Il midollo allungato umano e le sue funzioni più importanti. Midollo

Essendo parte integrante del tronco cerebrale, situato al confine tra il midollo spinale e il ponte, il midollo allungato è un gruppo di centri vitali del corpo. Questa formazione anatomica include rilievi sotto forma di rulli, chiamati piramidi.

Questo nome non è apparso dal nulla. La forma delle piramidi è perfetta, simbolo di eternità. La piramide non è lunga più di 3 cm, ma in questi formazioni anatomiche la nostra vita è focalizzata. Ai lati delle piramidi ci sono gli ulivi, e anche verso l'esterno i pilastri posteriori.

Si tratta di un concentrato di percorsi: sensibili dalla periferia alla corteccia cerebrale, motori dal centro alle braccia, alle gambe e agli organi interni.

I percorsi delle piramidi comprendono porzioni motorie di nervi che si intersecano parzialmente.

Le fibre incrociate prendono il nome di tratto piramidale laterale. Le restanti fibre nella forma percorso anteriore Non restano a lungo dalla loro parte. A livello dei segmenti cervicali superiori del midollo spinale, questi motoneuroni si estendono anche al lato controlaterale. Ciò spiega la comparsa di disturbi motori dall'altra parte del focus patologico.

Solo i mammiferi più alti hanno piramidi, poiché sono necessarie per camminare in posizione eretta e più in alto attività nervosa. Grazie alla presenza delle piramidi, una persona esegue i comandi che sente, appare il pensiero cosciente e la capacità di combinare una serie di piccoli movimenti in abilità motorie combinate.

Il cervello umano è uno dei gli organi più importanti, che regola tutti gli aspetti delle funzioni vitali dell’organismo. La struttura di questo organo umano è piuttosto complessa: è composta da molte sezioni, ciascuna di queste sezioni ha funzioni specifiche che svolge. Successivamente parleremo di uno di essi: il midollo allungato umano e discuteremo tutte le sue funzioni.

Il midollo allungato umano è la parte più importante del cervello, che collega il cervello e il midollo spinale e svolge molte funzioni vitali. Respiriamo, il nostro cuore funziona, possiamo starnutire o tossire, assumiamo questa o quella posizione del corpo senza pensarci affatto, ed è il midollo allungato del cervello che è responsabile di eseguire tutte queste e molte altre azioni.

È interessante notare che secondo struttura esterna questa zona è come una cipolla. La sua lunghezza in un adulto è di circa 2-3 centimetri. È costituito da materia bianca e grigia. La struttura del midollo allungato è molto simile alla struttura del midollo spinale, ma presenta numerose differenze significative. Ad esempio, la materia bianca è in superficie e la materia grigia è combinata all'interno in piccoli ammassi che formano i nuclei. La superficie posteriore del midollo allungato ha due corde, che sono una continuazione del midollo spinale. Pertanto, la struttura del midollo allungato è molto più complessa della struttura del midollo spinale.

Diamo un'occhiata più in dettaglio alla struttura del midollo allungato.

Come già accennato, da aspetto questa zona è molto simile ad una cipolla. Sulla superficie anteriore di questa sezione, in prossimità della fessura mediana, si trovano le vie degli impulsi motori coscienti, spesso chiamate anche “piramidi” (sono costituite dal tratto piramidale); Accanto a loro ci sono gli ulivi, costituiti da:

• nucleo dell'equilibrio sottocorticale;
• le radici del nervo ipoglosso, che sono dirette ai muscoli linguali;
• fibre nervose;
• materia grigia che forma i nuclei.

Ogni nucleo ha un tratto olivocerebellare, che forma una sorta di cancello. Inoltre, il midollo allungato contiene un solco laterale anteriore che separa le olive e le piramidi l'una dall'altra.

Non lontano dall'olivo si trovano:

• fibre nervo glossofaringeo;
• fibre nervo vago;
• fibre nervose accessorie.

Dietro il midollo allungato ci sono due tipi di fasci:

• accoppiato sottile;
• a forma di cuneo.

Questi due tipi di fasci sono continuazioni del midollo spinale.

Presentazione: "Cervello"

Compiti del midollo allungato

Quest'area del cervello è un conduttore di molti riflessi. Questo:

• Protettivo (tosse, lacrimazione, vomito, ecc.).
• Riflessi dei vasi sanguigni e del cuore.
• Riflessi responsabili della regolazione apparato vestibolare(dopotutto contiene i nuclei vestibolari).
• Riflessi dell'apparato digerente.
• Riflessi responsabili della ventilazione dei polmoni.
• Riflessi del tono muscolare, responsabili del mantenimento della postura di una persona (sono anche chiamati riflessi di aggiustamento).

È in questo dipartimento che si trovano i seguenti centri regolatori:

• Il centro per la regolazione della salivazione, grazie al quale diventa possibile aumento volume e regolazione della composizione della saliva.
• Il centro di controllo della funzione respiratoria, in cui i neuroni vengono eccitati sotto l'influenza di stimoli chimici.
• Il centro vasomotore controlla il tono vascolare e lavora in collaborazione con l'ipotalamo.

Pertanto, vediamo che il midollo allungato è coinvolto nell'elaborazione dei dati in arrivo provenienti da tutti i recettori corpo umano. Inoltre, partecipa alla gestione sistema muscoloscheletrico e processi di pensiero. Sebbene il cervello sia diviso in sezioni, ciascuna delle quali è responsabile di una serie di funzioni, è pur sempre un unico organo.

Presentazione: "Il cervello, la sua struttura e funzioni"

Funzioni del midollo allungato

Le funzioni di quest'area sono vitali per il corpo umano e qualsiasi violazione di esse, anche la più insignificante, porta a gravi conseguenze.

Questo dipartimento svolge le seguenti funzioni:

• sensoriale;
• funzioni di conducibilità;
• funzioni riflesse.

Funzioni touch

IN in questo caso, il dipartimento è responsabile della sensibilità facciale a livello dei recettori, analizza il gusto e sensazioni uditive, così come la percezione degli stimoli vestibolari da parte del corpo.

Come viene eseguita questa funzione?

Quest'area elabora e invia alla sottocorteccia gli impulsi che provengono da essa stimolo esterno(suoni, sapori, odori e altri).

