ศูนย์ระบบทางเดินหายใจ
กลุ่มระบบทางเดินหายใจในศูนย์ระบบทางเดินหายใจและอิทธิพลของกลุ่มเหล่านั้น
ตัวระบุ
เมช	D012125
ศัพท์ทางกายวิภาคศาสตร์

ศูนย์ควบคุมการหายใจตั้งอยู่ในเมดุลลาออบลองกาตาและพอนส์ในก้านสมองศูนย์ควบคุมการหายใจประกอบด้วยกลุ่มเซลล์ประสาท ควบคุมการหายใจหลัก 3 กลุ่ม โดย 2 กลุ่มอยู่ในเมดุลลา และอีก 1 กลุ่มอยู่ในพอนส์ ในเมดุลลา ได้แก่ กลุ่มเซลล์ประสาทควบคุมการหายใจด้านหลัง และกลุ่มเซลล์ประสาทควบคุมการหายใจด้านหน้า ส่วนในพอนส์ กลุ่มเซลล์ประสาทควบคุมการหายใจในพอนส์ประกอบด้วย 2 บริเวณ คือ ศูนย์ควบคุมการหายใจแบบเพียวโมแท็กซิก และศูนย์ควบคุมการหายใจแบบแอพนีสติก

ศูนย์ควบคุมการหายใจมีหน้าที่สร้างและรักษาระดับจังหวะการหายใจ รวมถึงปรับเปลี่ยนจังหวะการหายใจเพื่อ รักษาสมดุลของร่างกายให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลง ทางสรีรวิทยาศูนย์ควบคุมการหายใจได้รับข้อมูลจากตัวรับสารเคมีตัวรับแรงกลสมองส่วนเปลือกและไฮโปทาลามัสเพื่อควบคุมอัตราและความลึกของการหายใจข้อมูลเหล่านี้ถูกกระตุ้นโดยระดับออกซิเจนคาร์บอนไดออกไซด์และค่า pH ในเลือด ที่เปลี่ยนแปลง ไปการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องกับความเครียดและความวิตกกังวลจากไฮโปทาลามัส และสัญญาณจากสมองส่วนเปลือกเพื่อให้สามารถควบคุมการหายใจได้ อย่างมีสติ

การบาดเจ็บที่กลุ่มกล้ามเนื้อระบบทางเดินหายใจอาจทำให้เกิดความผิดปกติในการหายใจหลายอย่าง ซึ่งอาจต้องใช้เครื่องช่วยหายใจและโดยทั่วไปมักมีพยากรณ์โรคที่ไม่ดี

ศูนย์ควบคุมการหายใจแบ่งออกเป็นสามกลุ่มหลัก สองกลุ่มอยู่ในเมดุลลาและอีกหนึ่งกลุ่มอยู่ในพอนส์ กลุ่มสองกลุ่มในเมดุลลาคือกลุ่มควบคุมการหายใจด้านหลังและกลุ่มควบคุมการหายใจด้านหน้าในพอนส์กลุ่มควบคุมการหายใจของพอนส์ประกอบด้วยสองส่วน คือศูนย์ควบคุมการหายใจแบบเพียวโมแท็กซิกและศูนย์ควบคุมการหายใจแบบแอพนีสติก กลุ่มเมดุลลาด้านหลังและด้านหน้าควบคุมจังหวะพื้นฐานของการหายใจ^{[ 1 ] [ 2 ]}กลุ่มเหล่านี้จับคู่กัน โดยมีกลุ่มหนึ่งอยู่แต่ละด้านของก้านสมอง^{[ 3 ]}

กลุ่มระบบหายใจด้านหลัง

กลุ่มเซลล์ประสาทระบบหายใจส่วนหลัง (DRG) มีบทบาทสำคัญที่สุดในการควบคุมการหายใจ โดยเริ่มต้นการหายใจเข้า (การสูดลมหายใจ) DRG เป็นกลุ่มเซลล์ประสาทที่รวมตัวกันเป็นมวลยาวที่ทอดยาวเกือบตลอดความยาวของไขสันหลังส่วนหลัง พวกมันอยู่ใกล้กับท่อกลางของไขสันหลังและอยู่ด้านหลังกลุ่มเซลล์ประสาทส่วนหน้า พวกมันกำหนดและรักษาระดับการหายใจ^{[ 4 ] [ 5 ]}

เซลล์ประสาทส่วนใหญ่อยู่ในนิวเคลียสของเส้นประสาทโซลิทารีเซลล์ประสาทสำคัญอื่นๆ พบได้ในบริเวณใกล้เคียง รวมถึงสารเรติคูลาร์ของไขสันหลัง นิวเคลียสโซลิทารีเป็นจุดสิ้นสุดของข้อมูลประสาทสัมผัสที่มาจากกลุ่มการหายใจของพอนส์ และจากเส้นประสาทสมอง สองเส้น ได้แก่เส้นประสาทเวกัสและเส้นประสาทกลอสโซฟาริงเจียลนิวเคลียสโซลิทารีส่งสัญญาณไปยังศูนย์การหายใจจากตัวรับเคมีส่วนปลายตัวรับความดันและตัวรับประเภทอื่นๆ ในปอดโดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวรับการยืดดังนั้น กลุ่มการหายใจส่วนหลังจึงถือเป็นศูนย์รวมที่ให้ผลลัพธ์แก่กลุ่มการหายใจส่วนหน้าเพื่อปรับเปลี่ยนจังหวะการหายใจ^{[ 4 ] [ 5 ]}

