Hjernen er den primære controller for respirationsfrekvens. Den modtager input fra sensorer, der detekterer ilt- og kuldioxidniveauer i blodet. Blodets pH - en afspejling af dens relative surhed eller alkalitet - påvirker også respirationshastigheden. Aktivitetsniveau og tilstedeværelse af medikamenter eller alkohol er andre vigtige faktorer, der påvirker respirationsfrekvensen.
Hjernestammen Rhythmicity Center
Åndedræt foregår normalt uden for din bevidste bevidsthed. Rytmicitetscentret i hjernestammen styrer denne funktion. I dette center findes såkaldte I-nerveceller, der kontrollerer inspiration og E-nerveceller, der kontrollerer udånding. I- og E-nervecellerne skiftevis for at koordinere det rytmiske mønster af inhalation og udånding. Forhold, der skader rytmicitetscentret, såsom et hjernestammeslag, er ofte katastrofale, hvilket forårsager åndedrætsstop - ophør med vejrtrækning.
Cerebral kortikal input
Som enhver, der nogensinde har sprængt et stearinlys eller praktiseret yoga, ved, kan du frivilligt kontrollere din vejrtrækning. Den bevidste kontrol med vejrtrækning er i retning af et område i hjernen kendt som hjernebarken, der kontrollerer al frivillig muskelbevægelse. Slag i visse områder af hjernebarken og tilstande, som undertrykker en persons bevidsthedsniveau, kan forstyrre den frivillige kontrol med respiration.
Blodkuldioxid
Mængden af kuldioxid i blodet har en stærk indflydelse på respirationshastigheden. Når dit aktivitetsniveau stiger, producerer dine celler - især muskelceller - øgede mængder kuldioxid. Rytmicitetscentret i hjernestammen registrerer forøget kuldioxid og øger åndedrætsfrekvensen for at eliminere det overskydende. Lungerne frigiver kuldioxid i luften under udånding. Blodets kuldioxidniveau er en kritisk faktor i kontrol med vejrtrækning under søvn.
Blod Oxygen
Indhold af ilt i blodet har en sekundær indflydelse på respirationshastigheden. Normalt er blodets iltniveau 80 til 100 mmHg. Åndedrætsfrekvensen stimuleres, hvis den falder til under 50. Et iltniveau i blodet under 50 er ekstremt lavt, hvorfor denne åndedrætskontrol er af sekundær betydning sammenlignet med andre mekanismer til regulering af luftvejshastigheden.
Blodets pH
Sensorer kaldet aorta- og carotislegemer registrerer ændringer i blodets pH. Lungerne og nyrerne kontrollerer blodets pH-værdi i samarbejde. En unormalt lav blod-pH øger respirationshastigheden. Hurtig vejrtrækning frigiver forøgede mængder kuldioxid, en vigtig faktor for blodets pH. Hvis overdreven kuldioxid udvises gennem hurtig vejrtrækning - som f.eks. Forekommer, hvis du hyperventilerer - kan du blive svimmel eller svag. Indånding i en papirsæk lindrer denne følelse, fordi du genindfører kuldioxid og bringer blodniveauet tilbage til det normale. Hvor hurtigt du bliver svimmel med hyperventilation demonstrerer kroppens udsøgte følsomhed overfor pludselige ændringer i blodets pH og kuldioxidindhold.
Narkotika og alkohol
Visse receptpligtige medikamenter, såsom narkotiske smertestillende midler og beroligende midler, og gademedicin heroin kan nedprioritere aktiviteten i det åndedrætsrytmiske center i hjernestammen. Et højt alkoholindhold i blodet har den samme effekt. Personer med akut alkoholforgiftning skal ofte indlægges på hospitalet for mekanisk at understøtte deres vejrtrækning. Lægemiddel- og alkoholrelateret depression af respirationsfrekvens kan forårsage åndedrætsstop, den mest almindelige dødsårsag ved alkoholforgiftning og overdosering af narkotika.
