Das Atemzentrum ist in drei Hauptgruppen unterteilt, zwei in der Medulla und eine in der Pons. Die beiden Gruppen in der Medulla sind die dorsale Atemgruppe und die ventrale Atemgruppe. In den Pons besteht die Pontine respiratory Group aus zwei Bereichen-dem Pneumotaxic Centre und dem Apneustic centre. Die dorsalen und ventralen Markgruppen steuern den Grundrhythmus der Atmung. Die Gruppen werden mit einer auf jeder Seite des Hirnstamms gepaart.,
Dorsal Atemwege groupEdit
Solitary tract nucleus dorsal Atemwege Gruppe und nucleus ambiguus der ventralen respiratorischen Gruppe gezeigt, die Ihre Positionen auf der medulla oblongata.
Die dorsale Atemgruppe (DRG) spielt die grundlegendste Rolle bei der Kontrolle der Atmung und initiiert die Inspiration (Inhalation). Das DRG ist eine Ansammlung von Neuronen, die eine längliche Masse bilden, die den größten Teil der Länge des Rückenmarks erstreckt., Sie befinden sich in der Nähe des zentralen Kanals des Rückenmarks und direkt hinter der ventralen Gruppe. Sie stellen die Atmungsrate ein und halten sie aufrecht.
Die meisten Neuronen befinden sich im Kern des solitären Trakts. Andere wichtige Neuronen befinden sich in den angrenzenden Bereichen, einschließlich der retikulären Substanz der Medulla. Der solitäre Kern ist der Endpunkt für sensorische Informationen, die von der pontinischen Atemgruppe und von zwei Hirnnerven – dem Vagusnerv und dem Glossopharyngealnerv-ankommen., Der solitäre Kern sendet Signale von peripheren Chemorezeptoren, Barorezeptoren und anderen Arten von Rezeptoren in der Lunge, insbesondere den Dehnungsrezeptoren, an das Atemzentrum. Die dorsale Atemgruppe wird somit als integrierendes Zentrum angesehen, das der ventralen Atemgruppe eine Ausgabe gibt, um den Atemrhythmus zu modifizieren.
Ventrale Atemgruppe >
In der Medulla besteht die ventrale Atemgruppe (VRG) aus vier Gruppen von Neuronen, die den Ausatmungsbereich (exspiratorisch) der Atemkontrolle ausmachen., Dieser Bereich befindet sich im ventrolateralen Teil der Medulla, etwa 5 mm anterior und lateral zur dorsalen Atemgruppe. Zu den beteiligten Neuronen gehören diejenigen im Nucleus ambiguus, der Nucleus retroambiguus und die Interneuronen im Prä-Bötzinger-Komplex.
Das VRG enthält sowohl inspiratorische als auch exspiratorische Neuronen. Die ventrale respiratorische Gruppe von Neuronen ist aktiv beim kraftvollen Atmen und inaktiv bei ruhigen, erholsamen Atemwegen. Das VRG sendet hemmende Impulse an das apneustische Zentrum.,
Pontine respiratory groupEdit
Im pontine tegmentum in den Pons umfasst die pontine respiratory group (PRG) die pneumotaxic und apneustic Zentren. Diese haben Verbindungen zwischen ihnen und von beiden zum einsamen Kern.
Pneumotaxic centerEdit
Das Pneumotaxic Center befindet sich im oberen Teil der Pons. Seine Kerne sind der subparabrachiale Kern und der mediale parabrachiale Kern. Das Pneumotaxic Center steuert sowohl die Rate als auch das Atemmuster., Das pneumotaxische Zentrum gilt als Antagonist des apneustischen Zentrums (das während der Inhalation abnormale Atmung erzeugt), das die Inhalation zyklisch hemmt. Das Pneumotaxic Center ist für die Begrenzung der Inspiration verantwortlich und bietet einen inspiratorischen Aus-Schalter (IOS). Es begrenzt den Ausbruch von Aktionspotentialen im Nervus phrenicus, verringert effektiv das Gezeitenvolumen und reguliert die Atemfrequenz. Das Fehlen des Zentrums führt zu einer Erhöhung der Atemtiefe und einer Abnahme der Atemfrequenz.,
Das pneumotaxische Zentrum reguliert die Luftmenge, die bei jedem Atemzug in den Körper aufgenommen werden kann. Die dorsale Atemgruppe hat rhythmische Aktivitätsausbrüche, die in Dauer und Intervall konstant sind. Wenn eine schnellere Atemfrequenz benötigt wird, signalisiert das pneumotaxische Zentrum der dorsalen Atemgruppe, dass sie beschleunigt wird. Wenn längere Atemzüge benötigt werden, werden die Aktivitätsausbrüche verlängert. Alle Informationen, die der Körper zur Unterstützung der Atmung verwendet, finden im Pneumotaxic Center statt. Wenn dies beschädigt oder in irgendeiner Weise geschädigt wäre, würde es das Atmen fast unmöglich machen.,
Eine Studie zu diesem Thema befasste sich mit anästhesierten gelähmten Katzen vor und nach bilateraler Vagotomie. Die Beatmung wurde bei wachen und betäubten Katzen überwacht, die Luft oder CO2 atmeten. Die Beatmung wurde sowohl vor als auch nach Läsionen in der Pneumotaxic Center-Region und nach anschließender bilateraler Vagotomie überwacht. Katzen mit Pontinläsionen hatten eine längere Inhalationsdauer. Bei Katzen wurde nach Anästhesie und Bivagotomie beschrieben, dass die Pontintransektion eine lange anhaltende inspiratorische Entladung hervorruft, die durch kurze exspiratorische Pausen unterbrochen wird., Bei Ratten hingegen wurde nach Anästhesie, Bivagotomie und Pontintransektion dieses Atemmuster weder in vivo noch in vitro beobachtet. Diese Ergebnisse deuten auf Interspezies Unterschiede zwischen Ratte und Katze in der Pontine Einflüsse auf das medulläre Atemzentrum.
Apneustic centerEdit
Das Apneustic Center der unteren Pons scheint die Inhalation durch eine konstante Stimulation der Neuronen in der Medulla oblongata zu fördern., Das apneustische Zentrum sendet Signale an die dorsale Gruppe in der Medulla, um das „Ausschalten“, das inspiratorische Ausschaltersignal (IOS) der inspiratorischen Rampe, die vom Pneumotaxic Center bereitgestellt wird, zu verzögern. Es steuert die Intensität der Atmung und gibt den an der Inhalation beteiligten Neuronen positive Impulse. Das apneustische Zentrum wird durch pulmonale Dehnungsrezeptoren und auch durch das pneumotaxische Zentrum gehemmt. Es gibt auch einen inhibitorischen Impuls an das pneumotaxische Zentrum ab.