Peraturan Pernafasan

Kebutuhan tubuh akan oksigen saat istirahat dan saat bekerja tidak sama; oleh karena itu, frekuensi dan kedalaman pernapasan harus berubah secara otomatis untuk beradaptasi dengan perubahan kondisi. Selama kerja otot, konsumsi oksigen oleh otot dan jaringan lain dapat meningkat 4-5 kali lipat. Pernapasan memerlukan kontraksi terkoordinasi dari banyak otot individu; koordinasi ini dilakukan oleh pusat pernapasan - sekelompok sel khusus yang terletak di salah satu bagian otak yang disebut medula oblongata.

Dari pusat ini, gelombang impuls dikirim secara ritmis ke diafragma dan otot interkostal, menyebabkan kontraksi teratur dan terkoordinasi dari otot-otot terkait setiap 4-5 detik. Dalam kondisi normal, gerakan pernafasan terjadi secara otomatis, tanpa kendali dari kemauan kita. Namun bila saraf yang menuju ke diafragma (saraf frenikus) dan otot interkostal terpotong atau rusak (misalnya pada kelumpuhan infantil), gerakan pernapasan segera terhenti.

Tentu saja, seseorang dapat mengubah frekuensi dan kedalaman pernapasan secara sewenang-wenang; dia bahkan mungkin tidak bernapas sama sekali selama beberapa waktu, tetapi dia tidak dapat menahan napas dalam waktu yang lama sehingga akan menimbulkan bahaya yang signifikan: mekanisme otomatis mulai bekerja dan menyebabkan penghirupan. Pertanyaan yang wajar muncul: mengapa pusat pernapasan secara berkala mengirimkan gelombang impuls? Melalui serangkaian percobaan, ditemukan bahwa jika hubungan pusat pernapasan dengan seluruh bagian otak lainnya terputus, yaitu jika saraf sensorik dan jalur yang berasal dari pusat otak yang lebih tinggi terputus, maka pusat pernapasan mengirimkan pesan. aliran impuls yang terus menerus dan otot-otot yang terlibat dalam pernapasan, setelah berkontraksi, tetap dalam keadaan berkontraksi.

Jadi, pusat pernapasan, jika dibiarkan sendiri, menyebabkan kontraksi total pada otot-otot yang terlibat dalam pernapasan. Namun, jika saraf sensorik atau jalur yang berasal dari pusat otak yang lebih tinggi tetap utuh, maka gerakan pernafasan akan terus terjadi secara normal. Artinya pernapasan normal memerlukan penghambatan pusat pernapasan secara berkala agar berhenti mengirimkan impuls yang menyebabkan kontraksi otot.

Eksperimen lebih lanjut menunjukkan bahwa pusat pneumotaksis, yang terletak di otak tengah (Gbr. :, 268), bersama dengan pusat pernapasan, membentuk “jalur melingkar bergema”, yang berfungsi sebagai dasar untuk mengatur laju pernapasan.

Selain itu, peregangan dinding alveoli selama inhalasi merangsang sel-sel saraf yang peka terhadap tekanan yang terletak di dinding ini, dan sel-sel ini mengirimkan impuls ke otak yang menghambat pusat pernapasan, yang menyebabkan pernafasan. Pusat pernapasan juga dirangsang atau dihambat oleh impuls yang datang melalui banyak jalur saraf lainnya. Nyeri hebat di bagian tubuh mana pun menyebabkan peningkatan refleks pernapasan.

Selain itu, pada selaput lendir laring dan faring terdapat reseptor yang bila teriritasi akan mengirimkan impuls ke pusat pernapasan sehingga menghambat pernapasan. Ini adalah perangkat keselamatan yang penting. Ketika gas yang mengiritasi, seperti amonia atau uap asam kuat, memasuki saluran pernapasan, hal itu merangsang reseptor di laring, yang mengirimkan impuls penghambatan ke pusat pernapasan, dan tanpa sadar kita “terkejut”; Berkat ini, zat berbahaya tidak menembus paru-paru.

Demikian pula, ketika makanan secara tidak sengaja masuk ke laring, hal itu mengiritasi reseptor di selaput lendir organ ini, menyebabkan reseptor mengirimkan impuls penghambatan ke pusat pernapasan. Pernapasan langsung berhenti, dan makanan tidak masuk ke paru-paru, sehingga dapat merusak epitel halus. Selama kerja otot, frekuensi dan kedalaman pernapasan harus ditingkatkan untuk memenuhi kebutuhan oksigen tubuh yang meningkat dan mencegah akumulasi karbon dioksida.

Konsentrasi karbon dioksida dalam darah merupakan faktor utama yang mengatur pernapasan. Peningkatan kandungan batubara