Regulace dýchání nazývaný proces řízení plicní ventilace, zaměřený na udržení dechových konstant vnitřního prostředí těla a přizpůsobení dýchání měnícím se podmínkám vnějšího i vnitřního prostředí.
V procesu regulace dýchání se jeho frekvence, hloubka, minutový objem a krevní oběh přizpůsobují měnícím se potřebám metabolismu a realizaci některých dalších tělesných funkcí (řeč, pláč, křik, kašel, polykání).
Již dříve bylo uvedeno, že spuštění každého dýchacího cyklu se provádí inspirační sekcí dýchacího centra, která vysílá proud do míchy az ní do inspiračních svalů. nervové vzruchy. Frekvence dechových cyklů je dána frekvencí vysílání nervových vzruchů. Hloubka dýchání neboli dechový objem je dán silou kontrakce dýchací svaly, který závisí na počtu nervových impulsů v samostatné řadě (balíčku) impulsů vyslaných dechovým centrem k zahájení dechového cyklu. Regulace frekvence, hloubky dýchání a ventilace plic tedy nakonec vede ke změnám v aktivitě neuronů dýchacího centra a jeho částí a je prováděna jedním z funkčních systémů těla.
Funkční systém regulace dýchání
Činnost funkčního respiračního regulačního systému směřuje k dosažení fin užitečný výsledek- udržování dechových konstant vnitřního prostředí těla na správné úrovni. Jeho zjednodušené schéma je na obr. 1. Tyto konstanty jsou napětí kyslíku v arteriální krev(p0 2), napětí v něm oxid uhličitý(рС0 2) a pH arteriální krve a mozkomíšního moku. Normální úroveň p0 2 arteriální krve s okysličením hemoglobinu 94-98 % je 95-100 mm Hg. Art., рС0 2 - 35-45 mm Hg. art., arteriální krevní plazma pH - 7,36-7,44 (v erytrocytech - 7,25-7,30), pH mozkomíšního moku - 7,35-7,40.
Rýže. 1. Schéma funkčního systému regulace napětí kyslíku, oxidu uhličitého a acidobazického stavu vnitřního prostředí: 1, 2, 3 - signalizace z extero-, intero- a proprioceptorů; MNHR - mechanismy neurohumorální regulace
Systém regulace dýchání tedy ovládá tři indikátory najednou. Tyto systémy se v kybernetice nazývají víceparametrické propojené řídicí systémy a jsou považovány za velmi složité. Hlavními strukturálními složkami funkčního respiračního regulačního systému jsou chemoreceptory, dýchací centrum, mechanismy neurohumorální regulace dýchání, exekutivní (efektorové) mechanismy. Přispívají k vlivu na složení plynu a pH, zpětnovazební mechanismy, kterými se posuzuje účinnost regulace dýchání (obr. 1).
Rýže. Nařízení vnější dýchání(za minutový objem dýchání) a - účinek pCO2 - hyperkapnický podnět, b - indikátor pH; c — pO2 — hypoxický podnět
Chemoreceptory, určené k hodnocení napětí kyslíku, oxidu uhličitého, pH arteriální krve a mozkomíšního moku, se nacházejí v cévách a v prodloužené míše. Posílají informace o složení plynu do dýchacích, vazomotorických center a dalších struktur centrály nervový systém. Zastoupeno je dýchací centrum různé skupiny neurony umístěné převážně v prodloužené míše a mostu. Některé z těchto neuronů mají schopnost spontánně se rytmicky vzrušovat a vytvářet proud eferentních nervových impulsů, které nastavují určitou frekvenci a hloubku dýchání. Aktivita neuronů v dýchacím centru je modulována tokem aferentních signálů vstupujících do dýchacího centra z chemoreceptorů a dalších receptorů těla, stejně jako z neuronů v kůře, limbických a dalších oblastech mozku. V důsledku toho se vytváří jiný vzorec aktivity neuronů dechového centra, přizpůsobující dýchání charakteru aktuální funkční aktivity a měnícím se metabolickým potřebám těla.
