De medulla speelt een cruciale rol bij het beheersen van de ademhaling, met name het handhaven van een regelmatig ademhalingsritme en het aanpassen van ademhalingspatronen als reactie op verschillende omstandigheden. Hier is een overzicht van hoe de medulla de ademhaling regelt:

1. Ademhalingsritme genereren :De medulla bevat een groep neuronen die bekend staat als het ademhalingscentrum of de ademhalingsritmegenerator. Deze neuronen genereren het basisritme van de ademhaling. Het ademhalingscentrum bestaat uit twee clusters van neuronen:

- Dorsale ademhalingsgroep (DRG) :Gelegen in het dorsale deel van de medulla, is de DRG verantwoordelijk voor de inspiratie (inademen). Het stuurt signalen naar het middenrif en de intercostale spieren, waardoor deze samentrekken en lucht in de longen zuigen.

- Ventrale ademhalingsgroep (VRG) :Gelegen in het ventrale deel van de medulla, regelt de VRG de uitademing (uitademen). Indien actief remt de VRG de inspiratie en bevordert de ontspanning van het middenrif en de intercostale spieren, waardoor lucht uit de longen kan worden verdreven.

2. Inspiratie :Tijdens normale rustige ademhaling wordt de inspiratie voornamelijk aangestuurd door de DRG. Het stuurt signalen naar de middenrifzenuwen, die het middenrif, de belangrijkste ademhalingsspier, innerveren. Deze signalen zorgen ervoor dat het middenrif samentrekt en naar beneden beweegt, waardoor het volume van de borstholte toeneemt. Tegelijkertijd trekken ook de intercostale spieren tussen de ribben samen, waardoor de borstkas verder uitzet. Als gevolg hiervan wordt lucht in de longen gezogen.

3. Vervaldatum :In rust is de uitademing een passief proces dat plaatsvindt als gevolg van het terugveren van de longen en de borstwand. Terwijl het middenrif en de intercostale spieren ontspannen, trekt de elastische terugslag van de longen ze terug naar hun oorspronkelijke vorm, waardoor de lucht naar buiten wordt geduwd. De VRG speelt een rol bij het moduleren van de uitademing tijdens diepere ademhalingen of een verhoogde ademhalingsvraag door de inspiratie actief te remmen.

4. Centrale chemoreceptie :De medulla bevat chemoreceptoren die de niveaus van koolstofdioxide en waterstofionen (pH) in het hersenvocht (CSF) controleren. Deze chemoreceptoren detecteren veranderingen in de chemische omgeving en sturen signalen naar het ademhalingscentrum. Een toename van kooldioxide- of waterstofionen stimuleert het ademhalingscentrum, wat leidt tot een verhoogde snelheid en diepte van de ademhaling.

5. Reflexcontrole :De medulla integreert ook signalen van verschillende receptoren en reflexen die betrokken zijn bij de regulatie van de ademhaling, zoals:

- Baroreceptoren :Gelegen in de halsslagaders en de aortaboog, voelen baroreceptoren veranderingen in de bloeddruk. Een verhoogde bloeddruk kan leiden tot een reflexmatige verlaging van de hartslag en ademhalingsfrequentie.

- Long-strekreceptoren :Deze receptoren bevinden zich in de luchtwegen en voelen de longinflatie en initiëren reflexen die verdere inspiratie belemmeren en de uitademing bevorderen.

- Hering-Breuer-reflex :Deze reflex wordt veroorzaakt door overmatige longinflatie. Wanneer de longen overbelast zijn, activeert het vagale sensorische receptoren, waardoor signalen naar de medulla worden gestuurd die de inspiratie remmen en expiratie veroorzaken.

6. Integratie met hogere hersencentra :De medulla ontvangt signalen van hogere hersencentra, zoals de pons en de hersenschors. Deze signalen kunnen het ritme en het ademhalingspatroon wijzigen als reactie op vrijwillige controle, emoties en gedragstoestand.

Over het geheel genomen fungeert de medulla als een centraal controlecentrum voor de ademhaling, genereert het het basisademhalingsritme, reageert op chemische veranderingen in het lichaam, integreert reflexinputs en coördineert met hogere hersencentra om voor een goede ventilatie te zorgen.