Человеческий организм — это удивительно сложная система, в которой множество процессов происходит автоматически, без участия сознания. Мы не задумываемся о том, как дышим, как переваривается пища, как сокращается сердце. За все эти жизненно важные функции отвечают особые нервные центры, расположенные в определённых отделах головного мозга. В данной статье подробно рассмотрим, где именно находятся центры регуляции дыхания и пищеварения, как они устроены и как работают.
Краткий ответ
Центры, регулирующие процессы дыхания, пищеварения, а также сердечно-сосудистую деятельность, находятся в продолговатом мозге (лат. medulla oblongata), который является частью ствола головного мозга. Именно здесь расположены жизненно важные центры безусловных рефлексов, без которых существование организма невозможно.
Что такое продолговатый мозг
Продолговатый мозг (лат. myelencephalon, medulla oblongata), это нижний отдел ствола головного мозга, входящий в состав ромбовидного мозга. Он является непосредственным продолжением спинного мозга и соединяет его с вышележащими отделами центральной нервной системы.
Тела нейронов (серое вещество) образуют в продолговатом мозге отдельные скопления — ядра. Именно в этих ядрах находятся центры безусловных рефлексов, обеспечивающих поддержание жизнедеятельности организма. Продолговатый мозг — один из самых древних в эволюционном отношении отделов мозга, что подчёркивает его фундаментальное значение.
Дыхательный центр
Обычно человек не замечает, как он дышит, потому что этот процесс регулируется автоматически, независимо от воли. В то же время дыхание в определённой мере можно контролировать сознательно — например, задержать его или сделать глубокий вдох.
Строение дыхательного центра
Дыхательный центр представляет собой совокупность нейронов продолговатого мозга, обладающих ритмической активностью и определяющих ритм дыхательных движений. В более широком смысле дыхательный центр — это совокупность нейронов, расположенных на различных уровнях ЦНС (спинной мозг, ствол мозга, кора больших полушарий), однако жизненно важный его отдел, бульбо-понтийный — находится в стволе мозга.
Нейроны бульбарного дыхательного центра в зависимости от их роли в регуляции внешнего дыхания разделяют на группы:
- инспираторные нейроны — отвечают за вдох;
- экспираторные нейроны — отвечают за выдох.
Все экспираторные нейроны каудальной части вентральной дыхательной группы направляют аксоны в спинной мозг. При этом около 40% экспираторных нейронов иннервируют внутренние межрёберные мышцы, а 60% — мышцы брюшной стенки.
Механизм регуляции дыхания
Регуляция дыхания основана на принципе отрицательной обратной связи: повышение концентрации углекислого газа (CO₂) в крови активирует дыхательные центры, что приводит к усилению дыхательных движений; Нейроны дыхательного центра чутко реагируют на содержание углекислого газа в крови.
Импульсы от дыхательного центра передаются к мотонейронам верхних шейных отделов спинного мозга (C III–V), тела которых располагаются в передних рогах серого вещества, а аксоны в составе диафрагмального нерва иннервируют диафрагму — главную дыхательную мышцу. При возникновении препятствий дыханию инспираторные мышцы начинают сокращаться ещё сильнее.
Центры регуляции пищеварения
Центральный уровень регуляции пищеварения осуществляется в структурах продолговатого мозга и ствола мозга, совокупность которых образует так называемый пищевой центр.
В продолговатом мозге находятся центры, связанные с пищеварением, в т.ч.:
- центр слюноотделения;
- центры жевания и глотания;
- центры, регулирующие секрецию пищеварительных желёз;
- центр рвоты, защитный рефлекс, освобождающий организм от вредных веществ.
Кроме того, в продолговатом мозге расположен центр защитных рефлексов, к которым относятся чихание, кашель и рвота.
Другие жизненно важные функции продолговатого мозга
Помимо регуляции дыхания и пищеварения, продолговатый мозг выполняет и другие важнейшие функции:
- Регуляция сердечно-сосудистой деятельности, здесь находится сосудодвигательный центр, контролирующий тонус сосудов и работу сердца;
- Регуляция кровообращения — поддержание артериального давления;
- Защитные рефлексы — чихание, кашель, рвота, слезотечение;
- Проводниковая функция — через продолговатый мозг проходят пути, связывающие спинной мозг с вышележащими отделами ЦНС.
Роль других отделов мозга в регуляции дыхания
Хотя основные центры дыхания и пищеварения расположены в продолговатом мозге, в регуляции этих процессов участвуют и другие отделы нервной системы:
- Мост (варолиев мост), часть ствола мозга, где находятся нервные клетки, координирующие вдох и выдох (пневмотаксический центр);
- Спинной мозг — содержит мотонейроны, иннервирующие дыхательные мышцы;
- Кора больших полушарий — высший центр регуляции автономной нервной системы; участвует в приобретённых (условных) автономных рефлексах и обеспечивает сознательный контроль дыхания.
Итак, центры регуляции дыхания и пищеварения находятся в продолговатом мозге — отделе ствола головного мозга. Здесь же расположены центры сердечно-сосудистой деятельности и защитных рефлексов. Повреждение продолговатого мозга крайне опасно, поскольку может привести к остановке дыхания и сердцебиения. Именно поэтому этот небольшой по размерам отдел мозга по праву считается одним из самых важных для поддержания жизни человека.