Какво представлява комплексът PreBötzinger? Анатомия и функции

Като общо правило, в покоящото състояние възрастен човек диша със скорост между дванадесет и осемнадесет вдишвания на минута. Дишането е фундаментално за нашето оцеляване, процес, който непрекъснато провеждаме полусъзнателно през целия си живот.

Но кой е отговорен за нас? Каква част от тялото ни кара да изпълняваме тази основна функция? Отговорът е открит в продълговатия мозък, особено в комплекса preBötzinger.

Комплексът PreBötzinger: описание и основно местоположение

Комплексът preBötzinger е група или мрежа от неврони, разположени в продълговатия мозък или мозък, специфично в своята вентромедиална част, образуваща част от мозъчния ствол. Тази невронна мрежа се появява в двете полукълба, като двустранна и симетрична структура. Свързване с гръбначния мозък и това е, както казахме, фундаментални за генерирането и поддържането на дихателния ритъм.

Тя е наскоро локализирана структура, по-конкретно през 1991 г., и е открила различни видове неврони, които позволяват чрез тяхното взаимодействие генезис и ритмичност на дихателния цикъл. Комплексите preBötzinger на двете полукълба изглежда действат частично независимо, въпреки че те комуникират, за да синхронизират.

Основни функции

Въпреки че тази структура все още е малко известна, му се приписват няколко важни функции.

1. Основен дихателен ритъм

Комплексът preBötzinger е основен елемент, който ни държи жив и неговото увреждане може да причини смърт, причинена от респираторна депресия.. Неговата основна функция е генерирането и управлението на дихателния ритъм.

2. Адекватност на дишането за нуждите на околната среда

Взаимодействието с други зони на мозъка води до преботцингерския комплекс регулират дихателния ритъм в зависимост от нуждите на околната среда. Например, ако спортуваме, дишането ни ще се ускори.

3. Поемане на нивото на кислорода

Установено е, че този комплекс и неговите връзки са в състояние да откриват и действат в зависимост от нивото на кислорода в организма. Например, ако задушаваме, често се ускорява дихателната честота, тъй като тялото се стреми да придобие кислород, необходим за оцеляване.

Непознат механизъм на действие

Начинът, по който работи тази структура, все още не е напълно ясен, но чрез експерименти с гризачи е показано, че хормонът неврокинин-1 и действието на невротрансмитерите са свързани с рецептора.

Наблюдавано е съществуването на неврони "пейсмейкър" (подобно на това, което се случва със сърдечната честота), някои зависими от напрежението и други, независими от него. Неговото точно функциониране все още се обсъжда, въпреки че се предполага, че зависимите от напрежението са най-свързани с генерирането на дихателния ритъм, като позволяват емисиите на потенциали за действие чрез поглъщане на натрий..

Във всеки случай хипотезата с по-емпирична подкрепа е тази, която показва, че действието на множеството неврони и тяхното взаимодействие позволява да се генерира ритъмът, е резултат от взаимодействието, а не от дейността на един тип неврони.

Необходими са много повече изследвания, за да се знае точното функциониране на този регион, тъй като това е област на изследване, която трябва да се задълбочи.

Включени са невротрансмитерите

Що се отнася до невротрансмитерите с по-голям ефект в тази област, се счита, че е фундаментално, че има глутаматергична активност, така че пред-Bötzinger комплекс действа, за да позволи дишането. По-специално, активността на АМРА рецепторите играе водеща роля, въпреки че също има известно участие на NMDA рецептори в процеса (въпреки че в някои проучвания модификацията на NMDA не генерира реални промени и не изглежда да води до резултат) от съществено значение). Неговото инхибиране може да предизвика прекратяване на дихателния ритъм, докато употребата на агонисти води до увеличаване на.

Когато става въпрос за намаляване на дихателната честота, невротрансмитерите, които изглежда действат най-често, 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 за това могат да бъдат намерени в серотонин, аденозин трифосфат или АТР, вещество Р, соматостатин, норадреналин, опиоиди и ацетилхолин. Ето защо много вещества и лекарства причиняват промяна в дихателната честота.

Един аспект, който трябва да се има предвид е, че емоциите също имат важен ефект върху дихателната честота, поради ефекта върху тази област на секретираните невротрансмитери. Например, в случай на нервност или тревожност, се наблюдава нарастване на дихателната честота, докато при отчаяние и депресия тя се забавя \ t.

Последици от вредата в тази област

Въпреки че комплексът preBötzinger не е единственият елемент, участващ в респираторния контрол, понастоящем той се счита за основен елемент, който отговаря за неговото регулиране.. Промените в тази област могат да причинят различни последици, като респираторно увеличаване или депресия. И това може да дойде от вродени увреждания, травми, сърдечно-съдови инциденти или администриране на психоактивни вещества. В крайни случаи това може да доведе до смърт на пациента.

Наблюдавано е в постмортния анализ на хора с деменция с телца на Lewy или атрофия, обикновено намаляване на популацията на неврони, реактивни към гореспоменатия неврокинин-1, което може да обясни наличието на респираторни нарушения при тези заболявания..

Библиографски препратки:

• Beltran-Parrazal, L.; Meza-Andrade, R.; García-García, F.; Toledo, R.; Manzo-J. Morgado-Valle, C. (2012). Централни механизми за генериране на дихателния ритъм. Медицински вестник. Мозъчни механизми. Университет Веракруза, Мексико.

• García, L.; Родригес, О. и Родригес, О.Б. (2011 г.). Регулиране на дишането: морфофункционална организация на системата за контрол. Университет по медицински науки. Сантяго де Куба.

• Muñoz-Ortiz, J.; Муньоз-Ортиз, Е.; López-Meraz, M.L. Beltran-Parrazai, L. и Morgado-Valle, C. (2016). Комплексът преди Bötzinger: генериране и модулация на дихателния ритъм. Elsevier. Испанско общество по неврология.

• Ramirez, J.M .; Дой, А.; García, A.J .; Elsen, F.P .; Koch, H. & Wei, A.D. (2012 г.). Клетъчните строителни блокове на дишането. Обща физиология; 2 (4): 2683-2731