Jak funguje mozek s dýchacím systémem?
1. Dýchací centrum: V mozku, konkrétně v prodloužené míše, se nachází dýchací centrum. Toto centrum řídí rytmus a hloubku dýchání. Neurony v této oblasti vysílají signály do bránice a mezižeberních svalů, což způsobuje jejich kontrakci a relaxaci.
2. Regulace dýchání: Dýchací centrum přijímá vstup z různých senzorů v těle k regulaci dýchání. Tyto senzory monitorují hladiny oxidu uhličitého v krvi (prostřednictvím chemoreceptorů v karotických a aortálních tělech) a také hladiny kyslíku v krvi (prostřednictvím chemoreceptorů v prodloužené míše).
3. Nervová kontrola: Mozek vysílá signály přes brániční nerv do bránice, čímž zahajuje inspiraci (nádech). Mezižeberní nervy přenášejí signály z míchy do mezižeberních svalů mezi žebry, což usnadňuje expanzi hrudní dutiny během nádechu.
4. Mechanismy zpětné vazby: Dýchací centrum nepřetržitě monitoruje účinnost dýchání a provádí potřebné úpravy. Pokud se hladina oxidu uhličitého zvýší nebo hladina kyslíku klesne, dýchací centrum zvýší rychlost a hloubku dýchání, aby to kompenzovalo. Podobně, pokud se zvýší hladina kyslíku nebo klesne hladina oxidu uhličitého, může dýchací centrum zpomalit dechovou frekvenci.
5. Dobrovolná kontrola: Zatímco dýchání je z velké části nedobrovolný proces, mozek také umožňuje určitou míru dobrovolné kontroly nad dýcháním. To je důležité při činnostech, jako je zpěv, hra na dechové nástroje nebo zadržování dechu.
6. Cyklus spánek-probuzení: Cyklus spánku a bdění mozku také ovlivňuje dýchací systém. Během spánku se dechová frekvence obecně snižuje a vzorce dýchání se mohou měnit, například během spánku s rychlým pohybem očí (REM).
Celkově spletitá komunikace mozku s dýchacím systémem zajišťuje, že tělo má nepřetržitý přísun kyslíku pro buněčné procesy a zároveň účinně odstraňuje oxid uhličitý, který hraje zásadní roli při zachování života.
