Faktoren, die die Atemfrequenz beeinflussen
Das Gehirn ist der Hauptregler für die Atemfrequenz. Es empfängt Eingaben von Sensoren, die den Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalt im Blut erfassen. Der pH-Wert des Blutes - ein Spiegel seiner relativen Acidität oder Alkalität - beeinflusst auch die Atemfrequenz. Das Aktivitätsniveau und das Vorhandensein von Drogen oder Alkohol sind weitere wichtige Faktoren, die die Atemfrequenz beeinflussen.
Faktoren, die die Atemfrequenz beeinflussen (Bild: julief514 / iStock / Getty Images)Brainstem Rhythmicity Center
Das Atmen erfolgt normalerweise außerhalb Ihres Bewusstseins. Das Rhythmizitätszentrum im Hirnstamm steuert diese Funktion. Innerhalb dieses Zentrums befinden sich sogenannte I-Nervenzellen, die die Inspiration steuern, und E-Nervenzellen, die die Ausatmung steuern. Die I- und E-Nervenzellen wechseln sich ab, um das rhythmische Muster von Einatmen und Ausatmen zu koordinieren. Zustände, die das Rhythmizitätszentrum beschädigen, wie z. B. ein Hirnstammschlag, sind oft katastrophal und verursachen einen Atemstillstand - das Aufhören der Atmung.
Zerebrale kortikale Eingabe
Jeder, der jemals eine Kerze ausgeblasen oder Yoga praktiziert hat, weiß, dass Sie Ihre Atmung freiwillig kontrollieren können. Die bewusste Kontrolle der Atmung erfolgt unter der Leitung eines Gehirnbereichs, der als Großhirnrinde bezeichnet wird und alle willkürlichen Muskelbewegungen steuert. Schlaganfälle in bestimmten Bereichen der Großhirnrinde und Bedingungen, die den Bewusstseinszustand einer Person beeinträchtigen, können die willkürliche Kontrolle der Atmung beeinträchtigen.
Blut Kohlendioxid
Die Menge an Kohlendioxid im Blut hat einen starken Einfluss auf die Atemfrequenz. Wenn Ihre Aktivität zunimmt, produzieren Ihre Zellen - insbesondere Muskelzellen - vermehrt Kohlendioxid. Das Rhythmizitätszentrum im Hirnstamm erkennt erhöhtes Kohlendioxid und erhöht die Atemfrequenz, um den Überschuss zu beseitigen. Die Lunge setzt während des Ausatmens Kohlendioxid in die Luft frei. Der Kohlendioxidspiegel im Blut ist ein entscheidender Faktor bei der Kontrolle der Atmung während des Schlafes.
Blutsauerstoff
Der Blutsauerstoffgehalt übt einen sekundären Einfluss auf die Atemfrequenz aus. Normalerweise beträgt der Blutsauerstoffgehalt 80 bis 100 mmHg. Die Atemfrequenz wird stimuliert, wenn sie unter 50 fällt. Ein Sauerstoffgehalt im Blut unter 50 ist extrem niedrig, weshalb diese Atemkontrolle im Vergleich zu anderen Mechanismen der Atemfrequenzregulierung von untergeordneter Bedeutung ist.
PH-Wert im Blut
Sensoren, die Aorta- und Karotiskörper genannt werden, erkennen Änderungen des pH-Werts im Blut. Die Lunge und die Nieren kontrollieren gemeinsam den pH-Wert des Blutes. Ein ungewöhnlich niedriger pH-Wert im Blut erhöht die Atemfrequenz. Schnelles Atmen setzt vermehrt Kohlendioxid frei, ein Hauptfaktor für den pH-Wert im Blut. Wenn übermäßiges Kohlendioxid durch schnelles Atmen ausgestoßen wird, wie es bei Hyperventilation der Fall ist, können Sie sich schwindelig oder ohnmächtig fühlen. Das Atmen in eine Papiertüte lindert dieses Gefühl, da Sie Kohlendioxid wieder einatmen und den Blutspiegel wieder normalisieren. Wie schnell Sie mit Hyperventilation schwindelig werden, zeigt die exquisite Empfindlichkeit des Körpers für plötzliche Änderungen des Blut-pH-Werts und des Kohlendioxidgehalts.
Drogen und Alkohol
Bestimmte verschreibungspflichtige Medikamente, z. B. Schmerzmittel und Beruhigungsmittel, sowie Heroin auf der Straße können die Aktivität des Atmungsrhythmizitätszentrums im Hirnstamm beeinträchtigen. Ein hoher Blutalkoholspiegel hat den gleichen Effekt. Menschen mit akuter Alkoholvergiftung müssen häufig hospitalisiert werden, um ihre Atmung mechanisch zu unterstützen. Drogenkonsum und alkoholbedingte Atemdepression können Atemstillstand verursachen, die häufigste Todesursache bei Alkoholvergiftung und Überdosierung von Betäubungsmitteln.
