الآليات التي تتحكم في التنفس هي جزء من نظام منسوج بشكل معقد. الغازان الرئيسيان المشتركان في التنفس هما الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. في الأشخاص الأصحاء ، يتم التحكم في التنفس بشكل أساسي بمستوى ثاني أكسيد الكربون المذاب في الدم. وهذا ما يسمى محرك التنفس للتنفس.
الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون
يتم إنشاء ثاني أكسيد الكربون كمنتج للنفايات من الأيض الخلوي الطبيعي. يتم نقلها من الأنسجة إلى خلايا الدم الحمراء ، حيث يتم نقلها إلى الرئتين. تم العثور على حوالي 10 في المئة من ثاني أكسيد الكربون المذاب في دمك. تُعرف كمية الضغط التي تمارسها ثاني أكسيد الكربون المذاب في الدم باسم الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون ، أو pCO2 ، وفقًا لجامعة كنتاكي الشرقية. بالنسبة للأشخاص الأصحاء ، فإن المستوى الطبيعي ل pCO2 يتراوح بين 35 و 45 ملم من الزئبق ، كما تقول أورلاندو الإقليمية للرعاية الصحية.
تنفس
يتم التحكم في التنفس عن طريق قسم من الدماغ يسمى النخاع. الكذب على جانبي النخاع هم مستقبِلات كيميائية تستشعر التغيرات في مستوى pCO2 في الدم. عندما يصبح مستوى pCO2 مرتفعًا جدًا أو منخفضًا جدًا ، ترسل المستقبلات الكيميائية إشارات إلى مركز الإلهام داخل النخاع لزيادة التنفس أو إبطاء التنفس. تلعب المستقبِلات الكيميائية في الشريان الأورطي والشريان السباتي أيضًا دورًا أقل في التنفس عن طريق اكتشاف التغيرات في مستويات الأكسجين ودرجة الحموضة في الدم ، وفقًا لجامعة ولاية تينيسي الشرقية.
تحفيز التنفس
يتم تحفيز التنفس عن طريق مستويات عالية من pCO2 في دمك. السبب الرئيسي لمستويات عالية من pCO2 هو نقص التهوية. الالتهاب الرئوي ، انخماص ، استرواح الصدر ، انسداد رئوي ، إصابة في الصدر ، اكتئاب الجهاز العصبي المركزي وفشل عضلات الجهاز التنفسي هي من بين العديد من أسباب نقص التهوية. عند نقص التهوية ، لا يتم توصيل كمية كافية من الأكسجين إلى الرئتين ويبدأ ثاني أكسيد الكربون في التراكم. يستجيب الأشخاص الأصحاء لهذا الموقف عن طريق التنفس بشكل أسرع وأعمق لإزالة ثاني أكسيد الكربون الزائد من الدم.
تثبيط التنفس
مستويات منخفضة من PCO2 في دمك تعمل على تقليل التنفس. تنقص مستويات ثاني أكسيد الكربون في الجسم نتيجة لفرط التنفس. قد يحدث هذا من القلق ، نوبات الهلع ، بعض الأدوية ، الألم ، الالتهابات ، آفات الجهاز العصبي المركزي ، الحمل ، المنشطات أو هرمون الغدة الدرقية الزائد. يؤدي فرط التنفس إلى إزالة كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون من الجسم ، مما يؤدي إلى انخفاض في ثاني أكسيد الكربون في دمك. يمكن تصحيح هذه المشكلة عن طريق أخذ أنفاس بطيئة أو عن طريق التنفس في كيس ورقي ، وفقًا لـ Orlando Regional Healthcare.
حملة نقص الأوكسجين للتنفس
عادة ، يتم التحكم في محرك التنفس من خلال كمية pCO2 في دمك. ومع ذلك ، في المناطق المرتفعة حيث يكون توتر الأكسجين منخفضًا أو عند الأشخاص المصابين بمرض الانسداد الرئوي المزمن ، يصبح الدافع الأكسجين للتنفس مفضلًا. في هؤلاء الأشخاص ، تسبب المستويات العالية المزمنة من pCO2 أن تصبح المستقبِلات الكيميائية أقل حساسية ل pCO2 وأكثر حساسية للضغط الجزئي للأكسجين ، أو pO2. مع انخفاض مستويات الأكسجين في الجسم ، توفر المستقبلات الكيميائية للـ pO2 دافع الأكسجين للتنفس ، مما يعني أن الدافع التنفسي يتم تحفيزه من خلال انخفاض مستويات الأكسجين ، وليس عن طريق مستويات عالية من ثاني أكسيد الكربون في الظروف العادية ، وفقًا لجامعة شرق تينيسي الحكومية.
