Apa itu Kompleks preBötzinger? Anatomi dan fungsi

Sebagai aturan umum, dalam keadaan istirahat seorang manusia dewasa bernafas dengan kecepatan antara dua belas dan delapan belas napas per menit. Bernafas adalah hal mendasar bagi kelangsungan hidup kita, suatu proses yang kita lakukan secara setengah sadar terus menerus sepanjang hidup kita.

Tetapi siapa yang bertanggung jawab atas kita melakukannya? Bagian tubuh mana yang menyebabkan kita menjalankan fungsi dasar ini? Jawabannya ditemukan di medula oblongata, khususnya di kompleks preBötzinger.

Kompleks preBötzinger: deskripsi dan lokasi dasar

Kompleks preBötzinger adalah seperangkat atau jaringan neuron yang terletak di medula atau medula oblongata, khususnya di bagian ventromedialnya, membentuk bagian dari batang otak. Jaringan saraf ini muncul di kedua belahan otak, menjadi struktur bilateral dan simetris. Menghubungkan dengan sumsum tulang belakang, dan itu seperti yang telah kita katakan fundamental untuk generasi dan pemeliharaan ritme pernapasan.

Ini adalah struktur yang baru-baru ini terlokalisasi, khususnya pada tahun 1991, dan telah menemukan berbagai jenis neuron yang memungkinkan melalui interaksi mereka genesis dan ritme dari siklus pernapasan. Kompleks preBötzinger dari kedua belahan tampaknya beroperasi sebagian secara independen, meskipun mereka berkomunikasi untuk menyinkronkan.

Fungsi utama

Meski struktur ini masih sedikit diketahui, beberapa fungsi penting dikaitkan dengannya.

1. Irama pernapasan dasar

Kompleks preBötzinger adalah elemen mendasar untuk membuat kita tetap hidup, dan cederanya dapat menyebabkan kematian karena depresi pernapasan. Fungsi utamanya adalah menghasilkan dan mengelola irama pernapasan.

2. Kecukupan bernapas untuk kebutuhan lingkungan

Interaksi dengan area otak lainnya menyebabkan kompleks preBötzinger mengatur ritme pernapasan sesuai dengan kebutuhan lingkungan. Misalnya, jika kita berolahraga, pernafasan kita akan dipercepat.

3. Penyerapan tingkat oksigen

Telah terdeteksi bahwa kompleks ini dan koneksinya mampu mendeteksi dan bertindak sesuai dengan tingkat oksigen dalam organisme. Sebagai contoh, jika kita tercekik, sering kali laju pernapasan kita dipercepat, karena tubuh berusaha mendapatkan oksigen yang diperlukan untuk bertahan hidup.

Mekanisme aksi yang tidak diketahui

Cara struktur ini bekerja masih belum sepenuhnya jelas, tetapi melalui percobaan dengan tikus telah ditunjukkan bahwa hormon neurokinin-1 dan aksi neurotransmitter terkait dengan reseptor..

Telah diamati keberadaan neuron "alat pacu jantung" (mirip dengan apa yang terjadi dengan denyut jantung), beberapa tergantung tegangan dan lainnya independen. Fungsi pastinya masih dibahas, meskipun berspekulasi bahwa tanggungan tegangan adalah yang paling terkait dengan generasi ritme pernapasan dengan memungkinkan emisi potensial aksi melalui pengambilan natrium..

Bagaimanapun hipotesis dengan dukungan yang lebih empiris adalah hipotesis yang menunjukkan bahwa itu adalah aksi dari set neuron dan interaksi mereka yang memungkinkan ritme dihasilkan, menjadi hasil interaksi dan bukan aktivitas satu jenis neuron.

Dibutuhkan lebih banyak penelitian untuk mengetahui fungsi yang tepat dari wilayah ini, menjadi bidang studi yang diperdalam.

Neurotransmitter terlibat

Berkenaan dengan neurotransmiter dengan efek yang lebih besar di daerah ini, telah dianggap bahwa sangat mendasar bahwa ada aktivitas glutamatergik sehingga kompleks pra-Bötzinger bertindak untuk memungkinkan pernapasan. Secara khusus, aktivitas reseptor AMPA yang memainkan peran utama, meskipun ada juga beberapa partisipasi reseptor NMDA dalam proses (walaupun dalam beberapa penelitian modifikasi NMDA tidak menghasilkan perubahan nyata dan tampaknya tidak menghasilkan penting). Penghambatannya dapat menyebabkan penghentian irama pernapasan, sementara penggunaan agonis menyebabkan peningkatan ini.

Ketika datang untuk mengurangi laju pernapasan, neurotransmitter yang tampaknya paling bertindak adalah GABA dan glisin..

Selain hal di atas, ada neurotransmiter lain yang memengaruhi laju pernapasan melalui struktur ini. Meskipun mereka tidak secara langsung berpartisipasi dalam asal-usul irama pernapasan, mereka memodulasi itu. Contoh-contoh ini dapat ditemukan dalam serotonin, adenosin trifosfat atau ATP, zat P, somatostatin, noradrenalin, opioid, dan asetilkolin. Itulah sebabnya banyak zat dan obat-obatan menyebabkan perubahan laju pernapasan.

Satu aspek yang perlu diingat adalah bahwa emosi juga memiliki efek penting pada laju pernapasan, karena efek pada area neurotransmitter yang disekresikan ini. Misalnya, dalam kasus mengalami kegugupan atau kecemasan, peningkatan laju pernapasan diamati, sedangkan dalam menghadapi keputusasaan dan depresi, itu cenderung melambat.

Efek cedera di area ini

Meskipun kompleks preBötzinger bukan satu-satunya elemen yang terlibat dalam kontrol pernapasan, saat ini dianggap sebagai elemen utama yang bertugas mengaturnya.. Perubahan pada area ini dapat menyebabkan konsekuensi dari besarnya yang berbeda, seperti augmentasi pernapasan atau depresi. Dan ini bisa berasal dari cedera bawaan, trauma, kecelakaan kardiovaskular atau pemberian zat psikoaktif. Dalam kasus-kasus ekstrem dapat menyebabkan kematian pasien.

Telah diamati dalam analisis postmortem orang dengan demensia dengan tubuh Lewy atau atrofi, biasanya penurunan populasi neuron reaktif terhadap neurokinin-1 yang disebutkan di atas, yang dapat menjelaskan adanya gangguan pernapasan pada penyakit ini..

Referensi bibliografi:

• Beltran-Parrazal, L.; Meza-Andrade, R.; García-García, F.; Toledo, R.; Manzo-J.; Morgado-Valle, C. (2012). Mekanisme sentral dari generasi ritme pernapasan. Jurnal medis. Mekanisme otak. Universitas Veracruzana, Meksiko.

• García, L.; Rodríguez, O. dan Rodríguez, O.B. (2011). Regulasi pernapasan: organisasi morfofungsional dari sistem kontrolnya. Universitas Ilmu Kedokteran. Santiago de Cuba.

• Muñoz-Ortiz, J.; Muñoz-Ortiz, E.; López-Meraz, M.L.; Beltran-Parrazai, L. dan Morgado-Valle, C. (2016). Kompleks pra-Bötzinger: pembentukan dan modulasi irama pernapasan. Elsevier Masyarakat Neurologi Spanyol.

• Ramirez, J.M.; Doi, A.; García, A.J.; Elsen, F.P.; Koch, H. & Wei, A.D. (2012). Blok Bangunan Pernapasan Seluler. Fisiologi Komprehensif; 2 (4): 2683-2731