Funzioni di conducibilità

Come sapete, è nel midollo allungato che si trovano molti percorsi ascendenti e discendenti. È grazie a loro che quest'area è in grado di trasmettere informazioni ad altre parti del cervello.

Funzioni riflesse

Le funzioni riflesse sono di due tipi:

• vitale;
• minore.

Indipendentemente dal tipo, queste funzioni riflesse compaiono perché i dati sullo stimolo vengono trasmessi lungo i rami nervosi ed entrano nel midollo allungato, che li elabora e analizza.

Meccanismi come la suzione, la masticazione e la deglutizione nascono dall'elaborazione delle informazioni trasmesse lungo le fibre muscolari. Il riflesso posturale si verifica a causa dell'elaborazione delle informazioni sulla posizione del corpo. Meccanismi statici e statocinetici regolano e distribuiscono correttamente il tono gruppi separati muscoli.

I riflessi autonomi vengono effettuati a causa della struttura dei nuclei del nervo vago. Il lavoro dell'intero organismo nel suo insieme si trasforma in una risposta motoria e secretoria di un particolare organo.

Ad esempio, il cuore accelera o rallenta, la secrezione aumenta ghiandole interne, la salivazione aumenta.

Fatti interessanti sulla sezione oblongata

La dimensione e la struttura di questa sezione cambiano con l'età. Pertanto, nei neonati questo dipartimento è molto più ampio rispetto agli altri rispetto agli adulti. Questa sezione è completamente formata dall'età di sette anni.

Sicuramente lo sai lati diversi corpo umano controllato da diversi emisferi cerebrali e così via lato destro controllato lato sinistro corpo e la sinistra - la destra. Il midollo allungato è responsabile dell'incrocio delle fibre nervose.

Lesioni al midollo allungato e loro conseguenze. Le conseguenze delle violazioni in questo dipartimento sono piuttosto gravi, fino a esito fatale, perché contiene centri che monitorano il funzionamento dei sistemi cardiovascolare e respiratorio. Inoltre, anche il danno più lieve a questo dipartimento può portare alla paralisi.

Il midollo allungato - parte del tronco encefalico - ha preso il nome dalle sue caratteristiche struttura anatomica. Si trova nella parte posteriore fossa cranica, confina con il ponte sovrastante; verso il basso senza un confine netto passa nel midollo spinale attraverso il forame magno. Il midollo allungato è costituito da nuclei nervi cranici, così come i sistemi di conduzione discendente e ascendente. Educazione importante midollo allungato - sostanza reticolare, o formazione reticolare. Le formazioni nucleari del midollo allungato sono: 1) olivo, legato al sistema extrapiramidale (sono collegati al cervelletto); 2) Nuclei di Gaulle e Burdach, in cui sono localizzati i secondi neuroni propriocettivi; Il midollo allungato contiene vie di conduzione: discendente e ascendente, che collegano il midollo allungato con il midollo spinale, la parte superiore del tronco cerebrale, il sistema striopallidale e la corteccia emisferi cerebrali, formazione reticolare, sistema limbico Le vie del midollo allungato sono una continuazione delle vie del midollo spinale. Di fronte ci sono percorsi piramidali che formano una croce. La maggior parte Le fibre del tratto piramidale si intersecano e passano nella colonna laterale del midollo spinale. La parte più piccola e non incrociata passa nella colonna anteriore del midollo spinale. Nella parte centrale del midollo allungato si trovano le vie sensoriali propriocettive provenienti dai nuclei di Gaulle e di Burdach; questi percorsi vanno sul lato opposto. Verso l'esterno passano le fibre della sensibilità superficiale (temperatura, dolore). Insieme alle vie sensibili e alla via piramidale, quelle discendenti passano attraverso il midollo allungato vie efferenti sistema extrapiramidale. A livello del midollo allungato, come parte del peduncolo cerebellare inferiore sono presenti sentieri ascendenti al cervelletto. Nel midollo allungato si trovano i seguenti centri: regolano l'attività cardiaca, respiratoria e vasomotoria, inibiscono l'attività del cuore (sistema nervoso vago), stimolano la lacrimazione, la secrezione delle ghiandole salivari, del pancreas e gastriche, provocano la secrezione e la contrazione della bile. tratto gastrointestinale, cioè. centri che regolano le attività organi digestivi. Il centro vasomotore è in uno stato di tono aumentato Essendo parte del tronco encefalico, il midollo allungato partecipa all'attuazione di atti riflessi semplici e complessi. All'esecuzione di questi atti partecipano anche la formazione reticolare del tronco encefalico, il sistema dei nuclei del midollo allungato (vago, glossofaringeo, vestibolare, trigemino), i sistemi di conduzione discendente e ascendente del midollo allungato nella regolazione della respirazione e dell'attività cardiovascolare, che sono eccitati sia dagli impulsi nervosi riflessi che dagli stimoli chimici che agiscono su questi centri. Il centro respiratorio provvede alla regolazione del ritmo e della frequenza della respirazione. A livello del midollo allungato è presente un centro vasomotore, che regola la costrizione e la dilatazione dei vasi sanguigni. I nuclei del midollo allungato partecipano alla fornitura di complessi atti riflessi (succhiare, masticare, deglutire, vomitare, starnutire, sbattere le palpebre), grazie ai quali vengono effettuati l'orientamento nel mondo circostante e la sopravvivenza dell'individuo. Data l’importanza di queste funzioni, i sistemi nervosi vago, glossofaringeo, ipoglosso e trigemino si sviluppano al massimo fasi iniziali ontogenesi. Anche con l'anencefalia (stiamo parlando di bambini nati senza corteccia cerebrale), gli atti di suzione, masticazione e deglutizione vengono preservati. La conservazione di questi atti garantisce la sopravvivenza di questi bambini. Il mesencefalo collega le due parti anteriori del cervello con le due parti posteriori del cervello, quindi tutte le vie neurali del cervello passano attraverso questa regione, che fa parte del cervello. stelo. Il tetto del mesencefalo è formato dai quadrigemini, dove si trovano i centri dei riflessi visivi e uditivi. La coppia superiore di collicoli riceve impulsi sensoriali dagli occhi e dai muscoli della testa e dei controlli riflessi visivi. La coppia inferiore di collicoli riceve gli impulsi dalle orecchie e dai muscoli della testa e controlla i riflessi uditivi. Nella parte ventrale del mesencefalo ci sono numerosi centri o nuclei che controllano una varietà di movimenti stereotipati inconsci, come piegare o girare la testa e il busto.

