Hingamiskeskus on selle osa aju mis kontrollib mõlemat sissehingamine ja väljahingamine. See asub piklikaju sees ja koosneb neljast allüksusest. Hingamiskeskuse talitlushäire võib esineda muu hulgas neuroloogiliste haiguste, kahjustuste ja mürgistuse tagajärjel või olla seotud teiste haigustega.
Mis on hingamiskeskus?
Hingamiskeskus on funktsionaalne üksus aju paikneb piklikajus, piklikaju. Selle tohutu tähtsuse tõttu nimetasid arstid algselt hingamiskeskust kui elutähtsat sõlme (nodus vitalis). Selle ülesanne on kontrollida hingamine, mis on sisuliselt tahtmatu; inimesed on siiski võimelised kontrollima sissehingamine ja väljahingamine - mingil määral - teadlikult. 1811. aastal kirjeldas Prantsuse arst ja füsioloog Julien Jean Legallois esimesena selle osa aju. Nagu paljud ajufunktsioonid, avastati ka hingamiskeskus tervete ja kahjustatud kudede võrdlemisel. Legallois leidis loomkatsete abil, et kahjustused on piklikaju spetsiifilises piirkonnas viima tahtmatu pärssimiseks hingamine.
Anatoomia ja struktuur
Hingamiskeskus asub piklikus ja ei ole üks anatoomiline struktuur. Selle asemel on see funktsionaalne üksus, mis koosneb erinevatest neuronitest. Need kuuluvad erinevatesse rühmadesse, kuid on omavahel tihedalt seotud sünapside. Meditsiin eristab nelja alarühma: seljaosa hingamisteede rühm, ventraalne hingamisteede rühm, pneumotaktiline keskus ja apneustiline keskus. Erinevad üksused esindavad erinevaid funktsioone ja ülesandeid. Seljaosa hingamisrühm ulatub pikisuunas läbi piklikaju, kusjuures enamik neuroneid paikneb tractus solitarius. See rühm on võrk, millel pole kindlaid piire. Ventraalne hingamisrühm ümbritseb dorsaalset hingamisrühma külgsuunas ja rindkere suunas; jällegi pole need selgelt piiritletud struktuurid. Nii pneumotaksiline keskus kui ka apneustiline keskus asuvad sillas (pons): viimane asub alumises osas, samas kui pneumotaksiline keskus asub selle kohal.
Funktsioon ja ülesanded
Vabatahtlik sissehingamine ja väljahingamine sõltuvad hingamiskeskusest; funktsionaalselt saab hingamisprotsessis eristada nelja etappi. Hingamiskeskuse erinevad neuronirühmad täidavad kumbki ainult konkreetseid funktsioone. Rütmi eest vastutab peamiselt selja hingamisrühm hingamine. Umbes kahe sekundi pikkune sissehingamine on lühem kui väljahingamine, mis kestab umbes 3 sekundit. Inspiratsiooniks saadab selja hingamisrühm signaale hingamislihastele, mis seejärel hõlbustavad aktiivselt sissehingamist. Passiivse väljahingamise jaoks ei pea hingamiskeskus ise oma signaali genereerima. Seevastu sunnitud hingamiseks on vajalik hingamiskeskuse ventraalne hingamisrühm, mis võib nii sisse- kui ka väljahingamist kiirendada või sundida. Ponssi pneumotaktiline keskus kontrollib hingamisprotsessi osa, millest paljud inimesed pole teadlikult teadlikud: see peatab sissehingamise, aidates kontrollida maksimaalset maht õhk kopsudes. Apneusis on selle protsessi vaste meditsiiniline termin: hingamiskeskuse apneustiline keskus põhjustab lühikesi vägivaldseid sissehingamisi, nagu hingeldades. Pärast pikaajalist hingetõmmet, suurt pingutust või muudes stressirohketes olukordades aitab apneusus sel viisil tagada keha hapnik pakkumist.
Haigused
Üks tuntumaid hingamishäireid on hüperventilatsioon, milles kannatajad kiiresti sisse ja välja hingavad. Selle tagajärjel võivad sümptomid olla järgmised pearinglus, nägemishäired, lämbumistunne, paanika ja kardiovaskulaarsed sümptomid. Hüperventilatsioon võivad ilmneda nii füüsiliste kui ka psühholoogiliste sümptomite osana, sealhulgas füüsiliselt suurenenud hapnik nõudlus ja tingimused nagu insult (apopleksia), Aivovamma, entsefaliitja muud peaaju juhtumid. Hüperventilatsioon psühholoogilise sümptomina on eriti iseloomulik paanika ja ärevushoogude korral depressioon or valu häired on ka hüperventilatsioonile altimad kui teised inimesed. Düspnoe on raske hingamishäire, mis võib ravita lõppeda surmaga ja mida iseloomustab vähenenud hingetõmmetega, kusjuures mõjutatud isikud toovad hingeõhku kopsudesse ainult väikese koguse õhku. Düspnoe tekib loomulikult sageli enne surma ja võib patoloogiliselt eelneda täielikule hingamise seiskumisele. Hingamise seiskumise korral hingamine peatub täielikult, kuid võib teatud tingimustel jätkuda; konkreetne põhjus on kõige olulisem tegur. Hingamise peatumise võimalike põhjuste hulka kuuluvad neuroloogiline haigus, mürgistus, hingamislihaste halvatus, teatud välised jõud nagu kägistamine, meditsiiniline trauma, elektrilised õnnetused ja anesteetilised tüsistused. Iseloomustab ajutine hingamise peatumine une ajal vähemalt 10 sekundit Uneapnoe or uneapnoe sündroom. Muud potentsiaalsed sümptomid on rahutu uni, suurenenud öine higistamine, suurenenud urineerimine une ajal (noktuuria), öö läbi magamise raskused ja mikromagamise episoodid. Ärgates, pearinglus ja peavalu võib juhtuda. Lisaks, Uneapnoe avaldub sageli vaimset toimet mõjutavate märkidena, näiteks kontsentratsioon probleemid ja masendunud meeleolu. Narkootikumide kasutus, ülekaalulisus (rasvumine) ja neuronaalsed haigused on kõige levinumad põhjused. Ravi varieerub sõltuvalt põhjusest, kuid on hädavajalik, eriti rasketel juhtudel, et vältida sekundaarseid füüsilisi kahjustusi hapnik puudus. Muude hingamishäirete hulka kuuluvad hingamishelid (stridor), lohisev hingamine, perioodiline hingamine, suu hingamine, luksumine (singultus) ja aevastamine.
