hengitysrytmikeskusten

Hengitysrytmikeskukset ovat aivorungon rakenteita, jotka säätelevät hengityksen rytmiä ja syvyyttä. Ne sijaitsevat pääasiassa medulla oblongatan ja ponsin alueilla, ja niiden vuorovaikutus tuottaa hengityksen jatkuvan, rytmisen toiminnan. Hengitysrytmin muodostuminen perustuu dorsaaliseen hengitysrytmikeskukseen (DRG) sekä ventraaliin hengitysrytmikeskukseen (VRG) medullassa. DRG vastaa useimmiten sisäänhengityksen aloittamisesta ja rytmisen tahtilinjaston ylläpidosta, kun taas VRG osallistuu sekä sisään- että uloshengitykseen ja lisääntynyttä hengitystarvetta vastaavissa tilanteissa.

Pontin alueella sijaitsevat pneumotaksinen keskus ja apneustinen keskus muokkaavat inspiraation kestoa ja hengitysten voimakkuutta, ja ne voivat teorian mukaan lisätä tai rajoittaa hengitysrytmiä riippuen tilanteesta. Yhteistyössä nämä keskukset muodostavat perustan hengityksen automaattiselle kontrollille, joka toimii pääasiassa ilman tahdonalaista ohjausta.

Hengitysrytmin keskuksiin saapuvat syötteet tulevat kemoreceptorien kautta ja muokkaavat säätöä. Central chemoreceptors aivorungossa reagoivat hiilidioksidin (CO2) ja pH:n muutoksiin, kun taas periferaaliset chemoreceptors karotiksesta ja aortan kaulavaltimoista seuraavat O2-, CO2- ja pH-tasojen vaihteluita. Mekanoreseptorit keuhkoissa sekä venytysrefleksit välittävät tietoa keuhkojen tilasta. Lisäksi aivokuoren ja limbisen järjestelmän tahdonalaiset sekä emotionaaliset tilat voivat muokata hengitystä, ja kemiallinen sekä mekaaninen säätö mukauttaa rytmiä tilanteen mukaan.

Hengitysrytmikeskusten toiminnan keskeytys tai vaurio voi johtaa hengitysrytmin häiriöihin, joita esiintyy muun muassa keskushermoston sairauksissa tai voimakkaan päihtymyksen aikana.