La funzione principale del sistema respiratorio è garantire lo scambio gassoso di ossigeno e diossido di carbonio fra ambiente e l'organismo in base alle sue esigenze metaboliche. In generale, questa funzione è regolata dalla rete numerosi neuroni Il sistema nervoso centrale, che è collegato al centro respiratorio del midollo allungato.

Sotto centro respiratorio comprendere l'insieme di neuroni situati in diversi dipartimenti Il sistema nervoso centrale, che garantisce un'attività muscolare coordinata e l'adattamento della respirazione all'esterno e ambiente interno. Nel 1825 P. Flourens identificò un “nodo vitale” nel sistema nervoso centrale, N.A. Mislavsky (1885) scoprì le parti inspiratoria ed espiratoria, e successivamente F.V. Ovsyannikov ha descritto il centro respiratorio.

Il centro respiratorio è una formazione accoppiata costituita da un centro di inspirazione (inspiratorio) e un centro di espirazione (espiratorio). Ciascun centro regola la respirazione dello stesso lato: quando il centro respiratorio di un lato viene distrutto, avviene la cessazione movimenti respiratori da questo lato.

Reparto espiratorio - parte del centro respiratorio che regola il processo di espirazione (i suoi neuroni si trovano nel nucleo ventrale del midollo allungato).

Reparto inspiratorio- parte del centro respiratorio che regola il processo di inspirazione (localizzata principalmente nella parte dorsale del midollo allungato).

Venivano chiamati i neuroni della parte superiore del ponte, che regolano l'atto della respirazione centro pneumotassico. Nella fig. La Figura 1 mostra la posizione dei neuroni del centro respiratorio in varie parti del sistema nervoso centrale. Il centro di inalazione è automatico e in buone condizioni. Il centro di espirazione è regolato dal centro di inalazione attraverso il centro pneumotassico.

Complesso pneumotassico- parte del centro respiratorio, situata nella zona del ponte e che regola l'inspirazione e l'espirazione (durante l'inspirazione provoca l'eccitazione del centro espiratorio).

Riso. 1. Localizzazione dei centri respiratori nella parte inferiore del tronco cerebrale (vista posteriore):

PN - centro pneumotassico; INSP - inspiratorio; ZKSP - espiratorio. I centri sono a doppia faccia, ma per semplificare il diagramma ne viene mostrato solo uno per lato. La sezione lungo la linea 1 non pregiudica la respirazione, lungo la linea 2 il centro pneumotassico è separato, sotto la linea 3 si verifica arresto respiratorio

Nelle strutture del ponte si distinguono anche due centri respiratori. Uno di questi - pneumotassico - promuove il passaggio dall'inspirazione all'espirazione (spostando l'eccitazione dal centro dell'ispirazione al centro dell'espirazione); il secondo centro esercita un effetto tonico sul centro respiratorio del midollo allungato.

I centri espiratorio ed inspiratorio sono in una relazione reciproca. Sotto l'influenza dell'attività spontanea dei neuroni del centro inspiratorio, avviene l'atto di inspirazione, durante il quale i meccanorecettori vengono eccitati quando i polmoni vengono allungati. Gli impulsi provenienti dai meccanocettori viaggiano attraverso i neuroni afferenti del nervo eccitatorio fino al centro inspiratorio e causano l'eccitazione del centro espiratorio e l'inibizione del centro inspiratorio. Ciò garantisce il passaggio dall'inspirazione all'espirazione.

Nel passaggio dall'inspirazione all'espirazione riveste notevole importanza il centro pneumotassico, che esercita la sua influenza attraverso i neuroni del centro espiratorio (Fig. 2).

Riso. 2. Schema delle connessioni nervose del centro respiratorio:

1 - centro inspiratorio; 2 — centro pneumotassico; 3 - centro espiratorio; 4 - meccanorecettori del polmone

Al momento dell'eccitazione del centro inspiratorio del midollo allungato, l'eccitazione avviene contemporaneamente nella sezione inspiratoria del centro pneumotassico. Da quest'ultimo, lungo i processi dei suoi neuroni, gli impulsi arrivano al centro espiratorio del midollo allungato, provocandone l'eccitazione e, per induzione, l'inibizione del centro inspiratorio, che porta ad un cambiamento dall'inspirazione all'espirazione.

Pertanto, la regolazione della respirazione (Fig. 3) viene effettuata grazie all'attività coordinata di tutte le parti del sistema nervoso centrale, unite dal concetto di centro respiratorio. Il grado di attività e interazione delle parti del centro respiratorio è influenzato da vari fattori umorali e riflessi.

Centro respiratorio del veicolo

La capacità del centro respiratorio di essere automatico fu scoperta per la prima volta da I.M. Sechenov (1882) in esperimenti su rane in condizioni di completa deafferentazione degli animali. In questi esperimenti, nonostante il fatto che gli impulsi afferenti non entrassero nel sistema nervoso centrale, furono registrate potenziali fluttuazioni nel centro respiratorio del midollo allungato.

L'automaticità del centro respiratorio è evidenziata dall'esperimento di Heymans con una testa di cane isolata. Il suo cervello è stato tagliato a livello del ponte e privato di varie influenze afferenti (glossofaringeo, linguale e nervi trigeminali). In queste condizioni il centro respiratorio non riceveva impulsi non solo dai polmoni e dai muscoli respiratori (a causa della separazione preliminare della testa), ma anche dalla parte superiore vie respiratorie(a causa della sezione di questi nervi). Tuttavia, l'animale ha mantenuto i movimenti ritmici della laringe. Questo fatto può essere spiegato solo dalla presenza di attività ritmica dei neuroni del centro respiratorio.

L'automazione del centro respiratorio viene mantenuta e modificata sotto l'influenza degli impulsi dei muscoli respiratori, delle zone riflessogene vascolari, di vari intero- ed esterocettori, nonché sotto l'influenza di molti fattori umorali (pH del sangue, anidride carbonica e contenuto di ossigeno in il sangue, ecc.).

