Solunum merkezi - Respiratory center
| solunum merkezi | |
|---|---|
 Solunum merkezindeki solunum grupları ve etkileri
| |
| tanımlayıcılar | |
| ağ | D012125 |
| Anatomik terminoloji | |
Solunum merkez bulunur medula oblongata ve pons içinde, beyin sapı . Solunum merkezi , ikisi medullada ve biri ponsta olmak üzere üç ana solunum nöron grubundan oluşur . Medullada bunlar dorsal solunum grubu ve ventral solunum grubudur. Pons'ta, pontin solunum grubu, pnömotaksik merkez ve apnöstik merkez olarak bilinen iki alan içerir.
Solunum merkezi, solunum ritmini oluşturmaktan ve sürdürmekten ve ayrıca bunu fizyolojik değişikliklere homeostatik yanıtta ayarlamaktan sorumludur . Solunum merkezi, solunum hızını ve derinliğini düzenlemek için kemoreseptörler , mekanoreseptörler , serebral korteks ve hipotalamustan girdi alır . Girdi, değişen oksijen , karbondioksit ve kan pH seviyeleri tarafından , hipotalamustan gelen stres ve kaygı ile ilgili hormonal değişiklikler tarafından ve ayrıca bilinçli bir solunum kontrolü sağlamak için serebral korteksten gelen sinyallerle uyarılır .
Solunum gruplarının yaralanması, mekanik ventilasyon gerektirebilecek çeşitli solunum bozukluklarına neden olabilir ve genellikle kötü bir prognoz ile ilişkilidir.
Solunum grupları
Solunum merkezi, ikisi medullada ve biri ponsta olmak üzere üç ana gruba ayrılır. Medulladaki iki grup dorsal solunum grubu ve ventral solunum grubudur . Pons'ta , pontin solunum grubu iki alandan oluşur - pnömotaksik merkez ve apnöstik merkez. Dorsal ve ventral medüller gruplar solunumun temel ritmini kontrol eder. Gruplar, beyin sapının her iki tarafında birer tane ile eşleştirilir.
Dorsal solunum grubu
Dorsal solunum grubu (DRG), inspirasyonu (inhalasyonu) başlatan solunumun kontrolünde en temel role sahiptir. DRG, dorsal medulla uzunluğunun çoğunu uzatan uzun bir kütle oluşturan nöronların bir koleksiyonudur. Onlar yakın olan merkez kanal içinde omurilik ve sadece ventral grubun arkasında. Solunum hızını ayarlar ve korurlar .
Nöronların çoğu soliter sistemin çekirdeğinde bulunur . Diğer önemli nöronlar, medullanın retiküler maddesi de dahil olmak üzere bitişik alanlarda bulunur. Soliter çekirdek, pontin solunum grubundan ve iki kranial sinirden - vagus siniri ve glossofaringeal sinirden gelen duyusal bilginin son noktasıdır . Soliter çekirdek, solunum merkezine periferik kemoreseptörlerden , baroreseptörlerden ve akciğerlerdeki diğer tipteki reseptörlerden , özellikle de gerilme reseptörlerinden sinyaller gönderir . Böylece, dorsal solunum grubu, solunum ritmini değiştirmek için ventral solunum grubu çıktısını veren bütünleştirici bir merkez olarak görülür.
Ventral solunum grubu
Medullada, ventral solunum grubu (VRG) , solunum kontrolünün ekshalasyon (ekspiratuar) alanını oluşturan dört nöron grubundan oluşur . Bu alan medullanın ventrolateral kısmında, dorsal solunum grubunun yaklaşık 5 mm önünde ve lateralindedir. İlgili nöronların olanlar bulunmaktadır çekirdeği ambiguus , nükleus retroambiguus ve internöronlardan olarak karmaşık ön Bötzinger .
VRG hem inspiratuar hem de ekspiratuar nöronları içerir. Ventral respiratuar nöron grubu, kuvvetli solunumda aktiftir ve sessiz, dinlendirici solunumlarda inaktiftir. VRG, apnöstik merkeze engelleyici impulslar gönderir.
Pontin solunum grubu
Gelen tegmentumda pons, pons solunum grubu (PRG) pneumotaxic ve apneustic merkezleri bulunmaktadır. Bunların kendi aralarında ve her ikisinden de soliter çekirdeğe bağlantıları vardır .
pnömotaksik merkez
Pnömotaksik merkez, ponsun üst kısmında bulunur. Çekirdekleri subparabrakial çekirdek ve medial parabrakiyal çekirdektir . Pnömotaksik merkez, solunumun hem hızını hem de şeklini kontrol eder. Pnömotaksik merkez, inhalasyonu döngüsel olarak inhibe eden apnöstik merkezin (inhalasyon sırasında anormal solunum üreten) bir antagonisti olarak kabul edilir . Pnömotaksik merkez, inspirasyonu sınırlamaktan ve bir inspiratuar kapatma anahtarı (IOS) sağlamaktan sorumludur . Bu patlamasını sınırlar aksiyon potansiyelleri olarak frenik sinir etkili bir şekilde azaltılması, tidal hacim ve düzenleyen solunum hızı . Merkezin yokluğu, solunum derinliğinde bir artışa ve solunum hızında bir azalmaya neden olur.
