小編整理: 呼吸中樞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)負(fù)責(zé)產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運動的神經(jīng)細(xì)胞群。這些細(xì)胞群分布在大腦皮層、間腦、腦橋、延髓和脊髓等各級部位。
1. 大腦皮層:大腦皮層包括感覺區(qū)、運動區(qū)、語言區(qū)等多個區(qū)域。其中,感覺區(qū)可以接收來自外部環(huán)境的刺激,并將其傳遞到其他區(qū)域。運動區(qū)則控制身體各部分的運動,包括呼吸肌。語言區(qū)則負(fù)責(zé)處理語言信息,并將其轉(zhuǎn)換為有意義的語言。
2. 間腦:間腦是位于大腦半球和腦干之間的腦組織。它包括背側(cè)丘腦、上丘腦、下丘腦等多個部分。背側(cè)丘腦是感覺傳導(dǎo)通路的第二級神經(jīng)元,它接受來自脊髓和腦干的感覺信息,并將其傳遞到丘腦其他部分和大腦皮質(zhì)。上丘腦參與視覺、聽覺和嗅覺等多種感覺的傳導(dǎo)。下丘腦則調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動、內(nèi)分泌和呼吸等功能。
3. 腦橋:腦橋是連接中腦和延髓之間的橋梁,包括大量的神經(jīng)元和神經(jīng)纖維,其中一些神經(jīng)纖維與呼吸中樞有關(guān)。
4. 延髓:延髓是呼吸中樞的主要部位之一,它包括多個神經(jīng)核團和神經(jīng)纖維束,其中一些與呼吸運動有關(guān)。
5. 脊髓:脊髓是神經(jīng)系統(tǒng)最低級部分,由左、右兩個脊髓半切構(gòu)成,兩半脊髓間有橫行的神經(jīng)纖維相聯(lián)系。每個半球包括:后角:每側(cè)有1-4個楔形的后角神經(jīng)元,其軸突構(gòu)成脊神經(jīng)的后索傳入纖維。側(cè)角:每側(cè)一個側(cè)角,有交感神經(jīng)元發(fā)出的節(jié)前纖維隨脊神經(jīng)前根入脊髓,在脊髓內(nèi)上行達交感神經(jīng)節(jié)換元,再隨脊神經(jīng)后根出脊髓,并終于椎旁節(jié)。這些椎旁節(jié)發(fā)出交感神經(jīng)纖維支配胸腹部內(nèi)臟器官的活動。
總之,呼吸中樞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)負(fù)責(zé)產(chǎn)生和調(diào)節(jié)呼吸運動的神經(jīng)細(xì)胞群,這些細(xì)胞群分布在大腦皮層、間腦、腦橋、延髓和脊髓等各級部位。這些部位通過相互協(xié)調(diào)作用,維持著機體的正常呼吸功能。
呼吸中樞 參與呼吸節(jié)律產(chǎn)生調(diào)節(jié)的細(xì)胞群
呼吸中樞(respiratory center)是指中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生呼吸節(jié)律和調(diào)節(jié)呼吸運動的神經(jīng)細(xì)胞群。在對呼吸中樞定位研究的諸多實驗中,具有重要價值的是1923年由英國 的生理學(xué)家拉姆斯登(Lumsden)對貓的腦干進行的分段橫切實驗。呼吸中樞分布在大腦皮層、間腦、腦橋、延髓和脊髓等各級部位,參與呼吸節(jié)律的產(chǎn)生和調(diào)節(jié),共同實現(xiàn)機體的正常呼吸運動。延髓呼吸中樞具有內(nèi)在節(jié)律活動,在整體內(nèi),吸氣神經(jīng)元能發(fā)放陣發(fā)性的成簇電位,每分鐘12~15次,與呼吸頻率相似,而呼氣神經(jīng)元無自發(fā)性放電。 基本信息
作用
參與呼吸節(jié)律的產(chǎn)生和調(diào)節(jié)
脊髓 如果在貓的延髓與脊髓之間橫斷脊髓,其自主節(jié)律性呼吸立即停止且不能恢復(fù),提示脊髓不能產(chǎn)生自動的節(jié)律性呼吸。但支配呼吸肌的下運動神經(jīng)元位于脊髓,說明脊髓是聯(lián)系腦和呼吸肌的中繼站以及整合某些呼吸反射的初級中樞。