L'influenza dell'anidride carbonica sullo stato del centro respiratorio

L'effetto dell'anidride carbonica sull'attività del centro respiratorio è particolarmente chiaramente dimostrato nell'esperimento di Frederick con la circolazione incrociata. In due cani, le arterie carotidi e le vene giugulari sono tagliate e collegate trasversalmente: estremità periferica arteria carotidea collegato all'estremità centrale dello stesso vaso del secondo cane. Anche le vene giugulari sono collegate in modo incrociato: l'estremità centrale della vena giugulare del primo cane è collegata all'estremità periferica della vena giugulare del secondo cane. Di conseguenza, il sangue dal corpo del primo cane va alla testa del secondo cane, e il sangue dal corpo del secondo cane va alla testa del primo cane. Tutti gli altri vasi vengono legati.

Dopo tale operazione, la trachea del primo cane è stata bloccata (soffocata). Ciò ha portato al fatto che dopo qualche tempo nel secondo cane si è osservato un aumento della profondità e della frequenza della respirazione (iperpnea), mentre nel primo cane si è verificato un arresto respiratorio (apnea). Ciò è spiegato dal fatto che nel primo cane, a seguito della compressione della trachea, non si è verificato alcuno scambio di gas, il contenuto di anidride carbonica nel sangue è aumentato (si è verificata ipercapnia) e il contenuto di ossigeno è diminuito. Questo sangue scorreva alla testa del secondo cane e influenzava le cellule del centro respiratorio, provocando iperpnea. Ma durante il processo di ventilazione potenziata dei polmoni, il contenuto di anidride carbonica nel sangue del secondo cane è diminuito (ipocapnia) e il contenuto di ossigeno è aumentato. Il sangue con un ridotto contenuto di anidride carbonica è entrato nelle cellule del centro respiratorio del primo cane e l'irritazione di quest'ultimo è diminuita, portando all'apnea.

Pertanto, un aumento del contenuto di anidride carbonica nel sangue porta ad un aumento della profondità e della frequenza della respirazione, e una diminuzione del contenuto di anidride carbonica e un aumento dell'ossigeno porta ad una diminuzione fino all'arresto della respirazione. Varie sono state le osservazioni in cui al primo cane è stato permesso di respirare miscele di gas, il cambiamento maggiore nella respirazione è stato osservato con un aumento del contenuto di anidride carbonica nel sangue.

Dipendenza dell'attività del centro respiratorio dalla composizione gassosa del sangue

L'attività del centro respiratorio, che determina la frequenza e la profondità della respirazione, dipende principalmente dalla tensione dei gas disciolti nel sangue e dalla concentrazione di ioni idrogeno in esso contenuti. Il valore principale nel determinare la quantità di ventilazione dei polmoni è la tensione di anidride carbonica all'interno sangue arterioso: sembra creare una richiesta per la necessaria quantità di ventilazione degli alveoli.

Per indicare una tensione di anidride carbonica nel sangue aumentata, normale e ridotta si usano rispettivamente i termini “ipercapnia”, “normocapnia” e “ipocapnia”. Viene chiamato il normale contenuto di ossigeno normossia, mancanza di ossigeno nel corpo e nei tessuti - ipossia, nel sangue - ipossiemia. C'è un aumento della tensione dell'ossigeno iperssia. Viene chiamata la condizione in cui esistono contemporaneamente ipercapnia e ipossia asfissia.

Si chiama respirazione normale a riposo eipnea. L'ipercapnia e una diminuzione del pH del sangue (acidosi) sono accompagnate da un aumento involontario della ventilazione polmonare - iperpnea, mirato a rimuovere l'anidride carbonica in eccesso dal corpo. La ventilazione dei polmoni aumenta principalmente a causa della profondità della respirazione (aumento del volume corrente), ma allo stesso tempo aumenta anche la frequenza respiratoria.

L'ipocapnia e un aumento dei livelli di pH nel sangue portano ad una diminuzione della ventilazione e quindi all'arresto respiratorio - apnea.

Lo sviluppo dell'ipossia provoca inizialmente una moderata iperpnea (principalmente a causa di un aumento della frequenza respiratoria), che, con un aumento del grado di ipossia, viene sostituita da un indebolimento della respirazione e dalla sua cessazione. L'apnea dovuta all'ipossia è mortale. La sua causa è un indebolimento dei processi ossidativi nel cervello, compresi i neuroni del centro respiratorio. L'apnea ipossica è preceduta dalla perdita di coscienza.

L'ipercainia può essere causata dall'inalazione di miscele di gas con un contenuto di anidride carbonica aumentato fino al 6%. L'attività del centro respiratorio umano è sotto controllo volontario. Il trattenimento volontario del respiro per 30-60 secondi provoca alterazioni asfittiche composizione del gas sangue, dopo la cessazione del ritardo, si osserva iperpnea. L'ipocapnia può essere facilmente causata da un aumento volontario o eccessivo della respirazione ventilazione artificiale polmoni (iperventilazione). In una persona sveglia, anche dopo una significativa iperventilazione, di solito non si verifica l'arresto respiratorio a causa del controllo della respirazione da parte delle parti anteriori del cervello. L'ipocapnia viene compensata gradualmente nell'arco di diversi minuti.

L'ipossia si osserva quando si sale ad un'altezza a causa di una diminuzione pressione atmosferica, con lavoro fisico estremamente pesante, nonché con respirazione, circolazione e composizione del sangue compromesse.

Durante l'asfissia grave, la respirazione diventa il più profonda possibile, vi prendono parte i muscoli respiratori ausiliari e si verifica una spiacevole sensazione di soffocamento. Questo tipo di respirazione si chiama dispnea.

In generale, il mantenimento di una normale composizione dei gas nel sangue si basa sul principio della negatività feedback. Pertanto, l'ipercapnia provoca un aumento dell'attività del centro respiratorio e un aumento della ventilazione polmonare, mentre l'ipocapnia provoca un indebolimento dell'attività del centro respiratorio e una diminuzione della ventilazione.

