Какво определя дихателния ритъм в тялото?

Дихателният ритъм в организма се определя от сложно взаимодействие на няколко фактора, включително:

1. Генератори на централни респираторни модели:

Основният контрол на дихателния ритъм се упражнява от специализирани групи неврони в мозъчния ствол, известни като генератори на централни респираторни модели (CRPG). Тези неврони са разположени в продълговатия мозък и моста. CRPG генерират и координират основния ритъм на дишане.

2. Хеморецептори:

Хеморецепторите са сензорни рецептори, които са чувствителни към промените в химичния състав на кръвта и цереброспиналната течност. Има два вида хеморецептори, участващи в контрола на дишането:

а. Периферни хеморецептори:

Периферните хеморецептори са разположени в каротидните тела, които са малки групи от клетки, разположени близо до каротидните артерии на шията, и аортните тела, които са разположени близо до аортната дъга в гръдния кош. Тези хеморецептори усещат промени в парциалното налягане на кислорода (PaO2), парциалното налягане на въглеродния диоксид (PaCO2) и pH на кръвта. Когато PaO2 намалее, PaCO2 се увеличи или рН спадне, периферните хеморецептори изпращат сигнали до респираторните центрове в мозъчния ствол, което води до увеличаване на дихателната честота и дълбочина.

б. Централни хеморецептори:

Централните хеморецептори са разположени в продълговатия мозък, близо до CRPG. Те реагират предимно на промени в PaCO2 и pH на цереброспиналната течност. Когато PaCO2 се повиши или pH се понижи, централните хеморецептори стимулират дихателните центрове, което води до повишена дихателна активност.

3. Механорецептори:

Белодробните рецептори за разтягане са механорецептори, разположени в дихателните пътища и белодробните тъкани. Те усещат промени в белодробния обем и съпротивлението на дихателните пътища. Когато белите дробове се надуят по време на вдишване, рецепторите за разтягане изпращат сигнали до мозъчния ствол, инхибирайки дихателните центрове и водещи до издишване. Този рефлекс е известен като рефлекс на Херинг-Бройер.

4. Висши мозъчни центрове:

Висшите мозъчни центрове, включително мозъчната кора и лимбичната система, също могат да повлияят на дихателния ритъм. Доброволният контрол на дишането, като задържане на дъха или поемане на дълбока въздишка, се осъществява чрез тези по-високи области на мозъка. Емоциите и стресът също могат да повлияят на дихателните модели.

Дихателният ритъм е динамичен процес, който е резултат от интегрирането на сигнали от хеморецептори, механорецептори и висши мозъчни центрове, под контрола на централните генератори на респираторни модели. Това сложно взаимодействие гарантира, че тялото поддържа подходяща вентилация, за да отговори на метаболитните нужди и доставката на кислород към тъканите, като същевременно елиминира въглеродния диоксид.