Физиологическая роль иммунной системы организма человека

Трахея, бронхи и легкие иннервируются вегетативной нервной системой. Следует различать  афферентную и эфферентную вагусную, эфферентную симпатическую иннервацию, причем влияние парасимпатической иннервации на бронхи в норме выражено сильнее, чем симпатической. Афферентные волокна начинаются от "рецепторов раздражения" в слизистой оболочке гортани, трахеи и бронхов и от рецепторов, воспринимающих растяжение в стенках альвеол. "Рецепторы раздражения", участвующие в осуществлении кашлевого рефлекса, обнаружены между клетками в покровном эпителии дыхательных путей. В межальвеолярных перегородках В. Ф. Лашков (1975) находил рецепторы трех типов. Рецепторы, воспринимающие растяжение альвеол, участвуют в регуляции ритма и амплитуды дыхательных движений. Чувствительные окончания обнаружены также в стенках легочных артерий и ее ветвей. Считается, что они воспринимают механические и, вероятно, химические раздражения. Значительная часть афферентных волокон в составе блуждающего нерва направляются к чувствительным клеткам узловатого ганглия, другая часть - к звездчатому ганглию, к нижним шейным и верхним грудным, а иногда, к расположенным более каудально спинальным ганглиям (Лашков В. Ф., 1975). 
   Эфферентные вагусные волокна начинаются в основном от клеток дорсальных ядер в продолговатом мозге. В нервных сплетениях бронхов они сменяются короткими постганглионарными волокнами, несущими импульсы к мышцам и железам трахеи, бронхов и бронхиол, а также и к сосудам. Вагусная иннервация относится к холинергической и вызывает сокращение гладких мышц дыхательных путей, секрецию желез и расширение сосудов. 
   Эфферентные симпатические волокна начинаются в спинном мозге на уровне от 1-2 и до 5-6 грудного сегмента. Волокна, иннервирующие гортань и верхнюю часть трахеи, переключаются на постганглионарные в верхнем шейном симпатическом узле. Волокна, несущие импульсы к каудальному отделу трахеи, бронхам и бронхиолам, переключаются в верхних грудных ганглиях пограничного симпатического ствола. Они направляются в легочные сплетения и являются адренергическими. Раздражение симпатического нерва вызывает расслабление мускулатуры бронхов и бронхиол, торможение секреции желез и сужение сосудов. Однако рецепторы неоднородны: различают альфа- и бета- рецепторы и среди последних бета-1 и бета-2 рецепторы. В легких имеются альфа- и бета-2 рецепторы: бета-стимуляция приводит к расслаблению мышц, расширению просвета бронхов и кровеносных сосудов, понижению секреции. Альфа-стимуляция, напротив, вызывает сокращение бронхов и сосудов. 
 

Дыхательный центр.

Дыхательный центр управляет двумя основными функциями: двигательной, которая проявляется в виде сокращения дыхательных мышц, и гомеостатической, связанной с поддержанием постоянства внутренней среды организма при сдвигах в ней содержания 02 и СО2. Двигательная, или моторная, функция дыхательного центра заключается в генерации дыхательного ритма и его паттерна. Благодаря этой функции осуществляется интеграция дыхания с другими функциями. Под паттерном дыхания следует иметь в виду длительность вдоха и выдоха, величину дыхательного объема, минутного объема дыхания. Гомеостатическая функция дыхательного центра поддерживает стабильные величины дыхательных газов в крови и внеклеточной жидкости мозга, адаптирует дыхательную функцию к условиям измененной газовой среды и другим факторам среды обитания.                       

Гуморальная регуляция дыхания.

Главным физиологическим  стимулом дыхательных центров является двуокись углерода. Регуляция дыхания обусловливает поддержание нормального содержания СО2 в альвеолярном воздухе и артериальной крови. Возрастание содержания СО2 в альвеолярном воздухе на 0,17% вызывает удвоение МОД, а вот снижение О2 на 39-40% не вызывает существенных изменений МОД.

При повышении  в замкнутых герметических кабинах  концентрации СО2 до 5 - 8% у обследуемых  наблюдалось увеличение легочной вентиляции в 7-8 раз. При этом концентрация СО2 в  альвеолярном воздухе существенно  не возрастала, так как основным признаком регуляции дыхания является необходимость регуляции объема легочной вентиляции, поддерживающей постоянство состава альвеолярного воздуха.

Двуокись углерода, водородные ионы и умеренная гипоксия вызывают усиление дыхания. Эти факторы  усиливают деятельность дыхательного центра, оказывая влияние на периферические (артериальные) и центральные (модулярные) хеморецепторы, регулирующие дыхание.