Effetti riflessi sulla respirazione dalle zone riflessogene vascolari

La respirazione risponde particolarmente rapidamente a varie irritazioni. Cambia rapidamente sotto l'influenza degli impulsi provenienti dagli estero e dagli interorecettori alle cellule del centro respiratorio.

I recettori possono essere irritati da fattori chimici, meccanici, termici e di altro tipo. Il meccanismo di autoregolazione più pronunciato è un cambiamento nella respirazione sotto l'influenza della stimolazione chimica e meccanica delle zone riflessogene vascolari, della stimolazione meccanica dei recettori dei polmoni e dei muscoli respiratori.

La zona riflessogena vascolare sinocarotidea contiene recettori sensibili al contenuto di anidride carbonica, ossigeno e ioni idrogeno nel sangue. Ciò è chiaramente dimostrato negli esperimenti di Heymans con un seno carotideo isolato, separato dall'arteria carotide e rifornito di sangue di un altro animale. Il seno carotideo era collegato solo al sistema nervoso centrale nervosamente- I nervi di Goering sono stati preservati. Con un aumento del contenuto di anidride carbonica nel sangue che lava il corpo carotideo, si verifica l'eccitazione dei chemocettori in questa zona, a seguito della quale aumenta il numero di impulsi diretti al centro respiratorio (al centro di inspirazione) e si verifica un aumento riflesso della profondità della respirazione.

Riso. 3. Regolazione della respirazione

K - corteccia; GT - ipotalamo; Pvts: centro pneumotassico; APC - centro respiratorio (espiratorio e inspiratorio); Xin: seno carotideo; BN - nervo vago; CM - midollo spinale; C 3 -C 5 - segmenti cervicali del midollo spinale; Dfn: nervo frenico; EM - muscoli espiratori; MI - muscoli inspiratori; Mnr - nervi intercostali; L - polmoni; Df - diaframma; Th 1 - Th 6 - segmenti toracici del midollo spinale

Un aumento della profondità della respirazione si verifica anche quando l'anidride carbonica colpisce i chemocettori della zona riflessogena aortica.

Gli stessi cambiamenti nella respirazione si verificano quando vengono stimolati i chemocettori delle zone riflessogene del sangue con una maggiore concentrazione di ioni idrogeno.

In quei casi in cui aumenta il contenuto di ossigeno nel sangue, diminuisce l'irritazione dei chemocettori delle zone riflessogene, a seguito della quale il flusso degli impulsi al centro respiratorio si indebolisce e si verifica una diminuzione riflessa della frequenza respiratoria.

Uno stimolo riflesso del centro respiratorio e un fattore che influenza la respirazione è un cambiamento della pressione sanguigna nelle zone riflessogene vascolari. Con un aumento della pressione sanguigna, i meccanorecettori delle zone riflessogene vascolari vengono irritati, provocando depressione respiratoria riflessa. Una diminuzione della pressione sanguigna porta ad un aumento della profondità e della frequenza della respirazione.

Influenze riflesse sulla respirazione dai meccanorecettori dei polmoni e dei muscoli respiratori. Un fattore significativo che causa il cambiamento nell'inspirazione e nell'espirazione è l'influenza dei meccanorecettori polmonari, scoperta per la prima volta da Hering e Breuer (1868). Hanno dimostrato che ogni inspirazione stimola l'espirazione. Durante l'inspirazione, lo stiramento dei polmoni irrita i meccanorecettori situati negli alveoli e nei muscoli respiratori. Gli impulsi che sorgono in essi lungo le fibre afferenti del vago e dei nervi intercostali arrivano al centro respiratorio e causano l'eccitazione dell'espirazione e l'inibizione dei neuroni inspiratori, provocando un cambiamento dall'inspirazione all'espirazione. Questo è uno dei meccanismi di autoregolazione della respirazione.

Analogamente al riflesso di Hering-Breuer, gli influssi riflessi sul centro respiratorio vengono effettuati dai recettori del diaframma. Durante l'inspirazione nel diaframma, quando le sue fibre muscolari si contraggono, le terminazioni delle fibre nervose sono irritate, gli impulsi che ne derivano entrano nel centro respiratorio e causano la cessazione dell'inspirazione e il verificarsi dell'espirazione. Questo meccanismo è particolarmente Grande importanza con un aumento della respirazione.

Influenze riflesse sulla respirazione da vari recettori del corpo. Le influenze riflesse considerate sulla respirazione sono permanenti. Ma ci sono vari effetti a breve termine da quasi tutti i recettori del nostro corpo che influenzano la respirazione.

Pertanto, quando gli stimoli meccanici e termici agiscono sugli esterorecettori della pelle, si verifica l'apnea. Quando l’acqua fredda o calda colpisce un’ampia superficie della pelle, la respirazione si arresta durante l’inspirazione. L'irritazione dolorosa della pelle provoca una forte inspirazione (urlo) con simultanea chiusura del tratto vocale.

Alcuni cambiamenti nell'atto respiratorio che si verificano quando le mucose delle vie respiratorie sono irritate sono chiamati riflessi respiratori protettivi: tosse, starnuti, trattenimento del respiro quando esposti a forti odori, ecc.

Centro respiratorio e sue connessioni

Centro respiratorio chiamato un insieme di strutture neurali situate in varie parti del sistema centrale sistema nervoso, regolando le contrazioni ritmiche coordinate dei muscoli respiratori e adattando la respirazione alle mutevoli condizioni ambientali e alle esigenze del corpo. Tra queste strutture si distinguono le parti vitali del centro respiratorio, senza il cui funzionamento si ferma la respirazione. Questi includono i dipartimenti situati nell'oblongata e midollo spinale. Nel midollo spinale, le strutture del centro respiratorio comprendono i motoneuroni che formano i loro assoni, i nervi frenici (nei 3-5 segmenti cervicali) e i motoneuroni che formano i nervi intercostali (nei 2-10 segmenti toracici, mentre i neuroni aspiratori sono concentrati nei segmenti toracici 2-10).

