Քիմիական ընկալիչների դերը շնչառության կարգավորման գործում
Խաչաձև արյան շրջանառությամբ շների վրա կատարված փորձերում Ֆրեդերիկի, կողմից (1890թ) հայտնաբերվել է, որ շնչառական կենտրոնի գործունեությունը կախված է դեպի ուղեղ հոսող արյան գազային բաղադրությունից։
Նարկոզի պայմաններում երկու շների մոտ հատել և խաչաձև միացրել են քնային զարկերակները և առանձին լծային երակները, իսկ ողնաշարային զարկերակները կապել են։ Այսպիսով, առաջին շան գլուխը մատակարարվել է երկրորդ շան արյունով, իսկ երկրորդ շան գլուխը առաջինի։ Եթե առաջին շան մոտ շնչափողը փակելով առաջանում է շնչահեղձություն, ապա երկրորդ շան մոտ զարգանում է գերշնչություն։ Իսկ առաջին շան մոտ, չնայած զարկերակային արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի լարվածության մեծացման և թթվածնի լարվածության փոքրացման, որոշ ժամանակ անց առաջանում է շնչադադար։ Դա բացատրվում է նրանով, որ առաջին շան գլուխը մատակարարվում է երկրորդ շան արյունով, որի մոտ գերօդափոխության հետևանքով զարկերակային արյան մեջ իջնում է ածխաթթու գազի լարվածությունը։
Ածխաթթու գազը, ջրածնային իոններն ու չափավոր թթվածնաքաղցն ուժեղացնում են շնչառական կենտրոնի գործունեությունը՝ անմիջականորեն ազդելով ոչ թե այդ կենտրոնի նեյրոնների վրա, այլ հատուկ քիմիազգայուն ընկալիչների վրա, որոնք տեղադրված են անմիջապես երկարավուն ուղեղում (կենտրոնական քիմիաընկալիչներ) և անոթային ռեֆլեքսածին գոիներում (ծայրամասային քիմիաընկալիչներ):
Կենտրոնական կոճղեզային (մեդուլյար) քիմիաընկալիչներ։
Կենտրոնական քիմիաընկալիչները տեղադրված են երկարավուն ուղեղի առաջակողմնային մակերեսի 0,2 մմ խորության վրա, բրգերից կողմնայնորեն։ Թթուներով այդ հատվածների գրգռումն ուղեկցվում է թոքերի օդափոխոթյան ուժեղացումով։ Այդ նեյրոնային կառույցները զգայուն են ածխածնի երկօքսիդի լարվածության և ուղեղի միջբջջային հեղուկում Н+ իոնների նկատմամբ։
Գոյություն ունեն երկու ըեկալչային գոտիներ, որոնք նշվում են М և Լ տառերով, որոնց միջև գոյություն ունի ոչ մեծ Տ գոտի, որը զգայուն չէ Н+ իոնների խտության նկատմամբ։ Տ, գոտին ոչնչացնելիս М և Լ դաշտերի գրգռման ազդեցություններն անհետանում են։ Դա վկայում է այն մասին, որ, հավանաբար, այստեղով են անցնում անոթային քիմիաընկալիչներից դեպի շնչառական կենտրոն ընթացող աֆերենտ ուղիները։
Ողնուղեղային հեղուկն արյունից մեկուսացված է արյունաուղեղային (հեմատոէնցեֆալիկ) պատնեշով, որը համարյա թափանցելի չէ Н+ և НС03 իոնների համար, սակայն ազատ բաց է թողնում ածխաթթու գազը։ Արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի լարվածության բարձրացման դեպքում նրա մոլեկուլները գլխուղեղի արյունատար անոթներից թափանցում են ուղեղ-ողնուղեղային հեղուկի մեջ, որտեղ աոաջանում է Н2С03, որը փեղեկվում է H+-ի և HCO-ի: Դրա հետևանքով ուղեղ-ողնուղեղային հեղուկում կուտակվում են H+ իոնները, որոնք խթանում են ողնուղեղային քիմիաընկալիչները։ Ուղեղ-ողնուղեղային հեղուկում H+ խտությունը կախված է զարկերակային արյան ածխածնի երկօքսիդի լարվածությունից։ Այն մեծանում է գերածխաթթվայնության ժամանակ, որը մեծացնում է երկարավուն ուղեղի շնչառական կենտրոնի ներշնչական ն իջեցնում` արտաշնչական նեյրոնների ակտիվությունը։
