फुफ्फुसीय शिरा से हृदय तक रक्त के प्रवाह को बढ़ाता है। उसी समय, जो विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, दिल को खिलाने वाला लुमेन हृदय धमनियांऔर हृदय को अधिक ऑक्सीजन मिलती है। यह याद किया जा सकता है कि इन जहाजों में रक्त के प्रवाह में कमी से एनजाइना पेक्टोरिस और मायोकार्डियल रोधगलन का खतरा पैदा होता है - आधुनिक समाज की नंबर एक बीमारी।

कई रोगी सहज रूप से गहरी सांस लेने के विनियमन प्रभाव का सहारा लेते हैं। मरीजों ने बताया कि कैसे उन्होंने शुरुआती हमले को रोकना सीखा पैरॉक्सिस्मल टैचीकार्डिया(दर्दनाक दिल की धड़कन) का उपयोग गहरी सांसथोड़ा तनाव के साथ। फिजियोलॉजिस्ट मानते हैं कि बढ़ी हुई साँस लेना हृदय के रक्त प्रवाह पर प्रभाव डालती है, साथ ही साथ तंत्रिका वेगस, जो हृदय के कार्य को नियंत्रित करने में सक्षम है।

उसी समय, अपर्याप्त रूप से विकसित बाहरी श्वसन तंत्र शरीर में विभिन्न दर्दनाक विकारों के विकास में योगदान कर सकता है, क्योंकि ऑक्सीजन की अपर्याप्त आपूर्ति में शामिल है थकान, कार्यक्षमता में गिरावट, शरीर की प्रतिरोधक क्षमता में कमी और रोगों के जोखिम में वृद्धि। सामान्य रोग जैसे इस्केमिक रोगहृदय, उच्च रक्तचाप, एथेरोस्क्लेरोसिस, मस्तिष्क के संचार संबंधी विकार, एक तरह से या कोई अन्य अपर्याप्त ऑक्सीजन आपूर्ति से जुड़े।

ऑक्सीजन के उपयोग को बढ़ाने के लिए जितना महत्वपूर्ण है, हाइपोक्सिया के लिए शरीर के प्रतिरोध को विकसित करना भी उतना ही महत्वपूर्ण है, अर्थात। प्रति ऑक्सीजन भुखमरीकपड़े। क्योंकि परिणामी प्रतिकूल परिवर्तन, जो शुरू में प्रतिवर्ती होते हैं, फिर बीमारियों को जन्म देते हैं। हाइपोक्सिया के साथ, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र मुख्य रूप से पीड़ित होता है: आंदोलनों का ठीक समन्वय परेशान होता है, सिरदर्द, उनींदापन दिखाई देता है, और भूख खो जाती है। फिर अस्वीकार चयापचय प्रक्रियाएं, आंतरिक अंगों के कार्य बाधित होते हैं। आ रहे हैं तेजी से थकान, कमजोरी, दक्षता बूँदें। कोई भी कार्य, विशेषकर मानसिक कार्य, के लिए बहुत प्रयास की आवश्यकता होती है। लॉन्ग टर्म एक्सपोजरहाइपोक्सिया अक्सर हृदय, यकृत, एथेरोस्क्लेरोसिस के त्वरित विकास में अपरिवर्तनीय परिवर्तन की ओर जाता है, जल्दी बुढ़ापा.
ऑक्सीजन की कमी के लिए शरीर की प्रतिरोधक क्षमता कैसे विकसित करें? पुराना नुस्खा प्रशिक्षण है। एक उत्कृष्ट प्रशिक्षण प्रभाव पहाड़ों में लगभग 2000-2500 मीटर की ऊंचाई पर लंबे समय तक रहने देता है, जहां वायुमंडलीय हवा में ऑक्सीजन सामग्री (आंशिक दबाव) कम हो जाती है। शरीर धीरे-धीरे ऑक्सीजन की कमी के लिए अभ्यस्त हो जाता है, अपने कार्यों का पुनर्निर्माण करता है और सुरक्षात्मक भंडार जुटाता है। लेकिन हर कोई जो प्रशिक्षण लेना चाहता है उसे पहाड़ों पर स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है। इसलिए, कृत्रिम हाइपोक्सिया बनाने के तरीकों की जरूरत है। इन तरीकों में से एक है साँस लेने के व्यायाम, जिसमें सांस रोककर रखने वाले व्यायाम शामिल हैं (वैसे, बाद में दुस्र्पयोग करनायह ठीक ऐसे व्यायाम थे जिनमें हमने सांस की तकलीफ देखी)।

