Дыхание

Как мозг контролирует дыхание

Часть ствола мозга, называемая продолговатым мозгом, контролирует дыхание. Группы нейронов в продолговатом мозге сообщают дыхательным мышцам, когда вдыхать, когда дышать быстрее, а когда дышать медленнее.

Ствол мозга измеряет, сколько углекислого газа в крови человека. Если углекислого газа слишком много, мозговой мозг говорит телу дышать быстрее. Это помогает человеку выдыхать дополнительное количество углекислого газа. Как только количество углекислого газа в крови снова станет нормальным, спинной мозг говорит телу дышать медленнее.

Организм также измеряет количество кислорода в крови. Если в крови не хватает кислорода, спинной мозг подсказывает организму быстрее дышать, принимать больше кислорода. Как только в крови будет достаточно кислорода, спинной мозг скажет телу дышать медленнее.

продолговатый продолговатый мозг (красный)

Дыхательные мышцы

Для того чтобы человек мог дышать, определенные мышцы должны сокращаться (напрягаться) и расслабляться в нужное время. Специальные группы нейронов в спинном мозге сообщают этим дышащим мышцам, когда сжиматься (что заставляет человека вдыхать) и когда расслабляться (что заставляет человека выдыхать). Существует несколько основных групп мышц, которые контролируют дыхание.

Диафрагма

Диафрагма - это главная мышца, которая контролирует дыхание. Это листок мышцы, который проходит по дну грудной клетки. Когда диафрагма расслаблена, она имеет форму купола (как полукруг). Когда спинной мозг говорит диафрагме заставить тело дышать, диафрагма тянет вниз и выпрямляется. Это создает больше места внутри грудной клетки и больше места для того, чтобы легкие наполнились воздухом. Воздух поступает в легкие (это вдыхание). Когда наступает время выдоха, диафрагма снова расслабляется, и воздух покидает легкие.

Около 60% - 70% способности человека дышать поступает из диафрагмы.

Диафрагма управляется специальным набором нервов, называемым френическими нервами. Медулла сообщает диафрагме, когда контрактировать, посылая сообщения через френичные нервы. Так как диафрагма так важна для дыхания, то зенистые нервы очень хорошо защищены в организме. Они находятся в самой верхней части спинногомозга, рядом с шеей.

Интеркосталлы (реберные мышцы)

Межреберные мышцы проходят между каждым ребром. Когда человеку необходимо вдохнуть, эти мышцы сжимаются и тянут ребра вверх. Это создает больше места внутри груди для заполнения легких.

Когда человек отдыхает, около 30%-40% его способности дышать поступает из межреберных мышц.

Межреберные мышцы контролируются межреберными нервами. Нервный мозг сообщает межреберье, когда нужно сжиматься, посылая сообщения через эти нервы. Нервы межреберья не так хорошо защищены, как френические. Межреберные нервы проходят вдоль грудного отдела позвоночника (который находится в верхней и средней части спины) и соединяются с межреберными мышцами. Это означает, что если человек повредит грудной отдел позвоночника, он не сможет использовать свои межреберные мышцы. В этом случае они потеряют от 30% до 40% своей способности дышать. Однако, поскольку нервы, контролирующие диафрагму, находятся гораздо дальше в позвоночнике и лучше защищены, человек все равно сможет использовать свою диафрагму для дыхания. У него по-прежнему будет от 60% до 70% способности дышать.

вспомогательные мышцы

Дополнительные мышцы - это мышцы, которыми человек пользуется только тогда, когда ему нужна дополнительная помощь в дыхании. Иногда это нормально. Например, если человек только что сделал много упражнений, ему может понадобиться дополнительный кислород. Медулла подскажет аксессуарным мышцам, как начать действовать, чтобы человеку было легче поднимать грудь, чтобы создать больше места для заполнения легких. Наиболее важными вспомогательными мышцами являются мышцы груди, живота и шеи.

Однако, если человек вынужден использовать вспомогательные мышцы для дыхания во время отдыха, это является признаком того, что он не получает кислород, необходимый его организму. Им могут понадобиться лекарства, дополнительный кислород, подаваемый через маску, или даже экстренная медицинская помощь, чтобы помочь им дышать нормально. Например, люди, страдающие астмой или хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), часто пользуются ингалятором, когда им трудно дышать. Ингалятор вдыхает такое лекарство, как альбутерол, в дыхательную трубку и в легкие. Это делает воздушные каналы шире и помогает человеку дышать лучше, чем раньше.

Анимация того, как работает диафрагма (зеленым цветом)


Ингалятор

Связанные страницы

• Вдыхание (вдыхание)
• газовый обмен
• Клеточное дыхание
• продолговатый медулла
• дыхательные пути