učbenik Temelji fiziologije

4.4 URAVNAVANJE DIHANJAGlavna funkcija pljuč je izmenjava O 2 in CO 2 med zrakom inkrvjo. V tkivih se privzemanje O 2 iz krvi in oddajajanje CO 2 vkri spreminjata glede na intenzivnost celične presnove. Da bi setemu ustrezno povečala izmenjava plinov v pljučih in da bi sekljub temu vzdrževale stalne vrednosti pO 2 in pCO 2 v arterijskikrvi, mora biti dihanje natančno uravnavano. Dihanjeuravnavata dva mehanizma, ki se dopolnjujeta. To stamehanizem, ki uravnava ritmičnost dihanja in mehanizem, kiuravnava dihanje za prilagajanje spremenjenim potrebamorganizma (slika 4.12).Uravnavanje ritmičnosti dihanjaČeprav na dihanje do določene mere lahko vplivamo zavestno,je ta proces normalno uravnavan nezavedno. Dihanje jeenakomerno in ritmično, vdihu sledi izdih. To ritmično aktivnostdoloča aktivnost več skupin nevronov v možganskem deblu, kijih skupno imenujemo dihalni center. Nevroni, ki prekmotonevronov aktivirajo inspiratorne ali ekspiratorne mišice, senahajajo v podaljšani hrbtenjači. Njihovo aktivnost in s temvzorec dihanja spreminjajo nevroni v ponsu.Inspiratorni respiratorni nevroni v podaljšani hrbtenjači seprožijo spontano in ritmično. Izbruhu akcijskih potencialov slediobdobje neaktivnosti. Ti nevroni stimulirajo motonevrone vhrbtenjači, ki aktivirajo krčenje trebušne prepone in zunanjihmedrebrnih mišic. V obdobju neaktivnosti inspiratornihnevronov se inspiratorne mišice sprostijo in izdih potekapasivno. Ob mirnem dihanju je zato inspiratorni center tisti, kiima največji pomen pri nadzoru ventilacije.MOŽGANSKASKORJARESPIRATORNI CENTERPODALJŠANA HRBTENJAČAHRBTENJAČADIHALNE MIŠICEKEMORECEPTORJIEkspiratorni respiratorni nevroni v podaljšani hrbtenjačinavadno niso aktivni in se ciklično aktivirajo le medpovečanjem ventilacije, ko je potreben aktiven ali forsiran izdih.V takih razmerah ekspiratorni nevroni stimulirajo motonevrone,ki aktivirajo notranje medreberne mišice in mišice trebušnestene.Uravnavanje dihanja za prilagajanje potrebamorganizmaDa bi dihanje zadostilo potrebam organizma, spontana proženjarespiratornih nevronov v podaljšani hrbtenjači uravnavajokemični dejavniki, ki prek kemoreceptorjev določajo dihalnivolumen in frekvenco ventilacije.KemoreceptorjiRespiratorni kemoreceptorji, ki posredujejo informacijodihalnemu centru, se odzivajo na spremembe parcialnih tlakovO 2 in CO 2 ter koncentracije ionov H + v krvi. Glede naanatomsko lokacijo delimo kemoreceptorje na centralne inperiferne.‣ Centralni kemoreceptorji so nevroni, ki so blizurespiratornega centra v podaljšani hrbtenjači. Ti receptorjiso občutljivi za spremembe arterijskega pCO 2 posredno,neposredno pa so občutljivi za spremembo koncentracijeH + ionov v njihovi okolici. Ogljikov dioksid namreč hitrodifundira skozi krvno-možgansko pregrado in reagira zvodo. Nastala ogljikova kislina razpade na H + inbikarbonatni anion. Če poraste pCO 2 v krvi, sekoncentracija H + ionov okrog kemoreceptorjev poveča, karneposredno vdraži centralne kemoreceptorje. Ker ioni H +težko prehajajo skozi krvnomožgansko pregrado, acidozaarterijske krvi sama po sebi le malo učinkuje na centralnekemoreceptorje.‣ Periferni kemoreceptorji so v karotidnih telescih blizurazcepišča arterije carotis communis in v aortnih telescihvzdolž aortnega loka. Ti receptorji so občutljivi za pCO 2 ,vendar so za odgovor na povečanje pCO 2 v krvi manjpomembni kot centralni kemoreceptorji. So pa boljobčutljivi za spremembe pH arterijske krvi kot centralnikemoreceptorji. Predvsem pa so periferni receptorji edinireceptorji, ki so občutljivi na znižanje vrednostiarterijskega pO 2 . Aktivirajo se, ko pade pO 2 pod fiziološkomejo 100 mm Hg in začno spodbujati dihalni center, da bise dihanje povečalo.Pomen pCO 2 , pO 2 in pH v arterijski krvi pri uravnavanjuventilacijePERFUZIJAPLJUČA,PRSNI KOŠALVEOLOKAPILARNAMEMBRANAKRISlika 4.12 Uravnavanje dihanja.VENTILACIJADIFUZIJApCO 2, pO 2 , pHParcialni tlaki pCO 2 , pO 2 in pH v arterijski krvi so dejavniki, kiprek kemoreceptorjev in dihalnega centra uravnavajo dihanje.Med njimi je normalno najpomembnejši arterijski pCO 2 ,medtem ko ima pH arterijske krvi pomen predvsem prirespiratorni kompenzaciji motenj kislinsko-bazičnega ravnotežjav telesu. Med normalnim dihanjem pO 2 nima vpliva oziroma lemalo vpliva na dihanje.‣ Povečan arterijski pCO 2 spodbuja dihanje, kar vodi kzmanjšanju alveolarnega pCO 2 proti normalni vrednosti. Vfiziološkem uravnavanju dihanja je to primarni mehanizem.Uravnavanje alveolarnega pCO 2 je za organizem izrednopomembno, ker vsako povečanje alveolarnega pCO 2povečuje pCO 2 v arterijski krvi, kar vodi v acidozo.33