फिर से, शारीरिक गतिविधि सबसे अच्छा उपाय है। सक्रिय रूप से सिकुड़ने वाली मांसपेशियां नाटकीय रूप से ऑक्सीजन "अनुरोध" को बढ़ाती हैं, कभी-कभी 100 गुना से अधिक। कार्डियोवास्कुलर सिस्टम ऊतकों को इतनी बड़ी मात्रा में इसकी डिलीवरी तुरंत सुनिश्चित करने में सक्षम नहीं है। एक ऑक्सीजन ऋण (हाइपोक्सिया की स्थिति) है, जो गायब हो जाता है अलग-अलग तिथियांभार में कमी के बाद, ऑक्सीजन ऋण की मात्रा पर निर्भर करता है। एक निश्चित शक्ति की शारीरिक गतिविधि का व्यवस्थित प्रभाव ऊतकों में हाइपोक्सिया पैदा करता है, जिसे शरीर लगातार शामिल करके समाप्त करता है सुरक्षा तंत्र, अधिक से अधिक उन्हें व्यायाम। परिणाम ऑक्सीजन की कमी के लिए उच्च प्रतिरोध की स्थिति है।
इस प्रकार, शारीरिक गतिविधि, जैसा कि यह था, एक दोहरा प्रशिक्षण प्रभाव है: वे ऑक्सीजन की कमी के प्रतिरोध को बढ़ाते हैं और, श्वसन की शक्ति को बढ़ाकर और कार्डियो-वैस्कुलर सिस्टम के, इसके बेहतर आत्मसात करने में योगदान करें। श्वसन शरीर विज्ञान के क्षेत्र में एक प्रसिद्ध विशेषज्ञ, प्रोफेसर एम. ई. मार्शक का मानना ​​​​है कि यह मांसपेशियों का काम था जो श्वसन प्रणाली के गठन और विकास के लिए मुख्य प्रोत्साहन के रूप में विकासवादी प्रक्रिया में कार्य करता था।

श्वास विनियमन

श्वसन केंद्र- यह न्यूरॉन्स का एक सेट है जो श्वसन तंत्र की गतिविधि और बाहरी और आंतरिक वातावरण की बदलती परिस्थितियों के अनुकूल होने को सुनिश्चित करता है। ये न्यूरॉन्स में हैं रीढ़ की हड्डी, मेडुला ऑबोंगटा, पोंस वेरोलितथा सेरेब्रल कॉर्टेक्स. मुख्य न्यूरॉन्स में स्थित होते हैं मेडुला ऑबोंगटा . यह वे हैं जो श्वास की लय और गहराई निर्धारित करते हैं और रीढ़ की हड्डी के मोटर न्यूरॉन्स को आवेग भेजते हैं, जो श्वसन की मांसपेशियों के संकुचन को नियंत्रित करते हैं। श्वसन केंद्र द्विपक्षीय है और इसमें दो होते हैं कार्यात्मक विभाग: श्वसन केंद्र और श्वसन केंद्र। पोंटिन और सेरेब्रल कॉर्टेक्स न्यूरॉन्स श्वसन और श्वसन न्यूरॉन्स की गतिविधि को नियंत्रित करते हैं। श्वसन केंद्र के कार्यों का अध्ययन 1885 में एन.ए. मिस्लावस्की द्वारा किया गया था। जब मस्तिष्क को मेडुला ऑबोंगटा और . के बीच काट दिया जाता है मेरुदण्डदेखा पूर्ण समाप्तिश्वास, पुल और मेडुला ऑबोंगटा के बीच श्वास को संरक्षित किया जाता है। मेडुला ऑबोंगटा में श्वसन और श्वसन न्यूरॉन्स को नुकसान सांस लेना बंद कर देता है।

श्वसन केंद्र अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड के प्रति बहुत संवेदनशील होता है, जो इसकी मुख्य प्राकृतिक उत्तेजना है। इस मामले में, सीओ 2 की अधिकता श्वसन न्यूरॉन्स पर सीधे (रक्त के माध्यम से और .) दोनों पर कार्य करती है मस्तिष्कमेरु द्रव), और रिफ्लेक्सिवली (रक्त वाहिकाओं के कीमोरिसेप्टर्स और मेडुला ऑबोंगटा के माध्यम से)।

