Co je to PreBötzingerův komplex? Anatomie a funkce

Obecně platí, že v klidovém stavu dospělý člověk dýchá rychlostí mezi dvanácti a osmnácti dechy za minutu. Dýchání je základem našeho přežití, procesu, který provádíme polosvědomě nepřetržitě po celý život.

Ale kdo je za nás zodpovědný? Která část našeho těla nás vede k provádění této základní funkce? Odpověď se nachází v medulla oblongata, konkrétně v preBözzingerově komplexu.

Komplex preBötzinger: popis a základní poloha

PreBötzingerův komplex je soubor nebo síť neuronů umístěných v medulla nebo medulla oblongata, specificky v jeho ventromedial části, tvořit část brainstem. Tato neuronová síť se objevuje v obou hemisférách, což je dvoustranná a symetrická struktura. Spojení s míchou, a to je, jak jsme řekli zásadní pro vytváření a udržování rytmu dýchání.

Jedná se o nedávno lokalizovanou strukturu, konkrétně v roce 1991, a našla různé typy neuronů, které umožňují jejich interakcí vznik a rytmus dýchacího cyklu. Zdá se, že preBötzingerovy komplexy obou hemisfér fungují částečně nezávisle, i když komunikují za účelem synchronizace.

Hlavní funkce

Ačkoli tato struktura je stále málo známá, mu je přiřazeno několik důležitých funkcí.

1. Základní rytmus dýchání

PreBötzingerův komplex je základním prvkem, který nás udržuje živý, a jeho zranění může způsobit smrt v důsledku deprese dýchacích cest.. Jeho hlavní funkcí je tvorba a řízení respiračního rytmu.

2. Adekvátnost dýchání pro potřeby životního prostředí

Interakce s jinými oblastmi mozku způsobuje, že komplex preBötzinger má regulovat rytmus dýchání podle potřeb prostředí. Pokud například hrajeme sport, naše dýchání bude zrychleno.

3. Příjem kyslíku

Bylo zjištěno, že tento komplex a jeho spojení jsou schopny detekovat a působit podle hladiny kyslíku v organismu. Například, pokud se dusíme, je časté, že se naše rychlost dýchání urychluje, protože tělo se snaží získat kyslík nezbytný k přežití.

Neznámý mechanismus působení

Způsob, jakým tato struktura funguje, stále není zcela jasný, ale pomocí experimentů s hlodavci bylo prokázáno, že hormon neurokinin-1 a působení neurotransmiterů jsou spojeny s receptorem..

To bylo pozorováno existence neurons “kardiostimulátor” (podobný čemu se stane s tepovou frekvencí), některé napětí závislé a jiné nezávislé na tom. Jeho přesná funkce je ještě diskutována, ačkoli to je spekuloval, že závislí na napětí jsou nejvíce spojeni s generováním dýchacího rytmu tím, že dovolí emisi akčních potenciálů přes absorpci sodíku..

V každém případě hypotéza s více empirickou podporou je ta, která naznačuje, že je to působení souboru neuronů a jejich interakce, která umožňuje generování rytmu, je výsledkem interakce a nikoliv aktivity jednoho typu neuronů.

Je zapotřebí mnohem více výzkumu, aby bylo možné znát přesné fungování tohoto regionu, což je obor, který je třeba prohloubit.

Zapojené neurotransmitery

Pokud jde o neurotransmitery s větším účinkem v této oblasti, bylo zjištěno, že je zásadní, že existuje glutamátergní aktivita, takže pre-Bötzingerův komplex působí tak, že umožňuje dýchání. Konkrétně se jedná o aktivitu receptorů AMPA, která hraje hlavní úlohu, i když v tomto procesu existuje také určitá účast receptorů NMDA (i když v některých studiích modifikace NMDA nevytvářela skutečné změny a nezdá se, že by to mělo za následek náležitosti). Jeho inhibice může způsobit zastavení respiračního rytmu, zatímco použití agonistů způsobuje zvýšení tohoto rytmu.

Pokud jde o snížení rychlosti dýchání, neurotransmitery, které se zdají působit nejvíce, jsou GABA a glycin..

Kromě výše uvedeného existují další neurotransmitery, které ovlivňují rychlost dýchání touto strukturou. I když se přímo neúčastní geneze respiračního rytmu, modulují ho. Příklady tohoto lze nalézt v serotoninu, adenosintrifosfátu nebo ATP, látce P, somatostatinu, noradrenalinu, opioidech a acetylcholinu. Proto mnoho látek a léčiv způsobuje změnu rychlosti dýchání.

Jedním z aspektů, který je třeba mít na paměti, je to, že emoce mají také významný vliv na rychlost dýchání v důsledku účinku vylučovaných neurotransmiterů na tuto oblast. Například v případě nervozity nebo úzkosti je pozorováno zvýšení rychlosti dýchání, zatímco tváří v tvář zoufalství a depresi má tendenci zpomalit.

Účinky újmy v této oblasti

Ačkoliv preBötzingerův komplex není jediným prvkem, který se podílí na kontrole dýchacích cest, je v současné době považován za hlavní prvek pro jeho regulaci.. Změny v této oblasti mohou způsobit následky různého rozsahu, jako je například respirační augmentace nebo deprese. A to může pocházet z vrozených poranění, úrazů, kardiovaskulárních nehod nebo podávání psychoaktivních látek. V extrémních případech může vést k úmrtí pacienta.

Bylo pozorováno v postmortální analýze lidí s demencí s Lewyho tělísky nebo atrofií, obvykle poklesem populace neuronů reaktivních na výše uvedený neurokinin-1, který může vysvětlit přítomnost respiračních poruch u těchto onemocnění..

Bibliografické odkazy:

• Beltran-Parrazal, L .; Meza-Andrade, R.; García-García, F.; Toledo, R.; Manzo-J; Morgado-Valle, C. (2012). Centrální mechanismy vzniku respiračního rytmu. Lékařský časopis. Mechanismy mozku. Univerzita Veracruzana, Mexiko.

• García, L .; Rodríguez, O. a Rodríguez, O.B. (2011). Regulace dýchání: morfhofunkční organizace jeho řídicího systému. Univerzita lékařských věd. Santiago de Cuba.

• Muñoz-Ortiz, J.; Muñoz-Ortiz, E.; López-Meraz, M.L .; Beltran-Parrazai, L. a Morgado-Valle, C. (2016). Pre-Bötzingerův komplex: generace a modulace respiračního rytmu. Elsevier Španělská společnost neurologie.

• Ramirez, J.M. Doi, A.; García, A.J .; Elsen, F.P.; Koch, H. & Wei, A.D. (2012). Buněčné stavební bloky dýchání. Komplexní fyziologie; 2 (4): 2683-2731