呼吸節(jié)律是怎樣產(chǎn)生的,尚未完全闡明,已提出多種假說,當(dāng)前最為流行的是局部神經(jīng)元回路反饋控制假說。
中樞神經(jīng)系統(tǒng)里有許多神經(jīng)元沒有長突起向遠(yuǎn)處投射,只有短突起在某一部位內(nèi)形成局部神經(jīng)元回路聯(lián)系;芈穬(nèi)可經(jīng)正反饋聯(lián)系募集更多神經(jīng)元興奮,以延長興奮時間或加強(qiáng)興奮活動;也可以負(fù)反饋聯(lián)系,以限制其活動時間或終止其活動。平靜呼吸時,由于吸氣是主動的,所以許多學(xué)者更多地是去研究吸氣中如何發(fā)生的,又如何轉(zhuǎn)變?yōu)楹魵獾。有人提出中樞吸氣活動發(fā)生器和吸氣切斷機(jī)制(inspiratory off-switch mechanism)的看法,認(rèn)為在延髓有一個中樞吸氣活動發(fā)生器,引發(fā)吸氣神經(jīng)元呈斜坡樣漸增性放電,產(chǎn)生吸氣;還有一個吸氣切斷機(jī)制,使吸氣切斷而發(fā)生呼氣。在中樞吸氣活動發(fā)生器作用下,吸氣神經(jīng)元興奮,其興奮傳至①脊髓吸氣肌運(yùn)動神經(jīng)元,引起吸氣,肺擴(kuò)張;②腦橋臂旁內(nèi)側(cè)核,加強(qiáng)其活動;③吸氣切斷機(jī)制,使之興奮。吸氣切斷機(jī)制接受來自吸氣神經(jīng)元,腦橋背旁內(nèi)側(cè)核,和肺牽張感覺器的沖動。隨著吸氣相的進(jìn)行,來自這三方面的沖動均逐漸增強(qiáng),在吸氣切斷機(jī)制總合達(dá)到閾值時,吸氣切斷機(jī)制興奮,發(fā)出沖動到中樞吸氣活動發(fā)生器或吸氣神經(jīng)元,以負(fù)反饋形式終止其活動,吸氣停止,轉(zhuǎn)為呼氣(圖5-18)。切斷迷走神經(jīng)或毀損腦橋臂旁內(nèi)側(cè)核或兩者,吸氣切斷機(jī)制達(dá)到閾值所需時間延長,吸氣因面延長,呼吸變慢。因此,凡可影響中樞吸氣活動發(fā)生器、吸氣切斷機(jī)制閾值或達(dá)到閾值所需時間的因素,都可影響呼吸過程和節(jié)律。
關(guān)于呼氣如何轉(zhuǎn)入吸氣,呼吸加強(qiáng)時呼氣又如何成為主動的,目前了解料少。
圖5-18 呼吸節(jié)律形成機(jī)制簡化模式圖
+:表示興奮 -:表示抑制
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