Stůl. Hlavní chemoreceptory
Efektorové tkáně a mechanismy v funkční systém regulace dýchání jsou dýchací svaly, zajišťující zevní dýchání, srdce, hladké myocyty stěn cév a průdušek, krev, mechanismy tvorby a zániku červených krvinek a hemoglobinu, nárazníkové systémy a mechanismy uvolňování kyselých popř alkalické produkty ledviny a gastrointestinální trakt, metabolismus v buňkách a tkáních. Efektivita adaptačních změn dýchání je hodnocena pomocí mechanismů zpětné vazby.
Úloha mozkové kůry v regulaci dýchání
Dýchání je jedním z vegetativní funkce, která má svévolnou regulaci. Každý člověk může libovolně měnit rytmus a hloubku dýchání, zadržovat určitý čas(od 20-60 do 240 s). Možnost dobrovolných změn dýchání ukazuje na regulační vliv kůry mozkové hemisféry pro tuto funkci.
Pomocí této metody byly získány jasné důkazy kortikální regulace dýchání podmíněné reflexy. Podmíněný dechový reflex se může vyvinout v reakci na jakýkoli vnější podnět, pokud je kombinován s nějakým nepodmíněným dechovým reflexem.
G.P. Conradi a Z.P. Babičky na as nepodmíněný podnět použitá inhalace směs plynů se zvýšeným obsahem oxidu uhličitého (zároveň se zvyšuje plicní ventilace). Inhalaci směsi předcházel zvuk metronomu po dobu 5-10s. Po
10-15 kombinací inhalace směsi a zvuku metronomu, jeden zvuk metronomu (bez vdechnutí směsi) způsobil zvýšení plicní ventilace.
Předstartovní změny dýchání u sportovců jsou také indikátorem jeho podmíněné reflexní regulace. Jeho význam v v tomto případě je přizpůsobit tělo zvýšené fyzická aktivita vyžadující zvýšenou výměnu plynu. Předstartovní změna (zvýšení) hloubky a frekvence dýchání (současně se změnou aktivity kardiovaskulárního systému) zajišťuje rychlejší dodání kyslíku do pracujících svalů a odstranění oxidu uhličitého z krve.
Regulace dýchání se u lidí zformovala v průběhu evoluce v souvislosti s utvářením řeči. Výslovnost se provádí při výdechu, proto, aby bylo možné mluvit, je nutné změnit hloubku a rytmus dýchání, díky čemuž lze dosáhnout recitace, zpěvu atd.
Regulace dýchání je přizpůsobení plicní ventilace potřebám těla. Regulace dýchání se provádí reflexně a zahrnuje několik mechanismů.
Nervová regulace
Hlavní roli má dýchací centrum, což je soubor buněk umístěných v různá oddělení centrální nervový systém a zajišťující koordinovaný rytmus činnost dýchacích svalů přizpůsobit dýchání změnám vnějšího a vnitřního prostředí těla.
Rýže. 2. Nervózní a humorální regulace dýchání
Dýchací centrum mozku je reprezentováno inspiračním centrem (skupina nervové buňky, řídící nádech), výdechové centrum (výdechové centrum) a pneumotaxické centrum, které reguluje práci inspiračního a výdechového centra. Centra nádechu a výdechu jsou umístěna v prodloužené míše a pneumotaxické centrum je v horní části mostu středního mozku.
Nervové vzruchy vznikající v inspiračním centru prodloužené míchy jsou přenášeny do podřízených motorických center míchy nebo motorických center vagu a obličejové nervy. Na normální dýchání Regulační impulsy z centra nádechu vstupují do mezižeberních svalů a bránice, způsobují jejich kontrakci, což vede ke zvětšení objemu hrudníku a proudění vzduchu do plic. Zvětšení objemu plic excituje strečové receptory umístěné ve stěnách plic, impulsy z nich putují podél dostředivých nervů do centra výdechu. Podráždění neuronů tohoto centra utlumí činnost neuronů inhalačního centra a zastaví se tok nervových vzruchů do dýchacích svalů. Mezižeberní svaly se uvolňují, objem hrudní dutiny se zmenšuje a vzduch z plic je vytlačován ven.
Hraje důležitou roli v regulaci dýchání, zejména při chování. Například hypotalamický účinek na dýchací centrum se projevuje aktivací dýchání při bolestivé stimulaci, při fyzické práci a při emočním vzrušení.