Артериальные  хеморецепторы находятся в каротидных синусах и дуге аорты. Они расположены в специальных тельцах, обильно снабжаемых артериальной кровью. Аортальные хеморецепторы на дыхание влияют слабо и большее значение имеют для регуляции кровообращения.

Артериальные  хеморецепторы являются уникальными  рецепторными образованиями, на которые  гипоксия оказывает стимулирующее влияние. Афферентные влияния каротидных телец усиливаются также при повышении в артериальной крови напряжения двуокиси углерода и концентрации водородных ионов. Стимулирующее действие гипоксии и гиперкапнии на хеморецепторы взаимно усиливается, тогда как в условиях гипероксии чувствительность хеморецепторов к двуокиси углерода резко снижается. Артериальные хеморецепторы информируют дыхательный центр о напряжении 02 и СО2 в крови, направляющейся к мозгу.

После перерезки  артериальных (периферических) хеморецепторов у подопытных животных исчезает чувствительность дыхательного центра к гипоксии, но полностью сохраняется реакция дыхания на гиперкапнию и ацидоз.

Центральные хеморецепторы расположены в продолговатом мозге латеральнее пирамид. Перфузия этой области мозга раствором со сниженным рН резко усиливает дыхание, а при высоком рН дыхание ослабевает, вплоть до апноэ. То же происходит при охлаждении или обработке этой поверхности продолговатого мозга анестетиками. Центральные хеморецепторы, оказывая сильное влияние на деятельность дыхательного центра, существенно изменяют вентиляцию легких. Установлено, что снижение рН спинномозговой жидкости всего на 0,01 сопровождается увеличением легочной вентиляции на 4 л/мин.

Центральные хеморецепторы  реагируют на изменение напряжения СО2 в артериальной крови позже, чем периферические хеморецепторы, так как для диффузии СО^ из крови в спинномозговую жидкость и далее в ткань мозга необходимо больше времени. Гиперкапния и ацидоз стимулируют, а гипокапния и алкалоз - тормозят центральные хеморецепторы.

Для определения  чувствительности центральных хеморецепторов к изменению рН внеклеточной жидкости мозга, изучения синергизма и антагонизма  дыхательных газов, взаимодействия системы дыхания и сердечнососудистой системы используют метод возвратного дыхания. При дыхании в замкнутой системе выдыхаемый СОд вызывает линейное увеличение концентрации СО^ и одновременно повышается концентрация водородных ионов в крови, а также во внеклеточной жидкости мозга.

Совокупность  дыхательных нейронов следовало бы рассматривать как созвездие структур, осуществляющих центральный механизм дыхания. Таким образом, вместо термина "дыхательный центр" правильнее говорить о системе центральной регуляции дыхания, которая включает в себя структуры коры головного мозга, определенные зоны и ядра промежуточного, среднего, продолговатого мозга, варолиева моста, нейроны шейного и грудного отделов спинного мозга, центральные и периферические хеморецепторы, а также механорецепторы органов дыхания.

Своеобразие функции внешнего дыхания состоит в том, что она одновременно и автоматическая, и произвольно управляемая. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.Рефлекс  как основной акт  деятельности нервной  деятельности.

Основой всей деятельности нервной системы является рефлекс  - так называется ответ организма на любое раздражение окончаний чувствительного нерва, осуществляемый при помощи центральной нервной системы. 
Мы отдергиваем руку при неожиданном уколе; зажмуриваем, глава при ярком свете; наша кожа краснеет (т. е. кожные сосуды расширяются) в жаркую погоду; когда пища попадает в рот, начинает отделяться слюна-все это рефлексы. 
Путь нервного возбуждения от окончаний центростремительного нерва, воспринимающих раздражение, до рабочего органа, отвечающего на раздражение, называется рефлекторной дугой. Она построена, как «цепочка», состоящая из нескольких нейронов, т. е. нервных клеток с их отростками. Часто таких клеток три: чувствительная, промежуточная и двигательная (при двигательном рефлексе). Например, при уколе кожи происходит раздражение чувствительных нервных окончаний в коже. Возникшее в них возбуждение быстро распространяется по нерву, переходит на чувствительную нервную клетку, потом по ее отросткам достигает промежуточной нервной клетки, а по ее отросткам - двигательной клетки в спинном мозгу. От двигательной клетки возбуждение по длинному ее отростку (по двигательному нерву) доходит до мускула и вызывает его сокращение. 
В результате возникает движение: мы быстро отдергиваем руку или ногу. 
Рефлекторная дуга может быть более сложной и может состоять из значительно большего числа нейронов. 
В прошлом веке И. М. Сеченов (1829-1905), которого называют отцом русской физиологии, написал книгу «Рефлексы головного мозга», оказавшую большое влияние на передовых людей того времени. Основная мысль этой книги выражена в первоначальном названии книги: «Попытка свести способ происхождения психических явлений на физиологические основы». Сеченов считал, что в основе работы мозга и возникновения наших чувств, желаний, мыслей и поступков лежат рефлексы. 
Идея Сеченова о возможности нового пути для изучения работы мозга была развита и осуществлена великим русским физиологом И. П. Павловым.  

