Centrální chemoreceptory.

Tady vidíte mozek, který jsem již nakreslil. Chtěl bych označit několik jeho částí, o kterých budeme nyní mluvit. Ta první část je most Varolův, druhou částí je prodloužená mícha, zvaná též medulla oblongata. Je přímo vedle mostu. Tyto části mozku byly již prozkoumány, most a prodloužená mícha. Bylo objeveno, že jsou to vlastně malá respirační centra. Vybarvím je zeleně. Někdy bývají tyto oblasti dále děleny. Podstatou ale je, že je tu několik míst, kde neurony v těchto zeleně vybarvených oblastech plní velmi důležitou roli při dýchání. Proto jsou nazývány respiračními centry. Přestože jsem je nakreslil jako zelené skvrny, jsou tato respirační centra vlastně tvořena skupinkou nahloučených neuronů. Spoustou neuronů, z nichž nakreslím jen malé množství pro ilustraci. Tyhle neurony vystrčí svá tykadla a pokusí se nasbírat informace. To je v zásadě podstat jejich funkce. Sbírají informace o všem možném, například o bolesti. Bojíte se? Přicházíte pozdě na zkoušku? Co se teď děje? Rozhodují o tom, jak rychle bychom měli dýchat, s jakou dechovou frekvencí. A podobně. Kde vezmou informace, které potřebují? Nakreslím několik důležitých neuronů přímo zde v prodloužené míše a budou to právě ty, o kterých se budeme bavit právě teď. Tyto neurony jsou nazývány centrální chemoreceptory, o kterých se budeme v tomto videu bavit. Centrální chemoreceptory jsou dnes předmětem naší diskuze. Nakreslím je o trochu větší. Jsou to v zásadě neurony. Nakreslím jich pár. Tyhle neurony vysílají své axony směrem do respiračního centra a přenáší informaci pomocí neurotransmiterů, které jsou v podstatě jazykem neuronů. Neurotransmitery umožňují neuronům mezi sebou mluvit. Uvidíme, že tyto centrální chemoreceptory sbírají informace o chemické látce. Proto se nazývají chemoreceptory. Jen se vrátím k tomu slovu centrální, nazývají se tak proto, že jsou součástí centrální nervové soustavy. Jsou v prodloužené míše. Fyzicky se nacházejí v mozku. Proto je nazýváme centrální chemoreceptory. První chemická látka, o které sbírají informace, je oxid uhličitý. Jako každá jiná buňka, tyto neurony produkují oxid uhličitý. Kam obvykle uniká? Kam myslíte, že tento odpadní produkt uniká? Samozřejmě je tu céva. Krev, která jí protéká, má menší obsah oxidu uhličitého než tkáň. Takže zde vzniká gradient, oxid uhličitý uniká do krve, je odnesen pryč a nakonec dorazí do plic, kde dojde k jeho vydechnutí. Na chvíli si ale představme, že hladina oxidu uhličitého v krvi je vysoká. představme si, že parciální tlak oxidu uhličitého v krvi je skutečně velmi vysoký. Co by to znamenalo? Nakreslím v krvi několik molekul oxidu uhličitého. Znamená to, že tento gradient, ten úžasný gradient, který tu byl, již nebude tak výrazný. Není tu žádný velký difúzní gradient, neboť rozdíly tlaků jsou zanedbatelné. V krvi i v intersticiální tekutině je velké množství oxidu uhličitého. Intersticiální prostor je právě zde. Jelikož již tento gradient není tak výrazný - měl bych napsat tekutina místo prostor - jelikož již není tak výrazný, v blízkosti centrálních chemoreceptorů bude docházet k akumulaci oxidu uhličitého. Dokonce se budou molekuly oxidu uhličitého shromažďovat přímo v neuronech, v těchto centrálních chemorecepčních neuronech. Tyto chemoreceptory zaznamenají vzrůst množství oxidu uhličitého a vůbec se jim to nebude líbit. Víte, co tedy udělají? Začnou vybavovat akční potenciály. Za normálních okolností vybaví zhruba dva akční potenciály za sekundu. Vymyslel jsem si to číslo. Není to skutečná hodnota, ale prostě to teď předpokládejme. V situaci, kdy jsou hladiny oxidu uhličitého vysoké, vybaví například šest akčních potenciálů za stejný časový úsek. Najednou tedy vybavují mnohem více akčních potenciálů v důsledku vysokých hladin oxidu uhličitého, se kterými se setkaly. Respirační centra tedy obdrží zcela jasnou a silnou informaci. A na danou informaci odpoví. Způsobí, že ta konkrétní osoba začne dýchat mnohem rychleji, například. To je tedy jedna z věcí, kterou můžete zaznamenat - rychlejší dýchání. Vidíte, jak tento signál funguje. Vzpomeňte si, jak jsme mluvili o vztahu oxidu uhličitého a vody. Říkali jsme si, že oxid uhličitý s vodou reaguje. Že s ní vytváří kyselinu uhličitou, která následně tvoří bikarbonát. Vytvoří se tedy tohle. Takže v místě, kde je vysoká hladina oxidu uhličitého, můžeme předpokládat též vysokou hladinu protonů. Což je jinými slovy nízké pH. Takže jsou dva parametry, na které naše centrální chemoreceptory odpovídají - zaprvé, vysoké hladiny oxidu uhličitého. Zadruhé, vysoké hladiny protonů, jinými slovy nízké pH. To, na co neodpovídají - a tohle je velmi důležité - neodpovídají na hladiny kyslíku. Neodpovídají na nízkou hladinu kyslíku. Tohle je vlastně rozdíl mezi centrálními a periferními chemoreceptory. Tohle bychom si měli pamatovat. Nakonec bych vám rád ukázal trojrozměrný pohled na tu samou věc, o které jsme nyní mluvili. Takže se podívejme na tento obrázek a zkusme ho pochopit. Tohle je obrázek, který jsem namaloval dříve. Důležité je připomenout tyto rysy - zorientujme se nejprve - tohle jsou centrální chemoreceptory. Přímo tady. Vlastně mám dojem, že jsou tu dva. Centrální chemoreceptory, které samozřejmě hrají hlavní roli. Přímo tady je první a zde je druhý. Jsou tu též astrocyty. Jsou důležité pro vytváření strukturní opory. Hrají důležitou roli v tvorbě hematoencefalické bariéry. Nachází se přímo zde. Budu se teď soustředit na tohle. Hematoencefalická bariéra nám dovoluje izolovat prostředí intersticiální tekutiny mozku od dějů probíhajících v krvi. Rychlá rekapitulace - pokud je zde velké množství oxidu uhličitého, nebude probíhat difúze do cév. Hladina oxidu uhličitého začne v blízkosti našich dvou centrálních chemoreceptorů stoupat. Nebude se jim to líbit. Začnou vybavovat více akčních potenciálů směrem do respiračních center. Doufám, že se vám to líbilo.