Činnost dechového centra ovlivňují i signály přicházející z horní dýchací trakt. Receptory v nosních průchodech jsou inervovány čichem a trigeminem lebeční nervy a jsou citliví na různé Chemikálie a také na mechanická dráždidla. Reakce na jejich stimulaci se pohybují od apnoe po kýchání. Faryngeální zóna je inervována větví glossofaryngeální nerv. Stimulace této oblasti způsobuje prudké nádechy. Receptory jsou umístěny v hrtanu a průdušnici odlišné typy reagující na chemické a mechanické podráždění. Jsou inervovány především větvemi bloudivý nerv. Jejich stimulace má různé účinky. Při nádechu přicházející proud vzduchu dráždí receptory nosní sliznice, impulsy z receptorů jsou posílány do mozku podél vláken trojklaného nervu a mají slabý inhibiční účinek na dýchací centrum.
Plíce mají tři typy receptorů inervovaných bloudivým nervem, tzv. plicní úsekové receptory.
Dýchání je také ovlivněno arteriálními receptory. Takže v tepnách a žilní systémy velký kruh mechanoreceptory jsou lokalizovány v krevním oběhu a při excitaci dochází k různým reakcím. Při zvýšení krevního tlaku se zvyšuje dráždění presorických receptorů karotického sinu a oblouku aorty, což je doprovázeno mírnou inhibicí činnosti dechového centra a snížením ventilace plic. Při snižování krevní tlak, v důsledku oslabení dráždění těchto receptorů se ventilace plic naopak zvyšuje.
Určitý význam při dýchání mají napínací proprioceptory, které leží ve svalech bránice, břišní stěny, mezižeberních svalech a také dráždivé receptory umístěné v epitelu a subepiteliální vrstvě všech dýchacích cest.
Adaptace dýchání na vnější prostředí a změny pozorované ve vnitřním prostředí těla jsou spojeny s různými nervovými informacemi vstupujícími do inhalačního centra, které jsou předběžně analyzovány v neuronech mostu mostu, středního a diencephalon, stejně jako v buňkách mozkové kůry.
Humorální regulace
Určující faktor ovlivňující úroveň dýchací pohyby v těle, slouží koncentrace oxidu uhličitého v krvi. Zvýšení obsahu CO zvyšuje dráždivost struktur respiračních a pneumotaxických center, což má za následek zvýšené dýchání. První nádech u novorozenců je také spojen se zvýšením koncentrace CO 2 v krvi po oddělení od pupeční šňůry. Koncentrace CO2 po dosažení prahové hodnoty aktivuje nervové struktury dýchacího centra a novorozenec začíná dýchat atmosférický vzduch.
Stimulující účinek vysoký obsah oxid uhličitý v krvi je způsoben nejen přímým působením na buňky dýchacího centra, ale také nepřímým reflexním působením na dechový rytmus z chemoreceptorů reflexogenních zón.
Existují dvě skupiny chemoreceptorů, které regulují dýchání: periferní (arteriální) a centrální (medulární). Arteriální chemoreceptory se nacházejí v karotických dutinách a aortálním oblouku. Jsou umístěny ve zvláštních malých tělíscích, hojně zásobených arteriální krví.
Většina Důležité Karotidové chemoreceptory pomáhají regulovat dýchání. Aortální chemoreceptory mají malý vliv na dýchání, podílejí se především na regulaci krevního oběhu.
Chemoreceptory karotických a aortálních tělísek citlivě reagují na pokles hladiny kyslíku v krvi vysíláním aferentních signálů. Aferentní vlivy chemoreceptorů se navíc zvyšují se zvýšením obsahu oxidu uhličitého a koncentrací vodíkových iontů v arteriální krvi.
Funkční aktivita chemoreceptorů je pod kontrolou nervového systému. Při podráždění efektorových parasympatických vláken se tedy snižuje citlivost chemoreceptorů a při podráždění sympatických se zvyšuje. Jsou to chemoreceptory, které signalizují dýchacímu centru o hladinách kyslíku a oxidu uhličitého v krvi. Centrální chemoreceptory jsou umístěny v prodloužené míše. Reagují na změny pH mozkomíšního moku. Centrální chemoreceptory působí na činnost dechového centra silněji než periferní.