Un ruolo particolare nella regolazione della respirazione è svolto dal centro respiratorio, rappresentato da sezioni localizzate nel tronco encefalico. Alcuni gruppi neuronali del centro respiratorio si trovano nelle metà destra e sinistra del midollo allungato nella regione del fondo del quarto ventricolo. C'è un gruppo dorsale di neuroni che attivano i muscoli inspiratori, la sezione inspiratoria, e un gruppo ventrale di neuroni che controllano principalmente l'espirazione, la sezione espiratoria.

Ognuna di queste sezioni contiene neuroni con proprietà diverse. Tra i neuroni della regione inspiratoria ci sono: 1) inspiratorio precoce - la loro attività aumenta 0,1-0,2 s prima dell'inizio della contrazione dei muscoli inspiratori e dura durante l'inspirazione; 2) inspirazione completa - attiva durante l'inspirazione; 3) inspirazione tardiva: l'attività aumenta a metà dell'inspirazione e termina all'inizio dell'espirazione; 4) neuroni di tipo intermedio. Alcuni neuroni nella regione inspiratoria hanno la capacità di eccitarsi spontaneamente ritmicamente. Neuroni con proprietà simili sono descritti nella sezione espiratoria del centro respiratorio. L'interazione tra questi pool neurali garantisce la formazione della frequenza e della profondità della respirazione.

Un ruolo importante nel determinare la natura dell'attività ritmica dei neuroni del centro respiratorio e della respirazione appartiene ai segnali che arrivano al centro lungo le fibre afferenti dai recettori, così come dalla corteccia grande cervello, sistema limbico e ipotalamo. Uno schema semplificato delle connessioni nervose del centro respiratorio è mostrato in Fig. 4.

I neuroni della regione inspiratoria ricevono informazioni sulla tensione dei gas nel sangue arterioso, sul pH del sangue dai chemocettori vascolari e sul pH del liquido cerebrospinale dai chemocettori centrali situati sulla superficie ventrale del midollo allungato.

Il centro respiratorio riceve anche impulsi nervosi dai recettori che controllano lo stiramento dei polmoni e le condizioni dei muscoli respiratori e di altri muscoli, dai termocettori, dai recettori del dolore e sensoriali.

I segnali che arrivano ai neuroni della parte dorsale del centro respiratorio modulano la propria attività ritmica e influenzano la formazione dei flussi efferenti da parte loro. impulsi nervosi, trasmesso al midollo spinale e successivamente al diaframma e ai muscoli intercostali esterni.

Riso. 4. Centro respiratorio e sue connessioni: IC - centro inspiratorio; PC: centro di ispezione; EC - centro espiratorio; 1,2- impulsi provenienti dai recettori di stiramento delle vie respiratorie, dei polmoni e del torace

Pertanto, il ciclo respiratorio viene attivato dai neuroni inspiratori, che vengono attivati ​​per automatismo, e la sua durata, frequenza e profondità della respirazione dipendono dall'influenza sulle strutture neurali del centro respiratorio dei segnali dei recettori sensibili al livello di p0 2, pCO 2 e pH, nonché su altri intero- ed esterocettori.

Gli impulsi nervosi efferenti provenienti dai neuroni inspiratori vengono trasmessi lungo le fibre discendenti come parte delle parti ventrale e anteriore della corda laterale materia bianca midollo spinale agli α-motoneuroni che formano i nervi frenico e intercostale. Tutte le fibre che portano ai motoneuroni che innervano i muscoli espiratori sono incrociate e delle fibre che seguono i motoneuroni che innervano i muscoli inspiratori, il 90% è incrociato.

I motoneuroni, attivati ​​dal flusso degli impulsi nervosi provenienti dai neuroni inspiratori del centro respiratorio, inviano impulsi efferenti alle sinapsi neuromuscolari dei muscoli inspiratori, che forniscono un aumento del volume del torace. Dopo Petto Il volume dei polmoni aumenta e avviene l'inalazione.

Durante l'inalazione vengono attivati ​​i recettori di stiramento nelle vie aeree e nei polmoni. Il flusso degli impulsi nervosi provenienti da questi recettori lungo le fibre afferenti del nervo vago entra nel midollo allungato e attiva i neuroni espiratori che attivano l'espirazione. Questo chiude un circuito del meccanismo di regolazione della respirazione.

Anche il secondo circuito regolatore parte dai neuroni inspiratori e conduce gli impulsi ai neuroni della sezione pneumotassica del centro respiratorio, situato nel ponte del tronco encefalico. Questo dipartimento coordina l'interazione tra i neuroni inspiratori ed espiratori del midollo allungato. Il reparto pneumotassico elabora le informazioni ricevute dal centro inspiratorio e invia un flusso di impulsi che eccitano i neuroni del centro espiratorio. Flussi di impulsi provenienti dai neuroni del reparto pneumotassico e dai recettori di stiramento dei polmoni convergono sui neuroni espiratori, li eccitano, ei neuroni espiratori inibiscono (ma secondo il principio dell'inibizione reciproca) l'attività dei neuroni inspiratori. L'invio degli impulsi nervosi ai muscoli inspiratori si interrompe e questi si rilassano. Questo è sufficiente affinché avvenga un'espirazione calma. Con l'aumento dell'espirazione, gli impulsi efferenti vengono inviati dai neuroni espiratori, provocando la contrazione dei muscoli intercostali interni e dei muscoli addominali.

Il diagramma descritto delle connessioni nervose riflette solo il massimo principio generale regolazione del ciclo respiratorio. In realtà il segnale afferente proviene da numerosi recettori delle vie respiratorie, dei vasi sanguigni, dei muscoli, della pelle, ecc. arrivare in tutte le strutture del centro respiratorio. Hanno un effetto eccitatorio su alcuni gruppi di neuroni e un effetto inibitorio su altri. L'elaborazione e l'analisi di queste informazioni nel centro respiratorio del tronco cerebrale sono controllate e corrette dalle parti superiori del cervello. Ad esempio, l’ipotalamo svolge un ruolo di primo piano nei cambiamenti della respirazione associati alle reazioni agli stimoli dolorosi, attività fisica, e garantisce anche il coinvolgimento del sistema respiratorio nelle reazioni termoregolatrici. Strutture limbiche influenzare la respirazione durante le reazioni emotive.

