Дыхательный центр

Дыхательный центр — совокупность групп нервных клеток в стволе головного мозга, которые автоматически задают ритм дыхания и регулируют его глубину и частоту в соответствии с потребностями организма. Благодаря ему человек дышит непрерывно, в том числе во сне, не задумываясь об этом.

Дыхательный центр — не одно анатомическое ядро, а сеть взаимосвязанных нейронов в продолговатом мозге и мосте. Они получают сигналы от датчиков газов крови, рецепторов лёгких и высших отделов мозга и посылают команды дыхательным мышцам.

🧠 Из чего состоит

Основные отделы дыхательного центра

Команды из дыхательного центра идут по спинному мозгу к мотонейронам дыхательных мышц. Главная из них — диафрагма, которую иннервирует диафрагмальный нерв, выходящий из шейного отдела спинного мозга. Поэтому повреждение верхнешейного отдела спинного мозга может остановить самостоятельное дыхание.

⚙️ Как регулируется дыхание

• Центральные хеморецепторы на поверхности продолговатого мозга реагируют на повышение углекислого газа и кислотности. Это главный стимул дыхания в покое.
• Периферические хеморецепторы в каротидных тельцах (у развилки сонных артерий) и в дуге аорты реагируют прежде всего на снижение уровня кислорода, а также на CO₂ и кислотность.
• Рецепторы растяжения в лёгких по блуждающему нерву сообщают о раздувании лёгких и помогают завершить вдох — это рефлекс Геринга — Брейера.
• Ирритантные рецепторы дыхательных путей запускают кашель и чихание.
• Сигналы от мышц и суставов при движении усиливают дыхание с самого начала нагрузки.
• Кора головного мозга позволяет произвольно задерживать и менять дыхание при речи, пении, плавании, а эмоции через гипоталамус учащают его.

Произвольный контроль ограничен: задержать дыхание надолго не получается, потому что накопление CO₂ сильно стимулирует дыхательный центр и пересиливает волевое усилие.

🩺 Нарушения работы

• Угнетение лекарствами и веществами: опиоидами, снотворными, средствами для наркоза, большими дозами алкоголя. Дыхание становится редким и поверхностным, возможна остановка.
• Повреждение ствола мозга при инсульте, травме, опухоли, отёке мозга.
• Патологические типы дыхания: дыхание Чейна — Стокса (нарастание и затухание с паузами) при сердечной недостаточности и поражении мозга, дыхание Биота (чередование нормальных вдохов и пауз), дыхание Куссмауля (глубокое шумное) при тяжёлом ацидозе.
• Центральное апноэ сна — паузы в дыхании из-за отсутствия команды от центра.
• Врождённый синдром центральной гиповентиляции — редкое наследственное заболевание, при котором во сне дыхательный центр почти не реагирует на рост CO₂.
• Незрелость дыхательного центра у недоношенных детей, вызывающая апноэ.

Нарушения работы дыхательного центра приводят к дыхательной недостаточности с накоплением углекислого газа. В тяжёлых случаях требуется искусственная вентиляция лёгких, а при отравлении опиоидами — введение их антагониста налоксона (в ознакомительных целях).

⚖️ Спорные вопросы

Долго считалось, что у больных с хроническим накоплением CO₂, например при тяжёлой ХОБЛ, дыхательный центр теряет чувствительность к углекислому газу и держится только на «гипоксическом стимуле», поэтому кислород может «выключить» дыхание. Сейчас известно, что рост CO₂ при избыточном кислороде в основном связан с изменением кровотока в лёгких и свойств гемоглобина, а не только с угнетением центра. Вывод на практике тот же: таким пациентам дают кислород дозированно, под контролем насыщения крови.

ВАЖНО:

Редкое поверхностное дыхание, храп или хрипы у человека, которого невозможно разбудить, после приёма алкоголя, снотворных или опиоидов — признак угнетения дыхательного центра. Нужно сразу вызвать скорую помощь, повернуть человека на бок и следить за дыханием.