Estudo revela como a respiração funciona

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Cientistas do Instituto Karolinska, na Suécia, descobriram como o cérebro controla a respiração em resposta à alteração dos níveis de oxigênio e dióxido de carbono no sangue.

O controle da respiração é essencial para a vida. Sem uma resposta adequada ao aumento dos níveis de dióxido de carbono, as pessoas podem sofrer com distúrbios de respiração, doenças e pânico. Em cenários piores, pode levar à morte.

Existe um debate sobre como o cérebro controla a respiração. Agora, um novo estudo em ratos mostra que quando expostos a diminuição de oxigênio ou aumento dos níveis de dióxido de carbono, o cérebro libera uma pequena molécula chamada prostaglandina E2 (PGE2) para proteger a si mesmo e regular a respiração.

Para descobrir este mecanismo, os pesquisadores cultivaram uma seção de tronco cerebral de um rato (o tronco central do cérebro) em um tipo de prato. O pedaço continha um arranjo de nervos e células de suporte que lhe permitiram “respirar” durante três semanas. Durante este tempo, a equipe monitorou as células e o seu comportamento em resposta às alterações no ambiente.

“A nossa cultura do tronco cerebral revelou pela primeira vez que as células responsáveis pela respiração operam em conjunto. Grupos destas células trabalham muito estreitamente com o outro, com cada grupo interligado por algumas células adicionais que aparecem para trabalhar como eixos. Esta atividade conjunta e a respiração rítmica que foi gerada foram preservadas por três semanas, sugerindo que o nosso tronco cerebral pode ser usado para estudos de longo prazo da atividade respiratória”, explica David Forsberg, autor do estudo.

“Em segundo lugar, vimos que a exposição a substâncias diferentes faz com que o tronco cerebral respire mais rápido ou devagar. Talvez o mais interessante foi a resposta ao dióxido de carbono, que provocou uma liberação de PGE2. Neste caso, PGE2 agiu como uma molécula de sinalização de que existe um aumento de carbono dióxido na região do tronco cerebral, levando a respirações lentas e profundas.”

Estas novas descobertas possuem implicações importantes para os bebês, que experimentam níveis reduzidos de oxigênio durante o parto. Nesta fase, a PGE2 protege o cérebro e prepara o tronco cerebral para provocar respirações profundas semelhantes a suspiros, resultando nas primeiras respirações após o nascimento. [Bioscience Technology]

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