Čo je preBötzingerov komplex? Anatómia a funkcie

Všeobecne platí, že v pokojovom stave dospelý človek dýcha rýchlosťou medzi dvanástimi a osemnástimi dychmi za minútu. Dýchanie je základom nášho prežitia, procesu, ktorý vykonávame poloschopným spôsobom nepretržite počas celého nášho života.

Ale kto je za nás zodpovedný? Ktorá časť nášho tela nás vedie k vykonávaniu tejto základnej funkcie? Odpoveď sa nachádza v medulla oblongata, konkrétne v preBözzingerovom komplexe.

PreBötzinger komplex: popis a základné umiestnenie

PreBözzingerov komplex je súbor alebo sieť neurónov umiestnených v medulle alebo medulla oblongata, špecificky v jeho ventromediálnej časti, ktorá je súčasťou mozgového kmeňa. Táto neurónová sieť sa objavuje v oboch hemisférach, čo je bilaterálna a symetrická štruktúra. Spojenie s miechou, a to je, ako sme povedali, základné pre vytváranie a udržanie rytmu dýchania.

Je to nedávno lokalizovaná štruktúra, konkrétne v roku 1991, a našla rôzne typy neurónov, ktoré prostredníctvom svojej interakcie umožňujú vznik a rytmus dýchacieho cyklu. Zdá sa, že preBözzingerove komplexy oboch hemisfér pracujú čiastočne nezávisle, aj keď komunikujú, aby sa synchronizovali.

Hlavné funkcie

Hoci táto štruktúra je stále málo známa, prisudzuje mu niekoľko dôležitých funkcií.

1. Základný respiračný rytmus

PreBötzingerov komplex je základným prvkom na udržanie nás nažive a jeho zranenie môže spôsobiť smrť v dôsledku respiračnej depresie.. Jeho hlavnou funkciou je tvorba a manažment dýchacieho rytmu.

2. Primeranosť dýchania pre potreby životného prostredia

Interakcia s inými oblasťami mozgu spôsobí, že komplex preBözzinger sa bude viazať na regulovať rytmus dýchania podľa environmentálnych potrieb. Ak napríklad hráme šport, naše dýchanie sa zrýchli.

3. Príjem kyslíka

Bolo zistené, že tento komplex a jeho spojenia sú schopné detegovať a pôsobiť podľa úrovne kyslíka v organizme. Napríklad, ak sa udusíme, je časté, že rýchlosť dýchania sa zrýchľuje, pretože telo sa snaží získať kyslík potrebný na prežitie.

Neznámy mechanizmus účinku

Spôsob, akým táto štruktúra funguje, stále nie je úplne jasný, ale prostredníctvom experimentov s hlodavcami sa ukázalo, že hormón neurokinín-1 a pôsobenie neurotransmiterov sú spojené s receptorom..

Bolo pozorované, že existujú neuróny "kardiostimulátor" (podobné tomu, čo sa deje s tepovou frekvenciou), niektoré závislé od napätia a iné nezávislé od neho. Jeho presné fungovanie je stále diskutované, hoci sa predpokladá, že závislé od napätia sú najviac spojené s tvorbou dýchacieho rytmu tým, že umožňujú emisiu akčných potenciálov prostredníctvom absorpcie sodíka..

V každom prípade hypotéza s väčšou empirickou podporou je tá, ktorá naznačuje, že je to činnosť súboru neurónov a ich interakcia, ktorá umožňuje generovanie rytmu, je výsledkom interakcie a nie aktivity jedného typu neurónov.

Je potrebné oveľa viac výskumu, aby sme poznali presné fungovanie tohto regiónu, pretože je to študijný odbor, ktorý treba prehĺbiť.

Zahrnuté sú neurotransmitery

Čo sa týka neurotransmiterov s väčším účinkom v tejto oblasti, bolo zistené, že je nevyhnutné, aby existovala glutamátergická aktivita, aby pre-Bötzingerov komplex umožňoval dýchanie. Konkrétne ide o aktivitu receptorov AMPA, ktorá zohráva vedúcu úlohu, aj keď v tomto procese existuje aj určitá účasť receptorov NMDA (hoci v niektorých štúdiách modifikácia NMDA nevyvolávala reálne zmeny a nezdá sa, že by mala za následok nevyhnutné). Jeho inhibícia môže spôsobiť zastavenie respiračného rytmu, zatiaľ čo použitie agonistov spôsobuje zvýšenie tohto rytmu.

Pokiaľ ide o zníženie frekvencie dýchania, neurotransmitery, ktoré pôsobia najviac, sú GABA a glycín..

Okrem vyššie uvedeného existujú aj iné neurotransmitery, ktoré ovplyvňujú rýchlosť dýchania touto štruktúrou. Hoci sa priamo nepodieľajú na genéze respiračného rytmu, modulujú ho. Príklady tohto možno nájsť v serotoníne, adenozíntrifosfáte alebo ATP, substancii P, somatostatíne, noradrenalíne, opioidoch a acetylcholíne. Preto mnohé látky a liečivá spôsobujú zmenu frekvencie dýchania.

Jedným z aspektov, ktoré je potrebné mať na pamäti, je to, že emócie majú tiež významný vplyv na frekvenciu dýchania v dôsledku účinku vylučovaných neurotransmiterov na túto oblasť. Napríklad v prípade nervozity alebo úzkosti je pozorované zvýšenie frekvencie dýchania, zatiaľ čo tvárou v tvár zúfalstvu a depresii má tendenciu spomaľovať.

Účinky ujmy v tejto oblasti

Hoci komplex preBötzinger nie je jediným prvkom, ktorý sa podieľa na kontrole dýchacích ciest, v súčasnosti sa považuje za hlavný prvok, ktorý ho má na starosti.. Zmeny v tejto oblasti môžu spôsobiť následky rôzneho rozsahu, ako napríklad zväčšenie dýchania alebo depresia. A to môže pochádzať z vrodených poranení, traumy, kardiovaskulárnych príhod alebo podávania psychoaktívnych látok. V extrémnych prípadoch môže viesť k smrti pacienta.

Bolo pozorované v postmortálnej analýze ľudí s demenciou s Lewyho telieskami alebo atrofiou, zvyčajne poklesom populácie neurónov reaktívnych na vyššie uvedený neurokinín-1, ktorý môže vysvetliť prítomnosť respiračných porúch u týchto ochorení..

Bibliografické odkazy:

• Beltran-Parrazal, L.; Meza-Andrade, R.; García-García, F.; Toledo, R.; Manzo-J; Morgado-Valle, C. (2012). Centrálne mechanizmy tvorby dýchacieho rytmu. Lekársky časopis. Mechanizmy mozgu. Veracruzana University, Mexiko.

• García, L .; Rodríguez, O. a Rodríguez, O.B. (2011). Regulácia dýchania: morfofunkčná organizácia jej riadiaceho systému. Univerzita lekárskych vied. Santiago de Cuba.

• Muñoz-Ortiz, J.; Muñoz-Ortiz, E.; López-Meraz, M.L .; Beltran-Parrazai, L. a Morgado-Valle, C. (2016). Pre-Bötzingerov komplex: generovanie a modulácia respiračného rytmu. Elsevier. Španielska spoločnosť neurológie.

• Ramirez, J.M. Doi, A.; García, A.J .; Elsen, F.P.; Koch, H. & Wei, A.D. (2012). Bunkové stavebné bloky dýchania. Komplexná fyziológia; 2 (4): 2683-2731