Юлия Попова - Как перестать храпеть и дать спать другим

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.

Обменные процессы, происходящие в организме, тоже регулируются нервной системой. Тесная взаимосвязь работы нервной и эндокринной систем объясняется наличием в организме нейросекреторных клеток. Нейросекреция (отлат. secretio — отделение) — свойство некоторых нервных клеток вырабатывать и выделять особые активные продукты — нейрогормоны. Распространяясь (подобно гормонам эндокринных желез) по организму с током крови, нейрогормоны способны оказывать влияние на деятельность различных органов и систем. Они регулируют функции эндокринных желез, которые, в свою очередь, выбрасывают гормоны в кровь и осуществляют регуляцию активности других органов.

Нейросекреторные клетки, как и обычные нервные клетки, воспринимают сигналы, поступающие к ним от других отделов нервной системы, но далее передают полученную информацию уже гуморальным путем (не по аксонам, а по сосудам) — посредством нейрогормонов. Таким образом, совмещая свойства нервных и эндокринных клеток, нейросекреторные клетки объединяют нервные и эндокринные регуляторные механизмы в единую нейроэндокринную систему. Этим обеспечивается, в частности, способность организма адаптироваться к изменяющимся условиям внешней среды.

Объединение нервных и эндокринных механизмов регуляции осуществляется на уровне гипоталамуса и гипофиза.

Доказано, что стрессы, депрессии, тягостное настроение оказывают сильное влияние на продукцию гормонов, работу нервной и иммунной систем.

Первым ученым, который высказал мысль о взаимосвязи сознания и мышления человека с рефлекторной деятельностью головного мозга, был И. М. Сеченов («Рефлексы головного мозга», 1863). Впоследствии его идею развил и подтвердил экспериментальным путем И. П. Павлов.

В ответ на раздражение специфических рецепторов центральная нервная система формирует соответствующие импульсы, определяющие деятельность всех органов и систем и обеспечивающие реакции нашего организма на изменяющиеся условия внешней среды. Наиболее совершенное приспособление (поведение) высокоорганизованных животных и человека к окружающей среде обуславливается деятельностью коры больших полушарий головного мозга и ближайших к ней подкорковых образований (высшей нервной деятельностью, далее — ВНД).

Согласно данным научной работы П. П. Павлова, основой высшей нервной деятельности являются условные и безусловные рефлексы. Безусловные рефлексы осуществляются низшими отделами ЦНС — спинным мозгом, стволом и подкорковыми ядрами головного мозга. Они являются врожденными и относительно постоянными, образующимися в ответ на действие определенных раздражителей (например, сосательный, глотательный, зрачковый рефлексы, кашель, чихание и т. д.).

Условныерефлексы возникают только при участии больших полушарий головного мозга. Они не являются врожденными, а образуются в течение жизни на базе безусловных рефлексов под воздействием определенных факторов внешней среды. Именно они обеспечивают сохранение жизнедеятельности организма и приспособительное поведение. В отличие от безусловных, условные рефлексы строго индивидуальны и помогают в изменяющихся условиях окружающей среды избегать опасности, находить пишу, ориентироваться во времени и пространстве и т. д.

При изменении условий происходит торможение выработанного ранее условного рефлекса и выработка нового. И. П. Павлов опытным путем выявил два вида торможения условных рефлексов — внешнее и внутреннее.

Внешнее торможение происходит в результате воздействия какого-либо сильного раздражителя, не связанного с данным условным рефлексом (например, боль приводит к торможению пищевого условного рефлекса). Внутреннее торможение развивается в том случае, если условный раздражитель перестает подкрепляться безусловным (например, при зажигании лампочки в кормушке животного не появляется пища, как это происходило ранее).

Такие типы ВНД являются общими для животных и человека, однако у человека значительно лучше развита способность к дифференцировке раздражителей по степени их значимости. Синтетическая деятельность коры больших полушарий головного мозга человека проявляется в связывании, объединении возбуждений, возникающих в разных зонах коры, что формирует сложные формы поведения человека. По мнению И. П. Павлова, в основе этого различия лежит степень развития первой и второй сигнальной систем.