Вздох облегчения: новое открытие может помочь при проблемах с дыханием

Мы все это делаем – длинный, глубокий вдох, известный как «вздох», чтобы выразить нашу печаль, облегчение или истощение. Но вы можете быть удивлены, узнав, что вздохи на самом деле важны, для функционирования легких, и ученые теперь точно определили клетки мозга, которые отвечают за это.

Джек Фельдман, профессор нейробиологии школы медицины Дэвида Геффена при Университете Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA), и его коллеги публикуют подробности их открытия в журнале «Nature».

Согласно Фельдману, вздох – глубокий вдох, но это не контролируемый процесс. Он начинается с нормального дыхания, но, прежде чем выдохнуть, вы берете второе дыхание поверх него.

В среднем человек вздыхает каждые 5 минут  или около 12 раз в час. Это может показаться чрезмерным, но мы должны вздыхать часто для того, чтобы наши легкие функционировали должным образом.

Вздох требуется для того, чтобы раздуть альвеолы в легких – крошечных мешочках, которые позволяют кислороду и углекислому газу перемещаться между легкими и кровотоком. Тем не менее, некоторые из этих альвеол могут разрушиться.

Когда альвеолы слипаются, они ставят под угрозу способность легких для обмена кислорода и двуокиси углерода. Единственный способ, чтобы расправить их открыть снова, вздохнуть.

В то время как вздохи имеют решающее значение для здоровья, бывают ситуации, когда это может стать проблемой.

Вздохи могут увеличиться в ответ на стресс, а это означает, что у людей с депрессией, тревогой и другими психическими заболеваниями может случаться много вздохов, что становится изнурительным.

С другой стороны, могут быть нарушены некоторые условия, которые делают его трудным для человека, усугубляя проблемы с дыханием.

Для их исследования, Фельдман и его коллеги задались целью получить лучшее понимание того, какую роль играет мозг во вздохах и ритме дыхания. Предыдущее исследование выявило пептиды бомбезины в головном мозге, в том числе у лягушки, хотя механизмы, лежащие в существовании таких пептидов, были неясными.

С целью распутывания этой тайны, ученые проанализировали более 19000 экспрессии генов в клетках мозга мышей, идентифицирующие около 200 нейронов в стволе головного мозга, которые отвечают за производство и выпуск бомбезинподобных пептидов.

Дальнейшее исследование показало, что эти пептиды стимулировали другую группу 200 нейронов, которые привели к значительному увеличению количества вздохов: с 40 в час до 400.

Результаты предлагают понимание того, как сети клеток ствола мозга регулируют ритм дыхания.