呼吸数はどのようにして正常範囲に保たれるのか？

呼吸中枢（脳幹）

呼吸は延髄と橋にある呼吸中枢が主導し、呼吸リズムと深さを自動的に生成します。

延髄に存在し、脳脊髄液中の二酸化炭素分圧（PaCO₂）や水素イオン濃度（pH）を感知します。PaCO₂ が上昇または pH が低下すると、呼吸中枢に刺激が送られ、呼吸が促進されます。

頸動脈や大動脈の壁に位置し、血液中の酸素分圧（PaO₂）、二酸化炭素分圧（PaCO₂）および pH を監視します。酸素が低下、二酸化炭素が上昇、または pH が低下すると、これらの受容体が信号を送り、呼吸中枢が呼吸回数と深さを増加させます。

肺が過度に膨らむと、気道にある伸展受容体が刺激され、呼吸中枢に抑制信号が送られます。その結果、一時的に吸気が止まり、肺が適切に呼気できるようになります。

肺胞壁に存在する J 受容体は、肺が過度に膨張した際に活性化され、呼吸中枢に対し呼吸速度を低下させる指令を出します。

意識的に呼吸をコントロールすることも可能です。短時間であれば、息を止めたり、速く呼吸したり、ゆっくり呼吸したりすることで、自動調節機構を一時的に上書きできます。

以上のメカニズムが相互に連携し、体内の酸素と二酸化炭素のバランスを保ちながら、呼吸数を適切な範囲に維持します。