श्वसन केंद्र लगातार सक्रिय अवस्था में रहता है, क्योंकि उसमें उत्तेजना के आवेग स्वतः उत्पन्न होते हैं।

श्वास का प्रतिवर्त (तंत्रिका) नियमन

लगभग हर 4 सेकंड में, तंत्रिका आवेग मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन केंद्र से श्वसन की मांसपेशियों तक जाते हैं, जिससे छाती ऊपर उठती है और डायाफ्राम नीचे होता है। इसके परिणामस्वरूप साँस लेना होता है। आराम से साँस छोड़ना सहज है: छाती गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में उतरती है। गहरी सांस लेने से ही सांस छोड़ने का केंद्र चालू होता है, जिससे गहरी सांस छोड़ने का काम करने वाली मांसपेशियां काम करती हैं।

सेरेब्रल कॉर्टेक्स में स्थित उच्च श्वसन केंद्रों से श्वसन केंद्रों का काम भी प्रभावित होता है। उनके प्रभाव के कारण, बात करते और गाते समय श्वास बदल जाती है; व्यायाम के दौरान होशपूर्वक सांस लेने की लय को बदलना भी संभव है।

श्वसन के नियमन में भी शामिल हैं रक्षात्मक सजगता, कैसे छींक आनातथा खाँसी. धूल के साथ नाक के म्यूकोसा के रिसेप्टर्स की जलन, एक अप्रिय गंध वाला पदार्थ, तंत्रिका आवेगों के प्रवाह को मेडुला ऑबोंगटा और वहां से मांसपेशियों तक का कारण बनता है। इससे श्वसन रुक जाता है और ग्लोटिस बंद हो जाता है। फिर एक तीव्र (मजबूर) साँस छोड़ना शुरू होता है। हवा का दबाव बढ़ जाता है, और एक क्षण आता है जब यह बंद मुखर डोरियों के माध्यम से बल के साथ टूट जाता है। हवा का एक जेट नाक में निर्देशित किया जाता है, एक व्यक्ति छींकता है, हवा बाहर निकलती है, और इसके साथ सांस लेने में बाधा डालने वाले बलगम को हटा दिया जाता है।

ऐसा ही तब होता है जब आप खांसते हैं, जब आप सांस छोड़ते हैं तो केवल हवा मुंह खोलकर बाहर आती है। खांसी का कारण ब्रांकाई, श्वासनली, स्वरयंत्र या फेफड़े की झिल्ली की जलन हो सकती है - फुस्फुस का आवरण।

श्वसन की तीव्रता न केवल शारीरिक परिश्रम के दौरान भिन्न होती है, बल्कि इस पर भी निर्भर करती है उत्तेजित अवस्थाव्यक्ति। उत्तेजना के साथ, श्वास रुक-रुक कर हो जाती है, व्यक्ति के लिए बोलना मुश्किल हो जाता है, क्रोध के साथ यह शोर और बार-बार होता है। सुखद भावनाएं सांस लेने की तीव्रता में कमी के साथ हो सकती हैं ("उन्होंने सांस रोककर सुनी")। हंसते समय, साँस छोड़ने पर ग्लॉटिस का रुक-रुक कर खुलना होता है, जबकि रोने से ऐंठन वाली हरकतें होती हैं स्वर रज्जुसाँस छोड़ने पर, साँस लेना (छोड़ते हुए) पर समान आंदोलनों को जोड़ा जाता है।

प्रवेश करने पर ठंडा पानीसाँस लेने पर साँस रुक जाती है। जैविक भावनायह प्रतिवर्त यह है कि यह फेफड़ों की सतह से पानी के वाष्पीकरण को कम करता है, और, परिणामस्वरूप, वाष्पीकरण से जुड़ी गर्मी का नुकसान। श्वास केवल कुछ सेकंड के लिए रुकती है, लेकिन इस दौरान शरीर के पास नए तापमान की स्थिति के अनुकूल होने का समय होता है।

