Biologia

Oddychanie jest rytmicznym, niezależnym od woli procesem regulowanym przez ośrodki oddechowe w pniu mózgu. Grupa neuronów w rdzeniu przedłużonym reguluje podstawowy rytm oddechowy. Neurony te, tworzące ośrodek wdechu, wysyłają impulsy do rdzenia kręgowego oraz do neuronów ruchowych unerwiających przeponę i mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne, powodując ich skurcz. Po paru sekundach neurony te stają się nieaktywne, mięśnie są w stanie rozkurczu - następuje wydech. Ośrodki oddechowe w moście pomagają sterować przejściem od wdechu do wydechu. Te ośrodki mogą pobudzać lub hamować ośrodki oddechowe w rdzeniu przedłużonym. Cykl aktywności i nieaktywności powtarza się. W czasie spoczynku oddychamy ok. 14 razy na minutę. Przedawkowanie pewnych leków, np. barbituranów, osłabia ośrodki oddechowe i może nawet spowodować zatrzymanie oddychania. Podstawowy rytm oddychania zmienia się w zależności od potrzeb organizmu. Gra w tenisa stwarza większe zapotrzebowanie na tlen niż np. uczenie się biologii. Podczas wysiłku fizycznego zwiększa się tempo oddychania komórkowego, ilość powstającego dwutlenku węgla jest większa. Organizm musi się go pozbyć, zwiększając wentylację. Stężenie dwutlenku węgla jest najważniejszym czynnikiem chemicznym regulującym tempo oddychania. Wyspecjalizowane zakończenia nerwów, tzw. chemoreceptory, znajdujące się w rdzeniu przedłużonym, w kłębkach aortalnych łuku aorty i kłębkach szyjnych tętnic szyjnych są bardzo wrażliwe na zmiany stężenia dwutlenku węgla w krwi tętniczej. Podrażnione, wysyłają impulsy do ośrodków oddechowych, które przyśpieszają tempo oddychania. Chemoreceptory w kłębkach aortalnych i kłębkach szyjnych są również wrażliwe na zmiany w koncentracji jonów wodorowych, stężenie tlenu, a także na poziom dwutlenku węgla.