Регуляция дыхания


Открывание и закрывание дыхалец и регуляция дыхательных движений осуществляются нервными центрами, получающими сигналы об уровне углекислого газа и кислорода в тканях от специальных сенсорных механизмов. Ниже перечислены наиболее важные и интересные явления, связанные с регуляцией дыхания.

  1. Непосредственная нервная регуляция дыхательных движений осуществляется сегментарными ганглиями вентральной нервной цепочки. Каждый ганглий контролирует движения только своего собственного сегмента, и, таким образом, в этой ситуации каждый сегмент функционирует как самостоятельная единица.
  2. Существует модулирующий, или координирующий, центр, регулирующий ритмические движения всех или нескольких сегментов. Механизм действия этого центра и его ганглионарный состав пока точно не установлены, хотя известно, что в нем участвуют грудные и иногда некоторые брюшные ганглии.
  3. В периоды покоя дыхательные движения прекращаются совсем, а дыхальца закрываются. У некоторых насекомых такая реакция наблюдается и в условиях избытка кислорода.
  4. Практически любое внешнее раздражение нервной системы (зрительное, тактильное и так далее) вызывает или усиливает дыхательную активность.
  5. Дыхание усиливается также под влиянием различных внутренних химических стимулов. У большинства насекомых дыхательный нервный центр стимулируется при повышении кислотности в его рецептивных тканях, что может быть вызвано высокой концентрацией либо углекислого газа, либо кислых метаболитов, которые накапливаются в отсутствие кислорода. Раздражение дыхательного нервного центра вызывает движения дыхалец и мышц, контролирующих вентиляционные движения насекомого. У тараканов дыхательная активность повышается при высокой концентрации углекислого газа. У личинок комаров углекислота быстро диффундирует из тела в окружающую воду и поэтому редко накапливается в больших количествах; по-видимому, именно накопление кислых метаболитов заставляет личинок комаров всплывать к поверхности воды для захватывания воздуха.
  6. У многих малоподвижных насекомых, или у насекомых, находящихся в покое, удаление углекислого газа носит характер циклического выброса. Эти выбросы могут продолжаться от одной минуты через каждые 2-3 минуты до 30 минут через 24 часа. Механизм и значение таких выбросов пока неизвестны.