呼吸运动是一种节律性活动,其深度和频率会根据机体代谢需求进行调整,而影响呼吸运动调节的因素有很多,主要包括以下几方面。
首先是化学因素,这是调节呼吸运动的重要因素。动脉血或脑脊液中氧、二氧化碳和氢离子水平的变化会通过化学感受器调节呼吸。外周化学感受器位于颈动脉体和主动脉体,对动脉血中氧分压降低、二氧化碳分压升高和氢离子浓度升高敏感。当氧分压降低时,可刺激外周化学感受器,反射性地使呼吸加深加快,以增加氧的摄入。中枢化学感受器位于延髓腹外侧浅表部位,对脑脊液和局部细胞外液中的氢离子浓度变化敏感。二氧化碳虽然不能直接刺激中枢化学感受器,但它可以通过血 - 脑屏障进入脑脊液,与水反应生成碳酸,解离出氢离子,从而刺激中枢化学感受器,使呼吸中枢兴奋,呼吸加深加快。氢离子浓度升高也会兴奋呼吸,但氢离子不易通过血 - 脑屏障,主要通过外周化学感受器发挥作用。
其次是机械因素。肺牵张反射是一种重要的机械感受性反射。当肺扩张时,可引起吸气活动的抑制,称为肺扩张反射;当肺缩小时,可引起吸气活动的加强,称为肺缩小反射。这两种反射可以使吸气不致过长过深,促使吸气及时转为呼气,从而调节呼吸的频率和深度。呼吸肌本体感受性反射也是机械因素的一种,当呼吸肌受牵拉时,肌梭感受器兴奋,传入冲动经背根进入脊髓,反射性地使呼吸肌收缩加强,在呼吸运动的调节中也起到一定作用。
此外,高级中枢对呼吸运动也有调节作用。大脑皮层可以随意控制呼吸,例如在唱歌、说话、屏气等情况下,人们可以根据需要有意识地改变呼吸的频率和深度。情绪激动时,呼吸也会发生变化,这是通过边缘系统等高级中枢对呼吸运动进行调节的结果。体温升高时,呼吸会加深加快,这是因为体温升高会使代谢增强,机体对氧的需求增加,同时也会影响呼吸中枢的兴奋性。疼痛刺激等也可能会引起呼吸的改变,如突然的疼痛可使呼吸反射性地加深加快。综上所述,呼吸运动的调节是一个复杂的过程,多种因素相互作用,共同维持呼吸运动的稳定和适应机体的需求。