Helse og Sykdom
1. Respirasjonssenter: Hjernen, nærmere bestemt medulla oblongata, huser respirasjonssenteret. Dette senteret kontrollerer rytmen og dybden av pusten. Nevroner innenfor dette området sender signaler til mellomgulvet og de interkostale musklene, noe som får dem til å trekke seg sammen og slappe av.
2. Pusteregulering: Respirasjonssenteret mottar input fra ulike sensorer i kroppen for å regulere pusten. Disse sensorene overvåker karbondioksidnivåer i blodet (via kjemoreseptorer i carotis og aortalegemer), samt oksygennivåer i blodet (via kjemoreseptorer i medulla oblongata).
3. Neural kontroll: Hjernen sender signaler gjennom nerven phrenic til mellomgulvet, og setter i gang inspirasjon (inhalering). De interkostale nervene bærer signaler fra ryggmargen til de interkostale musklene mellom ribbeina, noe som letter utvidelse av brysthulen under innånding.
4. Tilbakemeldingsmekanismer: Respirasjonssenteret overvåker kontinuerlig pustens effektivitet og gjør nødvendige justeringer. Hvis karbondioksidnivået øker eller oksygennivået synker, øker respirasjonssenteret pustehastigheten og dybden for å kompensere. Tilsvarende, hvis oksygennivået stiger eller karbondioksidnivået synker, kan respirasjonssenteret redusere pustehastigheten.
5. Frivillig kontroll: Mens pusting i stor grad er en ufrivillig prosess, tillater hjernen også en viss grad av frivillig kontroll over respirasjonen. Dette er viktig under aktiviteter som å synge, spille blåseinstrumenter eller holde pusten.
6. Søvn-våkne-syklus: Hjernens søvn-våkne syklus påvirker også luftveiene. Under søvn avtar generelt respirasjonsfrekvensen, og pustemønsteret kan endres, for eksempel ved rask øyebevegelse (REM) søvn.
Samlet sett sikrer hjernens intrikate kommunikasjon med luftveiene at kroppen har en kontinuerlig tilførsel av oksygen til cellulære prosesser samtidig som den effektivt fjerner karbondioksid, og spiller en avgjørende rolle for å opprettholde liv.