脊髓頸、胸節(jié)段灰質(zhì)前角有呼吸運動神經(jīng)元。頸3~5節(jié)有支 配膈肌的神經(jīng)元。脊髓胸段2~6節(jié)有支配肋間肌的運動神經(jīng)元。如把脊髓在胸段第6節(jié)以下橫斷,對呼吸運動將不發(fā)生任何妨礙。如把脊髓在頸段第6節(jié)以下橫斷,肋間肌雖已失去作用,但膈肌還能照常進行有節(jié)律收縮活動;只有把脊髓在頸段第2節(jié)水平切斷,呼吸肌由于與延髓中樞分離而不再起作用。
延髓 延髓中有產(chǎn)生節(jié)律性呼吸的基本中樞,兩部位有部分重 疊,如刺激呼氣中樞,引起持續(xù)呼氣動作;刺激吸氣中樞,引起持續(xù)吸氣動作;交替刺激兩個部位,可引起相應(yīng)呼氣和吸氣交替出現(xiàn)。吸氣中樞更敏感。其中樞神經(jīng)細(xì)胞群,一為背側(cè)群,包括附近的孤束核,為吸氣神經(jīng)元群,自動發(fā)出沖動,作用于脊髓對側(cè)的膈肌運動神經(jīng)元,從而引起對側(cè)膈肌收縮,又作用于腹外側(cè)疑核,通過迷走神經(jīng)和舌咽神經(jīng)支配同側(cè)呼吸輔助肌群,后疑核支配肋間肌運動神經(jīng)元。
延髓中樞與脊髓之間具交互抑制現(xiàn)象。延髓的吸氣神經(jīng)元可通過下行路徑引起脊髓吸氣肌運動神經(jīng)元興奮,同時又有側(cè)支通過抑制性中間神經(jīng)元對脊髓呼氣肌運動神經(jīng)元起抑制作用,同樣,延髓的呼氣神經(jīng)元下行沖動除引起脊髓呼氣肌運動神經(jīng)元興奮外,還抑制吸氣肌運動神經(jīng)元活動。
呼吸中樞在貓的腦橋與延髓之間橫斷,保留延髓以下的部分,動物仍有節(jié)律性呼吸,表明延髓是產(chǎn)生原始的節(jié)律性呼吸活動的基本部位。但此時的呼吸不同于正常,呈不規(guī)則的喘息樣等呼吸形式,提示正常呼吸節(jié)律的形成還需要腦的其他部分參與。若在中腦與腦橋之間橫斷腦干,保留腦橋以下的部分,則動物呼吸無明顯改變。以上結(jié)果表明,最基本的呼吸中樞在延髓,而正常呼吸節(jié)律的形成有賴于延髓與腦橋的共同配合。
進一步研究顯示,延髓的呼吸相關(guān)神經(jīng)元可分為背側(cè)呼吸組(dorsal respiratory group,DRG)和腹側(cè)呼吸組(ventral respiratory group,VRG)。背側(cè)呼吸組位于延髓背內(nèi)側(cè),以吸氣神經(jīng)元為主,其軸突終止于脊髓頸、胸段的隔神經(jīng)運動神經(jīng)元和肋間神經(jīng)運動神經(jīng)元。背側(cè)呼吸組的神經(jīng)元接受肺牽張感受器、外周 化學(xué) 感受器等處的傳入沖動,起著整合傳入信息和調(diào)節(jié)呼吸運動的作用。腹側(cè)呼吸組所含的吸氣神經(jīng)元和呼氣神經(jīng)元數(shù)目大致相當(dāng)。其中的前包欽格復(fù)合體(pre-Botzinger complex)與呼吸節(jié)律起源有關(guān)。
神經(jīng)元群 呼吸神經(jīng)元相對集中 于臂旁內(nèi)側(cè)核和相鄰的Kolliker-Fuse(KF)核,合稱PBKF核群。PBKF與延髓的呼吸神經(jīng)核團之間有雙向聯(lián)系,形成調(diào)控呼吸的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在麻醉貓,切斷雙側(cè)迷走神經(jīng),損毀PBKF可出現(xiàn)長吸式呼吸,提示該區(qū)的作用是限制吸氣,促使吸氣向呼氣轉(zhuǎn)換,具有穩(wěn)定呼吸類型、減慢節(jié)律和影響呼吸時程等呼吸調(diào)整作用。
上位腦 在貓的中腦水平切斷,動物的呼吸無明顯改變,表明大腦皮層不是產(chǎn)生節(jié)律性呼吸的必需部位。臨床上植物人的呼吸可以保持平穩(wěn)均勻即是證明。但大腦皮層等上位中樞對呼吸具有調(diào)整作用,在一定限度內(nèi)可隨意屏氣或加深加快呼吸。大腦皮層對呼吸的隨意調(diào)節(jié)系統(tǒng)與下位腦干的不隨意呼吸調(diào)節(jié)系統(tǒng)的下行通路是分開的。臨床上有時能觀察到自主呼吸和隨意呼吸分離的現(xiàn)象。此時,患者可通過隨意呼吸或人工呼吸來維持肺通氣。若未進行人工呼吸,一旦病人入睡,呼吸運動就會停止。