Дихання при фізичному навантаженні. Нейрогенні стимули дихання. Вплив на дихання фізичного навантаження низької і середньої інтенсивності.

При фізичному навантаженні регуляція дихання не обумовлений виключно роллю хеморецепторів, оскільки парціальний напруга 02 в альвеолах підвищено щодо норми в зв`язку зі збільшеною вентиляцією, або гіперпное, а приріст С02 недостатній для хеморецепторной стимуляції зовнішнього дихання. При фізичному навантаженні в м`язах зростає продукція молочної кислоти, яка стимулює периферичні хеморецептори дихання, але основне значення в збільшенні вентиляції мають супрабульбарние входи, які змінюють активність дихального центру довгастого мозку.

збільшення дихання при фізичному навантаже проявляється у вигляді трьох фаз:

1) перша фаза гіперпное виникає в перші 20 з під впливом низхідних рухових команд від нейронів моторної кори і входів від пропріорецепторов м`язів, що скорочуються;

2) друга фаза характеризується повільним (Експотенціальним) приростом вентиляції в результаті активації під впливом низхідних центральних команд центрів варолиева моста, що регулюють дихання (наприклад, пневмотаксіческого);

3) третя фаза проявляється щодо постійним рівнем активації механізмів регуляції легеневої вентиляції, які включають процеси температурного і хеморецепторного контролю внутрішнього середовища організму при фізичному навантаженні.

Початкова стадія збільшення вентиляції при фізичному навантаженні обумовлена так званими нейрогенними стимулами. механізм нейрогенной стимуляції вентиляції легенів обумовлений аферентні імпульсами від рецепторів працюючих м`язів, центральних рухових команд моторної кори і рухових центрів стовбура мозку. Рухові команди моторної кори обумовлюють специфіку вентиляції легенів при різних видах фізичної активності. Дихання людини в певній мірі може перебувати під довільним (кірковим) контролем- людина може припинити дихальні руху або, навпаки, збільшити вентиляцію легенів (гіпервентиляція). Кора великих півкуль головного мозку регулює патерн дихальних рухів при мови, співі, заняттях фізичними вправами, наприклад при плаванні, при грі на духових музичних інструментах. Спадні рухові команди від відповідних областей кори надходять до нейронів дихального центру, а по пірамідним трактах в складі бічних стовпів - безпосередньо до дихальних мотонейронам сегментів спинного мозку. Мимовільна стимуляція вентиляції легенів при фізичному навантаженні відбувається під впливом рухових центрів стовбура мозку, спадні впливу яких в складі бульбоспі-нальних трактів адресовані руховим нейронам дихальних м`язів у відповідні сегменти спинного мозку, за допомогою яких безпосередньо здійснюються регуляція тонусу і скорочення скелетних м`язів організму людини. Поряд з корковими впливами на приріст вентиляції під час фізичного навантаження важливу роль виконує таламический «генератор рухового патерну», за допомогою якого частота і амплітуда дихальних рухів можуть бути включені в певний ритм руху, наприклад, при плаванні або бігу.

Вплив на дихання фізичного навантаження низької і середньої інтенсивності.

При фізичному навантаженні низької і середньої інтенсивності, коли споживання 02 (V02) становить менше 55% від максимальної швидкості цього процесу в організмі, V02 і вентиляція легенів взаємопов`язані між собою лінійно (рис. 10.25). Для забезпечення споживання 1 л 02 в організмі при фізичному навантаженні необхідно збільшення вентиляції легенів (VE) на 20-25 л. Це співвідношення називається дихальним еквівалентом і воно дорівнює 25: 1 при фізичному навантаженні низької і середньої інтенсивності. У цих умовах у людини з крові в тканини екстрагується 20-25% 02, оскільки 25 л вдихуваного повітря містить 5 л кисню. Для фізично тренованих людей максимальна вентиляція легенів повинна скласти близько 120 л / хв, щоб забезпечити необхідне споживання 02 в організмі, рівне близько 5 л / хв.