Въздишката е изключително важен рефлекс, който поддържа дробовете ни здрави, а учените наскоро са разкрили нервния път в мозъка ни, който го контролира.
Учените са идентифицирали два малки клъстера от неврони в мозъчния ствол, които автоматично превключват нормалното дишане във въздишки, когато дробовете ни имат нужда от допълнителна помощ – и това се случва грубо на всеки 5 минути (или 12 пъти на час), независимо дали си мислим за нещо тъжно или не.
* Еволюционно най-древната част на човешкия мозък, разположена във вътрешността му и включваща средния мозък, продълговатия мозък, Варолиевия мост и части от крайния мозък. Там се разполагат нервните пътища на по-голямата част от автоматичните реакции и рефлекси, поддържащи функциите на органите и системите в организма.
“За разлика от песмейкъра, който контролира само колко бързо дишаме, центърът в мозъка, отговорен за дишането контролира също типа на вдишванията ни,” обяснява един от учените, Марк Красноу (Mark Krasnow), от Станфордския медицински университет.
“Той е съставен от малък брой различни неврони. Те действат като бутон, който включва различен режим на вдишване,” обяснява той. “Един бутон отговаря на нормалното дишане, друг за въздишане, а другите може да са за прозяване, подсмърчане, кашляне и може би дори за смях и плач.”
Екипът от учени са успели за пръв път да определят “бутона за въздишки” и той се оказал изненадващо прост, разположен изцяло извън съзнателната част на мозъка ни. Това в биологията означава, че въздишката спада към най-ключовите животоподдържащи рефлекси, подобно на реакцията “бий се или бягай”.
“Изглежда че въздишането се регулира от най-малкия брой неврони, които сме виждали да участват в прояви на фундаментално човешко поведение,” твърди един от учените, Джак Фелдман (Jack Feldman) от Калифорнийския университет в Лос Анджелис.
Но защо въздишането е толкова важно? Оказва се, че без него малките, подобни на балонче торбички, от които е изградена вътрешната дихателна повърхност на дробовете ни, известни като алвеоли, могат да спаднат напълно и после много трудно да се надуят отново.
“Въздишката представлява дъбоко вдишване, но протичащо несъзнателно. То започва като нормално вдишване, но преди фазата на издишване реално си поемаме още едно допълнително количество въздух над обичайния обем,” разказва Фелдман. “Когато алвеолите спаднат, това пречи на способността на белия дроб да обменя кислород и въглероден диоксид. Единственият начин да се раздуят отново е въздишката, при която се вкарва два пъти по-голям обем въздух от нормалното вдишване.”
Това за пръв път се изяснило на учените, когато пациентите започнали да умират в първите устройства наречени “железни дробове” (използвани в средата на миналия век за обдишване при напреднала форма на туберкулоза), които не били настроени да доставят на хората тези допълнителни дълбоки вдишвания – след установяването на това устройството на тези апарати било променено. “Ако не въздишаш на всеки 5 минути, алвеолите бавно ще се затворят, което ще причини белодробна недостатъчност,” обяснява Фелдман.
За повечето от нас това не е проблем, но за хора, които страдат от състояния, които им пречат да си поемат въздух дълбоко – или другата крайност, които въздишат толкова често, че това се превръща в проблем – положението не е толкова просто. Затова е много важно да се разбере как точно се регулира този процес.
За целта, учените провели изследвания върху лабораторни мишки, които въздишат около 40 пъти на час. Те извършили скрийнинг на експресията на над 19 000 гена в мозъчните клетки на животните и в крайна сметка насочили вниманието си към 200 неврона, които произвеждат и секретират по един от общо два невропептида. Известно е, че тези невропептиди влияят на дишането при хората, но никой не е успявал да разбере как точно.
Изучавайки нервните пътища при мишки, учените открили, че пептидите стимулират друг клъстер, съставен от около 200 неврона, които на свой ред активират дихателната мускулатура на мишките да генерира въздишка.
Когато учените повишили количеството на произведен невропептид, мишките започнали да въздишат по 400 пъти в час, вместо по 40. Обратното – те успели да накарат мишките напълно да спрат да въздишат, като блокирали пептидите.
“Тези молекулни пътища са изключително важни регулатори на въздишането и са в основата на системата за контрол на въздишката,” твърди Красноу. “Възможно е да открием медикаменти, които да повлияват тези пътища и така да контролират въздишането.”
Необходими са допълнителни изследвания, за да се потвърди, че същият този механизъм съществува и при хора, но сходствата между мишките и хората по отношение на дишането предполага, че учените са на прав път.
Това, което остава още неизвестно обаче е защо въздишката под въздействие на емоция действа по същия начин.
“Определено съществува връзка между въздишката и емоционалното състояние. Когато човек е стресиран, например, той въздиша по-често,” смята Фелдман. “Това може да се дължи на това, че невроните в частите на мозъка, отговорни за емоциите задействат освобождаването невропептиди предизвикващи въздишка – но това все още не е установено.”
Ще трябва да изчакаме, за да си отговорим на този въпрос, но междувременно не се чувствайте неудобно да въздишате, когато ситуацията го налага. Алвеолите ви ще са ви много благодарни за това.
Изследването е било публикувано в списание Nature.
Източник: Science Allert
