Мозок є основним контролером частоти дихання. Він отримує вхід від датчиків, які визначають рівень кисню та вуглекислого газу в крові. PH крові - відображення відносної кислотності або лужності - також впливає на частоту дихання. Рівень активності та наявність наркотиків чи алкоголю - інші важливі фактори, що впливають на частоту дихання.
Центр ритмічності стовбура мозку
Дихання зазвичай відбувається поза вашим свідомим усвідомленням. Центр ритмічності в стовбурі мозку управляє цією функцією. Всередині цього центру знаходяться так звані I нервові клітини, які керують вдихом, і Е нервові клітини, які контролюють видих. I і E нервові клітини чергуються для координації ритмічної картини вдиху та видиху. Умови, що пошкоджують центр ритмічності, наприклад, удар мозку, часто катастрофічні, викликаючи зупинку дихання - припинення дихання.
Церебральний корковий ввід
Як знає кожен, хто коли-небудь видував свічку або займався йогою, ви можете добровільно контролювати своє дихання. Свідомий контроль над диханням знаходиться під керівництвом області мозку, відомої як кора головного мозку, яка контролює всі добровільні рухи м’язів. Інсульти в певних областях кори головного мозку та стани, що пригнічують рівень свідомості людини, можуть перешкоджати добровільному контролю дихання.
Вуглекислий газ у крові
Кількість вуглекислого газу в крові чинить сильний вплив на частоту дихання. Зі збільшенням рівня вашої активності ваші клітини - особливо клітини м’язів - виробляють підвищену кількість вуглекислого газу. Центр ритмічності в стовбурі мозку виявляє підвищений вуглекислий газ і збільшує частоту дихання для усунення надлишку. Легені виділяють вуглекислий газ у повітря під час видиху. Рівень вуглекислого газу в крові є критичним фактором контролю дихання під час сну.
Кисень крові
Вміст кисню в крові чинить вторинний вплив на частоту дихання. Зазвичай рівень кисню в крові становить від 80 до 100 мм рт. Частота дихання стимулюється, якщо вона опускається нижче 50. Рівень кисню в крові нижче 50 є вкрай низьким, тому цей контроль дихання має другорядне значення порівняно з іншими механізмами регуляції частоти дихання.
РН крові
Датчики, звані аортальним і сонним тілами, виявляють зміни рН крові. Легені та нирки спільно контролюють рН крові. Ненормально низький рівень крові підвищує частоту дихання. Швидке дихання виділяє підвищену кількість вуглекислого газу, головного визначального показника pH крові. Якщо надлишок вуглекислого газу виганяється при швидкому диханні - таке, як це відбувається при гіпервентиляції - ви можете відчути запаморочення або непритомність. Вдихання паперового пакета полегшує це відчуття, оскільки ви повторно вдихаєте вуглекислий газ, приводячи рівень крові в норму. Те, як швидко запаморочиться при гіпервентиляції, демонструє вишукану чутливість організму до різких змін рН крові та вмісту вуглекислого газу.
Наркотики та алкоголь
Деякі лікарські засоби, що відпускаються за рецептом, такі як наркотичні знеболюючі та заспокійливі засоби, і вуличний наркотичний героїн, можуть пригнічувати активність дихального центру ритмічності в стовбурі мозку. Такий же ефект має високий рівень алкоголю в крові. Людей з гострими отруєннями алкоголем часто потрібно госпіталізувати, щоб механічно підтримувати дихання. Наркотичні та алкогольні депресії частоти дихання можуть спричинити зупинку дихання, найчастішу причину смерті при отруєнні алкоголем та передозуванням наркотичних засобів.
