Кашель

Кашель є важливим захисним рефлексом в організмі людини, що виникає в результаті активації складної рефлекторної дуги. Кашель є одним з найбільш поширених симптомів, з яким звертаються до лікаря пацієнти

Кашель є важливим захисним рефлексом, який очищає дихальні шляхи від сторонніх предметів, різних виділень, захищає від аспірації чужорідними тілами і патогенними мікроорганізмами. У нормальних умовах кашель грає захисну роль, але в деяких випадках кашель може стати надмірне, непродуктивним і становити небезпеку для людини.

Кашель виникає за допомогою стимуляції рецепторів складної рефлекторної дугою. Відбувається роздратування рецепторів кашлю, які знаходяться в трахеї, головному кілі, в точці розгалуження великих і малих дихальних шляхів, а також в глотці. Трахебронхіального і гортанні рецептори реагують на хімічні і механічні подразники. Хімічні рецептори чутливі до кислот, тепла і капсаїцин-подібним з’єднанням, що викликає кашельний рефлекс через активацію першого типу ваніллоідних рецепторами. Крім того багато дихальних рецепторів знаходиться в зовнішніх слухових каналах, барабанні перетинки, придаткових носових пазухах, в глотці, в діафрагмі, в плеврі, в перикард і в шлунку. Такі рецептори є скоріше механічними і реагують на фізичні дії.

Імпульси від рецепторів, що стимулюють кашель транспортуються афферентними шляхами через блукаючий нерв в центр кашлю, розташований в довгастому мозку, який сам по собі може бути під контролем деяких вищих кіркових центрів. Центр кашлю генерує аферентні сигнали, які йдуть по блукає, діафрагмовим і спинномозкових нервів до м’язів, що виробляють кашель.

Як формується рефлекторна дуга при кашлі

1. Аферентні шляху: Чутливі нервові волокна, розташовані в миготливого епітелію верхніх дихальних шляхів (легеневі, шлункові, глоткові, вушні, верхнегортанного), а також серцева і пищеводная гілки, що йдуть з діафрагми. Аферентні сигнали надходять в мозок дифузно.

2. Центральний шлях (центр кашлю): Центральний координаційний центр кашлю розташовується у верхньому стовбурі мозку і моста.

3. Еферентні шляху: імпульси з центру кашлю направляються через блукаючий, діафрагмальний і рухові спинальні нерви до діафрагми, черевної стінки і м’язам. Ретроамбігуальное ядро ​​посилає імпульси м’язам вдиху і видиху по діафрагмовим і іншим спинномозкових нервів, а подвійне ядро ​​по гортанним гілкам блукаючого нерва до гротані.

Закінчення афферентной блукаючого нерва знаходяться в достатку в слизовій оболонці дихальних шляхів, а також в стінці дихальних шляхів від верхніх дихальних шляхів до термінальних бронхіол і парінхіми легких.

Рецептори які швидко адаптуються (RAR)

Функціональні дослідження RARов дозволили припустити, що вони закінчуються всередині або під епітелієм обох внутрілегочних і позалегеневих дихальних шляхів, але в першу чергу саме внутрілегочних дихальних шляхів. RARи відрізняються від інших аферентів дихальних шляхів своєї швидкою адаптацією (в 1 – 2 секунд) до стійких інфляції легких. Інші відмінні властивості RARов – це їх чутливість до колапсів легенів і / або до дефляції легких, їх способностm реагувати на зміни в динамічної податливості легенів (і, отже, їх чутливість до бронхоспазму), і швидкість їх провідності (від 4 до 18 м / с ), що наводить на думку про міелінізірованних аксонах. Стійка активація RARов при динамічної інфляції легких, бронхоспазме або колапсі легені вказує, що адаптація RARов не відноситься до електрофізіологічне адаптації. Можливо, таким чином, RARи краще визначити як динамічні рецептори, які реагують на зміну механічних властивостей дихальних шляхів (наприклад, діаметр, довжина і интерстициальное тиск). RARи спорадично активні протягом дихального циклу, активуються динамічними механічними силами, які супроводжують інфляцію і дефляцію легких, і стають більш активними, як тільки збільшується швидкість і обсяг інфляції легких. RARи активуються подразниками, які викликають бронхоспазм або обструкції в результаті секреції слизу або набряку. Такі речовини, як гістамін, капсаїцин, речовина Р і брадикінін активують RARи таким чином, що може бути помітно інгібіруемая або скасовано вплив на місцеві органи-мішені, які ці подразники виробляють (наприклад, бронхоспазм і секреції слизу). Активація RARов може ініціювати рефлекс бронхоспазму і секреції слизу через парасимпатичні шляху. Також RARи можуть реагувати на подразники, які викликають кашель і виконують різні посередницькі завдання і критерії, необхідні для викликання кашлю. Подальші докази їх ролі в кашлі виходять з досліджень охолодження блукаючого нерва, який блокує кашель при температурах, які вибірково скасовують діяльність в мієлінових волокнах (включаючи RARи).

Повільно адаптуються рецептори розтягування (SAR)

SARи дуже чутливі до механічних силам, які виникають під час дихання. Активність SARов збільшується під час вдиху і пік діяльності припадає якраз на початку видиху. Таким чином, SARи вважаються аферентні волокнами, які беруть участь в рефлексі Герінга-Брейера, який закінчує вдих і починає видих, коли легкі досить наповнені. SARи відрізняються від RARов в деяких різновидах на основі потенціалу дії швидкості проведення, і у більшості їх видів відсутня адаптація до стійкої інфляції легких. SARи також можуть бути диференційно розподілені по всьому дихальних шляхах: вони з’являються для того щоб спочатку зробити обмеження у внутрілегочних дихальних шляхах. SARи також відрізняється від RARов тим, що по відношенню до рефлексам вони неактивні. Активація SARов закінчується в центральній частині пригніченням (через пригнічення) дихання і придушенням холинергических приводів в дихальні шляхи, що призводить до зниження активності діафрагмального нерва і зниження тонусу гладких м’язів дихальних шляхів за рахунок виведення холінергічної активності нерва. Сенсорні структури SAR припускають складне і різноманітне стану всередині стінок дихальних шляхів: більшість цих SARов знаходяться в периферичних дихальних шляхах (пов’язані з альвеолами і бронхіолами). Іноді дендритні клітини SARа пов’язані з бронхіальнимизалозами гладкими м’язами. SAR може полегшити кашель за допомогою центральної нервової система через активацію вторинних нейронів мозку і рефлекторного шляху SARа.

З-волокна

Більшість аферентних нервів іннервують дихальні шляхи і легені – це неміелінізірованние С-волокна. Вони багато в чому схожі на неміелінізірованние соматичні сенсорні нерви, що іннервують шкіру, скелетні м’язи, суглоби і кістки, які реагують на шкідливі хімічні та механічні подразники (так звані больові рецептори). На додаток до їх швидкості провідності (більше 2 м / с), блукаючі аферентні З-волокна дихальних шляхів відрізняються від RARов і SARов їх відносної нечутливістю до механічним подразненням і інфляції легких. Крім того, за спостереженнями, С-волокна відрізняються від SARов тим, що вони безпосередньо активуються брадикініном і капсаїцином, а не побічно через вплив на гладкі м’язи дихальних шляхів або судинну сітку. Крім того, простагландини Е2, адреналін, і аденозин, які по бронхолитическим дихальних шляхах можуть перешкоджати SAR-активації брадикинина і капсаїцин, насправді підвищують чутливість С-волокон до капсаїцину і брадикинину через прямий вплив на їх периферійні нервові закінчення.

Морфологічні дослідження на щурах і морських свинках показали, що аферентні З-волокна іннервують епітелій дихальних шляхів, а також інших ефекторних структур в стінці дихальних шляхів. С- волокна можуть синтезувати нейропептиди, які потім транспортуються в їх центральну і периферичну нервову систему. З-волокна, як правило, пасивні протягом дихального циклу, але активуються хімічними елементами, такими як капсаїцин, брадикінін, лимонна кислота, гіпертонічний сольовий розчин, і діоксид сірки (SO2). Рефлекторні реакції викликаються активацією С-волокон і включають в себе збільшення дихальних шляхів парасимпатичної нервової активності і хіміорефлексов, характеризуються апное (з наступним швидким поверхневим диханням), брадикардією і гіпотонією. Стимулятори С- волокон, такі як капсаїцин, брадикінін, SO2 і лимонна кислота викликають кашель у знаходяться у свідомості тварин і у людей, а капсаїцин (ефект десенсибілізації) усуває кашель у морських свинок, викликаний лимонною кислотою.

Наявність статевого відмінності в чутливості кашльового рефлексу пояснюється наглядом, що у жінок частіше, ніж у чоловіків, розвивається хронічний кашель.

Механічно кашель може бути розділений на три етапи

1. Фази вдиху: вдихання, яке генерує обсяг, необхідний для ефективного кашлю.

2. Фаза стиснення: закриття гортані в поєднанні зі скороченням м’язів грудної стінки, діафрагми і черевної стінки, що призводить до швидкого підвищення внутригрудного тиску.

3. Фаза видиху: голосова щілина відкривається, що призводить до видиху потоку повітря під високим тиском, що і створює звук кашлю. Відбувається велика стиснення дихальних шляхів. Сильні потоки повітря вибивають слиз з дихальних шляхів, що дозволяє очищати трахеобронхіальне дерево.

Специфічний вид кашлю залежить від місця і типу його стимуляції. Механічна стимуляція гортані призводить до негайного видиху (іноді це ще називають рефлекс видиху), це необхідно для захисту дихальних шляхів від аспірації; по відношенню до гортані дистальная стимуляція викликає більш помітну фазу вдиху, це потрібно для того, щоб згенерувати сильний потік повітря, необхідний для видалення подразника.

Під час енергійного кашлю, внутрішньо грудний тиск може досягати 300 мм рт.ст. і швидкість повітря, що видихається потоку повітря наближається до 800 кілометрів на годину.

Посилання на основну публікацію