Apa itu PreBötzinger Complex? Anatomi dan fungsi
Sebagai aturan umum, dalam keadaan istirahat, seorang manusia dewasa bernafas dengan laju antara dua belas dan delapan belas napas per menit. Bernafas merupakan hal mendasar bagi kelangsungan hidup kita, sebuah proses yang kita laksanakan dengan cara semi-sadar terus menerus sepanjang hidup kita.
Tetapi siapa yang bertanggung jawab atas kita melakukannya? Bagian tubuh apa yang menyebabkan kita melakukan fungsi dasar ini? Jawabannya ditemukan di medula oblongata, khususnya di kompleks preBötzinger .
Kompleks preBötzinger: deskripsi dan lokasi dasar
Kompleks preBötzinger adalah satu set atau jaringan neuron yang terletak di medulla oblongata atau medulla oblongata , khususnya di bagian ventromedialnya, membentuk bagian dari batang otak. Jaringan saraf ini muncul di kedua belahan, menjadi struktur bilateral dan simetris. Ini terhubung dengan sumsum tulang belakang, dan seperti yang telah kami katakan mendasar untuk pembangkitan dan pemeliharaan ritme pernapasan.
Ini adalah struktur lokal baru-baru ini, khususnya pada tahun 1991, dan telah menemukan berbagai jenis neuron yang memungkinkan melalui interaksi mereka genesis dan ritmisitas siklus pernapasan. Kompleks preBötzinger dari kedua hemisfer tampaknya beroperasi sebagian secara independen, meskipun mereka berkomunikasi untuk melakukan sinkronisasi.
Fungsi utama
Meskipun struktur ini masih sedikit diketahui, beberapa fungsi penting dikaitkan dengannya .
1. Ritme pernapasan dasar
Kompleks preBötzinger adalah elemen mendasar untuk membuat kita tetap hidup, dan cederanya dapat menyebabkan kematian karena depresi pernafasan. Fungsi utamanya adalah generasi dan manajemen irama pernafasan .
2. Kecukupan pernapasan terhadap kebutuhan lingkungan
Interaksi dengan area lain dari otak menyebabkan kompleks preBötzinger mengatur laju pernapasan sesuai dengan kebutuhan lingkungan . Misalnya, jika kita bermain olahraga, pernapasan kita akan dipercepat.
3. Tingkat penyerapan oksigen
Telah dideteksi bahwa kompleks ini dan koneksinya dapat mendeteksi dan bertindak sesuai dengan tingkat oksigen dalam organisme. Misalnya, jika kita mencekik, frekuensi pernapasan kita dipercepat , karena tubuh berusaha memperoleh oksigen yang diperlukan untuk bertahan hidup.
Mekanisme aksi yang tidak diketahui
Cara kerja struktur ini masih belum sepenuhnya jelas, tetapi melalui eksperimen dengan hewan pengerat, telah ditunjukkan bahwa hormon neurokinin-1 dan aksi neurotransmiter terkait dengan reseptor.
Telah diamati keberadaan neuron "alat pacu jantung" (mirip dengan apa yang terjadi dengan denyut jantung), beberapa ketergantungan tegangan dan independen lainnya dari ini. Fungsi tepatnya masih didiskusikan, meskipun berspekulasi bahwa tanggungan tegangan adalah yang paling terkait dengan generasi laju pernapasan dengan memungkinkan emisi potensial aksi melalui penyerapan natrium.
Bagaimanapun juga hipotesis dengan dukungan empiris yang lebih besar adalah salah satu yang menunjukkan bahwa itu adalah tindakan dari set neuron dan interaksinya yang memungkinkan ritme yang dihasilkan , menjadi hasil interaksi dan bukan aktivitas satu jenis neuron.
Banyak penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengetahui fungsi yang tepat dari wilayah ini, menjadi bidang studi untuk diperdalam.
Neurotransmiter terlibat
Berkenaan dengan neurotransmitter dengan efek yang lebih besar di daerah ini, telah dianggap bahwa penting bahwa ada aktivitas glutamatergic untuk kompleks pra-Bötzinger untuk bertindak dengan memungkinkan respirasi. Secara khusus, itu adalah aktivitas reseptor AMPA yang memainkan peran utama, meskipun ada juga beberapa partisipasi reseptor NMDA dalam proses (meskipun fakta bahwa dalam beberapa penelitian modifikasi NMDA tidak menghasilkan perubahan nyata dan tampaknya tidak menghasilkan sangat diperlukan). Penghambatannya dapat menyebabkan penghentian laju pernapasan, sementara penggunaan agonis menyebabkan peningkatan ini .
Ketika datang untuk mengurangi tingkat pernapasan, neurotransmitter yang tampaknya paling berperan adalah GABA dan glisin.
Selain di atas, ada neurotransmiter lain yang memengaruhi laju pernapasan melalui struktur ini. Meskipun mereka tidak secara langsung berpartisipasi dalam genesis ritme pernapasan, mereka memodulasi itu. Contohnya ditemukan dalam serotonin, adenosin trifosfat atau ATP, substansi P, somatostatin, noradrenalin, opioid, dan asetilkolin. Itulah sebabnya banyak zat dan obat menyebabkan perubahan laju pernapasan.
Salah satu aspek yang perlu diingat adalah bahwa emosi juga memiliki efek penting pada tingkat pernapasan, karena efek pada area ini dari neurotransmiter yang disekresikan. Misalnya, dalam kasus kegelisahan atau kecemasan, peningkatan laju pernapasan diamati, sedangkan dalam menghadapi keputusasaan dan depresi cenderung melambat.
Efek cedera di area ini
Meskipun kompleks preBötzinger bukan satu-satunya elemen yang terlibat dalam pengendalian pernapasan, saat ini dianggap sebagai elemen utama yang bertanggung jawab untuk mengaturnya. Perubahan di daerah ini dapat menyebabkan konsekuensi dari besarnya yang berbeda, seperti augmentasi pernafasan atau depresi. Dan ini bisa berasal dari cedera bawaan, trauma, kecelakaan kardiovaskular atau pemberian zat psikoaktif. Dalam kasus ekstrim dapat menyebabkan kematian pasien.
Telah diamati dalam analisis postmortem orang dengan demensia dengan badan Lewy atau atrofi biasanya penurunan populasi neuron reaktif ke neurokinin-1 tersebut, 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). Peraturan respirasi: morphofungsional organisasi 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: pembangkitan dan modulasi ritme pernapasan. Elsevier Spanish Society of Neurology.
- Ramirez, J.M.; Doi, A.; García, A.J.; Elsen, F.P .; Koch, H. & Wei, A.D. (2012). Blok Bangunan Seluler Pernafasan. Fisiologi Komprehensif; 2 (4): 2683-2731
