Midterm2Notes - ControlofBreathing 18:04 o...

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Control of Breathing 18:04  Regulation of Breathing The motor neurons that stimulate the respiratory muscles are controlled by  two major descending pathways: o Cerebral cortex: voluntary/behavioral breathing o Medulla oblongata: involuntary/ metabolic breathing  Lower aspect of the brainstem  Important centers: Rhythmicity center Pneumotaxic and apneustic areas can impinge upon the rhythmicity  centers and alter the rate of breathing  The unconscious, rhythmic control of breathing is influenced by sensory  feedback from receptors sensitive to the PCO2, pH, and PO2 of arterial blood. o  A rise in blood PCO2 and fall in pH are the most effective stimuli in  provoking increased ventilation.  Brain Stem Respiratory Centers Rhythmicity Center: aggregation of neurons in the reticular formation of the  medulla oblongata. Responsible for autonomic breathing. o I neurons: fire during inspiration Project to, and stimulate, spinal motoneurons that innervate the  respiratory muscles.  Spinal motoneurons project from the spinal cord to the muscles that  are controlling respiration  4 subtypes: defined by the muscles they innervate and to the level they  project There are some I neurons that innervate expiratory neurons o E neurons: fire during expiration Expiration is a passive process that occurs when the I neurons are  inhibited by the activity of E neurons.  Inhibitory in nature
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Some project to the spinal motor neurons, which may be inhibited Medulla Oblongata The Rhythmicity center in the medulla is further divided into: o Doral Respiratory Group Inspiratory neurons (directly innervate spinal motor neurons) Phrenic nerve to the diaphragm  o Ventral Respiratory Group Inspiratory neurons (innervate interneurons   spinal motoneurons) Expiratory neurons (inhibitory of I neurons and spinal motoneurons)  The cycle of inspiration and expiration is intrinsic to the neural activity of the  medulla oblongata.  o The rate of cycling appears to be drive by certain types of I and E neurons  that serve as pacemakers. Display spontaneous and cyclical changes in membrane potential  analogous to the SA node.  Pons Two respiratory control centers are located in the pons o Apneustic Center: promotes inspiration by stimulating the I neurons. Provides a tonic, or constant, stimulus for inspiration which is cyclically  inhibited by the activity of the pneumotaxic center.  o Pneumotaxic Center: antagonize the apneustic center and inhibit  inspiration.  Chemoreceptors Cells that are responding to changes in some chemical or collection of  chemicals 
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