Централни хеморецептори

Тук предварително скицирах мозък. Исках да отбележа няколко части на този мозък, за които ще говорим сега. Първата е мостът (понсът), а втората е нещо, което наричаме медула, или може да чуеш термина продълговат мозък (medulla oblongata). И той е точно до моста. Хората са изучавали тези части на мозъка – моста и продълговатия мозък, и открили, че те са малки дихателни центрове. Ще ги защриховам в зелено. И понякога тези области може да са допълнително подразделени. Но идеята е, че има две точки тук, в които невроните в тези зелени места са много, много важни за дишането ни. Наричаме ги дихателни центрове. И въпреки че ги рисувам като зелено петно, тези дихателни центрове са просто група неврони. Много, много неврони. Ще нарисувам няколко от тях, за да илюстрирам идеята. От тези неврони излизат техните израстъци, които опитват да събират информация. Това правят. Те събират информация за всякакви неща, като болка, тревожност, закъсняване за изпит, ситуацията, в която си. И ще вземат решение колко бързо трябва да дишаме, колко често да дишаме и такива неща. Откъде точно взимат информацията, от която имат нужда? Ще начертая два важни неврона тук в продълговатия мозък, това са невроните, за които ще говорим сега. Тези неврони се наричат централни хеморецептори, те са фокусът на видеото ни днес. Днес ще обсъждаме централните хеморецептори. Нека ги покажа малко по-големи. Това са неврони. Ще нарисувам два от тях. Тези неврони изпращат малките си аксони чак до дихателния център и изпращат съобщенията си чрез невротрансмитери, които по същество са езикът на невроните. Невротрансмитерите позволяват на невроните да говорят един с друг. И тези централни хеморецептори ще събират информация за едно химично вещество. Затова се наричат хеморецептори. И, да се върнем назад, наричат се централни, понеже са част от централната нервна система. Те са в самия продълговат мозък. Те са физически в мозъка. Затова ги наричаме централни хеморецептори. Първият химикал, който ще засекат, или за който ще получат информация, е въглеродният диоксид. Както всяка клетка, тези неврони произвеждат въглероден диоксид. И къде отива той обикновено? Къде ще приемеш, че ще отиде този отпадъчен продукт? Разбира се, има кръвоносен съд. В кръвоносния съд ще има по-малко въглероден диоксид, може би само две молекули. Искаш да имаш този хубав градиент, при който СО2 отива в кръвта и бива отнесен, и в крайна сметка ще стигне до белите дробове и ще го издишаш. Но да приемем за момент, че нивата на СО2 в кръвта са много високи. Да приемем, че парциалното налягане на въглеродния диоксид в кръвта е много, много високо. Какво ще означава това? Нека нарисувам няколко молекули въглероден диоксид в кръвта. Това означава, че този градиент, този чудесен малък градиент, който имахме, вече няма да е толкова голям. Сега няма голям градиент на дифузия, понеже разликите в налягането са пренебрежими. Има много СО2 в кръвта, много СО2 около невроните в интерстициалното пространство. Това е пространството тук, интерстициалното пространство. Понеже този градиент не е толкова голям – нека запиша течност, вместо пространство – понеже градиентът не е толкова голям, ще имаш повече натрупване на въглероден диоксид около тези централни хеморецептори. Може дори да имаш молекули въглероден диоксид, които се натрупват в централните хеморецепторни неврони. Тези хеморецептори ще забележат допълнителния въглероден диоксид и няма да харесат това. Какво ще направят? Ще започнат да изпращат акционни потенциали. Да кажем, че обикновено изпращат два акционни потенциала за една секунда. Просто си измислям това число. Не е реалното число, но нека го приемем. Сега, когато нивата ни въглеродния диоксид са високи, те ще изпратят, може би, шест акционни потенциала за същия интервал от време. Изведнъж те изпращат повече акционни потенциали, понеже не харесват високите нива на СО2, пред които са изправени. Тези дихателни центрове ще получат това ясно съобщение. И ще си кажат, че трябва да направят нещо, може би да накарат този човек да диша по-бързо. Това е едно от многото неща, които може да се случат – по-бързо дишане. Можеш да видиш как може да работи този сигнал. Спомни си, говорихме за връзката между СО2 и водата. Казахме, че СО2 се прикрепя към водата. И образуват въглеродни андихриди, Н2СО3. И това, на свой ред, ще образува бикарбонат. Ще образува това. Ако имаш високи нива на СО2, имаш високи нива тук, също можеш да приемеш високи нива протони. И това е просто друг начин да кажем ниско рН. Двете неща, на които отговарят централните хеморецептори, са, първо, високи нива на СО2, а второто нещо, на което отговарят, са високи нива на протони, или ниско рН. Те не отговарят на – и това е много важно – не отговарят на нивата на кислород. Не отговарят на ниски нива кислород. Това е разлика между централните хеморецептори и периферните хеморецептори. Това е нещо, което трябва да запомниш. Финален момент, който искам да спомена, е че искам да ти покажа триизмерно изображение на същото нещо, за което току-що говорихме. Нека вземем тази картинка и да я разгледаме добре. Това е картинка, която нарисувах малко по-рано. Някои от важните характеристики ще са – нека първо се оритентираме за централния хеморецептор. Това е този ето тук. И мисля, че има два такива. Централни хеморецептори. Те, разбира се, имат главна роля в тази картинка. Това е този тук и, разбира се, имаме втори тук. Те имат и астроцити. Това са важни клетки за структурна подкрепа. И също са важни за създаване на кръвномозъчната бариера. Това е ето тук. Ще се фокусирам върху това тук. И кръвномозъчната бариера, разбира се, ни позволява да държим съдържимото на кръвта разделено от това, което става в интерстициалната течност около мозъка. Да обобщим набързо, ако има много СО2 тук, в този кръвоносен съд, ако видиш високи нива на СО2, няма голяма дифузия към този кръвоносен съд. Нивата на СО2 около двата ни централни хеморецептори се повишават. Те няма да са щастливи. И ще започнат да изпращат повече акционни потенциали към дихателните ни центрове по тези два аксона. Надявам се, че ти беше интересно.