За произвольную и самопроизвольную регуляцию дыхания отвечает центральная нервная система. Дыхательный центр — это группа нервных клеток, которые находятся в стволовой части мозга. Именно они контролируют вдохи и выдохи человека, насыщающие кровь кислородом и выводящие из организма углекислый газ.
Дыхательный центр — это маленький «офис», работа в котором не прекращается ни на секунду. Чтобы не сбиться с такого утомительного и выматывающего графика, потребовалось бы много ресурсов, поэтому мозг «экономит» их, и регуляция дыхания осуществляется автоматически.
В редких случаях к процессу подключается кора головного мозга, и человек регулирует дыхание самостоятельно (осознанно). Он по желанию может его задержать, изменить глубину вдоха и ритм. В остальное время дыхательный центр «на автопилоте» отправляет ритмические импульсы к дыхательным мышцам. Они обеспечивают последовательное осуществление вдохов и выдохов. Работа дыхательного центра может регулироваться двумя способами — рефлекторно и гуморально.
В первом случае процессом руководят рецепторы, которые посылают соответствующие сигналы, а во втором — на работу влияет химический состав крови. Оба механизма используются одновременно. Они дополняют друг друга и работают без разладов, поэтому между нервной и гуморальной регуляцией дыхания сложно провести разделительную черту.
Например, при накоплении в крови углекислого газа, который меняет ее состав, происходит раздражение нервных рецептов — хеморецепторов, посылающих соответствующие импульсы для рефлекторного возбуждения дыхательных мышц, человек начинает чаще дышать и совершать более глубокие вдохи, чтобы снизить уровень углекислого газа и насытить кровь кислородом.
