mícha z boku.png mícha zepředu.jpg Prodloužená mícha (ventrální a dorzální respirační skupina) Most (pneumotaxické centrum) Umístění: Nucleus parabrachialis Funkce: vypnutí inspiračních neuronů →změna frekvence dýchání Umístěny v nucleus tractus solitarii nebo retikulární formaci Příjem senzorických informací z n. vagus a n. glosofaryngeus z - periferních chemoreceptorů - baroreceptory - receptory z hrudníku a plic periferie.JPG Neaktivní během klidného dýchání (běžné dýchání – opakované inspirační signály z dorzálních jader) Pravděpodobně se nepodílí na vzniku základní rytmicity, která kontroluje dýchání Při zvýšeném dýchání je ventrální skupina neuronů aktivována dorzální skupinou Stimulace některých neuronů způsobuje nádech, u jiných výdech Původ – motorický kortex frontálního laloku - impulsy posílá kortikospinálním traktem k respiračním neuronům míchy - obchází mozkový kmen - pokud však pCO2 dosáhne kritické hodnoty, volní kontrolu přebírá automatické centrum mozkového kmene SouvisejÃcà obrázek Související obrázek Ondinino prokletí (synonymně syndrom kongenitální centrální hypoventilace, CCHS, primární alveolární hypoventilace, anglicky Ondine's curse, congenital central hypoventilation syndrome, primary alveolar hypoventilation) je onemocnění postihující dýchací systém a pokud se neléčí, bývá smrtelné. U pacientů s tímto onemocněním se vyskytují zástavy dechu během spánku. •dýchací potíže během spánku •tmavší barva pleti z nedostatečného množství kyslíku •únava •ospalost •bolesti hlavy •nedostatečný spánek •citlivost na sedativa a narkotika •nízká koncentrace kyslíku v červených krvinkách také může způsobit vysoký krevní tlak • „Slíbil jsi mi věrnost s každým tvým bdělým dechem a já jsem přijala tvůj slib. Tak to bude. Pokud budeš vzhůru, budeš moci dýchat. Ale jakmile usneš, tvůj dech tě opustí.“ •Ventrolaterální prodloužená mícha (VLM) •nucleus raphe •nucleus ambiguous •Nucleus tractus solitarii (NTS) •locus coeruleus - odpověď na stres a paniku •hypothalamus Výsledek obrázku pro nucleus raphe most Výsledek obrázku pro locus coeruleus image Chemosensitive neurons in the VLM and raphé. A, Ventral view of a cat medulla showing chemosensitive areas named after the three physiologists who first described them. The slice to the right shows the location of serotonergic neurons in the VLM and medullary raphé nuclei. B, Patch pipette recordings of neurons cultured from the medullary raphé of rats. Those that are stimulated by acidosis are serotonergic. V[m], membrane potential. C, Connections of acidosis-inhibited and acidosis-stimulated neurons of the medullary raphé. D, Transverse section of the rostral medulla, near the ventral surface, with blood vessels colored red and serotonergic neurons colored green. Yellow shows the overlap of red and green. B, basilar artery; P, pyramidal tracts. (A, Data from Dermietzel R: Central chemosensitivity, morphological studies. In Loeschke HL [ed]: Acid-base Homeostasis of the Brain Extracellular Fluid and the Respiratory Control System. Stuttgart, Germany, Thieme Edition/Publishing Sciences Group, 1976, pp 52–66; B, data from Wang W, Pizzonia JH, Richerson GB: Chemosensitivity of rat medullary raphe neurones in primary tissue culture. J Physiol 511:433–450, 1998; D, data from Risso-Bradley A, Pieribone VA, Wang W, et al: Nat Neurosci 5:401–402, 2002.) image image image Chemosensitivity of the carotid body. A, Effect of anoxia on a single, isolated glomus cell. Anoxia elicits a depolarization and small action potentials, as measured with a patch pipette. B, Effect of respiratory acid-base disturbances on O[2] sensitivity. C, Effect of pH changes on CO[2] sensitivity. In B and C, the y-axis represents the frequency of action potentials in single sensory fibers from the carotid body. V[m], membrane potential. (A, Data from Buckler KJ, Vaughan-Jones RD: Effects of hypoxia on membrane potential and intracellular calcium in rat neonatal carotid body type I cells. J Physiol 476:423–428, 1994; B, data from Cunningham DJC, Robbins PA, Wolff CB: Integration of respiratory responses to changes in alveolar partial pressures of CO[2] and O[2] and in arterial pH. In Cherniack NS, Widdicombe J [eds]: Handbook of Physiology, Section 3: The Respiratory System, vol 2. Bethesda, MD, American Physiological Society, 1986, pp 475–528; C, data from Biscoe TJ, Purves MJ, Sampson SR: The frequency of nerve impulse in single carotid body chemoreceptor afferent fibers recorded in vivo with intact circulation. J Physiol 208:121–131, 1970.) image HYPOXICKÁ KONTROLA Za normálních podmínek, pCO2 