Het ademhalingscentrum

Het ademhalingscentrum in de hersenstam reguleert de ademhaling.

Ademen is een semi-autonoom proces. Dat autonoom betekent dat de ademhaling zichzelf regelt: we hoeven er niet op te letten (wanneer je een lange trap op loopt begin je vanzelf zwaarder te ademen). En het is semi-autonoom omdat we de ademhaling daarnaast ook bewust kunnen beïnvloeden (we kunnen bewust diep en snel gaan ademen, of de ademhaling een tijdje stoppen).

Het ademhalingscentrum

De ademhaling wordt gereguleerd door het ademhalingscentrum in de hersenstam. Eigenlijk zijn het een aantal centra die samenwerken. Er zijn centra die de ademhaling stimuleren (de blauwe centra in de tekening) en een centrum dat de ademhaling afremt (het rode centrum). Alles bij elkaar noemt men ze “het ademhalingscentrum”.

De werking van dit centrum is redelijk complex, maar dit is wat er ongeveer gebeurt:

1. Het ademhalingscentrum houdt de zuurgraad, de concentratie zuurstof  (O₂) en de concentratie koolzuurgas (CO₂) van het bloed nauwlettend in de gaten. Daarvoor maakt het gebruik van sensoren (chemoreceptoren) die het langsstromende bloed meten. Een belangrijke sensor zit in de halsslagader die bloed naar het hoofd toebrengt.
2. Op basis van deze informatie regelt het centrum de ademhaling. De concentratie CO₂ is daarbij het belangrijkste omdat deze voortdurend wisselt, veel sneller dan de zuurgraad van het bloed of de concentratie concentratie O₂ in het bloed.

Een constant CO₂-niveau in het bloed

Het ademhalingscentrum probeert de hoeveelheid CO₂ in het bloed constant houden. Het heeft als het ware een bepaalde concentratie CO₂ als norm gekozen en probeert het werkelijke CO₂-niveau in het bloed zo dicht mogelijk bij deze norm te houden.

Dat wordt in de tekening weergegeven. De rode lijn is die norm: dat is waar het ademhalingscentrum naar streeft. De groene lijn is de werkelijk hoeveelheid CO₂ in het bloed (die zal vaak iets van de norm afwijken).
Van het ademhalingscentrum lopen zenuwen naar de ademhalingsspieren (zoals het middenrif). Het ademhalingscentrum kan: (1) het ademhalingstempo veranderen (als we sporten gaan we bijvoorbeeld vanzelf sneller ademen), of (2) de diepte van de ademhaling veranderen (vaak gaan we bij sporten ook dieper ademen).

Door meer of minder te ademen wordt de ademhaling voortdurend aangepast bij wat we doen en wordt de hoeveelheid CO₂ in het bloed zo constant mogelijk gehouden.

Thermostaat

Daarmee lijkt het ademhalingscentrum nog het meeste op een thermostaat in je woonkamer.

Stel je zet die op 20^o Celsius. Daalt de temperatuur in je woonkamer naar 19,9^o C dan geeft de thermostaat een seintje naar de CV-ketel. Die slaat aan en de temperatuur in de woonkamer loopt weer op. Wordt het 20,1^o C dan geeft de thermostaat een seintje naar de CV-ketel dat het mooi is zo, en slaat de ketel weer uit.
Het ademhalingscentrum werkt ook zo: stijgt de concentratie CO₂ in het bloed, dan geeft het ademhalingscentrum een seintje naar je ademhalingsspieren dat ze wat meer moet gaan werken. En daalt de concentratie CO₂, dan laat het ademhalingscentrum de ademhalingsspieren weer tot rust komen.

Een ontregeld ademhalingscentrum

Het ademhalingscentrum kan ontregelen. Dat is het grote probleem met een verkeerde ademhaling.
Dat leg ik hier uit.