O que é o complexo preBötzinger? Anatomia e Funções
Como regra geral, no estado de repouso, um ser humano adulto respira a uma taxa entre doze e dezoito respirações por minuto. Respirar é fundamental para a nossa sobrevivência, um processo que realizamos de forma semi-consciente continuamente ao longo de nossas vidas.
Mas quem é responsável por nós fazermos isso? Que parte do nosso corpo nos leva a desempenhar essa função básica? A resposta é encontrada na medula oblonga, especificamente no complexo preBötzinger .
O complexo preBötzinger: descrição e localização básica
O complexo preBötzinger é um conjunto ou rede de neurônios localizados na medula oblonga ou medula oblongata , especificamente em sua parte ventromedial, formando parte do tronco cerebral. Esta rede neural aparece em ambos os hemisférios, sendo uma estrutura bilateral e simétrica. Ele está conectado com a medula espinhal, e é como dissemos fundamental para a geração e manutenção do ritmo respiratório.
Trata-se de uma estrutura localizada recentemente, especificamente em 1991, e encontrou diferentes tipos de neurônios que permitem, por meio de sua interação, a gênese e a ritmicidade do ciclo respiratório. Os complexos preBötzinger de ambos os hemisférios parecem operar parcialmente de forma independente, embora se comuniquem para sincronizar.
Funções principais
Embora essa estrutura ainda seja pouco conhecida, várias funções importantes são atribuídas a ele .
1. ritmo respiratório básico
O complexo preBötzinger é um elemento fundamental para nos manter vivos, e sua lesão pode causar a morte devido à depressão respiratória. Sua principal função é a geração e gestão do ritmo respiratório .
2. Adequação da respiração às necessidades ambientais
A interação com outras áreas do cérebro faz com que o complexo preBötzinger regular a frequência respiratória de acordo com as necessidades ambientais . Por exemplo, se praticarmos esportes, nossa respiração será acelerada.
3. Absorção do nível de oxigênio
Foi detectado que este complexo e suas conexões são capazes de detectar e agir de acordo com o nível de oxigênio no organismo. Por exemplo, se estamos sufocando, é freqüente que nossa taxa respiratória seja acelerada , pois o corpo busca adquirir o oxigênio necessário para sobreviver.
Um mecanismo desconhecido de ação
A maneira como essa estrutura funciona ainda não está completamente clara, mas através de experimentos com roedores foi demonstrado que o hormônio neuroquinina-1 e a ação dos neurotransmissores estão ligados ao receptor.
Observou-se a existência de neurônios "marcapasso" (semelhante ao que ocorre com a freqüência cardíaca), alguns dependentes de voltagem e outros independentes disso. Seu funcionamento exato ainda é discutido, embora especule-se que os dependentes de tensão sejam os mais ligados à geração da taxa respiratória, permitindo a emissão de potenciais de ação através da captação de sódio.
Em qualquer caso a hipótese com maior suporte empírico é aquela que indica que é a ação do conjunto de neurônios e sua interação que permite que o ritmo seja gerado , sendo o resultado da interação e não a atividade de um único tipo de neurônios.
Muito mais pesquisas são necessárias para conhecer o funcionamento exato dessa região, sendo um campo de estudo para aprofundar.
Neurotransmissores envolvidos
Com relação aos neurotransmissores com maior efeito nessa área, percebeu-se que é essencial que haja atividade glutamatérgica para o complexo pré-Bötzinger atuar permitindo a respiração. Especificamente, é a atividade dos receptores AMPA que desempenha o papel principal, embora também haja alguma participação dos receptores NMDA no processo (apesar do fato de que em alguns estudos a modificação dos NMDAs não gerou mudanças reais e não parece resultar indispensável). Sua inibição pode causar a cessação da freqüência respiratória, enquanto o uso de agonistas causa um aumento desta .
Quando se trata de reduzir a taxa respiratória, os neurotransmissores que parecem agir mais são o GABA e a glicina.
Além do exposto acima, existem outros neurotransmissores que influenciam a frequência respiratória através dessa estrutura. Embora eles não participem diretamente da gênese do ritmo respiratório, eles o modulam. Exemplos são encontrados em serotonina, trifosfato de adenosina ou ATP, substância P, somatostatina, noradrenalina, opióides e acetilcolina. É por isso que muitas substâncias e drogas causam uma alteração na taxa respiratória.
Um aspecto a ter em mente é que as emoções também têm um efeito importante na taxa respiratória, devido ao efeito sobre esta área dos neurotransmissores secretados. Por exemplo, no caso de sentir nervosismo ou ansiedade, observa-se o aumento da frequência respiratória, ao passo que, diante do desespero e da depressão, tende a desacelerar.
Efeitos da lesão nesta área
Embora o complexo preBötzinger não seja o único elemento envolvido no controle respiratório, atualmente é considerado o principal elemento responsável por regulá-lo. Alterações nesta área podem causar consequências de magnitude diferente, como aumento respiratório ou depressão. E isso pode vir de lesões congênitas, traumas, acidentes cardiovasculares ou administração de substâncias psicoativas. Em casos extremos, pode levar à morte do paciente.
Foi observado na análise post-mortem de pessoas com demência com corpos de Lewy ou atrofia usualmente uma diminuição na população de neurônios reativos à já citada neuroquinina-1, o que pode explicar a presença de distúrbios respiratórios nessas doenças.
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