K udržení složení plynu v alveolách (odstranění oxidu uhličitého a nasávání vzduchu obsahujícího dostatečné množství kyslíku) je nutná ventilace alveolárního vzduchu. Dosahuje se dechovými pohyby: střídavým nádechem a výdechem. Samotné plíce nemohou pumpovat ani vytlačovat vzduch z alveol. Pouze pasivně sledují změnu objemu hrudní dutiny vlivem podtlaku v pleurální dutině. Schéma dýchacích pohybů je na Obr. 5.9.
Rýže. 5.9.
Na inhalovat bránice se pohybuje dolů a tlačí orgány pryč břišní dutina a mezižeberní svaly zvedají hrudník nahoru, dopředu a do stran. Objem hrudní dutiny se zvětšuje a plíce následují toto zvětšení, protože plyny obsažené v plicích je tlačí směrem k parietální pleura. V důsledku toho tlak uvnitř plicních alveolů klesá a do alveol se dostává vnější vzduch.
Výdech začíná uvolněním mezižeberních svalů. Pod vlivem gravitace hrudní stěna klesá a bránice stoupá, jak tlačí břišní stěna vnitřní orgány dutiny břišní a svým objemem zvedají bránici. Objem hrudní dutiny se zmenšuje, plíce jsou stlačeny, tlak vzduchu v alveolech je vyšší než atmosférický tlak a část z něj vychází ven. To vše se děje při klidném dýchání. Na hluboký nádech a výdechu se aktivují další svaly.
Nervová regulace dýchání
Dýchací centrum se nachází v prodloužené míše. Skládá se z nádechových a výdechových center, která regulují činnost dýchacích svalů. Kolaps plicních sklípků, ke kterému dochází při výdechu, reflexně aktivuje centrum nádechu a rozšíření plicních sklípků reflexně aktivuje centrum výdechu – dechové centrum tak funguje neustále a rytmicky. Automatičnost dýchacího centra je dána zvláštnostmi metabolismu v jeho neuronech. Impulzy vznikající v dechovém centru podél odstředivých nervů se dostávají do dýchacích svalů, způsobují jejich kontrakci a v důsledku toho poskytují nádech.
Zvláštní význam v regulaci dýchání mají impulsy vycházející z receptorů dýchacích svalů a z receptorů samotných plic. Hloubka nádechu a výdechu do značné míry závisí na jejich charakteru. Fyziologický mechanismus regulace dýchání je postavena na principu zpětné vazby: při nádechu se plíce natahují a v receptorech umístěných ve stěnách plic vzniká vzruch, který se dostává do dechového centra podél dostředivých vláken bloudivého nervu a inhibuje činnost n. vagus. neurony inhalačního centra, zatímco v centru výdechu dochází k reverznímu indukčnímu mechanismu excitace. Výsledkem je uvolnění dýchacích svalů, hrudní koš klesá a dochází k výdechu. Stejným mechanismem stimuluje výdech nádech.
Když zadržíte dech, svaly nádechu a výdechu se stahují současně, v důsledku čehož jsou hrudník a bránice drženy v jedné poloze. Práci dýchacích center ovlivňují i další centra, včetně těch, která se nacházejí v mozkové kůře. Díky jejich vlivu můžete vědomě měnit rytmus svého dechu, zadržovat jej a ovládat dech při mluvení nebo zpěvu.
Při dráždění břišních orgánů, receptorů cévy, kůže, receptory dýchacích cest, reflexně se mění dýchání. Při vdechování čpavku tak dochází k podráždění receptorů sliznice nosohltanu, což způsobuje aktivaci aktu dýchání a při vysoké koncentraci par reflexní zadržení dechu. Do stejné skupiny reflexů patří kýchání a kašel - ochranné reflexy, které slouží k odstranění cizích částic, které se dostaly do dýchacího traktu.
Humorální regulace dýchání
Na svalová práce Oxidační procesy se zintenzivňují, což vede ke zvýšení hladiny oxidu uhličitého v krvi. Nadbytek oxidu uhličitého zvyšuje činnost dechového centra, dýchání se prohlubuje a je častější. V důsledku intenzivního dýchání dochází k doplnění nedostatku kyslíku a odstranění přebytečného oxidu uhličitého. Sníží-li se koncentrace oxidu uhličitého v krvi, činnost dýchacího centra je inhibována a dochází k nedobrovolnému zadržení dechu. Díky nervové a humorální regulaci je koncentrace oxidu uhličitého a kyslíku v krvi udržována na určité úrovni za jakýchkoli podmínek.
