Современные представления о структуре дыхательного центра

Дыхательный центр в
medulla oblongata
Спинальные
мотонейроны
Дыхательная
мускулатура
Дыхание– процесс газообмена
между клетками и окружающей средой

Анатомия дыхательного центра
Nucleus
ambiguus
Nucleus
solitarius
I
пре-Бетцингера
комплекс
E
E
I
Бетцингера
комплекс

Типы активности дыхательных нейронов
Инспираторные ранние
Инспираторные поздние
Инспираторные полные
Экспираторные ранние
Экспираторные поздние
Экспираторные полные
Инспираторно-экспираторные
Экспираторно-инспираторные

Группы дыхательных нейронов
Генераторы
дыхательного ритма
Формирующие
дыхательный паттерн
ранние инспираторные
постинспираторные
полные инспираторные
поздние инспираторные экспираторные
D. W. Richter, 1982,1992

Модели дыхательного ритмогенеза:
1. Network model
синаптическая регуляция
ведущая роль тормозных связей
высокая значимость регулирующих факторов
(хемо- и механорецепторы)
Причина автоматии ДЦ:
наличие различных типов нейронов, объединенных
определенной структурой связей

4
2
1
3
5
6
Д М
Network model

Модели дыхательного ритмогенеза:
2. Pacemaker-network model
генерация дыхательного ритма-спонтанный
нейронный процесс
пейсмекерные преинспираторные нейроны
расположены в пределах комплекса
пре-Бетцингера
ритмогенерирующая основа встроена в
комплексную нейронную сеть
динамические взаимодействия между
синаптическими сигналами и
внутренними свойствами самой клетки
Smith et al, 1995, 1999

Ионные токи в пейсмекерных нейронах
Ведущая роль-быстро активируемый и медленно
инактивируемый входящий INa+
Активация: -60 мВ. Пик: -30 мВ.
IL-пассивный ток утечки, в основном, К+
Отношение gNa+/gL больше такового
в непейсмекерных клетках
Butera, Smith. 1999

Синаптические влияния на нейроны
1. ГАМК (А) рецепторы – активируют Cl- каналы
2. ГАМК (В) рецепторы – активируют К+ каналы
торможение экспираторных нейронов
во время постинспираторной фазы
cелективный антагонист CGP55845A
3. Pецепторы к глицину– торможение
поздних инспираторных нейронов ранними
экспираторнами нейронами
W. Zhang et al. 2002