Spontane ademhaling, ook wel eupnea genoemd, verwijst naar het natuurlijke en onbewuste ademhalingsproces dat plaatsvindt zonder vrijwillige inspanning of bewuste controle. Het is een onwillekeurige, ritmische functie van het ademhalingssysteem, aangedreven door de ademhalingscentra in de hersenstam.

Spontane ademhaling omvat de gecoördineerde samentrekking en ontspanning van de ademhalingsspieren, voornamelijk het middenrif en de intercostale spieren, resulterend in het inademen en uitademen van lucht. Tijdens spontane ademhaling werken de ademhalingsspieren samen met de elastische eigenschappen van de longen en de veranderingen in de intrathoracale druk.

De ademhalingscentra in de hersenstam, vooral de medulla oblongata en de pons, genereren het basisritme van de spontane ademhaling. Deze centra zenden signalen door de middenrif- en intercostale zenuwen om respectievelijk het middenrif en de intercostale spieren te stimuleren. Het middenrif trekt samen en daalt af, terwijl de intercostale spieren samentrekken, waardoor de ribbenkast uitzet. Deze gecoördineerde actie vergroot het volume van de borstholte, waardoor de intrathoracale druk afneemt en er tijdens het inademen lucht in de longen kan stromen.

Tijdens het uitademen ontspant het middenrif zich en gaat het omhoog, terwijl de intercostale spieren ontspannen, waardoor het volume van de borstholte afneemt. Dit veroorzaakt een toename van de intrathoracale druk, wat leidt tot de verdrijving van lucht uit de longen.

Spontane ademhaling wordt voornamelijk gereguleerd door de ademhalingscentra, die reageren op veranderingen in het arteriële kooldioxide- (CO2) en zuurstofniveau (O2). Een stijging van het arteriële CO2-niveau, zoals tijdens perioden van verhoogde metabolische activiteit, stimuleert de ademhalingscentra, wat leidt tot een toename van de snelheid en diepte van de ademhaling om overtollig CO2 te elimineren. Aan de andere kant kan een verlaging van de arteriële O2-niveaus, zoals bij omstandigheden zoals hypoventilatie of grote hoogten, ook de ademhalingscentra stimuleren, wat een toename van de ademhaling teweegbrengt om de zuurstofopname te verbeteren.

Verschillende factoren kunnen de spontane ademhaling beïnvloeden, waaronder fysiologische omstandigheden, slaap-waakcycli, lichaamsbeweging en emotionele toestanden. Tijdens de slaap is de spontane ademhaling over het algemeen langzamer en oppervlakkiger vergeleken met wakker zijn. Tijdens lichamelijke inspanning leidt de toegenomen vraag van het lichaam naar zuurstof tot een toename van de snelheid en diepte van de spontane ademhaling om aan de toegenomen metabolische eisen te voldoen. Emotionele toestanden zoals angst of paniek kunnen ook de spontane ademhaling beïnvloeden, wat leidt tot veranderingen in het ademhalingspatroon.

Over het geheel genomen is spontane ademhaling een essentieel fysiologisch proces dat zorgt voor de voortdurende uitwisseling van gassen tussen de longen en de bloedbaan, waardoor voldoende zuurstofniveaus worden gehandhaafd en afvalkooldioxide uit het lichaam wordt verwijderd.