การหายใจเป็นกระบวนการซ้ำๆ ในการนำอากาศเข้าสู่ปอดและขับของเสียออก ออกซิเจนที่นำเข้ามาจากอากาศเป็นความต้องการอย่างต่อเนื่องของสิ่งมีชีวิตในการดำรงชีวิต ความต้องการนี้ยังคงมีอยู่แม้ในขณะนอนหลับ ดังนั้นการทำงานของกระบวนการนี้จึงต้องเป็นไปโดยอัตโนมัติและเป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทอัตโนมัติการหายใจเข้าตามด้วยการหายใจออก ทำให้เกิดวัฏจักรการหายใจของการหายใจเข้าและหายใจออก วัฏจักรการหายใจมีสามระยะ ได้แก่ การหายใจเข้า การหายใจออกหลังการหายใจเข้าหรือการหายใจออกโดยธรรมชาติ และการหายใจออกช่วงท้ายหรือการหายใจออกโดยตั้งใจ^{[ 14 ] [ 15 ]}

จำนวนรอบต่อนาทีคืออัตราการหายใจอัตราการหายใจถูกกำหนดในศูนย์การหายใจโดยกลุ่มการหายใจด้านหลังในเมดุลลา และเซลล์ประสาทเหล่านี้ส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ในนิวเคลียสเดี่ยวที่ทอดยาวไปตามความยาวของเมดุลลา^{[ 4 ]}

จังหวะพื้นฐานของการหายใจคือการหายใจอย่างสงบและผ่อนคลายที่เรียกว่ายูปเนีย (eupnea ) การหายใจอย่างสงบนั้นต้องการเพียงการทำงานของกลุ่มด้านหลังซึ่งกระตุ้นกระบังลมและกล้ามเนื้อซี่โครงด้านนอกการหายใจออกเป็นแบบพาสซีฟและอาศัยการหดตัวของปอดเมื่อความต้องการออกซิเจนในการเผาผลาญเพิ่มขึ้น การหายใจเข้าจะแรงขึ้นและเซลล์ประสาทในกลุ่มด้านหน้าจะถูกกระตุ้นเพื่อให้เกิดการหายใจออกที่แรงขึ้น [ ^{1 ] อาการ}หายใจลำบากเรียกว่า ดิสปเนีย (dyspnea) ซึ่งตรงข้ามกับยูปเนีย

ภาวะการทำงานของศูนย์ควบคุมการหายใจลดลงอาจเกิดจาก: การบาดเจ็บที่สมอง , ความเสียหายของสมอง , เนื้องอกในสมองหรือภาวะขาดเลือดในสมอง นอกจากนี้ ยาเสพ ติดบาง ชนิด เช่น ยา โอปิออยด์และยากล่อมประสาทก็อาจทำให้เกิดภาวะการทำงานลดลงนี้ได้เช่นกัน

ศูนย์ควบคุมการหายใจสามารถถูกกระตุ้นโดยแอมเฟตามีนทำให้เกิดการหายใจที่เร็วขึ้นและลึกขึ้น^{[ 16 ]}โดยปกติแล้วที่ขนาดยาที่ใช้ในการรักษา ผลกระทบนี้จะไม่สังเกตเห็นได้ แต่อาจเห็นได้ชัดเมื่อการหายใจมีปัญหาอยู่แล้ว^{[ 16 ]}

• การควบคุมการหายใจ
• ศูนย์แก้ไอ
• ปฏิกิริยาการสำลัก

• Levitzky, Michael G. (2002). สรีรวิทยาของปอด (  ฉบับที่ 6). McGraw-Hill Professional. หน้า193–194 . ISBN  978-0-07-138765-1.
• Costanzo, Linda S. (2006). สรีรวิทยา (  ฉบับที่ 3). ฟิลาเดลเฟีย, เพนซิลเวเนีย: Elsevier . หน้า 224. ISBN 978-1-4160-2320-3.
• Shannon, Roger; Baekey, David M.; Morris, Kendall F.; Nuding, Sarah C.; Segers, Lauren S.; Lindsey, Bruce G. (2004). "การปล่อยกระแสประสาทของกลุ่มระบบหายใจในพอนส์มีการเปลี่ยนแปลงระหว่างการไอจำลองในแมวที่ถูกตัดสมอง" สรีรวิทยาการหายใจและประสาทชีววิทยา 142 ( 1): 43– 54. doi : 10.1016/j.resp.2004.05.002 . PMID 15351303 . S2CID 8425115 .