Один сбой – и дыхание рушится: как центральные и периферические хеморецепторы управляют дыхательным ритмом

Дыхание – это тонко настраиваемая нейрофизиологическая система, непрерывно анализирующая химический состав внутренней среды организма. В её основе лежит работа центральных и периферических хеморецепторов, которые связывают метаболизм тканей, газообмен, кислотно-щелочное равновесие и активность дыхательных нейронных сетей продолговатого мозга.

1. Центральные хеморецепторы: главный регулятор вентиляции по CO?

1.1. Локализация и нейроанатомия

Центральные хеморецепторы представляют собой специализированные нейроны и глиальные клетки, расположенные преимущественно:

· в ретротрапециоидном ядре (RTN),

· на вентролатеральной поверхности продолговатого мозга,

· частично – в области шва (raphe nuclei).

Ключевой момент: они не контактируют напрямую с кровью, а «считывают» химический состав спинномозговой жидкости (CSF).

1.2. Почему чувствительны именно к CO?, а не к H? крови?

CO? – липофильная молекула, свободно проходящая через гематоэнцефалический барьер. Ионы H? и HCO?? – нет.

Последовательность событий:

1. Повышение PaCO? в крови.

2. Диффузия CO? в CSF.

3. Реакция: CO? + H?O ? H?CO? ? H? + HCO??.

4. Рост концентрации H? ? снижение pH CSF.

5. Активация центральных хеморецепторов.

6. Усиление вентиляции.

Именно pH CSF, а не pH крови, является реальным стимулом для центральных хеморецепторов.

1.3. Функциональная роль

Центральные хеморецепторы:

· обеспечивают ~70–80 % вентиляционного ответа на CO?;

· формируют тонический драйв дыхания в покое;

· критичны для поддержания нормального PaCO? (~40 мм рт. ст.).

Их угнетение (опиоиды, анестезия, ЧМТ) ведет к гиповентиляции и гиперкапнической дыхательной недостаточности.

2. Периферические хеморецепторы: сторожа кислорода

2.1. Локализация

Основные структуры:

· каротидные тельца – бифуркация общей сонной артерии;

· аортальные тельца – дуга аорты.

Это самые кровоснабжаемые органы организма.

2.2. Чувствительность

Гломусные клетки каротидных телец реагируют на:

· снижение PaO? (главный стимул),

· повышение PaCO?,

· повышение концентрации H? в крови.

2.3. Почему они – единственные датчики кислорода?

Центральные хеморецепторы НЕ чувствуют гипоксию напрямую. Только периферические рецепторы реагируют на PaO? < ~60 мм рт. ст.

2.4. Скорость реакции

Периферические хеморецепторы реагируют за 1–3 секунды, обеспечивая мгновенный ответ на острую гипоксию.

3. Клиническое значение

· ХОБЛ: Хроническая гиперкапния ? адаптация центральных рецепторов; ведущая роль периферических рецепторов; опасность гипероксигенации.

· Опиоиды и анестезия: Угнетение центральных хеморецепторов; риск апноэ даже при нормальном O?.

· Апноэ сна: Нарушена чувствительность периферических рецепторов; нестабильный дыхательный контроль.

· Метаболический ацидоз: Вентиляция определяется периферическими рецепторами (дыхание Куссмауля).

Источник: vk.com

Комментарии: