2) отделении моста от продолговатого мозга
3) двусторонней перерезке блуждающих нервов
4) отделении головного мозга от спинного на уровне нижних шейных сегментов
Ритм дыхания формируется прежде всего в нейронных сетях продолговатого мозга, включая пре-Бётцингеровский комплекс, дорсальную и вентральную дыхательные группы. Импульсы от этих центров спускаются по бульбоспинальным путям к мотонейронам диафрагмального нерва в сегментах C3–C5 и к мотонейронам грудного отдела, иннервирующим межрёберные мышцы. Поэтому для сохранения автоматического дыхания необходима непрерывная связь продолговатого мозга с верхнешейными и грудными сегментами спинного мозга.
При отделении головного мозга от спинного на уровне верхних шейных сегментов нисходящие дыхательные импульсы не достигают ядер диафрагмального нерва и грудных мотонейронов. Спинальные мотонейроны при этом могут оставаться анатомически сохранными, но лишаются центральной ритмической активации, что приводит к апноэ и полной остановке сокращений основных дыхательных мышц. Спинной мозг не содержит самостоятельного генератора дыхательного ритма, способного компенсировать разрыв связи с продолговатым мозгом.
Разобщение моста и продолговатого мозга обычно не прекращает дыхание, поскольку основной генератор ритма расположен в продолговатом мозге; изменяются частота, глубина и фазовая структура дыхания. Двусторонняя ваготомия устраняет афферентную импульсацию от лёгочных рецепторов и нарушает рефлекторную регуляцию, включая рефлекс Геринга—Брейера, но не выключает медуллярный генератор. При повреждении на уровне нижних шейных сегментов, ниже C3–C5, диафрагма может продолжать сокращаться, тогда как межрёберные мышцы парализуются.
| Условие | Сохраняющаяся структура или функция | Изменение дыхания | Механизм и диагностический признак |
|---|---|---|---|
| Интактная связь продолговатого мозга со спинным | Медуллярные дыхательные центры, бульбоспинальные пути, мотонейроны C3–C5 и грудных сегментов | Сохранение регулярного автоматического дыхания | Центральный ритм передаётся к диафрагме и межрёберным мышцам |
| Перерыв на уровне верхних шейных сегментов, выше C3 | Дыхательные центры продолговатого мозга сохранены, но изолированы от спинного мозга | Полное апноэ, прекращение сокращений дыхательных мышц | Разрыв всех нисходящих путей к диафрагмальному и грудным мотонейронам |
| Отделение моста от продолговатого мозга | Продолговаточный генератор дыхательного ритма | Дыхание сохраняется, но становится нерегулярным или изменяет фазовую структуру | Утрата понтинной модуляции; возможен апнейстический тип дыхания |
| Двусторонняя перерезка блуждающих нервов | Медуллярный генератор и двигательные пути к дыхательным мышцам | Дыхание сохраняется, изменяются частота и глубина вдоха | Выпадение афферентации от лёгких и рефлекса Геринга—Брейера |
| Перерыв в нижних шейных сегментах ниже C5 | Диафрагмальные мотонейроны и их связь с продолговатым мозгом | Сохраняется диафрагмальное дыхание, утрачиваются движения межрёберных мышц | Нисходящие импульсы достигают сегментов C3–C5, но не грудного отдела |
| Поражение сегментов C3–C5 или диафрагмального нерва | Медуллярный генератор может быть сохранён, но нарушен эфферентный путь к диафрагме | Парез или паралич диафрагмы, выраженная дыхательная недостаточность | Утрата иннервации главной инспираторной мышцы; степень зависит от распространённости поражения |
Локализация нарушения дыхания определяется сопоставлением состояния центрального ритма, диафрагмальной активности и движений грудной клетки. Сохранение дыхания после ваготомии или понтинного разобщения подтверждает автономность продолговаточного генератора. Высокое шейное повреждение требует немедленной искусственной вентиляции лёгких, поскольку самостоятельная вентиляция прекращается. При более низком поражении возможность дыхания зависит прежде всего от сохранности сегментов C3–C5 и диафрагмального нерва.