Vücudun dinlenme sırasındaki oksijen ihtiyacı ile çalışma sırasındaki oksijen ihtiyacı aynı değildir; bu nedenle değişen koşullara uyum sağlamak için nefes almanın sıklığı ve derinliği otomatik olarak değişmelidir. Kas çalışması sırasında kasların ve diğer dokuların oksijen tüketimi 4-5 kat artabilir. Nefes almak birçok kasın koordineli kasılmasını gerektirir; bu koordinasyon, beynin medulla oblongata adı verilen bölümlerinden birinde yer alan özel bir hücre grubu olan solunum merkezi tarafından gerçekleştirilir.
Bu merkezden diyaframa ve kaburgalar arası kaslara ritmik olarak impuls yaylım ateşi gönderilerek ilgili kasların her 4-5 saniyede bir düzenli ve koordineli kasılmasına neden olur. Normal şartlarda nefes hareketleri irademizin kontrolü dışında otomatik olarak gerçekleşir. Ancak diyaframa giden sinirler (frenik sinirler) ve kaburgalar arası kaslar kesildiğinde veya hasar gördüğünde (örneğin çocuk felcinde) solunum hareketleri anında durur.
Elbette kişi nefes almanın sıklığını ve derinliğini keyfi olarak değiştirebilir; Hatta bir süre hiç nefes alamayabilir ama ciddi bir zarara yol açacak kadar uzun süre nefesini tutamaz: Otomatik mekanizma devreye girerek nefes almaya neden olur. Doğal olarak şu soru ortaya çıkıyor: Solunum merkezi neden periyodik olarak impuls yaylım ateşi gönderiyor? Bir dizi deney sonucunda, eğer solunum merkezinin beynin diğer tüm bölgeleriyle olan bağlantıları kesilirse, yani duyu sinirleri ve beynin üst merkezlerinden gelen yollar kesilirse, solunum merkezinin sinyal gönderdiği ortaya çıktı. sürekli bir dürtü akışı ve nefes almayla ilgili kaslar kasılmış, kasılmış durumda kalır.
Böylece solunum merkezi kendi haline bırakılarak solunumla ilgili kasların tamamen kasılmasına neden olur. Ancak duyu sinirleri ya da beynin üst merkezlerinden gelen yollar sağlam kalırsa, solunum hareketleri normal şekilde gerçekleşmeye devam eder. Bu, normal nefes almanın, kas kasılmasına neden olan uyarıları göndermeyi durdurmak için solunum merkezinin periyodik olarak engellenmesini gerektirdiği anlamına gelir.
Daha sonraki deneyler, orta beyinde bulunan pnömotaksik merkezin (Şekil:, 268) solunum merkeziyle birlikte, solunum hızının düzenlenmesi için temel görevi gören "yankılanan dairesel bir yol" oluşturduğunu gösterdi.
Ayrıca nefes alma sırasında alveol duvarlarının gerilmesi, bu duvarlarda bulunan basınca duyarlı sinir hücrelerini uyarır ve bu hücreler beyne solunum merkezini engelleyen uyarılar göndererek nefes vermenin gerçekleşmesini sağlar. Solunum merkezi aynı zamanda diğer birçok sinir yolu üzerinden kendisine gelen uyarılar tarafından da uyarılır veya engellenir. Vücudun herhangi bir yerindeki şiddetli ağrı, nefes almada refleks artışına neden olur.
Ek olarak, gırtlak ve farenks mukozasında, tahriş edildiğinde solunum merkezine nefes almayı engelleyen dürtüler gönderen reseptörler vardır. Bunlar önemli güvenlik cihazlarıdır. Amonyak veya güçlü asit buharları gibi tahriş edici herhangi bir gaz solunum yoluna girdiğinde, solunum merkezine engelleyici uyarılar gönderen gırtlaktaki reseptörleri uyarır ve istemsiz olarak "nefesimizi keseriz"; Bu sayede zararlı madde akciğerlere nüfuz etmez.
Aynı şekilde, yiyecek yanlışlıkla gırtlağa girdiğinde, bu organın mukoza zarındaki reseptörleri tahriş ederek, bunların solunum merkezine önleyici uyarılar göndermesine neden olur. Nefes alma anında durur ve yiyecek, hassas epitelyuma zarar verebileceği akciğerlere girmez. Kas çalışması sırasında vücudun artan oksijen ihtiyacını karşılamak ve karbondioksit birikimini önlemek için nefes alma sıklığı ve derinliği artmalıdır.
Kandaki karbondioksit konsantrasyonu solunumu düzenleyen ana faktördür. Artan kömür içeriği