Dýchací centrum
Pro zjednodušení je několik různých skupin centrálních neuronů funkčně kombinováno jako respirační centrum , které se nachází hlavně v prodloužené dřeni ( medulla oblongata ) a společně nevědomě regulují rytmické střídání nádechu a výdechu .
Nodus vitalis nebo životní uzel jsou dřívější názvy pro neostře ohraničenou asociaci respiračních nervových buněk v dolním mozkovém kmeni.
Skupiny respiračních neuronů
Dýchání je řízeno centrálně v souhře různých vzájemně propojených skupin neuronů. Některé se také vzájemně inhibují, takže střídavá aktivita inspiračních nebo výdechových neuronů vede ke střídavé činnosti dýchacích svalů, a to pro fázi vdechování nebo výdechu. Je to proto, že vzájemně spojené neurony (skupiny) také emitují vlákna, která sestupují v míše a ovlivňují ty motorické neurony v krční a hrudní dřeni, které inervují různé dýchací svaly.
Většina z těchto nervových buněk jsou vloženy v retikulární formaci v mozkovém kmeni , někdy v prostorově delimitable klíčových oblastech. Rozlišuje se v dřeňové mozku mezi na hřbetní respirační skupinu (DRG) v oblasti z nucleus tractus solitarii s (primární) vdechovaného neuronů a respirační skupiny ventrální (VRG) v blízkosti jádra ambiguus s expirační a (sekundární) nádechu neuronů. Kromě toho existují další respirační neurony v podlouhlé dřeni (kaudální k výstupu IX. Glossofaryngeálního nervu ) a expirační neurony ve dvou segmentech horní míchy (C1 a C2 krční míchy).
Z morfologického hlediska nejsou jednotlivé oblasti často jasně ohraničené, představují spíše funkční jednotky. Některé nervové buňky podporují inhalaci (inspirační), některé podporují výdech (expirační), jiné pauzu po inhalaci (postinspirační). Právě jejich vzájemná interakce vytváří rytmus dýchání.
funkce
Úkolem dýchacího centra je zajistit pravidelný, řádný nádech a výdech a přizpůsobit frekvenci a hloubku dýchání aktuálním potřebám organismu.
Přestože dýchání je rytmický proces, v dýchacím centru nejsou žádné nervové buňky, které by byly schopné vytvořit autonomní rytmus. Místo toho jsou inspirační neurony nejprve aktivovány aferenty z retikulární formace, které se postarají o inhalaci prostřednictvím eferentů do inspiračních dýchacích svalů . Současně jsou inhibovány exspirační neurony, takže exspirační dýchací svaly nejsou aktivovány současně prostřednictvím jejich eferentů.
Aktivace inspiračních buněk je poté snížena a exspirační buňky jsou stále více aktivovány mechanismem, který dosud nebyl přesvědčivě objasněn, do kterého jsou pravděpodobně zapojeny také aferenty z napínacích receptorů v plicích. V klidovém dýchání je zpočátku fáze po inspiraci, kdy jsou dýchací svaly neaktivní a výdech probíhá prostřednictvím pasivních obnovovacích sil plných plic a hrudníku. Při prohlubování dýchání jsou výdechové svaly aktivně vydechovány prostřednictvím výdechových neuronů.
Buňky dýchacího centra, které generují rytmus, jsou také známé jako pre-Bötzingerův komplex . Další speciální vlastností jsou chemosenzitivní nervové buňky, takzvané centrální chemoreceptory , které reagují na pokles hodnoty pH alkoholu způsobený zvýšením koncentrace oxidu uhličitého v krvi.
Nervová a hormonální adaptace dechové aktivity
Jednou z forem úpravy dýchání je takzvaný Hering-Breuerův reflex , při kterém aferenty z natahovacích receptorů v plicích zabraňují nadměrnému natahování. Podobný reflex je reflex hlavy : Pokud se objem plic příliš sníží, dráždivé receptory v bronchiálním stromu se stanou aktivními a aktivují inspirační neurony v dýchacím centru.
Nejjednodušší mechanismus pro zvýšení dýchání při zátěži je nervová aktivace dechového pohonu v dýchacím centru prostřednictvím stimulace z mozkové kůry , limbického systému a hypotalamu , tj. Z center centrálního nervového systému, která se aktivují při působení zátěže. Aktivace může také probíhat přes periferii , konkrétně přes proprioceptory ve svalech a přes receptory bolesti . Dýchací systém je hormonálně aktivován adrenalinem , hormony štítné žlázy a steroidními hormony . Aktivace presoreceptorů má inhibiční účinek na dýchání .
Kontrola dýchání pomocí chemoreceptorů
Tyto chemoreceptory , které poskytují informace o parciálních tlaků z kyslíku a oxidu uhličitého , jakož i hodnotu pH krve, představují významnou afinitu k dechového centra . Nejsilnější dechový pohon je zajištěn zvýšením obsahu oxidu uhličitého v krvi, slabší účinky pohonu mají pokles obsahu kyslíku a pokles hodnoty pH.
Patologické stavy dýchacího centra
V případě narušení nebo poškození dýchacího centra, a tím i regulace centrálního dýchání, např. Při otravě nebo mrtvici , mohou nastat patologické formy dýchání .
příběh
Dýchací centrum objevil v roce 1811 Julien Jean Legallois (1770–1840).
Individuální důkazy
- ^ Martin Trepel: Neuroanatomy. Elsevier, Mnichov 2012, ISBN 978-3-437-41299-8 , s. 145.
- ↑ a b c Speckmann u. a.: Fyziologie. Elsevier, Mnichov 2008. ISBN 978-3-437-41318-6 , s. 470 a násl.
- ↑ a b c d Ch. Fahlke u. a.: Kapesní atlas fyziologie. Elsevier, Mnichov 2008, ISBN 978-3-437-41917-1 , s. 258 a násl.
- ↑ Legallois, Julien Jean César. Citováno 1. února 2014 .