Hvordan kontrollerer medulla respirasjonen?

Medulla spiller en viktig rolle i å kontrollere respirasjonen, spesielt opprettholde en regelmessig pusterytme og justere pustemønsteret som svar på ulike forhold. Her er en oversikt over hvordan medulla kontrollerer respirasjonen:

1. Generering av respiratorisk rytme :Medulla inneholder en gruppe nevroner kjent som respirasjonssenteret eller respiratorisk rytmegenerator. Disse nevronene genererer den grunnleggende pusterytmen. Respirasjonssenteret består av to klynger av nevroner:

- Dorsal Respiratory Group (DRG) :Ligger i den dorsale delen av medulla, er DRG ansvarlig for inspirasjon (inhalering). Det sender signaler til mellomgulvet og interkostalmusklene, noe som får dem til å trekke seg sammen og trekke luft inn i lungene.

- Ventral Respiratory Group (VRG) :Plassert i den ventrale delen av medulla, kontrollerer VRG ekspirasjon (utånding). Når den er aktiv, hemmer VRG inspirasjon og fremmer avslapning av mellomgulvet og interkostalmusklene, slik at luft kan drives ut av lungene.

2. Inspirasjon :Under normal rolig pust drives inspirasjonen først og fremst av DRG. Det sender signaler til de freniske nervene, som innerverer mellomgulvet, hovedmuskelen for respirasjon. Disse signalene får diafragma til å trekke seg sammen og bevege seg nedover, noe som øker volumet i brysthulen. Samtidig trekker også interkostalmusklene mellom ribbeina seg sammen, og utvider brystet ytterligere. Som et resultat trekkes luft inn i lungene.

3. Utløp :Ved hvile er ekspirasjon en passiv prosess som oppstår på grunn av rekylen i lungene og brystveggen. Når mellomgulvet og interkostalmusklene slapper av, trekker den elastiske rekylen til lungene dem tilbake til sin opprinnelige form, og skyver luft ut. VRG spiller en rolle i å modulere ekspirasjon under dypere åndedrag eller økt respirasjonsbehov ved aktivt å hemme inspirasjon.

4. Sentral kjemoresepsjon :Medulla inneholder kjemoreseptorer som overvåker nivåene av karbondioksid og hydrogenioner (pH) i cerebrospinalvæsken (CSF). Disse kjemoreseptorene oppdager endringer i det kjemiske miljøet og sender signaler til respirasjonssenteret. En økning i karbondioksid eller hydrogenioner stimulerer respirasjonssenteret, noe som fører til økt hastighet og dybde av pusten.

5. Reflekskontroll :Medulla integrerer også signaler fra ulike reseptorer og reflekser involvert i reguleringen av respirasjonen, som:

- Baroreseptorer :Ligger i halspulsårene og aortabuen, føler baroreseptorer endringer i blodtrykket. Økt blodtrykk kan føre til refleksreduksjon i hjertefrekvens og respirasjonsfrekvens.

- Lungestrekkreseptorer :Disse reseptorene befinner seg i luftveiene og registrerer lungeoppblåsing og setter i gang reflekser som hemmer ytterligere inspirasjon og fremmer ekspirasjon.

- Hering-Breuer Refleks :Denne refleksen utløses av overdreven lungeoppblåsing. Når lungene er overstrukket, aktiverer det vagale sensoriske reseptorer, og sender signaler til medulla som hemmer inspirasjon og forårsaker ekspirasjon.

6. Integrasjon med høyere hjernesentre :Medulla mottar signaler fra høyere hjernesentre, slik som pons og hjernebarken. Disse signalene kan endre rytmen og pustemønsteret som svar på frivillig kontroll, følelser og atferdstilstand.

Totalt sett fungerer medulla som et sentralt kontrollsenter for respirasjon, genererer den grunnleggende pusterytmen, reagerer på kjemiske endringer i kroppen, integrerer refleksinnganger og koordinerer med høyere hjernesentre for å sikre riktig ventilasjon.