Ademhalingsregulatie

De zuurstofbehoefte van het lichaam tijdens rust en tijdens werk is niet hetzelfde; daarom moeten de frequentie en diepte van de ademhaling automatisch veranderen om zich aan te passen aan veranderende omstandigheden. Tijdens spierarbeid kan het zuurstofverbruik door spieren en andere weefsels 4-5 keer toenemen. Ademen vereist een gecoördineerde samentrekking van veel individuele spieren; deze coördinatie wordt uitgevoerd door het ademhalingscentrum - een speciale groep cellen die zich in een van de delen van de hersenen bevindt, de medulla oblongata.

Vanuit dit centrum worden impulsen ritmisch naar het middenrif en de intercostale spieren gestuurd, waardoor elke 4-5 seconden een regelmatige en gecoördineerde samentrekking van de overeenkomstige spieren ontstaat. Onder normale omstandigheden vinden ademhalingsbewegingen automatisch plaats, zonder controle van onze wil. Maar wanneer de zenuwen die naar het middenrif gaan (phrenische zenuwen) en de intercostale spieren worden doorgesneden of beschadigd (bijvoorbeeld bij kinderverlamming), stoppen de ademhalingsbewegingen onmiddellijk.

Natuurlijk kan een persoon de frequentie en diepte van de ademhaling willekeurig veranderen; Het kan zijn dat hij een tijdje helemaal niet ademt, maar hij kan zijn adem niet zo lang inhouden dat dit aanzienlijke schade zou veroorzaken: het automatische mechanisme komt in actie en veroorzaakt inademing. De vraag rijst natuurlijk: waarom stuurt het ademhalingscentrum periodiek salvo's van impulsen? Door een reeks experimenten werd ontdekt dat als de verbindingen van het ademhalingscentrum met alle andere delen van de hersenen worden onderbroken, dat wil zeggen als de sensorische zenuwen en paden die uit de hogere hersencentra komen, worden doorgesneden, het ademhalingscentrum signalen uitzendt. een continue stroom van impulsen en de spieren die betrokken zijn bij de ademhaling blijven, nadat ze zijn samengetrokken, in een samengetrokken staat.

Het ademhalingscentrum veroorzaakt dus, als het aan zijn lot wordt overgelaten, een volledige samentrekking van de spieren die betrokken zijn bij de ademhaling. Als echter de sensorische zenuwen of de paden die uit de hogere hersencentra komen intact blijven, blijven de ademhalingsbewegingen normaal plaatsvinden. Dit betekent dat normale ademhaling periodieke remming van het ademhalingscentrum vereist, zodat het stopt met het verzenden van impulsen die spiercontractie veroorzaken.

Verdere experimenten toonden aan dat het pneumotactische centrum, gelegen in de middenhersenen (Fig.:, 268), samen met het ademhalingscentrum een ​​“weergalmend cirkelvormig pad” vormt, dat dient als basis voor het reguleren van de ademhalingsfrequentie.

Bovendien stimuleert het strekken van de wanden van de longblaasjes tijdens het inademen de drukgevoelige zenuwcellen die zich in deze wanden bevinden, en deze cellen sturen impulsen naar de hersenen die het ademhalingscentrum remmen, wat leidt tot uitademing. Het ademhalingscentrum wordt ook gestimuleerd of geremd door impulsen die er langs vele andere zenuwbanen naartoe komen. Ernstige pijn in welk deel van het lichaam dan ook veroorzaakt een reflexmatige toename van de ademhaling.

Bovendien bevinden zich in het slijmvlies van het strottenhoofd en de keelholte receptoren die, bij irritatie, impulsen naar het ademhalingscentrum sturen die de ademhaling belemmeren. Dit zijn belangrijke veiligheidsvoorzieningen. Wanneer een irriterend gas, zoals ammoniak of sterke zuurdampen, de luchtwegen binnendringt, stimuleert het de receptoren in het strottenhoofd, die remmende impulsen naar het ademhalingscentrum sturen, en we ‘benemen onwillekeurig onze adem’; Hierdoor dringt de schadelijke stof niet door in de longen.

Op dezelfde manier, wanneer voedsel per ongeluk het strottenhoofd binnendringt, irriteert het de receptoren in het slijmvlies van dit orgaan, waardoor ze remmende impulsen naar het ademhalingscentrum sturen. De ademhaling stopt onmiddellijk en het voedsel komt niet in de longen terecht, waar het het delicate epitheel zou kunnen beschadigen. Tijdens spierarbeid moeten de frequentie en diepte van de ademhaling toenemen om aan de toegenomen behoefte van het lichaam aan zuurstof te voldoen en de ophoping van kooldioxide te voorkomen.

De concentratie kooldioxide in het bloed is de belangrijkste factor die de ademhaling reguleert. Verhoogd steenkoolgehalte