श्वसन का हास्य विनियमन

मांसपेशियों के काम के दौरान, ऑक्सीकरण प्रक्रियाएं तेज हो जाती हैं, और इसलिए अधिक कार्बन डाइऑक्साइड जारी किया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकता के साथ रक्त श्वसन केंद्र तक पहुंचता है और इसे परेशान करता है, उत्तेजना बढ़ जाती है: एक व्यक्ति गहरी सांस लेना शुरू कर देता है। अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड को हटा दिया जाता है, और ऑक्सीजन की कमी को पूरा किया जाता है, अर्थात। चल रहा हास्य विनियमन: कार्बन डाइऑक्साइड रक्त के माध्यम से श्वसन केंद्र को सीधे प्रभावित करती है।

कार्बन डाइऑक्साइड श्वसन केंद्र पर कार्य करता है और रिफ्लेक्सिव रूप से, धमनियों की दीवारों में रिसेप्टर्स को परेशान करता है, जिसके माध्यम से मस्तिष्क को रक्त भेजा जाता है।

यदि रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता कम हो जाती है, तो श्वसन केंद्र का काम भी कम हो जाता है, और सांस थोड़ी देर के लिए रुक जाती है। जब रक्त में CO2 की मात्रा सामान्य हो जाती है, तो श्वास अपने आप ठीक हो जाती है।

श्वसन के नियमन के कारण, रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन की सांद्रता किसी भी स्थिति में एक निश्चित स्तर पर बनी रहती है।

मस्तिष्क के लिए इन गैसों के अनुपात की स्थिरता विशेष रूप से महत्वपूर्ण है: भी बढ़िया सामग्रीरक्त में ऑक्सीजन मस्तिष्क की वाहिकाओं में ऐंठन का कारण बनती है, जो इसे ऑक्सीजन की भुखमरी की ओर ले जाती है। यह, वैसे, इस तथ्य की व्याख्या करता है कि जंगल में जाने वाले शहरवासी, प्रकृति में, पहले चक्कर आ सकते हैं, सरदर्दऔर अन्य अप्रिय स्थितियां। जैसे-जैसे आपको आदत होती जाती है नया वातावरणइन असहजतारास्ता।

अनैच्छिक श्वास की आवृत्ति श्वसन केंद्र द्वारा निर्धारित की जाती है। भाषण, गायन के दौरान सांस लेने का स्वैच्छिक नियमन, साँस लेने के व्यायामसेरेब्रल कॉर्टेक्स द्वारा किया जाता है।

श्वसन केंद्र पर कार्बन डाइऑक्साइड के प्रभाव में श्वसन का हास्य विनियमन होता है: काम जितना अधिक सक्रिय होता है, ऊतकों द्वारा उतना ही अधिक कार्बन डाइऑक्साइड निकलता है और फुफ्फुसीय श्वसन उतना ही तीव्र होता है।

श्वसन केंद्र द्वारा नियंत्रित होता है तंत्रिका प्रणालीअनायास (स्वचालित रूप से) और मनमाने ढंग से। ब्रेन स्टेम में (विशेष रूप से, मेडुला ऑबोंगटा में) तंत्रिका कोशिकाओं का एक समूह होता है - श्वसन केंद्र, जो श्वसन चक्र (साँस लेना-श्वास) के लिए जिम्मेदार होता है। श्वसन केंद्र निरंतर लयबद्ध गतिविधि में होता है, जो आमतौर पर स्वचालित रूप से किया जाता है। लयबद्ध आवेगों को श्वसन केंद्र से श्वसन की मांसपेशियों तक प्रेषित किया जाता है, जिससे लगातार साँस लेना और साँस छोड़ना सुनिश्चित होता है।

श्वसन केंद्र की गतिविधि को प्रतिवर्त (रिसेप्टर्स से आने वाले आवेग) और ह्यूमरल (रक्त की रासायनिक संरचना के आधार पर) द्वारा नियंत्रित किया जाता है। विनियमन के दोनों तंत्र समन्वित तरीके से काम करते हैं और उनके बीच एक रेखा खींचना मुश्किल है।

