Otak adalah pengendali utama laju pernapasan. Ini menerima input dari sensor yang mendeteksi kadar oksigen dan karbon dioksida dalam darah. PH darah - cerminan keasaman atau alkalinitas relatif - juga memengaruhi laju pernapasan. Tingkat aktivitas dan keberadaan obat-obatan atau alkohol adalah faktor penting lainnya yang mempengaruhi laju pernapasan.
Pusat Rhythmicity Brainstem
Pernapasan biasanya terjadi di luar kesadaran Anda. Pusat ritme di batang otak mengontrol fungsi ini. Di dalam pusat ini disebut sel-sel saraf I yang mengendalikan inspirasi dan sel-sel saraf E yang mengendalikan pernafasan. Sel-sel saraf I dan E bergantian untuk mengoordinasikan pola ritme inhalasi dan pernafasan. Kondisi yang merusak pusat ritme, seperti stroke batang otak, sering kali merupakan bencana besar, yang menyebabkan terhambatnya pernapasan - berhentinya pernapasan.
Input kortikal serebral
Seperti yang diketahui orang yang pernah meniup lilin atau berlatih yoga, Anda dapat secara sukarela mengendalikan pernapasan Anda. Kontrol pernapasan yang sadar berada di bawah arahan area otak yang dikenal sebagai korteks serebral, yang mengendalikan semua gerakan otot sukarela. Stroke di area tertentu dari korteks serebral dan kondisi yang menekan tingkat kesadaran seseorang dapat mengganggu kontrol sukarela pernapasan.
Karbon Dioksida Darah
Jumlah karbon dioksida dalam darah memberikan pengaruh kuat pada laju pernapasan. Ketika tingkat aktivitas Anda meningkat, sel-sel Anda - terutama sel-sel otot - menghasilkan peningkatan jumlah karbon dioksida. Pusat ritme dalam batang otak mendeteksi peningkatan karbon dioksida dan meningkatkan laju pernapasan untuk menghilangkan kelebihannya. Paru-paru melepaskan karbon dioksida ke udara selama pernafasan. Tingkat karbon dioksida darah merupakan faktor penting dalam kontrol pernapasan saat tidur.
Oksigen darah
Kadar oksigen darah memberikan pengaruh sekunder pada laju pernapasan. Biasanya, kadar oksigen dalam darah adalah 80 hingga 100 mmHg. Laju pernapasan distimulasi jika turun di bawah 50. Tingkat oksigen darah di bawah 50 sangat rendah, itulah sebabnya kontrol pernapasan ini memiliki kepentingan sekunder dibandingkan dengan mekanisme regulasi laju pernapasan lainnya.
PH darah
Sensor yang disebut aorta dan karotid mendeteksi perubahan pH darah. Paru-paru dan ginjal secara kolaboratif mengontrol pH darah. PH darah rendah yang tidak normal meningkatkan laju pernapasan. Pernapasan cepat melepaskan peningkatan jumlah karbon dioksida, penentu utama pH darah. Jika karbon dioksida berlebihan dikeluarkan melalui pernapasan cepat - seperti yang terjadi jika Anda hiperventilasi - Anda mungkin merasa pusing atau pingsan. Menghirup ke dalam kantong kertas mengurangi perasaan ini karena Anda menghidupkan kembali karbon dioksida, membuat tingkat darah kembali normal. Seberapa cepat Anda menjadi pusing dengan hiperventilasi menunjukkan sensitivitas tubuh yang sangat baik terhadap perubahan tiba-tiba dalam pH darah dan kandungan karbon dioksida.
Obat-obatan dan Alkohol
Obat resep tertentu, seperti penghilang rasa sakit dan obat penenang narkotika, dan heroin obat jalanan dapat menekan aktivitas pusat ritme pernafasan di batang otak. Tingkat alkohol dalam darah yang tinggi memiliki efek yang sama. Orang dengan keracunan alkohol akut sering harus dirawat di rumah sakit untuk secara mekanik mendukung pernapasan mereka. Tingkat pernafasan yang terkait dengan narkoba dan alkohol dapat menyebabkan henti napas, penyebab paling umum kematian akibat keracunan alkohol dan overdosis narkotika.