Կենտրոնական քիմիաընկալիչներն ավելի ուժեղ են ազդում շնչառական կենտրոնի վրա, քան ծայրամասայինները։ Նրանք ազդում են թոքերի օդափոխության վրա։ Այսպես, ողնուղեղային հեղուկի pH-ի իջեցումը 0,01-ի չափով բերում է թոքերի օդափոխության ավելացման 4 լ/րոպեի չափով։ Ընդհակառակը, ածխածնի երկօքսիդի լարվածության իջեցումն ու հիմնայնացումը հանգեցնում են շնչառական կենտրոնի ներշնչական ակտիվության կտրուկ անկման, ընդհուպ մինչև շնչառության դադարի։ Հարկ է նշել, որ ածխածնի երկօքսիդը ն Н+ իոնները առավելապես օժտված են կենտրոնական ազդեցությամբ։ Սակայն, կենտրոնական քիմիաընկալիչները զարկերակային արյան ածխածին երկօքսիդի լարվածության փոփոխությունների նկատմամբ ավելի ուշ (20-30 վարկյան անց) են ռեակցիա ցուցաբերում, քան ծայրամասայինը (3-5 վարկյան աեց)։ Այդ երևույթը բացատրվում է նրանով, որ այդ խթանիչ գործոնների՝ արյունից դեպի ողնուղեղային հեղուկ ն ապա ուղեղի հյուսվածք թափանցման համար պահանջվում է որոշակի ժամանակ։
Զարկերակային (ծայրամասային) քիմիաընկալիչներ։
Զարկերակային քիմիաընկալիչները տեղակայված են կարոտիսյան ծոցերում և աորտայի աղեղում։ Դրանք տեղադրված են հատուկ մարմնիկներում, որոնք լավ են մատակարարվում զարկերակային արյունով։ Շնչառության կարգավորման համար առանձնապես կարևոր նշանակություն ունեն կարոտիսյան քիմիաընկալիչները, իսկ աորտայինները ավելի մեծ չափով մասնակցում են արյան շրջանառության կարգավռրմանը։
Կարոտիսյան մարմնիկները տեղադրված են ընդհանուր քնային զարկերակի բաժանման տեղում։ Նրանց մեջ կան I կարգի խոշոր էպիթելային բջիջներ՝ շրջապատված II կարգի փոքր միջանկյալ բջիջներով։ Ծոցային կամ Հերինգի նյարդի (լեզվաըմպանային նյարդի ճյուղ) աֆերենտ նյարդաթելերը հպվում են I կարգի բջիջների հետ։ Այդ նյարդով զգացող ազդակները հասնում են երկարավուն ուղեղի մեջքային խմբի շնչառական նեյրոններին։ Զարկերակային ընկալիչները զգայուն են CO2-ի լարվածության մեծացման 7 թթվածնի լարվածության անկման նկատմամբ, իսկ թթվածնաքաղցը թողնում է խթանիչ ազդեցություն։
Նույնիսկ սովորական պայմաններում այդ ընկափչները գտնվում են մշտական դրդված վիճակում, որն անհետանում է միայն մաքուր թթվածին ներշնչելուց հետո։ ֊Քիմիաընկալիչեերի կողմից հաղորդվող ազդակների հաճախականությունը մեծանում է թթվածնի լարվածության իջեցման (հատկապես 80-ից մինչն 20 մմսս.) դեպքում։
Շնչառության կարգավորման համար կարևոր նշանակություն ունի շնչառության հումորալ խթանիչների փոխներգործությունը։ Այսպես, թթվածնաքաղցի ժամանակ զարկերակային արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի բարձր լարվածության կամ ջրածնային իոնների բարձրացած խտության դեպքում օդափոխության ռեակցիաները դառնում են ավելի ուժգին։ Այսինքն, թթվածնաքաղցի և գերածխաթթվության խթանիչ ազդեցությունը տվյալ քիմիաընկալիչների վրա փոխադարձ ուժեղանում է։ Իսկ գերթթվածնության դեպքում քիմիաընկալիչների զգայնությունն ածխածնի երկօքսիդի նկատմամբ ընկնում է։ Թթվածնաքաղցի U գերածխաթթվության զուգակցում նկատվում է մկանային աշխատանքի ժամանակ։ Խթանիչների այսպիսի զուգակցումը ունի մեծ ֆիզիոլոգիական նշանակություն, քանի որ մկանային աշխատանքն ուղեկցվում է գազափոխանակության առավելագույն բարձրացմամբ, որը պահանջում է շնչառական ապարատի աշխատանքի ուժեղացում։
