Мозг является основным регулятором частоты дыхания. Он получает данные от датчиков, которые определяют уровень кислорода и углекислого газа в крови. PH крови - отражение ее относительной кислотности или щелочности - также влияет на частоту дыхания. Уровень активности и наличие наркотиков или алкоголя являются другими важными факторами, которые влияют на частоту дыхания.
Центр ритмичности мозга
Дыхание обычно происходит за пределами вашего осознания. Центр ритмичности в стволе мозга управляет этой функцией. В этом центре находятся так называемые нервные клетки, которые контролируют вдох, и нервные клетки, контролирующие выдох. Нервные клетки I и E чередуются, чтобы согласовать ритмический характер вдоха и выдоха. Условия, которые повреждают центр ритмики, такие как удар ствола мозга, часто являются катастрофическими, вызывая остановку дыхания - прекращение дыхания.
Церебральный корковый ввод
Любой, кто когда-либо зажигал свечу или занимался йогой, знает, что вы можете добровольно контролировать свое дыхание. Сознательный контроль дыхания находится под управлением области мозга, известной как кора головного мозга, которая контролирует все произвольные движения мышц. Инсульты в определенных областях коры головного мозга и состояния, которые снижают уровень сознания человека, могут мешать добровольному контролю дыхания.
Диоксид углерода в крови
Количество углекислого газа в крови оказывает сильное влияние на частоту дыхания. По мере повышения уровня вашей активности ваши клетки - особенно клетки мышц - вырабатывают повышенное количество углекислого газа. Центр ритмичности в стволе мозга обнаруживает повышенное содержание углекислого газа и увеличивает частоту дыхания, чтобы устранить избыток. Легкие выделяют углекислый газ в воздух во время выдоха. Уровень углекислого газа в крови является критическим фактором контроля дыхания во время сна.
Кислород крови
Содержание кислорода в крови оказывает вторичное влияние на частоту дыхания. Обычно уровень кислорода в крови составляет от 80 до 100 мм рт. Частота дыхания стимулируется, если она падает ниже 50. Уровень кислорода в крови ниже 50 чрезвычайно низок, поэтому этот контроль дыхания имеет второстепенное значение по сравнению с другими механизмами регуляции частоты дыхания.
PH крови
Датчики, называемые аортальным и каротидным телами, обнаруживают изменения рН крови. Легкие и почки совместно контролируют pH крови. Аномально низкий рН крови увеличивает частоту дыхания. Быстрое дыхание высвобождает повышенное количество углекислого газа, основной детерминант рН крови. Если из-за учащенного дыхания вырабатывается избыток углекислого газа, например, если у вас гипервентиляция, вы можете почувствовать головокружение или обморок. Вдыхание в бумажный пакет смягчает это чувство, потому что вы вдыхаете углекислый газ, приводя уровень крови в норму. То, как быстро у вас кружится голова от гипервентиляции, демонстрирует исключительную чувствительность организма к внезапным изменениям рН крови и содержания углекислого газа.
Наркотики и алкоголь
Некоторые отпускаемые по рецепту лекарства, такие как наркотические обезболивающие и успокаивающие средства, а также уличный наркотик, героин, могут подавлять деятельность центра дыхательной ритмики в стволе мозга. Высокий уровень алкоголя в крови имеет тот же эффект. Люди с острым алкогольным отравлением часто должны быть госпитализированы, чтобы механически поддержать свое дыхание. Связанное с наркотиками и алкоголем снижение частоты дыхания может привести к остановке дыхания, самой распространенной причине смерти при отравлении алкоголем и передозировке наркотических средств.
