Ποιο είναι το συγκρότημα preBötzinger; Ανατομία και λειτουργίες

Κατά γενικό κανόνα, στην κατάσταση ηρεμίας ένας ενήλικας άνθρωπος αναπνέει με ρυθμό μεταξύ δώδεκα και δεκαοκτώ ανάσες 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 τμήμα του σώματός μας μας αναγκάζει να εκτελέσουμε αυτή τη βασική λειτουργία? Η απάντηση βρίσκεται 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 μυελό ή στο μυελό oblongata, συγκεκριμένα στο μετωπιαίο τμήμα του, που αποτελεί τμήμα του εγκεφαλικού σώματος. Αυτό το νευρικό δίκτυο εμφανίζεται και στα δύο ημισφαίρια, που είναι μια διμερής και συμμετρική δομή. Σύνδεση με το νωτιαίο μυελό και 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 εν μέρει ανεξάρτητα, αν και επικοινωνούν για να συγχρονίσουν.

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 εξαιτίας της κατάθλιψης του αναπνευστικού συστήματος. Η κύρια λειτουργία του είναι η παραγωγή και διαχείριση αναπνευστικού ρυθμού.

2. Επάρκεια της αναπνοής στις περιβαλλοντικές ανάγκες

Η αλληλεπίδραση με άλλες περιοχές του εγκεφάλου προκαλεί το σύμπλεγμα του preBötzinger ρυθμίζουν τον αναπνευστικό ρυθμό ανάλογα με τις περιβαλλοντικές ανάγκες. Για παράδειγμα, εάν παίζουμε 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 προκαλούμε ασφυξία, είναι συχνή η επιτάχυνση του αναπνευστικού μας ρυθμού, καθώς το σώμα επιδιώκει να αποκτήσει το απαραίτητο οξυγόνο για να επιβιώσει.

Ένας άγνωστος μηχανισμός δράσης

Πώς η δομή αυτή λειτουργεί δεν είναι ακόμη πλήρως σαφής, αλλά από πειράματα σε τρωκτικά έχει αποδειχθεί ότι έχει δεσμούς με το ορμονικούς υποδοχείς νευροκινίνης-1 και με την δράση των νευροδιαβιβαστών.

Παρατηρήθηκε η ύπαρξη «βηματοδότη» νευρώνων (παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει με τον καρδιακό ρυθμό), κάποια εξαρτώμενα από την τάση και άλλα ανεξάρτητα από αυτό. ακριβής λειτουργία τους εξακολουθεί να συζητείται, αν και εικάζεται ότι η τάση που εξαρτώνται συνδέονται κατά κύριο λόγο με την παραγωγή του αναπνευστικού ρυθμού, επιτρέποντας την πρόσληψη νατρίου μέσω της έκδοσης δυναμικά δράσης.

Σε κάθε περίπτωση η υπόθεση με περισσότερη εμπειρική υποστήριξη είναι αυτή που δείχνει ότι είναι η δράση του συνόλου των νευρώνων και η αλληλεπίδρασή τους που επιτρέπει τον ρυθμό, που είναι το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης και όχι της δραστηριότητας ενός μόνο τύπου νευρώνων.

Απαιτείται πολύ περισσότερη έρευνα προκειμένου να γνωρίζουμε την ακριβή λειτουργία αυτής της περιοχής, καθώς είναι ένα πεδίο μελέτης για να εμβαθύνουμε.

Οι εμπλεκόμενοι νευροδιαβιβαστές

Όσον αφορά νευροδιαβιβαστές μεγαλύτερη επίδραση στον τομέα αυτό, έχει αντιληπτό ότι είναι σημαντικό να υπάρχει γλουταμινεργική δραστηριότητα για τις πολύπλοκες πράξεις προ-Bötzinger επιτρέποντας την αναπνοή. Συγκεκριμένα, είναι η δραστηριότητα των ΑΜΡΑ υποδοχέων η οποία έχει μεγαλύτερη σημασία, αν και μερικοί εμπλοκή των υποδοχέων ΝΜϋΑ παρατηρείται επίσης στη διαδικασία (αν και σε ορισμένες μελέτες η τροποποίηση του ΝΜϋΑ δεν παράγει πραγματική αλλαγή και φαίνεται να είναι βασικά στοιχεία). Η αναστολή του μπορεί να προκαλέσει την παύση του αναπνευστικού ρυθμού, ενώ η χρήση αγωνιστών προκαλεί αύξηση της.

Όταν πρόκειται για τη μείωση του αναπνευστικού ρυθμού, οι νευροδιαβιβαστές που φαίνεται ότι ενεργούν περισσότερο είναι GABA και γλυκίνη..

Εκτός από τα παραπάνω, υπάρχουν και άλλοι νευροδιαβιβαστές που επηρεάζουν τον αναπνευστικό ρυθμό μέσω αυτής της δομής. Παρόλο που δεν συμμετέχουν άμεσα στη γένεση του αναπνευστικού ρυθμού, το διαμορφώνουν. Παραδείγματα αποτελούν οι σεροτονίνης, τριφωσφορική αδενοσίνη ή ΑΤΡ, ουσία Ρ, σωματοστατίνη, νορεπινεφρίνη, ακετυλοχολίνη και τα οπιοειδή. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πολλές ουσίες και φάρμακα προκαλούν αλλοίωση της αναπνευστικής συχνότητας.

Μια πτυχή που πρέπει να έχουμε κατά νου είναι ότι τα συναισθήματα έχουν επίσης σημαντική επίδραση στον αναπνευστικό ρυθμό, λόγω 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 επιβραδύνει.

Επιπτώσεις του τραυματισμού σε αυτόν τον τομέα

Αν και 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.. Μεταβολές σε αυτήν την περιοχή μπορεί να προκαλέσουν συνέπειες διαφορετικού μεγέθους, όπως αναπνευστική αύξηση ή κατάθλιψη. Και αυτό μπορεί να οφείλεται σε συγγενείς τραυματισμούς, τραύματα, καρδιαγγειακά ατυχήματα ή χορήγηση ψυχοτρόπων ουσιών. Σε ακραίες περιπτώσεις, μπορεί να οδηγήσει στο θάνατο του ασθενούς.

Έχει παρατηρηθεί σε μεταθανάτια ανάλυση ατόμων με άνοια με σωμάτια Lewy ή ατροφίας μείωση στον πληθυσμό των αντιδραστικών νευρώνων στην προαναφερθείσα νευροκινίνης-1, η οποία μπορεί να εξηγήσει την παρουσία των αναπνευστικών αλλοιώσεων σε αυτές τις ασθένειες συχνά παρατηρείται.

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: ορθολογική οργάνωση του συστήματος ελέγχου. Πανεπιστήμιο Ιατρικών Επιστημών. Σαντιάγκο ντε Κούβα.

• Muñoz-Ortiz, J.; Muñoz-Ortiz, Ε.; López-Meraz, Μ.Ι .; 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