श्वास का प्रतिवर्त विनियमन

श्वास का स्वचालित विनियमन। श्वसन केंद्र कीमोरिसेप्टर और मैकेनोरिसेप्टर से जानकारी प्राप्त करता है। केमोरिसेप्टर स्थित होते हैं बड़े बर्तनऔर ऑक्सीजन सांद्रता में कमी और कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता में वृद्धि का जवाब देते हैं। उनमें तंत्रिका आवेग उत्पन्न होते हैं, जो तंत्रिकाओं के माध्यम से श्वसन केंद्र तक पहुँचते हैं और साँस लेने की क्रिया को उत्तेजित करते हैं। अंतःश्वसन के अंतिम चरण में, जब फेफड़ों में खिंचाव होता है, श्वसन की मांसपेशियों और फेफड़ों में स्थित मैकेनोरिसेप्टर चिढ़ जाते हैं। यांत्रिक रिसेप्टर्स में उत्पन्न होने वाले आवेगों को श्वसन केंद्र में भेजा जाता है, श्वसन केंद्र को रोकता है और साँस छोड़ने के केंद्र को उत्तेजित करता है। साँस छोड़ने के केंद्र से, आवेगों को श्वसन की मांसपेशियों में प्रेषित किया जाता है, जो आराम करना शुरू करते हैं। साँस छोड़ने का अंत प्रतिवर्त रूप से साँस लेना को उत्तेजित करता है।

सांस लेने का स्वैच्छिक विनियमन। सेरेब्रल कॉर्टेक्स श्वसन के नियमन में शामिल हो सकता है। एक व्यक्ति मनमाने ढंग से (इच्छा पर) थोड़ी देर के लिए अपनी सांस रोक सकता है, उसकी लय और गहराई को बदल सकता है।

श्वसन का हास्य विनियमन

श्वसन केंद्र पर महत्वपूर्ण प्रभाव रासायनिक संरचनारक्त, विशेष रूप से गैस संरचना. उदाहरण के लिए, रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड का संचय केमोरिसेप्टर्स को परेशान करता है और श्वसन केंद्र को प्रतिवर्त रूप से उत्तेजित करता है। हार्मोन एड्रेनालाईन श्वसन आंदोलनों को उत्तेजित करके सीधे श्वसन केंद्र को प्रभावित करने में सक्षम है। इसी तरह की कार्रवाईलैक्टिक एसिड पैदा कर सकता है, जो मांसपेशियों के काम के दौरान बनता है। यह वाहिकाओं में कीमोरिसेप्टर्स को परेशान करने में सक्षम है, जिससे श्वास की आवृत्ति और गहराई में भी वृद्धि होती है।

बचपन में श्वास के नियमन की विशेषताएं

जन्म के समय कार्यात्मक गठनश्वसन केंद्र अभी समाप्त नहीं हुआ है। नवजात शिशुओं में श्वसन केंद्र की उत्तेजना कम होती है, लेकिन उन्हें हवा में ऑक्सीजन की कमी के लिए उच्च प्रतिरोध की विशेषता होती है। कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री के लिए श्वसन केंद्र की संवेदनशीलता उम्र के साथ बढ़ जाती है। 11 साल की उम्र में, जीवन की विभिन्न परिस्थितियों में सांस लेने की संभावना पहले से ही अच्छी तरह से व्यक्त की जाती है। यौवन के दौरान, श्वसन के नियमन में अस्थायी परिवर्तन होते हैं। एक किशोर का शरीर ऑक्सीजन की कमी के प्रति कम प्रतिरोधी होता है। वृद्धि और विकास के साथ, श्वसन तंत्र के नियमन में सुधार करके ऑक्सीजन की आवश्यकता प्रदान की जाती है। श्वास अधिक किफायती हो जाती है। जैसे-जैसे सेरेब्रल कॉर्टेक्स विकसित होता है, श्वास को मनमाने ढंग से बदलने की क्षमता में सुधार होता है - श्वास को रोकने के लिए या फेफड़ों के अधिकतम वेंटिलेशन को पूरा करने के लिए।

शारीरिक गतिविधि के दौरान जूनियर स्कूली बच्चेसांस लेने की गहराई को महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदल सकता है और श्वसन आंदोलनों की आवृत्ति में वृद्धि कर सकता है। श्वास अधिक बार-बार और अधिक उथली हो जाती है, जिससे वेंटिलेशन की प्रभावशीलता कम हो जाती है। किशोरों का शरीर ऑक्सीजन की खपत के अधिकतम स्तर तक जल्दी पहुंच जाता है लेकिन इस प्रक्रिया को लंबे समय तक उच्च स्तर पर बनाए नहीं रख सकता है।

सबसे इष्टतम नाक के माध्यम से साँस लेना है, जिसमें साँस छोड़ना साँस लेने से अधिक लंबा है। शिक्षक के मुख्य कार्यों में से एक बच्चों को चलना, दौड़ना, शारीरिक श्रम करते समय सही ढंग से सांस लेना सिखाना है।