Aivot ovat ensisijainen hengitysnopeuden säädin. Se vastaanottaa antureita, jotka havaitsevat veren happi- ja hiilidioksiditasot. Veren pH - sen suhteellisen happamuuden tai emäksisyyden heijastus - vaikuttaa myös hengitysnopeuteen. Aktiivisuus ja huumeiden tai alkoholin läsnäolo ovat muut tärkeät tekijät, jotka vaikuttavat hengitysnopeuteen.
Aivorungon rytmisyyskeskus
Hengitys tapahtuu yleensä tietoisen tietoisuuden ulkopuolella. Aivorungon rytmisyyskeskus ohjaa tätä toimintoa. Tämän keskuksen sisällä ovat ns. I-hermosolut, jotka säätelevät inspiraatiota, ja E-hermosolut, jotka kontrolloivat uloshengitystä. I- ja E-hermosolut vuorottelevat koordinoidakseen sisäänhengityksen ja uloshengityksen rytmistä mallia. Rytmisyyskeskusta vaurioittavat olosuhteet, kuten aivorinta, ovat usein katastrofaalisia, aiheuttaen hengityksen pysähtymisen - hengityksen lopettamisen.
Aivokuoren sisääntulo
Kuten kuka tahansa, joka on koskaan puhallut kynttilän tai harjoittanut joogaa, tietää, voit hallita vapaaehtoisesti hengitystäsi. Hengityksen tietoinen hallinta tapahtuu aivokuoren nimeltä aivoalueelta, joka ohjaa kaikkia vapaaehtoisia lihaksen liikkeitä. Aivohalvauksen tietyillä aivokuoren alueilla ja tilanteet, jotka alentavat ihmisen tajunnan tasoa, voivat häiritä vapaaehtoista hengityksen hallintaa.
Veren hiilidioksidi
Hiilidioksidin määrä veressä vaikuttaa voimakkaasti hengitysnopeuteen. Kun aktiivisuustasosi nousee, solut - etenkin lihassolut - tuottavat lisääntyneitä määriä hiilidioksidia. Aivorungon rytmisyyskeskus havaitsee lisääntyneen hiilidioksidin ja lisää hengitysnopeutta ylimäärän poistamiseksi. Keuhkot vapauttavat hiilidioksidia ilmaan uloshengityksen aikana. Veren hiilidioksiditaso on kriittinen tekijä hengityksen hallitsmisessa unen aikana.
Veren happi
Veren happipitoisuudella on sekundaarinen vaikutus hengitysnopeuteen. Normaalisti veren happitaso on 80 - 100 mmHg. Hengitysnopeutta stimuloidaan, jos se laskee alle 50. Veren happipitoisuus alle 50 on erittäin alhainen, minkä vuoksi tällä hengityskontrollilla on toissijainen merkitys verrattuna muihin hengitysnopeuden säätelymekanismeihin.
Veren pH
Aortan ja kaulavaltimon kappaleiksi kutsutut anturit havaitsevat veren pH: n muutokset. Keuhkot ja munuaiset kontrolloivat yhdessä veren pH: ta. Epänormaalin matala veren pH lisää hengitysnopeutta. Nopea hengitys vapauttaa lisääntyneitä määriä hiilidioksidia, joka on veren pH: n tärkein tekijä. Jos liiallinen hiilidioksidi erittyy nopean hengityksen kautta - kuten tapahtuu hyperventilaatiossa -, sinulla voi olla huimaus tai pyörtyminen. Hengittäminen paperipussiin lievittää tätä tunnetta, koska hengität uudelleen hiilidioksidia palauttamalla veren taso normaaliksi. Se, kuinka nopeasti huimaat hyperventilaatiosta, osoittaa kehon herkkyyden veren pH: n ja hiilidioksidipitoisuuden äkillisille muutoksille.
Huumeet ja alkoholi
Tietyt reseptilääkkeet, kuten huumausaineiden kipulääkkeet ja sedatiivit, ja katulääke heroiini voivat heikentää aivorungon hengitysrytmiikkakeskuksen toimintaa. Korkealla veren alkoholipitoisuudella on sama vaikutus. Ihmiset, joilla on akuutti alkoholimyrkytys, on usein sijoitettava sairaalaan hengityksen mekaanisen tukemiseksi. Huumeiden ja alkoholin aiheuttama hengitysnopeuden lasku voi aiheuttaa hengityksen pysähtymisen, yleisin kuolinsyy alkoholimyrkytysten ja huumeiden yliannostuksen yhteydessä.
