Die Suche nach dem „Knoten des Lebens“ – die Atemregulation

Zusammenfassung

Der Artikel gibt einen geschichtlichen Überblick über die in den letzten beiden Jahrhunderten erfolgten Entwicklungen zum Verständnis des Atemrhythmus und seiner Kontrollmechanismen. Im 19. Jahrhundert wurde erstmalig eine Struktur in der Medulla oblongata als „Knoten des Lebens“ beschrieben. 1743 entdeckte Taube das Karotiskörperchen, 1927 hat der Spanier de Castro dessen Morphologie und Innervation beschrieben. Erst Vater und Sohn Heymans haben die physiologische und pharmakologische Bedeutung des Karotis- und Aortenkörperchens erkannt. Heute wissen wir, dass die Generierung und Kontrolle der Atmung durch ein komplexes neuronales Netzwerk im Hirnstamm erfolgt. Chemo-, Mechano- und Propriorezeptoren vermitteln Informationen aus Blut, Atemwegen und Muskeln in das respiratorische Netzwerk. Das Atemzentrum integriert die von den Rezeptoren, dem autonomen Nervensystem, dem Herz-Kreislauf-System sowie den willentlich vom zerebralen Kortex eingehenden Informationen und bemisst den Grad der respiratorischen Aktivierung von Motoneuronen und atmungsrelevanter Muskulatur.

Abstract

The article provides a historical overview of developments in the understanding of respiratory rhythm and its control mechanisms over the last two centuries. In the 19^th century, a structure in the medulla oblongata was first described as the “node of life”. In 1743, Taube discovered the carotid body, and in 1927 the Spaniard de Castro described its morphology and innervation. It was only with the work of father and son Heymans that the physiological and pharmacological significance of the carotid and aortic body was recognized. Today we understand that the generation and control of respiration are mediated by a complex neuronal network in the brainstem. Chemo-, mechano- and proprioreceptos convey information from blood, airways and muscles to the control centre. The respiratory centre integrates the afferent input from the receptors, the autonomic nervous system, the cardiovascular system, and voluntary input from the cerebral cortex to modulate the degree of respiratory activation of motoneurons and respiratory muscles.

Schlüsselwörter

Atemregulation - periphere und zentrale Chemorezeptoren - Feedback-Mechanismen - respiratorisches Netzwerk - Bötzinger- und prä-Bötzinger Kerne

Keywords

control of breathing - peripheral and central chemoreceptors - feedback mechanisms - respiratory network - Bötzinger and pre-Bötzinger nuclei

Publication History

Received: 12 September 2023

Accepted after revision: 20 November 2023

Article published online:
14 December 2023

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