Рефлекторная  дуга.

 Каждый рефлекс  содержит афферентные (сенсорные)  и эфферентные (исполнительные) звенья, составляющие рефлекторную дугу. Афферентная часть рефлекторной дуги состоит из рецепторов и чувствительных нейронов, эфферентная — из двигательных нейронов и исполнительного органа (мышца, железа, ткань). Для осуществления рефлекса необходимы, по крайней мере, два нейрона: чувствительный и двигательный. Такая нейронная цепь называется простой рефлекторной дугой. В большинстве рефлекторных дуг участвует множество вставочных промежуточных нейронов, и такие дуги называются многонейронными.

Нейроны соединяются между собой через разветвления нервных отростков с помощью синапсов, которые обеспечивают контакт и передачу возбуждения с одного нейрона на другой или на рабочий орган посредством химического вещества, называемого медиатором. Синапсы способны передавать возбуждение только в одном направлении — от аксона к дендриту. По функциональному признаку различают возбуждающие и тормозящие синапсы. В возбуждающих синапсах медиатором, является ацетилхолин, в тормозящих - глицин и др. Механизм передачи возбуждения показан на схеме функции синапса.

Синапсы промежуточных  нейронов коры головного мозга —  место замыкания условно-рефлекторных связей. В синапсах формируется и  хранится информация, называемая памятью. Обратная афферентация (обратная связь) — информация от исполнительного органа в центральную нервную систему, где происходит анализ того, что должно быть и что произошло в ответ на действие раздражителя. На основании этого анализа от центра посылаются корректирующие импульсы к органу-исполнителю и к рецепторам. Эти сигналы могут увеличить или уменьшить их функциональную активность. Обратная связь в рефлексе обеспечивает автоматическое саморегулирование и образует самостоятельную функциональную систему, называемую рефлекторным кольцом, а также гарантирует автоматическую оценку и совершенное управление любым рефлекторным актом. Такие функциональные системы, обеспечивающие регулирование поведенческих реакции, называются нервными центрами.  

Безусловные рефлексы.

Ребенок рождается  на свет с рядом уже готовых  рефлексов - сосательным, глотательным и др. Стоит приложить любой предмет к губам голодного ребенка, как он тотчас же в ответ на раздражение губ начинает производить довольно сложные сосательные движения. Если глаз ребенка подвергается воздействию яркого света, зрачок сейчас же суживается, а в темноте расширяется. Эти рефлексы являются врожденными, ребенок получил их по наследству от родителей. 
Унаследованные рефлексы Павлов предложил называть безусловными. Только благодаря этим рефлексам у ребенка уже с первых дней жизни могут осуществляться сложные процессы 
пищеварения, дыхания и кровообращения. Выделение слюны, когда пища попадает в рот, или желудочного сока при поступлении пищи в рот или желудок - вот примеры безусловных рефлексов, обеспечивающих возможность пищеварения. Переход вдоха в выдох и выдоха во вдох при дыхании, кашель или чихание при попадании посторонних частиц в верхние дыхательные пути - безусловные рефлексы дыхательного аппарата. Ускорение или замедление сердцебиения, покраснение или побледнение кожи при боли - все это тоже различные виды безусловных рефлексов. 
Нам известны пищевые, оборонительные, половые и другие безусловные рефлексы. Всякий посторонний раздражитель вызывает так называемый ориентировочный рефлекс, или, как его называл Павлов, рефлекс «что такое?». Для безусловных рефлексов характерно, что каждый из них возникает только при действии определенных раздражителей и отличается постоянством. Поэтому безусловные рефлексы могут обеспечить приспособление организма только к определенной системе раздражителей, к сравнительно постоянной среде. В условиях изменяющейся среды - а именно в таких условиях обычно живут и человек, и животные - одних безусловных рефлексов оказывается недостаточно.  Рефлексы, вызываемые сигналами жизненно важных раздражителей, Павлов назвал условными. Эти рефлексы помогают человеку и животным приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям их существования.