V Lidské tělo všechny životní procesy jsou regulovány. Příroda poskytuje dva mechanismy, které se k tomuto účelu používají – nervový a humorální. S jejich pomocí se reguluje dýchání.
Dýchání je životně důležitý proces v našem těle. zajišťuje výměnu CO2 a O2 mezi tělem a vnějším životní prostředí. Tato funkce je regulována četnými neurony centrálního nervového systému, které se nacházejí v několika částech mozku a jsou spojeny do obecného konceptu „respiračního centra“. Je ovlivňováno nervovými a humorálními podněty a samotná funkce dýchání se přizpůsobuje podmínkám prostředí, které se neustále mění.
Nervová regulace dýchání
Struktury, které jsou prostě nezbytné pro vznik dechových rytmů, byly poprvé nalezeny v roce Jeho zničení vede k zástavě dýchání. Na regulaci dýchání se přímo podílí mozková kůra. Proto je dýchací centrum v neustálé činnosti. Vznikají v něm rytmické vzruchy a zaznamenává se rytmická aktivita. Dále jsou impulsy z centra přenášeny do dýchacích svalů a bránice pomocí odstředivých neuronů. Takto v těle střídáme výdech a nádech. Při podráždění bolesti, podráždění cévních receptorů nebo podráždění orgánů umístěných v dutině břišní dochází ke změně dýchání zcela reflexně.
Pokud tedy vdechnete páry amoniaku, budou podrážděny receptory sliznice nosohltanu, což může vést k reflexnímu zpoždění dýchacího procesu. Jedná se o obranu těla, která zabraňuje pronikání škodlivých plynů do plic. K regulaci dýchání dochází, když nervové impulsy přicházejí z dýchacích svalů a receptorů umístěných v samotných plicích. Na těchto impulsech závisí hloubka výdechu a nádechu.
Regulace dýchání také pomáhá tělu přizpůsobit se změnám prostředí, například zadržováním dechu může člověk samostatně měnit jeho rytmus a hloubku. U sportovců je to právě vliv mozkové kůry, který vysvětluje předzávodní změny dýchání, jeho zvýšení a prohloubení před startem soutěží.
Humorální regulace dýchání.
Dýchací centrum je ovlivněno svým chemickým složením, konkrétně složením plynů. Oxid uhličitý, který se hromadí v krvi, dráždí receptory v cévách přivádějících krev do hlavy a na základě reflexů stimuluje dýchací centrum. Další produkty s zvýšená kyselost které vstupují do krve, například kyselina mléčná. Jeho obsah se zvyšuje v krvi při svalové práci. Tato reakce dechového centra na změnu stavu těla vlivem vnějšího prostředí nastává okamžitě, v řádu sekund. Možná se tak naše tělo obává o stav našeho zdraví a varuje před budoucím nebo nadcházejícím nebezpečím. Humorální regulace může být právem nazývána nejstarší formou interakce mezi našimi orgány a buňkami.
Také mnoho nezbytných funkcí v našem těle je regulováno hormony. Tito jsou vysoce aktivní a tak potřebné pro tělo látky produkované žlázami vnitřní sekrece. Sekreční buňky žláz přicházejí svým povrchem do kontaktu se stěnami cév. To je důvod, proč hormony rychle pronikají do krve. Jejich účinek na organismus je významný.
Jak vidíme, nervová i humorální regulace ano velká důležitost pro celé tělo, nejen pro dýchací systém.
Humorální regulace dýchání se provádí změnou dráždivosti dýchacího centra pod vlivem chemických podnětů nebo biologicky účinné látky vstupující do krve. Zvýšení parciálního tlaku oxidu uhličitého v krvi (hyperkapnie) zvyšuje dráždivost dýchacího centra. Pokud se tedy obsah CO 2 v krvi zvýší o 0,2 %, pak se plicní ventilace zvýší o 200 %.
Při hyperventilaci parciální tlak CO2 padá do krve. Výsledkem je snížení účinnosti dýchání a plicní ventilace. Prudký pokles parciálního tlaku CO 2 v krvi, pozorovaný při dobrovolné hyperventilaci, vede k dočasné zástavě dechu (apnoe).
