Het ademhalingsritme in het lichaam wordt bepaald door een complexe interactie van verschillende factoren, waaronder:

1. Centrale ademhalingspatroongeneratoren:

De primaire controle over het ademhalingsritme wordt uitgeoefend door gespecialiseerde groepen neuronen in de hersenstam, bekend als de centrale ademhalingspatroongeneratoren (CRPG's). Deze neuronen bevinden zich in de medulla oblongata en de pons. De CRPG's genereren en coördineren het basisritme van de ademhaling.

2. Chemoreceptoren:

Chemoreceptoren zijn sensorische receptoren die gevoelig zijn voor veranderingen in de chemische samenstelling van het bloed en het hersenvocht. Er zijn twee soorten chemoreceptoren die betrokken zijn bij de ademhalingscontrole:

een. Perifere chemoreceptoren:

Perifere chemoreceptoren bevinden zich in de halsslagaderlichamen, dit zijn kleine clusters van cellen die zich nabij de halsslagaders in de nek bevinden, en de aortalichamen, die zich nabij de aortaboog in de borstkas bevinden. Deze chemoreceptoren detecteren veranderingen in de partiële druk van zuurstof (PaO2), partiële druk van kooldioxide (PaCO2) en de pH van het bloed. Wanneer PaO2 afneemt, PaCO2 toeneemt of de pH daalt, sturen de perifere chemoreceptoren signalen naar de ademhalingscentra in de hersenstam, wat leidt tot een toename van de ademhalingsfrequentie en -diepte.

b. Centrale chemoreceptoren:

Centrale chemoreceptoren bevinden zich in de medulla oblongata, vlakbij de CRPG's. Ze reageren primair op veranderingen in PaCO2 en pH van het hersenvocht. Wanneer PaCO2 stijgt of de pH daalt, stimuleren de centrale chemoreceptoren de ademhalingscentra, wat resulteert in een verhoogde ademhalingsactiviteit.

3. Mechanoreceptoren:

Pulmonale rekreceptoren zijn mechanoreceptoren die zich in de luchtwegen en longweefsels bevinden. Ze voelen veranderingen in het longvolume en de luchtwegweerstand. Wanneer de longen tijdens het inademen worden opgeblazen, sturen de rekreceptoren signalen naar de hersenstam, waardoor de ademhalingscentra worden geremd en er sprake is van uitademing. Deze reflex staat bekend als de Hering-Breuer-reflex.

4. Hogere hersencentra:

Hogere hersencentra, waaronder de hersenschors en het limbisch systeem, kunnen ook het ademhalingsritme beïnvloeden. Vrijwillige controle over de ademhaling, zoals het inhouden van de adem of het nemen van een diepe zucht, wordt gemedieerd via deze hogere hersengebieden. Emoties en stress kunnen ook de ademhalingspatronen beïnvloeden.

Het ademhalingsritme is een dynamisch proces dat het resultaat is van de integratie van signalen van chemoreceptoren, mechanoreceptoren en hogere hersencentra, onder controle van de centrale ademhalingspatroongeneratoren. Dit complexe samenspel zorgt ervoor dat het lichaam voldoende ventilatie handhaaft om te voldoen aan de metabolische eisen en de zuurstoftoevoer naar de weefsels, terwijl kooldioxide wordt geëlimineerd.