脳の呼吸中枢からの信号
呼吸中枢の位置と役割
脳の延髄にある呼吸中枢は、呼吸のリズムと深さを自動的に調整します。
さまざまな入力信号
肺からの情報
血中の酸素と二酸化炭素濃度を感知し、二酸化炭素が増えると呼吸回数と深さを上げ、酸素が低下すると同様に呼吸を促進します。
心臓からの情報
血圧の変化を受け取り、血圧が上がると呼吸を抑制し、下がると呼吸を促進します。
意識状態と感情
覚醒時は呼吸を活発にし、睡眠時は抑制します。また、不安やストレスなどの感情が高まると呼吸が速くなり、リラックスすると呼吸がゆっくりになります。
呼吸筋への出力
呼吸中枢からの指令は横隔膜と肋間筋に伝わります。横隔膜が収縮し、肋間筋が弛緩すると胸腔が拡がり、肺に空気が入り込みます。逆に指令が緩むと横隔膜が弛緩し、肋間筋が収縮して胸腔が縮小し、空気が排出されます。
体内恒常性への貢献
呼吸のリズムと深さを調整することで、酸素供給と二酸化炭素除去が最適化され、体内の恒常性(ホメオスタシス)を維持します。
