Дыхательный центр расположен в нижней части головного мозга человека

Одной из жизненно-необходимых функций человеческого организма является дыхательная функция. Это физиологическое действие полностью автоматизировано и регулируется ЦНС (центральной нервной системой) с помощью дыхательного центра. Дыхательный центр расположен в нижней части головного мозга. В спокойном состоянии здоровый человек не замечает своего дыхания, хотя наполнение легких воздухом (вдох), а затем освобождение их от уже отработанной воздушной среды (выдох) - процесс достаточно сложный, сопровождается ритмичными движениями межреберных мышц, а также мышц диафрагмы. Вопрос о том, где расположен дыхательный центр, долгое время был предметом дискуссий в ученой среде, поскольку дыхательная функция организма имеет несколько физиологических механизмов и может управляться как из головного, так и из спинного мозга.

Дыхание и метаболизм

Дыхание обеспечивает организму метаболический газовый обмен, в котором участвуют два химических соединения: кислород (О2) и углекислый газ (СО2). При избытке в крови углекислого газа ЦНС посылает импульс, активизирующий дыхание, при этом приток кислорода увеличивается. И наоборот, в случае перенасыщености организма кислородом происходит торможение дыхательной функции, число сокращений грудной клетки уменьшается, и кислород начинает поступать в кровь в минимальном количестве. Таким образом, в организме поддерживается баланс газообмена.

15 сокращений в минуту

В подчинении у ЦНС две группы нейронов, они находятся в дыхательном центре, а дыхательный центр расположен в так называемом продолговатом мозге. Обе группы нейронов выполняют одну функцию, а эта функция состоит из двух частей, вдоха и выдоха. В первую группу входят инспираторные нейроны, отвечающие за вдох, а во вторую группу - нейроны экспираторные, отвечающие за выдох. И те и другие активизируются поочередно, посылая рабочие импульсы в определенной ритмике (обычно это 15 сокращений грудной клетки в минуту), чем обеспечивается оптимальный режим газообмена в организме. Импульсы проходят через пневмотаксический центр, расположенный в отделе головного мозга под названием "варолиев мост", который находится выше продолговатого мозга. Поскольку сам дыхательный центр расположен в отделе продолговатого мозга, то в организме действует сложная двухступенчатая передача импульсов.

Вдох и выдох

Возбужденные инспираторные нейроны достигают межреберной мускулатуры и заставляют ее сокращаться, при этом также начинают сокращаться мышцы диафрагмы. Происходит вдох, который доставляет в организм очередную порцию кислорода. При вдохе легкие расширяются, в движение приходят рецепторы, расположенные в легочных долях. Они, в свою очередь, посылают импульсы в продолговатый мозг. Дыхательный центр принимает импульсы и превращает их в тормоз для инспираторных нейронов, которые теряют активность. Возбуждаться начинают экспираторные нейроны дыхательного центра. Они вызывают реакцию группы мышц, отвечающих за сокращение грудной клетки, и таким образом происходит выдох.

Эмоции и дыхание

Помимо инспираторных и экспираторных нейронов, на процесс дыхания влияют и другие факторы. Так как дыхательный центр расположен в одном из отделов головного мозга, он подвержен влиянию множества сопутствующих факторов. Дыхание может учащаться от физических нагрузок, эмоциональных переживаний, чувства страха или опасности. Активность дыхательного центра также зависит от гормонального состояния организма. Но в любом случае происходит регулирование метаболических процессов в организме человека посредством обогащения крови кислородом.