Ugrás a tartalomhoz

Élettani alapismeretek

Cseri Julianna (2011)

Debreceni Egyetem

Légzésszabályozás

Légzésszabályozás

Agytörzsi légzőközpontok

A nyúltvelő és a híd hálózatos állományában (formatio reticularis) találhatók a légzés automatikus szabályozásáért felelős neuron csoportok (központok). A nyúltvelőben funkcionális szempontból belégző és kilégző központot különböztetünk meg. A belégző neuronok intrinzik aktivitással rendelkeznek, ingerületüket a vér megfelelő széndioxid tenziója tartja fenn. A belégző neuronok aktivitása serkentőleg hat a kilégző neuronokra, melyek gátolják a belégző neuronok további aktivitását. A két „központ” egymásra hatásából magasabb központok szabályozó befolyása nélkül is kialakul be- és kilégzés, de a légzésmintázat szabálytalan.

A híd alsó részében belégzést serkentő, apneuziás központ, felső harmadában pedig a belégzést gátló, pneumatikus (pneumotaxicus) központ található.

4.8. ábra - A légzőközpontok hierarchiája

A légzőközpontok hierarchiája

A légzés kémiai szabályozása

A híd alsó harmadában lévő apneuziás központ ingere ugyancsak a széndioxid. Az apneuziás központ serkenti a nyúltvelői belégző központot. A híd felső részében található pneumatikus központot a nyúltvelői belégző neuronok aktiválják, a pneumatikus központ pedig gátlólag hat a belégzésre.

A vér széndioxid szintjének emelkedése (hiperkapnia) centrális és perifériás támadásponttal növeli a légzési perctérfogatot, hiperventilációt vált ki.

Az artériás vér oxigénszintjének csökkenése (hipoxia) a perifériás kemoreceptorok (ld. keringésszabályozás) aktiválásán keresztül reflexes légzésfokozódást vált ki.

A légzés reflexes szabályozása

A légzésszabályozást a Hering-Breuer reflex teszi teljessé. Ennek lényege, hogy a tüdőszövet feszülése (belégzés kapcsán) gátolja a további belégzést. A receptorok a tüdőszövetben lévő feszülésérzékeny receptorok. A reflex afferens szára a nervus vagusban fut, így kétoldali vagus átmetszés (kísérleti körülmények között) a belégzési tendencia fokozódását váltja ki.

4.9. ábra - Légzésmintázatok az agytörzs különböző szintű sérüléseinél a Hering-Breuer reflex ép és megszakított reflexíve mellett

Légzésmintázatok az agytörzs különböző szintű sérüléseinél a Hering-Breuer reflex ép és megszakított reflexíve mellett

Fiziológiás körülmények között a légzési perctérfogat 5-6 liter, amit percenként kb. 12 légvétel biztosít. Egy-egy légzési ciklusban kb. 500 ml levegő cserélődik, a légzés ritmikus (bal felső görbe). Ha a híd felső harmadában lévő, belégzést gátló (pneumatikus) központ kiesik, de a Hering-Breuer reflex működik, a légzés ritmikus, frekvenciája kisebb, a légvételek mélysége nagyobb, mint normál esetben (bal oldali, középső görbe). Ha a légzést csak a nyúltvelői központok biztosítják, a mintázat szabálytalan, amit a bolygóideg (n. vagus) sem tud kompenzálni (bal alsó görbe).

Hering-Breuer reflex nélkül ritmikus, de nagy amplitúdójú és kis frekvenciájú a légzés (jobb felső görbe), ami gazdaságtalan, a belégzőizmok nagyobb munkát végeznek, mint ép viszonyok mellett. Ha az apneuziás központ belégzést serkentő hatása dominál (mert kiesett a belégzést gátló központ), tartós, görcsös belégzés, apneusis jön létre (jobb, középső görbe). A híd és a nyúltvelő határán történő átmetszés után a légzés teljesen szabálytalan, ataxiás.