Нейрональные основы автоматического дыхания представляют собой одну из ключевых тем в изучении физиологии центральной нервной системы, поскольку дыхание является жизненно важной функцией, не

Нейрональные основы автоматического дыхания представляют собой одну из ключевых тем в изучении физиологии центральной нервной системы, поскольку дыхание является жизненно важной функцией, не требующей постоянного сознательного контроля. При изучении этого вопроса студентов прежде всего интересует точная локализация структур, отвечающих за автоматическое дыхание, а также количественные характеристики нейронных сетей, обеспечивающих этот процесс.

На сегодняшний день науке неизвестно точное количество нейронов, которые обеспечивают автоматическое дыхание человека, однако достоверно установлено, где именно они находятся, и существуют данные о численности аналогичных структур у животных, что позволяет строить обоснованные гипотезы. Нейроны, отвечающие за автоматическое, то есть непроизвольное дыхание, расположены в стволе головного мозга, а именно в двух его отделах — продолговатом мозге и варолиевом мосту. Вместе они образуют сложную сеть, которая генерирует дыхательный ритм и регулирует его в зависимости от потребностей организма, и эти скопления традиционно называют дыхательными центрами.

В продолговатом мозге выделяют две основные группы: дорсальная дыхательная группа играет ключевую роль в генерации ритма, инициируя вдох, тогда как вентральная дыхательная группа содержит нейроны как вдоха, так и выдоха, но в спокойном состоянии она малоактивна и включается в работу при необходимости сделать форсированный вдох или выдох, например при физической нагрузке. Выше, в варолиевом мосту, располагается пневмотаксический центр, основная функция которого — ограничивать вдох, помогая плавно переключаться на выдох и контролируя общую частоту дыхания.

Прямого ответа на вопрос о количестве нейронов у человека в имеющихся источниках нет, что связано со сложностью подсчета клеток в живом мозге, однако научно-популярные и экспериментальные источники приводят интересные данные, полученные в исследованиях на мышах. Учёные выяснили, что в так называемом дыхательном водителе ритма мыши, который соответствует дорсальной дыхательной группе у человека, находится около трёх тысяч нейронов. Из них лишь небольшая группа примерно из ста семидесяти пяти нейронов играет особую роль — они связывают дыхательный центр с отделами мозга, отвечающими за внимание и эмоции, такие как тревога и спокойствие, и исследователи даже назвали их пранаяма-нейронами в честь древней практики управления дыханием.

Важно понимать, что описанные выше центры обеспечивают именно автоматический, бессознательный режим дыхания, но существует и произвольный контроль, например когда человек сознательно задерживает дыхание или дышит чаще, и за это отвечают высшие отделы мозга, в частности кора больших полушарий.

Таким образом, хотя мы и не можем назвать точное количество нейронов у человека, мы точно знаем их адрес — продолговатый мозг и мост, и понимаем, что даже у мышей эта жизненно важная функция обеспечивается всего несколькими тысячами клеток, что позволяет предположить аналогичный порядок цифр и для человека.

Источник: vk.com

Комментарии: