Légzésszabályozás

A szervezet oxigénigénye pihenés és munka közben nem egyforma; ezért a légzés gyakoriságának és mélységének automatikusan meg kell változnia, hogy alkalmazkodjon a változó körülményekhez. Izommunka során az izmok és más szövetek oxigénfogyasztása 4-5-szörösére nőhet. A légzéshez számos egyéni izom összehangolt összehúzódása szükséges; ezt a koordinációt a légzőközpont végzi - egy speciális sejtcsoport, amely az agy egyik részében található, az úgynevezett medulla oblongata.

Ebből a központból az impulzusok ütemesen röpködnek a rekeszizomba és a bordaközi izmokhoz, ami a megfelelő izmok szabályos és összehangolt összehúzódását okozza 4-5 másodpercenként. Normál körülmények között a légzési mozgások automatikusan, akaratunk irányítása nélkül történnek. De amikor a rekeszizomba (frénidegek) és a bordaközi izmokhoz vezető idegek elvágódnak vagy megsérülnek (például csecsemőkori bénulás esetén), a légzési mozgások azonnal leállnak.

Természetesen az ember önkényesen megváltoztathatja a légzés gyakoriságát és mélységét; Lehet, hogy egy ideig egyáltalán nem lélegzik, de nem tudja olyan sokáig visszatartani a lélegzetét, hogy az jelentős károkat okozzon: az automatikus mechanizmus működésbe lép, és belégzést okoz. Természetesen felmerül a kérdés: miért küld a légzőközpont időszakonként impulzusokat? Kísérletsorozattal azt találták, hogy ha a légzőközpont és az agy összes többi részével fennálló kapcsolat megszakad, vagyis ha a magasabb agyi központokból érkező érzőidegek és pályák megszakadnak, akkor a légzőközpont folyamatos impulzusáradat és a légzésben részt vevő izmok összehúzódása után összehúzódott állapotban maradnak.

Így a magára hagyott légzőközpont a légzésben részt vevő izmok teljes összehúzódását idézi elő. Ha azonban akár az érzőidegek, akár a magasabb agyi központokból érkező utak érintetlenek maradnak, akkor a légzőmozgások továbbra is normálisan zajlanak. Ez azt jelenti, hogy a normál légzéshez a légzőközpont időszakos gátlására van szükség, hogy az ne küldjön impulzusokat, amelyek izomösszehúzódást okoznak.

További kísérletek kimutatták, hogy a középagyban elhelyezkedő pneumotaxiás központ (268. ábra) a légzőközponttal együtt „visszhangzó körpályát” alkot, amely a légzésszám szabályozásának alapjául szolgál.

Ráadásul az alveolusok falának belélegzés közbeni nyújtása stimulálja az ezekben a falakban elhelyezkedő nyomásérzékeny idegsejteket, és ezek a sejtek olyan impulzusokat küldenek az agyba, amelyek gátolják a légzőközpontot, ami kilégzéshez vezet. A légzőközpontot sok más idegpályán érkező impulzusok is stimulálják vagy gátolják. A test bármely részén jelentkező súlyos fájdalom a légzés reflexszerű növekedését okozza.

Ezenkívül a gége és a garat nyálkahártyájában olyan receptorok találhatók, amelyek irritáció esetén impulzusokat küldenek a légzőközpontba, amelyek gátolják a légzést. Ezek fontos biztonsági berendezések. Bármilyen irritáló gáz, például ammónia vagy erős savgőz bejutása a légutakba, serkenti a gége receptorait, amelyek gátló impulzusokat küldenek a légzőközpontba, és önkéntelenül is „elakad a lélegzetünk”; Ennek köszönhetően a káros anyag nem hatol be a tüdőbe.

Ugyanígy, amikor az étel véletlenül a gégebe kerül, irritálja ennek a szervnek a nyálkahártyájában lévő receptorokat, amitől gátló impulzusokat küldenek a légzőközpontba. A légzés azonnal leáll, és az étel nem jut be a tüdőbe, ahol károsíthatja az érzékeny hámot. Az izommunka során a légzés gyakoriságának és mélységének növelése szükséges, hogy kielégítse a szervezet megnövekedett oxigénigényét, és megakadályozza a szén-dioxid felhalmozódását.

A szén-dioxid koncentrációja a vérben a légzést szabályozó fő tényező. Megnövekedett széntartalom