Regulace dýchání

Potřeba kyslíku v těle během odpočinku a během práce není stejná; proto se frekvence a hloubka dýchání musí automaticky měnit, aby se přizpůsobila měnícím se podmínkám. Během svalové práce se spotřeba kyslíku svaly a jinými tkáněmi může zvýšit 4-5krát. Dýchání vyžaduje koordinovanou kontrakci mnoha jednotlivých svalů; tuto koordinaci provádí dýchací centrum - speciální skupina buněk umístěná v jedné z částí mozku zvané medulla oblongata.

Z tohoto centra jsou rytmicky vysílány salvy impulsů do bránice a mezižeberních svalů, což způsobuje pravidelnou a koordinovanou kontrakci odpovídajících svalů každých 4-5 sekund. Za normálních podmínek dochází k dechovým pohybům automaticky, bez kontroly z naší vůle. Když se ale přeříznou nebo poškodí nervy směřující k bránici (brániční nervy) a mezižeberní svaly (například při dětské obrně), dýchací pohyby se okamžitě zastaví.

Frekvenci a hloubku dýchání si člověk samozřejmě může libovolně měnit; může dokonce nějakou dobu nedýchat vůbec, ale není schopen zadržet dech na tak dlouhou dobu, že by to způsobilo nějakou výraznou újmu: spustí se automatický mechanismus a způsobí nádech. Přirozeně vyvstává otázka: proč dechové centrum pravidelně vysílá salvy impulsů? Sérií experimentů bylo zjištěno, že pokud dojde k přerušení spojení dýchacího centra se všemi ostatními částmi mozku, tedy pokud dojde k přerušení smyslových nervů a drah přicházející z vyšších mozkových center, pak dýchací centrum vysílá nepřetržitý proud impulsů a svaly zapojené do dýchání, které se stáhly, zůstávají ve staženém stavu.

Dýchací centrum, které je ponecháno napospas, tak způsobí úplné stažení svalů zapojených do dýchání. Pokud však senzorické nervy nebo dráhy přicházející z vyšších mozkových center zůstanou nedotčeny, pak dýchací pohyby pokračují normálně. To znamená, že normální dýchání vyžaduje periodickou inhibici dechového centra, aby přestalo vysílat impulsy, které způsobují svalovou kontrakci.

Další experimenty ukázaly, že pneumotaxické centrum umístěné ve středním mozku (obr. :268) tvoří spolu s respiračním centrem „dozvukovou kruhovou dráhu“, která slouží jako základ pro regulaci dechové frekvence.

Navíc protahování stěn plicních sklípků při nádechu stimuluje nervové buňky citlivé na tlak umístěné v těchto stěnách a tyto buňky vysílají do mozku impulsy, které inhibují dýchací centrum, což vede k výdechu. Dýchací centrum je také stimulováno nebo inhibováno impulsy, které k němu přicházejí po mnoha dalších nervových drahách. Silná bolest v jakékoli části těla způsobuje reflexní zvýšení dýchání.

Kromě toho jsou ve sliznici hrtanu a hltanu receptory, které při podráždění vysílají impulsy do dýchacího centra, které inhibují dýchání. Jedná se o důležitá bezpečnostní zařízení. Když se jakýkoli dráždivý plyn, jako je čpavek nebo silné kyselé výpary, dostane do dýchacího traktu, stimuluje receptory v hrtanu, které vysílají inhibiční impulsy do dýchacího centra a my mimovolně „vyrážíme dech“; Díky tomu škodlivá látka nepronikne do plic.

Stejně tak, když se potrava náhodou dostane do hrtanu, podráždí receptory ve sliznici tohoto orgánu a způsobí, že vysílají inhibiční impulsy do dýchacího centra. Dýchání se okamžitě zastaví a jídlo se nedostane do plic, kde by mohlo poškodit jemný epitel. Při svalové práci se musí zvýšit frekvence a hloubka dýchání, aby se uspokojila zvýšená potřeba těla kyslíku a zabránilo se hromadění oxidu uhličitého.

Koncentrace oxidu uhličitého v krvi je hlavním faktorem regulujícím dýchání. Zvýšený obsah uhlí