Какво представлява комплекса preBötzinger? Анатомия и функции
Като общо правило в състояние на покой един възрастен човек диша с честота между дванадесет и осемнадесет вдишвания в минута. Дишането е основополагащо за оцеляването ни, процес, който извършваме полусъзнателно непрекъснато през целия си живот.
Но кой е отговорен за това да го правим? Каква част от нашето тяло ни кара да изпълним тази функция? Отговорът се открива в медулата, особено в комплекса preBötzinger .
Комплекс preBötzinger: описание и основно местоположение
Комплексът preBötzinger е набор или мрежа от неврони, разположени в медула oblongata или medulla oblongata , по-специално във вентрамедиалната си част, които са част от мозъчния ствол. Тази невронна мрежа се появява и в двете полукълба, като е двустранна и симетрична структура. Той е свързан с гръбначния мозък и е както казахме основно за генерирането и поддържането на дихателния ритъм.
Това е наскоро локализирана структура, по-специално през 1991 г. и е открила различни видове неврони, които позволяват чрез тяхното взаимодействие генезис и ритмичност на респираторния цикъл. Комплексите на preBötzinger от двете полукълба изглежда работят частично независимо, въпреки че комуникират, за да се синхронизират.
Основни функции
Въпреки че тази структура все още е малко известна, няколко важни функции се приписват на него .
1. Основен дихателен ритъм
Комплексът preBötzinger е основен елемент, който ни държи жив, а увреждането му може да причини смърт, дължащо се на респираторна депресия. Основната му функция е генерирането и управлението на дихателния ритъм .
2. Адекватност на дишането за нуждите на околната среда
Взаимодействието с други части на мозъка предизвиква комплекса preBötzinger регулират дихателната честота според нуждите на околната среда , Например, ако играем спорт, дишането ще бъде ускорено.
3. Поглъщане на нивото на кислорода
Установено е, че този комплекс и неговите връзки са в състояние да откриват и действат в съответствие с нивото на кислорода в организма. Например, ако се задушаваме, често се наблюдава ускоряване на дишането , тъй като тялото се стреми да придобие необходимия кислород за оцеляване.
Неизвестен механизъм на действие
Начинът, по който тази структура действа, все още не е напълно ясен, но чрез експерименти с гризачи е доказано, че хормонът неврокинин-1 и действието на невротрансмитери са свързани с рецептора.
Беше наблюдавано съществуването на неврони "сърдечен стимулатор" (подобно на това, което се случва със сърдечната честота), някои зависими от напрежението и други независими от това. Точното му функциониране все още се обсъжда, въпреки че се предполага, че зависимите от напрежението са най-свързани с генерирането на дихателната честота, като позволяват излъчването на потенциали за действие чрез прием на натрий.
Във всеки случай хипотезата с по-голяма емпирична подкрепа е тази, която показва, че това е действието на съвкупността от неврони и тяхното взаимодействие, което позволява ритъмът да бъде генериран , което е резултат от взаимодействието, а не от дейността на един вид неврони.
Необходими са много повече проучвания, за да се установи точното функциониране на този регион, тъй като е учебно поле за задълбочаване.
Свързани невротрансмитери
По отношение на невротрансмитерите с по-голям ефект в тази област е възприето, че е от съществено значение да има глутаматергична активност за комплекса преди Bötzinger да действа, като позволява дишането. По-специално, активността на AMPA рецепторите играе водеща роля, въпреки че има известно участие на NMDA рецепторите в процеса (въпреки факта, че в някои проучвания модификацията на NMDA не е довела до реални промени и изглежда не е резултат от съществено значение). Неговото инхибиране може да доведе до спиране на дихателната честота, докато употребата на агонисти причинява увеличаване на това ниво .
Когато става въпрос за намаляване на дихателната честота, невротрансмитерите, които най-много действат, са GABA и глицин.
В допълнение към горното, има и други невротрансмитери, които влияят на дихателната честота чрез тази структура. Въпреки че те не участват пряко в генезиса на дихателния ритъм, те го модулират. Примери се намират в серотонин, аденозин трифосфат или АТР, вещество Р, соматостатин, норадреналин, опиоиди и ацетилхолин. Ето защо много вещества и лекарства причиняват промяна на дихателната честота.
Един аспект, който трябва да имате предвид е, че емоциите също имат важен ефект върху дихателната честота, поради ефекта върху секретираните невротрансмитери в тази област. Например, в случай на нервност или тревожност, се наблюдава повишаване на дихателната честота, докато в лицето на отчаянието и депресията има тенденция към забавяне.
Влияние на нараняването в тази област
Въпреки че комплексът preBötzinger не е единственият елемент, участващ в дихателния контрол, понастоящем той се счита за основен елемент, отговорен за регулирането му. Промените в тази област могат да причинят последствия от различна величина, като дихателна атака или депресия. И това може да дойде от вродени наранявания, травми, сърдечносъдови инциденти или администриране на психоактивни вещества. В крайни случаи може да доведе до смъртта на пациента.
Наблюдавано е в следсмъртен анализ на хора с деменция с тела на Lewy или атрофия обикновено намаление на популацията на неврони, реагиращи на гореспоменатия неврокинин-1, което може да обясни присъствието на респираторни разстройства при тези заболявания.
Библиографски справки:
- Beltran-Parrazal, L .; Meza-Andrade, R .; García-García, F .; Toledo, R .; Manzo- J .; Morgado-Valle, C. (2012). Централни механизми за генериране на дихателния ритъм. Медицинско списание. Мозъчни механизми. Veracruzana University, Мексико.
- García, L .; Rodriguez, O. and Rodríguez, O.B. (2011 г.). Регулиране на дишането: морфофункционална организация на неговата система за контрол. Университет по медицински науки. Сантяго де Куба.
- Muñoz-Ortiz, J .; Muñoz-Ortiz, E .; López-Meraz, M.L .; Beltran-Parrazai, L. и Morgado-Valle, С. (2016). Комплексът преди Bötzinger: генериране и модулиране на дихателния ритъм. Elsevier. Испанското неврологично дружество.
- Ramirez, J.M .; Doi, A .; García, A.J .; Elsen, F.P .; Koch, Н. & Wei, A.D. (2012 г.). Клетъчните строителни блокове на дишането. Цялостна физиология; 2 (4): 2683-2731
