Що таке дихальний центр?

Нам не доводиться піклуватися про те, щоб міжреберні м'язи і діафрагма 16 разів на хвилину виробляли дихальні рухи. Цими м'язами управляє дихальний центр, що лежить в довгастому мозку поряд з центрами, які відають серцем і судинами. В дихальному центрі ритмічно з певною частотою виникають збудження, що йдуть до м'язів. Дихальний центр піддається багатьом рефлекторним впливам.
Так, якщо на слизову оболонку трахеї або бронхів потрапляє велика чужорідна частка (шматочок їжі при поперхивании тощо), частка ця, подразнюючи слизову, посилає імпульси до дихального центру, який у відповідь викликає різкий видих при зближених голосових зв'язках. Струмінь повітря з силою проносячись через вузьку щілину, захоплює з собою шкідливу частку. Так виникає кашель - важливий захисник організму, що протидіє засмічення дихальних шляхів. При їх запаленні кашель видаляє що накопичується слиз з мертвими тілами мікробів. Якщо подразнення піддається слизова носа, струмінь повітря при такому ж посиленому видиху направляється через неї відбувається чхання. Групи нервових клітин, що управляють цими складними рефлексами, називаються центрами кашлю та чхання. Вони пов'язані з дихальним центром.
Важливий вплив на діяльність дихального центру надають сигнали, що йдуть від легенів. На висоті вдиху сигнали про розтягуванні легких біжать по блуждающему нерву в мозок, в результаті цього вдих припиняється і починається видих. Чим менше розтягнутим стає легке, тим менше сигналів йде в мозок, і в кінці видиху знову порушується та група клітин дихального центру, яка відає вдихом.
Особливо великий вплив на роботу дихального центру має вміст в крові вуглекислого газу, тобто тут значну роль відіграє гуморальна регуляція. Кожен з нас з досвіду знає, що якщо спробувати затримати дихання, то через кілька десятків секунд з'являється непереборне бажання дихати. В кінці кінців ми вже не в силах стримати рухів дихальних м'язів, дихання відновлюється. Що ж так сильно збуджує дихальний центр при затримці дихання?
Якщо прив'язати на операційному столі поруч двох собак, перерізати у них сонні артерії (живлять мозок) і скріпити їх навхрест, тобто так, щоб кров однієї собаки живила голову іншого, можна знайти відповідь на наше питання. Коли ви затискаєте ніс і рот однієї з собак, починає задихатися інша. У неї з'являється прискорене дихання. Значить, тут основну роль відіграє зміна складу крові. Бідна багата киснем і вуглекислотою кров першої собаки надходить в сонну артерію іншого. Тут вона подразнює чутливі нервові закінчення, від яких тікають імпульси до дихального центру. Далі кров омиває безпосередньо область дихального центру. У другій собаки починається задишка - прискорене дихання.
Інший, набагато більш простий досвід також покаже нам, що найважливішим подразником дихального центру є склад крові. Перевірте, скільки секунд ви зможете не дихати після звичайного глибокого вдиху. Потім посилено, надмірно дихайте протягом 30-40 секунд; таке надмірне дихання називається гіпервентиляцією. Тепер повторіть досвід з затримкою дихання. Ви побачите, що тривалість її більш ніж подвоїться. Шляхом гіпервентиляції ви видаляєте з крові більше вуглекислоти, ніж зазвичай, а крім того, настільки збагачуєте 3 літри альвеолярного повітря киснем, що при подальшій затримці дихання перша половина часу йде на те, щоб відновити нормальний рівень вуглекислоти крові і використовувати той надлишок кисню, який є в легенях. Лише після цього починається зміна газового складу крові в несприятливу сторону, змушує зрештою відновити дихання. Зазначеним способом - гіпервентиляцією - користуються шукачі перлів в південних країнах, що доводять шляхом тренування тривалість перебування під водою до 5 хвилин. Такий метод існував з найдавніших часів і діяв надійніше акваланга.