La corteccia cerebrale garantisce l'inclusione del sistema respiratorio nelle reazioni comportamentali, funzione vocale, pene. La presenza dell'influenza della corteccia cerebrale sulle parti del centro respiratorio nel midollo allungato e nel midollo spinale è evidenziata dalla possibilità di cambiamenti arbitrari nella frequenza, profondità e trattenuta della respirazione da parte di una persona. L'influenza della corteccia cerebrale sul centro respiratorio bulbare si realizza sia attraverso le vie cortico-bulbari che attraverso le strutture sottocorticali (formazione stropallidale, limbica, reticolare).

Recettori dell'ossigeno, dell'anidride carbonica e del pH

I recettori dell'ossigeno sono già attivi livello normale pO 2 e inviano continuamente flussi di segnali (impulsi tonici) che attivano i neuroni inspiratori.

I recettori dell'ossigeno sono concentrati nei corpi carotidei (l'area di biforcazione dell'arteria carotide comune). Sono rappresentati dalle cellule del glomo di tipo 1, che sono circondate da cellule di supporto e hanno connessioni sinaptiche con le terminazioni delle fibre afferenti del nervo glossofaringeo.

Le cellule del glomo di tipo 1 rispondono ad una diminuzione della pO 2 nel sangue arterioso aumentando il rilascio del mediatore dopamina. La dopamina provoca la generazione di impulsi nervosi nelle terminazioni delle fibre afferenti del nervo faringeo, che vengono condotti ai neuroni della sezione inspiratoria del centro respiratorio e ai neuroni della sezione pressoria del centro vasomotore. Pertanto, una diminuzione della tensione dell'ossigeno nel sangue arterioso porta ad un aumento della frequenza di invio degli impulsi nervosi afferenti e ad un aumento dell'attività dei neuroni inspiratori. Questi ultimi aumentano la ventilazione dei polmoni, principalmente a causa dell'aumento della respirazione.

I recettori sensibili all'anidride carbonica sono presenti nei corpi carotidei, nei corpi aortici dell'arco aortico e anche direttamente nel midollo allungato - chemocettori centrali. Questi ultimi si trovano sulla superficie ventrale del midollo allungato nell'area compresa tra l'uscita dei nervi ipoglosso e vago. I recettori dell'anidride carbonica percepiscono anche i cambiamenti nella concentrazione degli ioni H +. Recettori vasi arteriosi rispondono ai cambiamenti della pCO 2 e del pH del plasma sanguigno, mentre il flusso di segnali afferenti da essi ai neuroni inspiratori aumenta con un aumento della pCO 2 e (o) una diminuzione del pH del plasma sanguigno arterioso. In risposta alla ricezione da parte loro Di più segnali al centro respiratorio, la ventilazione dei polmoni aumenta di riflesso a causa dell'approfondimento della respirazione.

I chemocettori centrali rispondono ai cambiamenti del pH e della pCO 2, del liquido cerebrospinale e del liquido intercellulare del midollo allungato. Si ritiene che i chemocettori centrali rispondano principalmente ai cambiamenti nella concentrazione dei protoni di idrogeno (pH) nel fluido interstiziale. In questo caso, si ottiene un cambiamento nel pH grazie alla facile penetrazione dell'anidride carbonica dal sangue e dal liquido cerebrospinale attraverso le strutture della barriera ematoencefalica nel cervello, dove, a seguito della sua interazione con H 2 0, si forma anidride carbonica, che si dissocia con il rilascio di gas idrogeno.

I segnali provenienti dai chemocettori centrali vengono trasportati anche ai neuroni inspiratori del centro respiratorio. Gli stessi neuroni del centro respiratorio mostrano una certa sensibilità alle variazioni del pH del liquido interstiziale. Una diminuzione del pH e un accumulo di anidride carbonica nel liquido cerebrospinale sono accompagnati dall'attivazione dei neuroni inspiratori e da un aumento della ventilazione polmonare.

Pertanto, la regolazione del pCO 0 e del pH sono strettamente correlate sia a livello dei sistemi effettori che influenzano il contenuto di ioni idrogeno e carbonati nel corpo, sia a livello dei meccanismi nervosi centrali.

Con il rapido sviluppo dell'ipercapnia, l'aumento della ventilazione polmonare è causato solo per il 25% circa dalla stimolazione dei chemocettori periferici dell'anidride carbonica e del pH. Il restante 75% è associato all'attivazione dei chemocettori centrali del midollo allungato da parte di protoni di idrogeno e anidride carbonica. Ciò è dovuto all’elevata permeabilità della barriera ematoencefalica all’anidride carbonica. Poiché il liquido cerebrospinale e il liquido intercellulare del cervello hanno una capacità di sistemi tampone molto inferiore rispetto al sangue, un aumento della pCO2 simile in grandezza a quella del sangue crea un ambiente più acido nel liquido cerebrospinale che nel sangue:

Con ipercapnia prolungata, il pH del liquido cerebrospinale ritorna normale a causa del graduale aumento della permeabilità della barriera ematoencefalica agli anioni HC03 e del loro accumulo nel liquido cerebrospinale. Ciò porta ad una diminuzione della ventilazione, che si è sviluppata in risposta all'ipercapnia.

Un aumento eccessivo dell'attività dei recettori pCO 0 e pH contribuisce alla comparsa di sensazioni soggettivamente dolorose e dolorose di soffocamento e mancanza d'aria. Questo è facile da verificare se lo fai lungo ritardo respirazione. Allo stesso tempo, con una mancanza di ossigeno e una diminuzione della p0 2 nel sangue arterioso, quando la pCO 2 e il pH del sangue vengono mantenuti normali, una persona non sperimenta malessere. La conseguenza di ciò possono essere una serie di pericoli che insorgono nella vita di tutti i giorni o quando una persona respira miscele di gas da sistemi chiusi. Molto spesso si verificano durante l'avvelenamento monossido di carbonio(morte in garage, altri avvelenamento domestico), quando una persona, per l'assenza di evidenti sensazioni di soffocamento, non intraprende azioni protettive.

Il midollo allungato è una parte del sistema nervoso centrale, chiamata anche bulbus, bulbus o midollooblunga in latino. Situato tra regione dorsale, ponte e , fa parte del tronco della testa. Svolge molte funzioni importanti: regolazione della respirazione, circolazione sanguigna, digestione. È la formazione più antica del sistema nervoso centrale. La sua sconfitta spesso porta a esito fatale, poiché questo interrompe le funzioni vitali.

