รีเฟล็กซ์ระบบทางเดินหายใจอัตโนมัติ

รีเฟล็กซ์ระบบทางเดินหายใจอัตโนมัติเป็นการตอบสนองที่รวดเร็วและส่วนใหญ่เป็นไปโดยไม่สมัครใจ ซึ่งช่วยปกป้องทางเดินหายใจและประสานการหายใจกับการควบคุมระบบหัวใจและหลอดเลือด โดยรวมถึงการไอและรีเฟล็กซ์จากการระคายเคือง, การหดตัวของหลอดลม, รีเฟล็กซ์การดำน้ำและรีเฟล็กซ์กล่องเสียง, และการเชื่อมโยงการหายใจกับอัตราการเต้นของหัวใจและการหลั่งสารสื่อประสาทซิมพาเทติก ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการทำงานของเส้นประสาทเวกัสขาเข้าและถูกรวมเข้าด้วยกันในก้านสมอง

Definition

รีเฟล็กซ์ระบบทางเดินหายใจอัตโนมัติเป็นรีเฟล็กซ์ที่เกิดขึ้นโดยไม่สมัครใจ ส่วนใหญ่เกิดจากการทำงานของเส้นประสาทเวกัส ซึ่งช่วยปกป้องทางเดินหายใจและรวมการหายใจเข้ากับการทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือดอัตโนมัติ โดยมีการประสานงานภายในวงจรของก้านสมองซึ่งมีศูนย์กลางอยู่ที่นิวเคลียสแทรคตัสโซลิตาเรียส

Scope

รายการนี้ครอบคลุมรีเฟล็กซ์ที่เชื่อมโยงระบบทางเดินหายใจกับการควบคุมอัตโนมัติ: รีเฟล็กซ์ป้องกันทางเดินหายใจที่เกิดจากการระคายเคืองและการกระตุ้นทางกลไก และการรวมการหายใจเข้ากับการควบคุมระบบหัวใจและหลอดเลือดอัตโนมัติ การตอบสนองของปริมาตรปอดจะครอบคลุมภายใต้การตอบสนองของระบบรับรู้ตำแหน่งและการตอบสนองของเคมีภายใต้หัวข้อเคมีรีเซพเตอร์

Core questions

• รีเฟล็กซ์ใดบ้างที่ปกป้องทางเดินหายใจ และอะไรเป็นตัวกระตุ้น?
• รีเฟล็กซ์เหล่านี้ถูกรวมเข้าด้วยกันในก้านสมองได้อย่างไร?
• การหายใจเชื่อมโยงกับอัตราการเต้นของหัวใจและกิจกรรมซิมพาเทติกได้อย่างไร?
• เคมีรีเฟล็กซ์มีปฏิสัมพันธ์กับรีเฟล็กซ์ระบบหัวใจและหลอดเลือดอัตโนมัติอย่างไร?

Key concepts

• รีเฟล็กซ์การไอ
• ตัวรับการระคายเคือง (ปรับตัวอย่างรวดเร็ว)
• รีเฟล็กซ์ป้องกันกล่องเสียง
• การหดตัวของหลอดลมแบบรีเฟล็กซ์
• ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะแบบไซนัสที่สัมพันธ์กับการหายใจ
• นิวเคลียสแทรคตัสโซลิตาเรียส
• การเชื่อมโยงการหายใจ-ซิมพาเทติก

Key theories

การรวมเส้นประสาทเวกัสขาเข้าที่เกี่ยวข้องกับการหายใจในก้านสมอง

เส้นประสาทเวกัสขาเข้าจากทางเดินหายใจและปอดมาบรรจบกันที่นิวเคลียสแทรคตัสโซลิตาเรียส ซึ่งจะถูกรวมและส่งต่อไปยังวงจรพรีมอเตอร์ของการหายใจและระบบประสาทอัตโนมัติ เพื่อจัดระเบียบรีเฟล็กซ์ป้องกันและการเชื่อมโยงระบบหัวใจและหลอดเลือดกับการหายใจ

การเชื่อมโยงเคมีรีเฟล็กซ์ของการหายใจและการหลั่งสารสื่อประสาทซิมพาเทติก

การกระตุ้นเคมีรีเซพเตอร์ส่วนปลายจะเพิ่มทั้งการระบายอากาศและกิจกรรมซิมพาเทติก ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการควบคุมร่วมกันของก้านสมองในการตอบสนองของการหายใจและระบบประสาทอัตโนมัติ

