Mechanizmy kontrolujące oddychanie są częścią misternie tkanego układu. Dwa główne gazy zaangażowane w oddychanie to tlen i dwutlenek węgla. U zdrowych ludzi oddychanie jest kontrolowane przede wszystkim przez poziom dwutlenku węgla rozpuszczonego we krwi. Nazywa się to oddychaniem.
Częściowe ciśnienie dwutlenku węgla
Dwutlenek węgla powstaje jako produkt uboczny normalnego metabolizmu komórkowego. Jest transportowany z tkanek do czerwonych krwinek, gdzie jest przenoszony do płuc. Około 10 procent dwutlenku węgla znajduje się we krwi. Ciśnienie wywierane przez dwutlenek węgla rozpuszczony we krwi jest znane jako ciśnienie cząstkowe dwutlenku węgla lub pCO2, według Eastern Kentucky University. U zdrowych ludzi normalny poziom pCO2 wynosi od 35 mm do 45 mm rtęci, mówi Orlando Regional Healthcare.
Oddychanie
Oddychanie jest kontrolowane przez część mózgu zwaną rdzeniem. Po obu stronach rdzenia znajdują się chemoreceptory, które wyczuwają zmiany poziomu pCO2 we krwi. Kiedy poziom pCO2 staje się zbyt wysoki lub zbyt niski, chemoreceptory wysyłają sygnały do ośrodka wdechowego w rdzeniu, aby przyspieszyć lub spowolnić. Według East Tennessee State University chemoreceptory w tętnicach aorty i tętnicach szyjnych odgrywają również mniejszą rolę w oddychaniu, wykrywając zmiany w poziomach tlenu i pH krwi.
Stymulacja oddychania
Oddychanie jest stymulowane przez wysoki poziom pCO2 we krwi. Główną przyczyną wysokich poziomów pCO2 jest hipowentylacja. Zapalenie płuc, niedodma, odma opłucnowa, zator płucny, uszkodzenie klatki piersiowej, depresja ośrodkowego układu nerwowego i niewydolność mięśni oddechowych należą do wielu przyczyn hipowentylacji. Podczas hipowentylacji odpowiednia ilość tlenu nie jest dostarczana do płuc i dwutlenek węgla zaczyna się gromadzić. Zdrowi ludzie reagują na tę sytuację, oddychając szybciej i głębiej, aby usunąć nadmiar dwutlenku węgla z krwi.
Hamowanie oddychania
Niski poziom pCO2 we krwi wpływa na zmniejszenie oddychania. Obniżone poziomy pCO2 w organizmie są wynikiem hiperwentylacji. Może to być spowodowane lękiem, atakami paniki, niektórymi lekami, bólem, infekcjami, zmianami w centralnym układzie nerwowym, ciążą, stymulantami lub nadmiarem hormonu tarczycy. Hiperwentylacja powoduje usuwanie nadmiernych ilości dwutlenku węgla z organizmu, co powoduje spadek pCO2 we krwi. Ten problem można rozwiązać, biorąc wolne oddechy lub wdychając papierową torbę, zgodnie z Orlando Regional Healthcare.
Hipoksyczny dysk do oddychania
Zwykle napędem oddechowym steruje ilość pCO2 we krwi. Jednak na dużych wysokościach, gdzie napięcie tlenu jest niskie lub u osób z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc, niedotlenienie staje się preferowane. U tych osób chronicznie wysoki poziom pCO2 powoduje, że chemoreceptory stają się mniej wrażliwe na pCO2 i bardziej wrażliwe na częściowe ciśnienie tlenu lub pO2. Zgodnie ze spadkiem poziomu tlenu w ciele chemoreceptory pO2 zapewniają hipoksyczny napęd oddychania, co oznacza, że ich oddechowy oddech jest stymulowany przez niski poziom tlenu, a nie przez wysoki poziom dwutlenku węgla w normalnych warunkach, zgodnie z East Tennessee State University.
