Što je preBötzinger kompleks? Anatomija i funkcije

Kao opće pravilo, u stanju mirovanja odraslo ljudsko biće diše brzinom od dvanaest do osamnaest udisaja u minuti. Disanje je temelj našeg preživljavanja, proces koji provodimo polu-svjesno kontinuirano tijekom naših života.

Ali tko je odgovoran za to? Koji dio našeg tijela uzrokuje da obavimo ovu osnovnu funkciju? Odgovor se nalazi u medulla oblongata, posebno u preBötzinger kompleksa.

Kompleks preBötzinger: opis i osnovno mjesto

PreBötzinger kompleks je skup ili mreža neurona smještenih u medulli ili medulli oblongata, posebno u svom ventromedijalnom dijelu, koji čini dio moždanog debla. Ta se neuronska mreža pojavljuje u obje hemisfere, što je bilateralna i simetrična struktura. Povezivanje s leđnom moždinom, i to je, kao što smo rekli, temeljno za stvaranje i održavanje respiratornog ritma.

To je nedavno lokalizirana struktura, posebno 1991. godine, i pronašla je različite vrste neurona koji kroz njihovu interakciju omogućuju nastanak i ritmičnost respiratornog ciklusa. PreBötzinger kompleksi obje hemisfere djeluju djelomično neovisno, iako komuniciraju kako bi se uskladili.

Glavne funkcije

Iako je ova struktura još uvijek malo poznata, njemu se pripisuje nekoliko važnih funkcija.

1. Osnovni respiratorni ritam

PreBötzinger kompleks je temeljni element koji nas održava u životu, a njegova ozljeda može uzrokovati smrt zbog respiratorne depresije. Glavna mu je funkcija stvaranje i upravljanje respiratornim ritmom.

2. Adekvatnost disanja potrebama okoliša

Interakcija s drugim dijelovima mozga uzrokuje da preBötzinger kompleks reguliraju respiratorni ritam prema potrebama okoliša. Na primjer, ako se bavimo sportom, naše disanje će se ubrzati.

3. Uzimanje razine kisika

Utvrđeno je da ovaj kompleks i njegove veze mogu detektirati i djelovati u skladu s razinom kisika u organizmu. Na primjer, ako se gušimo, često se ubrzava naš respiratorni ritam, jer tijelo nastoji steći kisik potreban za preživljavanje.

Nepoznati mehanizam djelovanja

Način na koji ova struktura funkcionira još uvijek nije potpuno jasan, ali kroz eksperimente s glodavcima pokazano je da su hormon neurokinin-1 i djelovanje neurotransmitera povezani s receptorom.

Uočeno je postojanje neurona "pejsmejker" (slično onome što se događa s otkucajem srca), neki naponski ovisni i ostali neovisni o njemu. O njegovom točnom funkcioniranju i dalje se raspravlja, iako se pretpostavlja da su ovisnici o naponu najviše povezani s stvaranjem respiratornog ritma dopuštajući emisiju akcijskih potencijala kroz unos natrija..

U svakom slučaju hipoteza s više empirijske podrške je ona koja ukazuje da je djelovanje skupa neurona i njihova interakcija ono što omogućuje generiranje ritma, kao rezultat interakcije, a ne djelovanja jednog tipa neurona.

Potrebno je mnogo više istraživanja kako bi se znalo točno funkcioniranje ove regije, kao polje istraživanja koje treba produbiti.

Uključeni neurotransmiteri

Što se tiče neurotransmitera s većim učinkom na ovom području, uočeno je da je fundamentalno da postoji glutamatergična aktivnost tako da pre-Bötzinger kompleks djeluje kako bi se omogućilo disanje. Naime, aktivnost AMPA receptora ima glavnu ulogu, iako u tom procesu ima i nekih NMDA receptora (iako u nekim istraživanjima modifikacija NMDA nije stvarala stvarne promjene i čini se da ne rezultira bitno). Njegova inhibicija može uzrokovati prestanak respiratornog ritma, dok uporaba agonista uzrokuje povećanje.

Kada je u pitanju smanjenje stope disanja, neurotransmiteri koji djeluju najviše su GABA i glicin..

Osim gore navedenog, postoje i drugi neurotransmiteri koji utječu na brzinu disanja kroz ovu strukturu. Iako ne sudjeluju izravno u nastanku respiratornog ritma, oni ga moduliraju. Primjeri za to mogu se naći u serotoninu, adenozin trifosfatu ili ATP, tvari P, somatostatinu, noradrenalinu, opioidima i acetilkolinu. Zbog toga mnoge tvari i lijekovi uzrokuju promjenu brzine disanja.

Jedan aspekt koji treba imati na umu je da emocije također imaju važan učinak na brzinu disanja, zbog učinka na tom području izlučenih neurotransmitera. Primjerice, u slučaju doživljavanja nervoze ili anksioznosti, uočava se povećanje stope dišnog sustava, dok se u slučaju očaja i depresije nastoji usporiti..

Učinci ozljede u ovom području

Iako preBötzinger kompleks nije jedini element uključen u respiratornu kontrolu, on se trenutno smatra glavnim elementom koji je zadužen za njegovu regulaciju.. Promjene u ovom području mogu uzrokovati posljedice različite veličine, kao što je povećanje dišnog sustava ili depresija. A to može doći od prirođenih ozljeda, traume, kardiovaskularnih nesreća ili primjene psihoaktivnih tvari. U ekstremnim slučajevima može dovesti do smrti pacijenta.

Primijećeno je u analizi osoba s demencijom s Lewyjevim tijelima ili atrofijom, obično smanjenje populacije neurona reaktivnih na spomenuti neurokinin-1, što može objasniti prisutnost respiratornih poremećaja kod ovih bolesti..

Bibliografske reference:

• Beltran-Parrazal, L.; Meza-Andrade, R.; García-García, F.; Toledo, R.; Manzo-J. Morgado-Valle, C. (2012). Središnji mehanizmi stvaranja respiratornog ritma. Medicinski časopis. Mehanizmi mozga. Sveučilište Veracruzana, Meksiko.

• García, L.; Rodríguez, O. i Rodríguez, O.B. (2011). Regulacija disanja: morfofunkcionalna organizacija kontrolnog sustava. Sveučilište medicinskih znanosti. Santiago de Cuba.

• Muñoz-Ortiz, J.; Muñoz-Ortiz, E.; López-Meraz, M.L .; Beltran-Parrazai, L. i Morgado-Valle, C. (2016). Pre-Bötzinger-ov kompleks: generiranje i modulacija respiratornog ritma. Elsevier. Španjolsko društvo za neurologiju.

• Ramirez, J.M .; Doi, A.; García, A.J .; Elsen, F.P .; Koch, H. i Wei, A.D. (2012). Stanični blokovi disanja. Sveobuhvatna fiziologija; 2 (4): 2683-2731