Ποιο είναι το συγκρότημα preBötzinger; Ανατομία και λειτουργίες
Κατά γενικό κανόνα, στην κατάσταση ηρεμίας ένας ενήλικας άνθρωπος αναπνέει με ρυθμό μεταξύ δώδεκα και δεκαοκτώ αναπνοών ανά λεπτό. Η αναπνοή είναι θεμελιώδους σημασίας για την επιβίωσή μας, μια διαδικασία που διεξάγουμε με ημι-συνειδητό τρόπο συνεχώς καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής μας.
Αλλά ποιος είναι υπεύθυνος για να το κάνουμε αυτό; Ποιο μέρος του σώματός μας μας αναγκάζει να εκτελέσουμε αυτή τη βασική λειτουργία; Η απάντηση απαντάται στο medulla oblongata, ειδικά στο συγκρότημα preBötzinger .
Το συγκρότημα preBötzinger: περιγραφή και βασική τοποθεσία
Το σύμπλεγμα του preBötzinger είναι ένα σύνολο ή δίκτυο νευρώνων που βρίσκονται στο medulla oblongata ή στο medulla oblongata , συγκεκριμένα στο μετωπιαίο μέρος του, που αποτελεί τμήμα του εγκεφαλικού σώματος. Αυτό το νευρικό δίκτυο εμφανίζεται και στα δύο ημισφαίρια, που είναι μια διμερής και συμμετρική δομή. Συνδέεται με το νωτιαίο μυελό και είναι όπως είπαμε θεμελιώδους σημασίας για τη δημιουργία και τη διατήρηση του αναπνευστικού ρυθμού.
Πρόκειται για μια πρόσφατα εντοπισμένη δομή, συγκεκριμένα το 1991, και έχει βρει διαφορετικούς τύπους νευρώνων που επιτρέπουν μέσω της αλληλεπίδρασής τους τη γένεση και τη ρυθμικότητα του αναπνευστικού κύκλου. Τα συγκροτήματα preBötzinger και των δύο ημισφαιρίων φαίνονται να λειτουργούν μερικώς ανεξάρτητα, αν και επικοινωνούν για να συγχρονιστούν.
Κύριες λειτουργίες
Αν και αυτή η δομή είναι ακόμη ελάχιστα γνωστή, πολλές σημαντικές λειτουργίες του αποδίδονται .
1. Βασικός αναπνευστικός ρυθμός
Το σύμπλεγμα preBötzinger είναι ένα θεμελιώδες στοιχείο για να μας κρατήσει ζωντανό, και ο τραυματισμός του μπορεί να προκαλέσει θάνατο λόγω αναπνευστικής κατάθλιψης. Η κύρια λειτουργία του είναι η παραγωγή και η διαχείριση του αναπνευστικού ρυθμού .
2. Επάρκεια της αναπνοής στις περιβαλλοντικές ανάγκες
Η αλληλεπίδραση με άλλες περιοχές του εγκεφάλου προκαλεί το σύμπλεγμα του preBötzinger ρυθμίστε το αναπνευστικό ρυθμό σύμφωνα με τις περιβαλλοντικές ανάγκες . Για παράδειγμα, αν παίξουμε αθλήματα, η αναπνοή μας θα επιταχυνθεί.
3. Η πρόσληψη επιπέδου οξυγόνου
Διαπιστώθηκε ότι αυτό το σύμπλεγμα και οι συνδέσεις του είναι σε θέση να ανιχνεύουν και να ενεργούν σύμφωνα με το επίπεδο οξυγόνου στον οργανισμό. Για παράδειγμα, εάν ασφυκτιάμε, είναι συχνό το γεγονός ότι ο ρυθμός αναπνοής επιταχύνεται , αφού το σώμα επιδιώκει να αποκτήσει το απαραίτητο οξυγόνο για να επιβιώσει.
Ένας άγνωστος μηχανισμός δράσης
Ο τρόπος με τον οποίο δουλεύει αυτή η δομή εξακολουθεί να μην είναι απολύτως σαφής, αλλά μέσω πειραμάτων με τρωκτικά έχει αποδειχθεί ότι η ορμόνη νευροκινίνη-1 και η δράση των νευροδιαβιβαστών συνδέονται με τον υποδοχέα.
Έχει παρατηρηθεί η ύπαρξη «βηματοδότη» νευρώνων (παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει με τον καρδιακό ρυθμό), κάποια εξαρτώμενα από την τάση και άλλα ανεξάρτητα από αυτό. Η ακριβής λειτουργία της εξακολουθεί να συζητείται, μολονότι εικάζεται ότι τα εξαρτώμενα από την τάση είναι τα πλέον συνδεδεμένα με τη δημιουργία του αναπνευστικού ρυθμού επιτρέποντας την εκπομπή δυναμικών δράσης μέσω της πρόσληψης νατρίου.
Σε κάθε περίπτωση η υπόθεση με μεγαλύτερη εμπειρική υποστήριξη είναι αυτή που δείχνει ότι είναι η δράση του συνόλου των νευρώνων και της αλληλεπίδρασής τους που επιτρέπει τον ρυθμό που παράγεται , που είναι το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης και όχι της δραστηριότητας ενός μόνο τύπου νευρώνων.
Απαιτείται πολύ περισσότερη έρευνα για να γνωρίζουμε την ακριβή λειτουργία αυτής της περιοχής, καθώς είναι ένα πεδίο μελέτης για να εμβαθύνουμε.
