Механизм первого вдоха новорожденного. Рецепторная регуляция дыхания

Рецепторы к кислороду, углекислому газу и показателю рН

Рецепторы, чувствительные к изменениям напряжения кислорода, углекислого газа и водородных ионов, обеспечивают непрерывный контроль за уровнем этих гомеостатических констант в артериальной крови и ликворе. Эти рецепторы активны уже при нормальном уровне рС > 2, рСС > 2 и показателя рН и от них идет непрерывная (тоническая) импульсация, способствующая активации инспираторных нейронов.

Рецепторы к кислороду сосредоточены в каротидном тельце (область бифуркации общей сонной артерии). У животных эти рецепторы имеются и в тельце дуги аорты. На снижение рС > 2 в артериальной крови клетки каротидного тельца реагируют усилением выделения медиатора допамина. Допамин активирует рецепторные окончания афферентных волокон языкоглоточного нерва. Таким образом, активность рецепторов к кислороду возрастает при снижении его напряжения в артериальной крови. Импульсы от них возбуждают инспираторные нейроны, и вентиляция легких увеличивается главным образом за счет учащения дыхания.

Рецепторы, чувствительные к углекислому газу, имеются в каротидном тельце и в дуге аорты, а также непосредственно в продолговатом мозге (центральные хеморецепторы, сосредоточенные в тельцах диаметром около 2 мм) в области выхода подъязычного нерва. Рецепторы к углекислому газу воспринимают также изменения концентрации ионов Н+. Рецепторы артериальных сосудов контролируют рС02 и рН плазмы крови. Они активируются при увеличении рС02, (или снижении рН плазмы). Исходящая от них импульсация вызывает увеличение вентиляции легких главным образом за счет углубления дыхания. Центральные хеморецепторы контролируют рС02 и рН ликвора и межклеточной жидкости продолговатого мозга. Они активируются при накоплении углекислого газа или подкислении ликвора и возбуждают инспираторные нейроны, вызывая усиление дыхания.

Чрезмерное увеличение активности рецепторов по рС02 и рН приводит к возникновению субъективно тягостных, мучительных ощущений удушья, нехватки воздуха. В этом легко убедиться, если сделать длительную задержку дыхания. Важно помнить о том, что вызванная недостатком кислорода в артериальной крови стимуляция артериальных рецепторов к кислороду не сопровождается субъективно неприятными ощущениями. В условиях, когда рС02 и рН крови поддерживаются нормальными, человек, как правило, не ощущает недостатка кислорода. Следствием этого могут быть опасные ситуации, возникающих в быту или при подключении человека к дыхательным аппаратам (замкнутым системам с газовыми смесями). Наиболее распространенными являются отравления угарным газом (смерть в гараже, другие бытовые отравления), когда человек из-за отсутствия явных ощущений удушья не предпринимает защитных действий.

Первый вдох новорожденного обусловлен следующими факторами

1. Изменение газового состава крови (накопление С02, уменьшение 02) и ацидоз — факторы, непосредственно воздействующие на дыхательный центр новорожденного, так как артериальные хеморецепторы еще незрелые. 

2. Важным фактором, стимулирующим первый вдох, является резкое усиление в процессе родов и сразу после рождения потока афферентных импульсов от холодовых и тактильных рецепторов кожи, от проприорецепторов, вестибулорецепторов. Эти импульсы активируют ЦНС и дыхательный центр. При этом повышается тонус ЦНС и скелетной мускулатуры, в том числе и дыхательной. 

3. При появлении головки из родовых путей устраняется рефлекс ныряльщика — торможение дыхательного центра при раздражении рецепторов в области наружных носовых ходов жидкостью; если здесь имеется жидкость, ее необходимо удалить. 

4. После прохождения ребенка через родовые пути сдавленная грудная клетка резко расширяется, что также способствует первому вдоху. При первом вдохе затрачивается в 10—15 раз больше энергии, чем при последующих вдохах, он более продолжителен, как и первый выдох. Эта энергия расходуется на преодоление сил сцепления между альвеолами и жидкостью, заполняющей воздухоносные пути и легкие новорожденного. Отмечается своеобразие и первого выдоха новорожденного, затрудненного все еще функционально суженной голосовой щелью и напряжением голосовых связок (он обеспечивается сокращением экспираторных мышц). Выдыхается воздуха в 2-3 раза меньше, чем вдыхается, так как происходит формирование функциональной остаточной емкости, а жидкость из легких удаляется. У начавшего дышать ребенка жидкость из альвеол удаляется в течение нескольких часов — частично с выдыхаемым воздухом, частично всасыванием в кровяное русло согласно градиенту онкотического давления (онкотическое давление крови выше, нежели легочной жидкости), частично всасыванием в лимфу. Во время родов часть жидкости заглатывается, часть выходит через рот наружу во время родов.