Pnömotaksik merkez, her nefeste vücuda alınabilecek hava miktarını düzenler. Dorsal solunum grubu, süre ve aralıkta sabit olan ritmik aktivite patlamalarına sahiptir . Daha hızlı bir solunum hızı gerektiğinde, pnömotaksik merkez, dorsal solunum grubuna hızlanması için sinyal verir. Daha uzun nefeslere ihtiyaç duyulduğunda, aktivite patlamaları uzar. Vücudun solunuma yardımcı olmak için kullandığı tüm bilgiler pnömotaksik merkezde gerçekleşir. Bu hasar görmüşse veya herhangi bir şekilde zarar görmüşse, nefes almayı neredeyse imkansız hale getirirdi.
Bu konuyla ilgili bir çalışma, bilateral vagotomi öncesi ve sonrası anestezi uygulanmış felçli kediler üzerindeydi . Ventilasyon, uyanık ve anestezi altındaki kedilerde hava veya CO2 solurken izlendi. Ventilasyon hem pnömatik merkez bölgedeki lezyonlardan önce hem de sonra ve müteakip bilateral vagotomiden sonra izlendi. Pontin lezyonları olan kedilerin inhalasyon süresi uzamıştır. Kedilerde, anestezi ve vagotomiden sonra, pontin işlemi, kısa ekspiratuar duraklamalarla kesintiye uğrayan uzun süreli inspiratuar deşarjları uyandırma olarak tanımlanmıştır. Sıçanlarda ise anestezi, vagotomi ve pontin işleminden sonra bu solunum paterni ne in vivo ne de in vitro gözlenmedi. Bu sonuçlar, medüller solunum merkezi üzerindeki pontin etkilerde sıçan ve kedi arasındaki türler arası farklılıkları ortaya koymaktadır.
apnöstik merkez
Alt ponsun apnöstik merkezi, medulla oblongata'daki nöronların sürekli uyarılmasıyla inhalasyonu teşvik ediyor gibi görünmektedir. Apnöstik merkez, medulladaki dorsal gruba , pnömotaksik merkez tarafından sağlanan inspiratuar rampanın 'kapanma, inspiratuar kapatma anahtarı (IOS) sinyalini geciktirmek için sinyaller gönderir . Solunumun yoğunluğunu kontrol ederek inhalasyonla ilgili nöronlara pozitif uyarılar verir. Apnöstik merkez, pulmoner gerilme reseptörleri ve ayrıca pnömotaksik merkez tarafından inhibe edilir. Ayrıca pnömotaksik merkeze engelleyici bir uyarı gönderir.
solunum ritmi
Solunum, havayı akciğerlere getirme ve atık ürünleri dışarı atma işlemidir. Havadan getirilen oksijen, yaşamı sürdürmek için bir organizmanın sürekli ve sürekli bir ihtiyacıdır. Bu ihtiyaç uyku sırasında hala vardır, bu nedenle bu sürecin işleyişi otomatik olmalı ve otonom sinir sisteminin bir parçası olmalıdır . Alımı, soluma ve soluma solunum döngüsünü veren nefes verme izler. Solunum döngüsünün üç aşaması vardır: inspirasyon, inspirasyon sonrası veya pasif ekspirasyon ve geç veya aktif ekspirasyon.
Dakikadaki döngü sayısı solunum hızıdır . Solunum hızı, solunum merkezinde dorsal solunum grubu tarafından medullada belirlenir ve bu nöronlar çoğunlukla medullanın uzunluğunu uzatan soliter çekirdekte yoğunlaşır .
Solunumun temel ritmi, eupnea olarak bilinen sessiz, dinlendirici nefes alma ritmidir . Sessiz nefes alma sadece diyaframı harekete geçiren dorsal grubun ve dış interkostal kasların aktivitesini gerektirir . Ekshalasyon pasiftir ve akciğerlerin elastik geri tepmesine dayanır . Oksijen için metabolik ihtiyaç arttığında, inspirasyon daha güçlü hale gelir ve ventral gruptaki nöronlar, güçlü ekshalasyon sağlamak için aktive olur . Nefes darlığı , nefes darlığı olarak adlandırılır - eupnea'nın tersi.
Klinik önemi
Solunum merkezinin depresyonuna şunlar neden olabilir: beyin travması , beyin hasarı , beyin tümörü veya iskemi . Opioidler ve sakinleştiriciler de dahil olmak üzere ilaçlar depresyona neden olabilir .
Solunum merkezi, daha hızlı ve daha derin nefesler üretmek için amfetamin tarafından uyarılabilir . Normalde terapötik dozlarda, bu etki fark edilmez, ancak solunum zaten tehlikeye girdiğinde belirgin olabilir.
Ayrıca bakınız
Referanslar
daha fazla okuma
- Levitzky, Michael G. (2002). Pulmoner Fizyoloji (6. baskı). McGraw-Hill Profesyonel. s. 193–4. ISBN'si 978-0-07-138765-1.
- Costanzo, Linda S. (2006). Fizyoloji (3. baskı). Philadelphia, PA: Elsevier . s. 224. ISBN 978-1-4160-2320-3.
- Shannon, Roger; Baekey, David M.; Morris, Kendall F.; Çıplaklık, Sarah C.; Segers, Lauren S.; Lindsey, Bruce G. (2004). "Pontin solunum grubu nöron deşarjı, deserebrate kedide kurgusal öksürük sırasında değiştirilir". Solunum Fizyolojisi ve Nörobiyoloji . 142 (1): 43–54. doi : 10.1016/j.resp.2004.05.002 . PMID 15351303 . S2CID 8425115 .