Mechanisms

ปลายประสาทรับความรู้สึกในทางเดินหายใจตอบสนองต่อสารระคายเคือง การกระตุ้นทางกลไก และสารสื่อกลางการอักเสบ ตัวรับที่ปรับตัวอย่างรวดเร็ว (ตัวรับการระคายเคือง) และเส้นใย C ในหลอดลมและปอดจะส่งสัญญาณผ่านเส้นประสาทเวกัสไปยังนิวเคลียสแทรคตัสโซลิตาเรียส ทำให้เกิดการตอบสนองป้องกัน ซึ่งรวมถึงการไอ, รีเฟล็กซ์การหายใจออก, การหดตัวของหลอดลมแบบรีเฟล็กซ์, การหลั่งสารคัดหลั่งในทางเดินหายใจเพิ่มขึ้น และการปิดกล่องเสียง ศูนย์กลางในก้านสมองเดียวกันนี้ยังรวมการควบคุมการหายใจและระบบหัวใจและหลอดเลือดเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะแบบไซนัสที่สัมพันธ์กับการหายใจ ซึ่งอัตราการเต้นของหัวใจจะแตกต่างกันไปตามวงจรการหายใจ และประสานการขับเคลื่อนการหายใจกับการหลั่งสารสื่อประสาทซิมพาเทติกและพาราซิมพาเทติก การกระตุ้นเคมีรีเซพเตอร์จะกระตุ้นวงจรที่ใช้ร่วมกันนี้ โดยเพิ่มการระบายอากาศและปรับโทนของระบบหัวใจและหลอดเลือดไปพร้อมกัน รีเฟล็กซ์เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นไปโดยไม่สมัครใจและทำงานอย่างรวดเร็วเพื่อปกป้องทางเดินหายใจและรักษาสมดุลของร่างกาย

Clinical relevance

รีเฟล็กซ์ป้องกันทางเดินหายใจและรีเฟล็กซ์อัตโนมัติมีความเกี่ยวข้องกับการทำความเข้าใจการไอ การตอบสนองของทางเดินหายใจต่อสารระคายเคือง และปฏิสัมพันธ์ระหว่างการหายใจกับหัวใจ รายการนี้เป็นสรีรวิทยาเชิงพรรณนาที่อธิบายว่ารีเฟล็กซ์เหล่านี้ทำงานและศึกษาอย่างไร ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาบุคคลใดบุคคลหนึ่ง

Evidence & guidelines

รีเฟล็กซ์เหล่านี้มีลักษณะเฉพาะผ่านการบันทึกสัญญาณขาเข้า สรีรวิทยาของรีเฟล็กซ์ในสัตว์และมนุษย์ และการทบทวนแบบบูรณาการของเส้นทางประสาทเวกัสและการเชื่อมโยงเคมีรีเฟล็กซ์-อัตโนมัติ สิ่งเหล่านี้เป็นผลการวิจัยเชิงกลไกมากกว่าแนวทางปฏิบัติทางคลินิก

History

การป้องกันทางเดินหายใจแบบรีเฟล็กซ์ รวมถึงการไอและการตอบสนองต่อการระคายเคืองทางเดินหายใจ ได้รับการอธิบายผ่านการศึกษาเส้นประสาทเวกัสขาเข้าในศตวรรษที่ 20 โดยมี John Widdicombe เป็นหนึ่งในผู้มีส่วนร่วมหลัก งานวิจัยคู่ขนานเกี่ยวกับภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะแบบไซนัสที่สัมพันธ์กับการหายใจและผลกระทบของเคมีรีเฟล็กซ์ต่อการไหลเวียนโลหิตได้ยืนยันถึงการรวมกันอย่างใกล้ชิดของการควบคุมการหายใจและระบบประสาทอัตโนมัติในก้านสมอง

Key figures

• Patrice G. Guyenet
• Leszek Kubin
• John Widdicombe

Seminal works

• guyenet-2014
• kubin-2006

Frequently asked questions

อะไรเป็นตัวกระตุ้นรีเฟล็กซ์การไอ?

การกระตุ้นตัวรับที่ไวต่อการระคายเคืองและปลายประสาทรับความรู้สึกในทางเดินหายใจโดยสารระคายเคืองทางกลไกหรือทางเคมีจะกระตุ้นรีเฟล็กซ์เวกัส ซึ่งถูกรวมเข้าด้วยกันในก้านสมอง ทำให้เกิดการไอเพื่อเคลียร์ทางเดินหายใจ

ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะแบบไซนัสที่สัมพันธ์กับการหายใจคืออะไร?

เป็นการเปลี่ยนแปลงของอัตราการเต้นของหัวใจตามวงจรการหายใจตามปกติ ซึ่งอัตราการเต้นของหัวใจมักจะเพิ่มขึ้นระหว่างการหายใจเข้าและลดลงระหว่างการหายใจออก ซึ่งสะท้อนถึงการควบคุมแบบบูรณาการของการหายใจและระบบประสาทอัตโนมัติในก้านสมอง