je molekula používaná k stimulaci nádechu •Pokud je pCO2 zvýšeno dlouhodobě, pak se neurony v prodloužené míše stávají necitlivé na změnu pCO2 •Pak chemoreceptory v prodloužené míše začínají reagovat ne na změnu pCO2, alen na níýké pO2 ® hypoxie nyní stimuluje nádech. •Nicméně vysoké pO2 nyní také může inspiraci inhibovat. •Takže pokud někomu za této situace podáte kyslík pokud jsou pod hypoxickou kontrolou, pak se zastaví dýchání Figure dušnost, pocit nedostatku vzduchu provázený zvýšeným dechovým úsilím. Příčiny: •Onemocnění plic (asthma bronchiale, emfyzém, intersticiální procesy aj.), •Onemocnění srdce (zejm. levostranné srdeční selhání), •Onemocnění látkové výměny (acidóza, srov. Kussmaulovo dýchání), •Onemocnění krve (anemie) aj. •Někdy je psychického původu (panická ataka). ..subjektivní pocit dechového nepohodlí, které se skládá z kvantitativně odlišných vjemů a afektivně-motivačních reakcí, které se liší mírou intenzity. … zkušenost odvozená z interakce mezi mnohočetnými fyziologickými, psychologickými, sociálními a environmentálními faktory. Rozdílné pocity: Hlad po vzduchu - dušení - nesoulad mezi potřebou ventilace a aktuální ventilací Úsilí - dechová práce - dechové svaly musí pracovat účinněji Tlak na hrudi - bronchokonstrikce = Záchvat úzkosti Výsledek obrázku pro breath taking beauty Výsledek obrázku pro fear dech beroucí krása x neschopnost chytit dech při strachu U zdravých osob během vypjatých emočních stavů, těžké práce nebo intenzivního cvičení U pacientů s respiračními poruchami → úzkostná porucha Psychiatrické poruchy → agarofobie a hyperventilační syndrom 1) Rozpor mezi úsilím dýchacích svalů potřebné k nasátí vzduchu do plic a skutečným množstvím vzduchu, která byla nasáto. Výstup z mozkového kmene je pravděpodobně porovnáván s informacemi z mezižeberních svalů a bránice – pokud informace nekorespondují, vzniká pocit dušnosti. •typicky u nemocí s vyšším odporem dýchacího systému (např. astma) – udržení dostatečné ventilace vyžaduje vyšší úsilí dýchacího systému •U nemocí s oslabeným dýchacím svalstvem (chronická obstrukční pulmonální nemoc) – jako terapie se doporučuje cvičení dýchání proti odporu na posílení dýchacích svalů Výsledek obrázku pro astma bronchiale Výsledek obrázku pro copd 2) Narušení hladiny plynů v krvi – pravděpodobně nejdůležitějším příčinou dyspnoe je zvýšená hladina pCO2 v krvi, popřípadě snížený pO2 v krvi Výsledek obrázku pro anterior insula Anterior insula – pravděpodobně hlavní místo percepce dyspnoe Percepce dalších nepříjemných vjemů: -Bolest (averzivní podnět) -Panické ataky -Hlad a žízeň - posterior cingulate gyrus - Součást limbického systému – integrace vlivů různých faktorů, které mohou změnit vnímání dechového dyskomfortu bez změny v motorické ventilační odpovědi Výsledek obrázku pro posterior cingulate gyrus In each hemisphere of the mammalian brain the insular cortex (often called insula, or insular lobe) is a portion of the cerebral cortex folded deep within the lateral sulcus (the fissure separating the temporal lobe from the parietal and frontal lobes). Jsi sám ve výtahu. Je velmi malý a nemá větrání. Začnete mít pocit nedostatku vzduchu, který se pomalu stává nesnesitelným. Chceš toto místo co nejrychleji opustit, ale když se výtah zastaví dveře nejdou otevřít. Potíš se a srdce ti divoce buší. V zoufalství, začneš mačkat všechna tlačítka, ale nic nepomáhá. Těžce dýcháš a lapáš po vzduchu. Zdá se, že ve výtahu již není žádný vzduch. Vaše srdce skáče do krku, zatímco se snažíš otevřít dveře celou svou silou. Dveře zůstávají zavřené. Všechno pohlcuje temnota. Van Diest: Respiratory responses during emotional imagery HYPERKAPNIE - CO2 Deprese CNS - zmatenost, poruchy smyslové ostrosti, nakonec koma s útlumem dýchání a smrt HYPOKAPNIE - ¯ CO2 Hypoxie mozku díky vazokonstrikci cév - ztráta orientace, závratě, parestézie BAROMETRICKÉHO TLAKU Přetlak 100% kyslíku - dráždění dýchacích cest, svalové záškuby, zvonění v uších, závratě, křeče a koma Přetlak s N: dusíková narkóza - euforie, snížená výkonnost a intelekt Přetlak s He: neurotický syndrom - třesy, netečnost, porušení manuální zručnosti, intelekt není porušen 739C3E25 4 km - ospalost, malátnost, duševní a svalová únava , bolesti hlavy, příležitostně nevolnost, a někdy euforie. 5,5 km – křeče 7 km – bezvědomí a smrt Účinky hypoxie - ↓ duševní způsobilosti -↓ úsudku, paměť a mimovolní pohyby (např. letec V 4,5 km po dobu 1 hodiny - duševní způsobilosti obvykle poklesne na asi 50 %normálu, a po 18 h - 20 % normálu.) hyperoxie 63ABB87B V Signál pro vynoření Tmavý šikmo nahoru HYPERVENTILACE