Posizione e anatomia del midollo allungato

La parte posteriore del sistema nervoso centrale è dove si trova il midollo allungato. Dal basso passa nella dorsale e dall'alto è adiacente al ponte. La cavità del quarto ventricolo, piena di liquido (liquido cerebrospinale), separa il bulbo dal cervelletto. Termina approssimativamente nel punto in cui la testa incontra il collo, cioè il suo bordo inferiore si trova a livello dell'ingresso (foro) occipitale.

L'anatomia del midollo allungato è simile alle porzioni spinale e cefalica del sistema nervoso centrale. Il bulbo è costituito da materia bianca e grigia, cioè rispettivamente percorsi e nuclei. Ha formazioni (piramidi) che controllano funzione motoria e passando nelle vie dorsali anteriori.

A lato delle piramidi ci sono gli ulivi: formazioni ovali separate da un solco. SU superficie posteriore Il midollo allungato ha confini mediani, intermedi e laterali. Posteriormente, dal bordo laterale emergono le fibre craniche della nona, decima e undicesima coppia.

Il bulbo del sistema nervoso centrale è costituito dalle seguenti formazioni di materia grigia:

1. Nucleo olivastro, che ha connessioni con il nucleo dentato del cervelletto. Fornisce equilibrio.
2. La formazione reticolare è un interruttore che integra vari dipartimenti il sistema nervoso centrale tra loro, garantisce il funzionamento coordinato dei nuclei.
3. Centri vasomotori e respiratori.
4. Nuclei delle fibre nervose glossofaringee, vago, accessorie e ipoglosse.

La sostanza bianca (fibre nervose del midollo allungato) fornisce la funzione conduttiva e collega parte della testa Sistema nervoso centrale con spinale. Ci sono fibre lunghe e corte. Percorsi piramidali e i percorsi dei fascicoli sottili e a forma di cuneo sono formati da lunghe fibre conduttrici.

Funzioni del midollo allungato

Il bulbo, come parte del tronco del sistema nervoso centrale, è responsabile della regolazione pressione sanguigna, il lavoro dei muscoli respiratori. Queste funzioni del midollo allungato sono vitali per l'uomo. Pertanto, la sua sconfitta a causa di ferite e altri danni spesso porta alla morte.

Funzioni principali:

1. Regolazione della circolazione sanguigna e della respirazione.
2. Presenza di riflessi di starnuto e tosse.
3. Il nucleo del nervo glossofaringeo provvede alla deglutizione.
4. Il nervo vago ha fibre autonome che influenzano il funzionamento del cuore, apparato digerente.
5. L'equilibrio è assicurato dalla comunicazione con il cervelletto.

La respirazione è regolata attraverso il lavoro coordinato dei reparti inspiratorio (responsabile dell'inspirazione) ed espiratorio (responsabile dell'espirazione). A volte il centro respiratorio viene soppresso a causa di shock, traumi, ictus, avvelenamento e disturbi metabolici. Viene soppresso anche durante l'iperventilazione (aumento dei livelli di ossigeno nel sangue). Anche il nucleo del decimo paio di nervi cranici è coinvolto nella respirazione.

La circolazione sanguigna è regolata dal lavoro del nucleo del nervo vago, che influenza sia l'attività cardiaca che il tono vascolare. Questo centro riceve informazioni dal cuore, dal sistema digestivo e da altre parti del corpo umano. La decima coppia di nervi che emana da esso riduce la frequenza cardiaca.

Il nervo vago migliora il funzionamento del tratto gastrointestinale. Stimola la secrezione di acido cloridrico, enzimi pancreatici, accelera la peristalsi dell'intestino crasso. Le sue fibre sensoriali provengono dalla faringe e timpano. Le fibre motorie assicurano il coordinamento dei processi di deglutizione, a cui partecipano i muscoli della faringe e del palato molle.

I nervi glossofaringei, il nono paio, provvedono all’atto della deglutizione, spingendo fuori il bolo alimentare. cavità orale nella faringe, poi nell'esofago.

Il nervo ipoglosso ha fibre motorie che regolano il funzionamento dei muscoli della lingua. Fornisce suzione, leccatura, deglutizione, articolazione (discorso).

Sintomi di danno al bulbo

Talvolta a seguito di traumi, intossicazioni, malattie metaboliche, emorragie, ischemia, stati di shock attività midollooblunga viene interrotto, portando alla sindrome bulbare. Principali cause di patologia:

1. Ictus (emorragie).
2. Siringomielia (presenza di cavità).
3. Porfiria.
4. Botulismo.
5. Sindrome da lussazione in lesioni, ematomi.
6. Diabete mellito, chetoacidosi.
7. Azione medicinali neurolettici.

È importante scoprire: struttura, funzioni, sintomi in condizioni patologiche.

A cosa portano: cura, diagnosi, prevenzione.

Nota: e a cosa porta la violazione delle sue funzioni.

I sintomi del danno al midollo allungato includono:

1. Disturbi circolatori: bradicardia, diminuzione della pressione sanguigna.
2. Disturbo funzione respiratoria: Kussmaul respira in chetoacidosi, mancanza di respiro.
3. Disturbi della deglutizione e della masticazione.
4. Disturbi del movimento.
5. Perdita del gusto.
6. Riflessi compromessi.
7. Disturbo del linguaggio.

Se questa parte del cervello viene danneggiata, la funzione del centro respiratorio può essere disattivata, causando asfissia (soffocamento). La disfunzione pressoria provoca un calo della pressione sanguigna.

Include problemi di deglutizione e soffocamento con il cibo. La frequenza cardiaca di una persona rallenta e si verifica mancanza di respiro. Poiché l'attività del nervo ipoglosso viene interrotta, il paziente perde la capacità di pronunciare parole e masticare. La saliva può fuoriuscire dalla bocca.

Come si può vedere dall'articolo, il midollo allungato è importante per garantire la vita umana. La circolazione sanguigna e la respirazione sono le sue funzioni più importanti. I danni a questa sezione possono portare alla morte.