Οι εμπλεκόμενοι νευροδιαβιβαστές
Όσον αφορά τους νευροδιαβιβαστές με μεγαλύτερη επίδραση σε αυτόν τον τομέα, έχει γίνει αντιληπτό ότι είναι απαραίτητο να υπάρχει γλουταμινεργική δραστηριότητα για το σύμπλεγμα προ-Bötzinger να ενεργεί επιτρέποντας αναπνοή. Συγκεκριμένα, η δραστηριότητα των υποδοχέων ΑΜΡΑ διαδραματίζει τον πρωταγωνιστικό ρόλο, αν και υπάρχει επίσης κάποια συμμετοχή των υποδοχέων NMDA στη διαδικασία (παρά το γεγονός ότι σε μερικές μελέτες η τροποποίηση των NMDAs δεν είχε ως αποτέλεσμα πραγματικές αλλαγές και δεν φαίνεται να έχει ως αποτέλεσμα απαραίτητο). Η αναστολή του μπορεί να προκαλέσει την παύση του αναπνευστικού ρυθμού, ενώ η χρήση αγωνιστών προκαλεί μια αύξηση αυτού .
Όταν πρόκειται για τη μείωση του αναπνευστικού ρυθμού, οι νευροδιαβιβαστές που φαίνεται να ενεργούν περισσότερο είναι GABA και γλυκίνη.
Εκτός από τα παραπάνω, υπάρχουν και άλλοι νευροδιαβιβαστές που επηρεάζουν την αναπνευστική συχνότητα μέσω αυτής της δομής. Αν και δεν συμμετέχουν άμεσα στη γένεση του αναπνευστικού ρυθμού, το διαμορφώνουν. Παραδείγματα υπάρχουν σε σεροτονίνη, τριφωσφορική αδενοσίνη ή ΑΤΡ, ουσία Ρ, σωματοστατίνη, νοραδρεναλίνη, οπιοειδή και ακετυλοχολίνη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πολλές ουσίες και φάρμακα προκαλούν αλλοίωση της αναπνευστικής συχνότητας.
Μια πτυχή που πρέπει να θυμάστε είναι ότι τα συναισθήματα έχουν επίσης σημαντική επίδραση στον αναπνευστικό ρυθμό, εξαιτίας της επίδρασης αυτής της περιοχής στους εκκρινόμενους νευροδιαβιβαστές. Για παράδειγμα, στην περίπτωση της νευρικότητας ή του άγχους παρατηρείται αύξηση της αναπνευστικής συχνότητας, ενώ ενόψει της απελπισίας και της κατάθλιψης τείνει να επιβραδύνεται.
Επιπτώσεις του τραυματισμού σε αυτόν τον τομέα
Παρόλο που το συγκρότημα preBötzinger δεν είναι το μόνο στοιχείο που εμπλέκεται στον αναπνευστικό έλεγχο, θεωρείται σήμερα το κύριο στοιχείο που είναι υπεύθυνο για τη ρύθμιση του. Οι μεταβολές σε αυτήν την περιοχή μπορεί να προκαλέσουν συνέπειες διαφορετικού μεγέθους, όπως αναπνευστική αύξηση ή κατάθλιψη. Και αυτό μπορεί να προέλθει από συγγενείς τραυματισμούς, τραύματα, καρδιαγγειακά ατυχήματα ή χορήγηση ψυχοδραστικών ουσιών. Σε ακραίες περιπτώσεις μπορεί να οδηγήσει στον θάνατο του ασθενούς.
Έχει παρατηρηθεί στην μεταθανάτια ανάλυση ατόμων με άνοια με Lewy σώματα ή ατροφία συνήθως μείωση του πληθυσμού νευρώνων που αντιδρούν στην προαναφερθείσα νευροκινίνη-1, γεγονός που μπορεί να εξηγήσει την παρουσία αναπνευστικών διαταραχών σε αυτές τις ασθένειες.
Βιβλιογραφικές αναφορές:
- Beltran-Parrazal, L.; Meza-Andrade, R.; García-García, F.; Toledo, R .; Manzo- J .; Morgado-Valle, C. (2012). Κεντρικοί μηχανισμοί της δημιουργίας του αναπνευστικού ρυθμού. Ιατρικό περιοδικό. Μηχανισμοί εγκεφάλου. Veracruzana University, Μεξικό.
- García, L .; Rodriguez, Ο. And Rodriguez, Ο.Β. (2011). Ρύθμιση της αναπνοής: μορφολογική οργάνωση του συστήματος ελέγχου. Πανεπιστήμιο Ιατρικών Επιστημών. Σαντιάγκο ντε Κούβα.
- Muñoz-Ortiz, J.; Muñoz-Ortiz, Ε.; López-Meraz, Μ. L.; Beltran-Parrazai, L. και Morgado-Valle, C. (2016). Το σύμπλεγμα προ-Bötzinger: παραγωγή και διαμόρφωση του αναπνευστικού ρυθμού. Elsevier Ισπανική Εταιρεία Νευρολογίας.
- Ramirez, J.M .; Doi, Α.; García, Α. J.; Elsen, F.P.; Koch, Η. & Wei, Α.ϋ. (2012). Τα κυτταρικά δομικά μπλοκ αναπνοής. Περιεκτική Φυσιολογία. 2 (4): 2683-2731
