الآليات التي تتحكم في التنفس هي جزء من نظام منسوج بشكل معقد. والغازان الرئيسيان المتورطان في التنفس هما الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. في الأشخاص الأصحاء ، يتحكم التنفس في المقام الأول بمستوى ثاني أكسيد الكربون المذاب في الدم. وهذا ما يسمى محرك التنفس للتنفس.
الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون
يتم إنشاء ثاني أكسيد الكربون كمنتج فادح للاستقلاب الخلوي الطبيعي. يتم نقله من الأنسجة إلى خلايا الدم الحمراء ، حيث يتم نقله إلى الرئتين. تم العثور على حوالي 10 في المئة من ثاني أكسيد الكربون الذائبة في دمك. تعرف كمية الضغط التي تمارسها ثاني أكسيد الكربون المذابة في الدم بالضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون ، أو pCO2 ، وفقًا لجامعة كنتاكي الشرقية. في الأشخاص الأصحاء ، المستوى الطبيعي لـ pCO2 هو 35 ملم إلى 45 ملم من الزئبق ، حسب أورلاندو للرعاية الصحية الإقليمية.
تنفس
يتم التحكم في التنفس بواسطة جزء من الدماغ يسمى النخاع. الكذب على جانبي النخاع هي مستقبلات كيميائية تتحسس التغيرات في مستوى الـ pCO2 في الدم. عندما يصبح مستوى pCO2 مرتفعاً أو منخفضاً للغاية ، ترسل المستقبلات الكيميائية إشارات إلى مركز الشهيق داخل النخاع لزيادة التنفس أو إبطائه. تلعب مستقبلات كيميائية في الشريان الأورطي والشرايين السباتية دورًا أقل في التنفس أيضًا عن طريق الكشف عن التغيرات في مستويات الأكسجين ودرجة الحموضة في الدم ، وفقًا لجامعة ولاية تينيسي الشرقية.
تحفيز التنفس
يتم تحفيز التنفس من خلال مستويات عالية من الـ pCO2 في دمك. السبب الرئيسي لمستويات pCO2 عالية هو نقص التهوية. الالتهاب الرئوي ، انخماص ، استرواح الصدر ، الصمة الرئوية ، إصابة الصدر ، الاكتئاب العصبي المركزي وفشل عضلات الجهاز التنفسي هي من بين العديد من أسباب نقص التهوية. عندما تنقص ، لا يتم تسليم كمية كافية من الأكسجين إلى الرئتين ويبدأ ثاني أكسيد الكربون في البناء. يستجيب الأشخاص الأصحاء لهذا الوضع عن طريق التنفس بشكل أسرع وأعمق لإزالة ثاني أكسيد الكربون الزائد من الدم.
تثبيط التنفس
مستويات منخفضة من pCO2 في الدم تعمل على تقليل التنفس. انخفاض مستويات pCO2 في الجسم هي نتيجة لفرط التنفس. قد يحدث هذا من القلق ، ونوبات الهلع ، وبعض الأدوية ، والألم ، والالتهابات ، وآفات الجهاز العصبي المركزي ، والحمل ، والمنشطات أو زيادة هرمون الغدة الدرقية. يسبب Hyperventilation إزالة كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون من الجسم ، مما يؤدي إلى انخفاض في pCO2 في الدم. يمكن تصحيح هذه المشكلة عن طريق أخذ الأنفاس البطيء أو عن طريق التنفس في كيس ورقي ، وفقًا لشركة Orlando Regional Healthcare.
محرك الأكسجين للتنفس
عادة ، يتم التحكم في الجهاز التنفسي بمقدار PCO2 في الدم. ومع ذلك ، في الارتفاعات العالية حيث يكون توتر الأكسجين منخفضًا أو في الأشخاص المصابين بمرض انسداد رئوي مزمن ، يصبح محرك الأكسجين للتنفس مفضلاً. في هؤلاء الأشخاص ، تؤدي المستويات العالية المزمنة لـ pCO2 إلى أن تصبح المستقبلات الكيميائية أقل حساسيةً لـ pCO2 وأكثر حساسية للضغط الجزئي للأكسجين ، أو pO2. مع انخفاض مستويات الأكسجين في الجسم ، توفر المستقبلات الكيميائية pO2 محركا لتنفس الأوكسجين للتنفس ، مما يعني أن محركها التنفسي يحفزه انخفاض مستويات الأكسجين ، وليس بمستويات عالية من ثاني أكسيد الكربون في الظروف العادية ، وفقا لجامعة ولاية تينيسي الشرقية. .