Excitabilita dýchacího centra se zvyšuje s posuny pH krve způsobenými akumulací přebytečných iontů H+. Hyperventilace pozorovaná v tomto případě se normalizuje acidobazická rovnováha odstraněním přebytečného oxidu uhličitého. Koncentrace H+ iontů klesá. Stimulační účinek oxidu uhličitého a iontů H + na dechové centrum je realizován prostřednictvím chemoreceptorů ležících v blízkosti dechového centra (na ventrolaterálním povrchu medulla oblongata, na výstupu n. hypoglossus).
Nedostatek kyslíku v krvi způsobuje zvýšené dýchání reflexně, přes chemoreceptory sinokarotidní zóny, aorty a dalších cév. Samotné dýchací centrum je vůči nedostatku kyslíku prakticky imunní. Vzhledem k omezenému vlivu nedostatku kyslíku na dýchací centrum u lidí může být podceňován. nebezpečné následky. Náhlá ztráta vědomí je typickým důsledkem tohoto podceňování. Pomalu se rozvíjející hypoxie zapíná výkonnější regulátory dýchání – produkty intersticiálního metabolismu, které se disociují na ionty. Přebytek H + iontů způsobuje zvýšenou plicní ventilaci, než hypoxie dosáhne alarmujících rozměrů.
"Fyziologie člověka", N.A. Fomin
Dýchání je nepřetržitý biologický proces výměny plynů mezi tělem a vnější prostředí. Při dýchání přechází vzdušný kyslík do krve a oxid uhličitý vznikající v těle se odstraňuje vydechovaným vzduchem. Dýchání se dělí na vnější (plicní) a vnitřní (tkáňové). Mezilehlý článek mezi nimi - přenos plynů krví - nám umožňuje mluvit dýchací funkce krev. Lidské dýchání...
Elastická odolnost plicní tkáně její natažení vdechovaným vzduchem závisí nejen na elastických strukturách plic. Je to také kvůli povrchovému napětí alveolů a přítomnosti surfaktantu, což je faktor, který snižuje povrchové napětí. Tato látka bohatá na fosfolipidy a lipoproteiny se tvoří v buňkách alveolárního epitelu. Surfaktant zabraňuje kolapsu plic při výdechu a povrchové napětí alveolárních stěn zabraňuje nadměrnému natahování plic...
Plicní ventilace v klidu je 5 - 6 dm3. Při svalové práci se zvyšuje na 100 dm3 nebo více za minutu. Nejvyšší hodnoty plicní ventilace (až 150 dm3/min) lze získat s libovolně hlubokou a zrychlené dýchání(maximální plicní ventilace). Při zevním dýchání dochází k výměně plynů mezi alveolárním vzduchem a krví. Výměna plynů v...
Regulace dýchání
Dýchací centrum- jedná se o soubor neuronů, které zajišťují činnost dýchacího aparátu a jeho přizpůsobení měnícím se podmínkám vnějšího i vnitřního prostředí. Tyto neurony se nacházejí v mícha, prodloužená mícha, pons A kůra velký mozek . Hlavní neurony se nacházejí v medulla oblongata . Nastavují rytmus a hloubku dýchání a vysílají impulsy do motorických neuronů míchy, které řídí kontrakci dýchacích svalů. Dýchací centrum je oboustranné a skládá se ze dvou funkčních částí: nádechového centra a výdechového centra. Neurony mostu a kůry mozkových hemisfér řídí činnost nádechových a výdechových neuronů. Funkce dýchacího centra studoval v roce 1885 N. A. Mislavsky. Při řezání mozku mezi prodlouženou míchou a mícha Mezi mostem a prodlouženou míchou dochází k úplnému zastavení dýchání; Poškození inspiračních a exspiračních neuronů prodloužené míchy přestává dýchat.
Dýchací centrum je velmi citlivé na přebytek oxidu uhličitého, který je jeho hlavním přirozeným původcem. V tomto případě přebytek CO2 působí na respirační neurony přímo (prostřednictvím krve a mozkomíšního moku a reflexně (prostřednictvím chemoreceptorů krevních cév a prodloužené míchy).
Dýchací centrum je neustále ve stavu aktivity, protože v něm automaticky vznikají vzruchové impulsy.