Սակայն Օշ-ի անբավարարության դեպքում օդավախության ուժեղացումը տեղի է ունենում միայն այն ժամանակ, երբ զարկերակային արյան մեջ CO2-ի լարվածությունը 30 մմսա-ից ոչ պակաս է։ O2-ի մասնական ճնշման փոքրացման դեպքում առաջանում է գերօդափոխություն, որի հետևանքով բշտիկային օդում ընկնում է С02-ի մասնական ճնշումն, ու զարգանում է թերածխաթթվություն, որը հանգեցնում է շնչառական կենտրոնի դբդունակության իջեցման։
Կարոտիսյան քհմիաընկալիչները զգայուն են արյան գազային բաղադրության տատանումների նկատմամբ։ Խոր և հազվադեպ շնչառության դեպքում դրանց ակտիվության աստիճանը կախված է զարկերակային արյան CO2-ի և O2-ի լարվածության տատանումներից, նույնիսկ՝ ներշնչման և արտաշնչման փողերից։
Զարկերակային քիմիաընկալիչները պատասխանատու են գերածխաթթվությունից առաջացող օդափոխության ռեակցիայի զարգացման միայն սկզբնական շրջանի համար։ Ուստի յարդազերծման դեպքում այդ ռեակցիան ուշանում է և զարգանում է միայն այն ժամանակ, երբ կենտրոնական քիմիաընկալիչների շրջանում բարձրանում է CO2-ի լարվածությունը։ Քիմիաընկալիչների զգայնությունը գտնվում է նյարդային հսկողության տակ։ Սիմպաթիկ նյարդերի խթանումը բարձրացնում է դրանց զգայնությունը, իսկ պարասիմպաթիկներինը՝ ընկճում։
Կենտրոնական և զարկերակային քիմիաընկափչների ֆունկցիան կայանում է օրգանիզմի և առաջին հերթին ուղեղի հյուսվածքի գազային և թթվահիմնային հոմեոստազի պահպանման մեջ։ Այդ պատճառով էլ կարոտիսյան մարմնի ընկալիչները հսկում են ուղեղ մտնող արյան քիմիական կազմը, իսկ կենտրոնականները՝ ուղեղի արտաբջջային հեղուկինը։
Կենտրոնական և ծայրամասային քիմիաընկալիչների փոխազդեցությունը կարևոր նշանակություն ունի օրգանիզմի համար, հատկապես թթվածնաքաղցի ժամանակ։ Թերթթվածնության ժամանակ կենտրոնական քիմիաընկալիչների զգայնությունն ընկճվում է, նույնիսկ կարող է անհետանալ, որը կբերի շնչառական նեյրոնների ակտիվության իջեցման։ Այդ դեպքում շնչառական կենտրոնը կխթանվի զարկերակային քիմիաընկալիչներից ծագող ազդակներով, որոնց համար թերթթվածնությունը համարվում է ադեկվատ գրգռիչ։ Այսպիսով, զարկերակային քիմիական ընկալիչներն ուղեղի թթվածնով թերմատակարարման դեպքում հանդիսանում են շնչաության ռեակցիայի «վթարային» մեխանիզմ։ Բացի թթվածնից ու ածխածնի երկօքսիդից, շնչառական կենտրոնի գործունեության վրա ազդում են նաև մի շարք այլ նյութեր։ Օրինակ, մորֆինի ներարկումր ճնշում է շնչառական կենտրոնի ակտիվությունը։ Նույն ազդեցությամբ են օժտված էնկեֆալինները, էնդորֆինները։ Իսկ թիրեոլիբերինը և «Р» նյութը, ընդհակառակը, բարձրացնում են շնչառական նեյրոնների ակտիվությունը։
Էլեկտրոնային նյութի սկզբնաղբյուրը ՝ Doctors.am
Նյութի էլէկտրոնային տարբերակի իրավունքը պատկանում է Doctors.am կայքին