Reflexní (nervová) regulace dýchání
Přibližně každé 4 sekundy jdou nervové impulsy z dýchacího centra prodloužené míchy do inspiračních svalů, což nutí hrudník zvednout se a bránici snížit. Díky tomu dochází k inhalaci. Výdech v klidu je spontánní: hrudník klesá pod vlivem gravitace. Pouze když hluboké dýchání zapne se výdechové centrum, které nutí pracovat svaly provádějící hluboký výdech.
Práci dýchacích center ovlivňují i vyšší dýchací centra umístěná v mozkové kůře. Díky jejich vlivu se při mluvení a zpěvu mění dýchání; Během cvičení je také možné vědomě měnit rytmus dýchání.
Takové ochranné reflexy jako kýchání A kašel. Podráždění receptorů nosní sliznice prachem nebo nepříjemně zapáchající látkou způsobuje proudění nervových vzruchů v medulla a odtud do svalů. To vede k zástavě dechu a uzavření glottis. Poté začíná intenzivní (nucený) výdech. Tlak vzduchu se zvyšuje a přichází okamžik, kdy silou prorazí uzavřené hlasivky. Proud vzduchu je nasměrován do nosu, člověk kýchne, vzduch se uvolní a tím se odstraní hlen, který brání dýchání.
Totéž se děje při kašli, pouze proud vzduchu při výdechu vychází ústy. Příčinou kašle může být podráždění průdušek, průdušnice, hrtanu nebo plicní membrány – pohrudnice.
Intenzita dýchání se mění nejen při fyzické aktivitě, ale také v závislosti na emoční stav osoba. Při vzrušení se dýchání stává přerušovaným, pro člověka je obtížné mluvit, když je naštvaný, je hlučný a častý. Příjemné emoce mohou být doprovázeny snížením intenzity dýchání („Poslouchal se zatajeným dechem“). Při smíchu dochází k přerušovanému otevírání glottis při výdechu při pláči dochází ke křečovitým pohybům; hlasivky Při výdechu se při nádechu přidávají podobné pohyby (vzlyky).
Při vstupu studená voda dýchání se zastaví při nádechu. Biologický význam tohoto reflexu spočívá v tom, že snižuje odpařování vody z povrchu plic, a tedy i ztráty tepla spojené s vypařováním. Dýchání se zastaví jen na pár sekund, ale během této doby se tělo stihne přizpůsobit novým teplotním podmínkám.
Humorální regulace dýchání
Při svalové práci se zintenzivňují oxidační procesy a následně se uvolňuje více oxidu uhličitého. Krev s přebytkem oxidu uhličitého se dostává do dýchacího centra a dráždí ho, zvyšuje se vzrušivost: člověk začíná hlouběji dýchat. Přebytečný oxid uhličitý se odstraní, nedostatek kyslíku se doplní, tzn. děje se humorální regulace: Oxid uhličitý přímo ovlivňuje dýchací centrum prostřednictvím krve.
Oxid uhličitý působí na dýchací centrum a reflexně dráždí receptory ve stěnách tepen, kterými je krev posílána do mozku.
Sníží-li se koncentrace oxidu uhličitého v krvi, snižuje se i práce dýchacího centra a na krátkou dobu dochází k dýchání. Když se obsah CO 2 v krvi vrátí do normálu, dýchání se spontánně obnoví.
Díky regulaci dýchání se za jakýchkoli podmínek udržuje koncentrace oxidu uhličitého a kyslíku v krvi na určité úrovni.
Stálost poměru těchto plynů pro mozek je obzvláště důležitá: také skvělý obsah kyslík v krvi způsobuje křeče mozkových cév, což vede k kyslíkové hladovění. To mimochodem vysvětluje, proč obyvatelé měst, kteří jdou do lesa nebo do přírody, mohou zpočátku pociťovat závratě, bolest hlavy a další nepříjemné stavy. Jak si zvyknete na nové prostředí, tyto nepohodlí složit.
Frekvenci mimovolního dýchání určuje dechové centrum. Dobrovolná regulace dýchání při řeči, zpěvu, dechová cvičení provádí mozková kůra.
Humorální regulace dýchání nastává vlivem oxidu uhličitého na dýchací centrum: než aktivnější práciČím více oxidu uhličitého je uvolňováno tkáněmi a tím intenzivnější je plicní dýchání.
