大脑呕吐中枢

呕吐，又称呕吐，是通过口腔强制排出胃内容物的过程。与恶心相似，人们呕吐的原因有很多；包括晕车、使用某些药物、肠梗阻、内耳疾病、头部受伤和阑尾炎。它也可能在没有恶心的情况下发生，例如，在非常剧烈的运动后。

据信，位于延髓的呕吐中枢和化学感受器触发区是调控呕吐的两个独立的大脑区域。呕吐中枢位于大脑的第四脑室。化学感受器触发区 (CTZ) 是位于第四脑室底部的一个区域。它的另一个名称是后极区。呕吐是刺激 CTZ 的一个可能副作用。

CTZ 包含阿片类药物、多巴胺、血清素、乙酰胆碱和一种神经递质——P 物质的受体。这些受体中的每一种都会触发通路，当激活时会导致恶心和呕吐。P 物质大量存在于呕吐中枢，在导致呕吐的最后频率通路中起作用。呕吐过程由呕吐中枢启动和管理，该过程包括衬在消化道中的平滑肌的多次收缩。这些收缩从肠道开始，依次通过食道和胃，直到胃内容物被排出体外。呕吐中枢会立即对来自不同、可能生病或受压迫的身体部位的输入做出反应。另一方面，化学感受器触发区会被多种药物和毒素激活。当大脑的这个区域被激活时，呕吐中枢也会被刺激，从而引发呕吐，以试图清除毒素。在极端情况下，呕吐可能导致饥饿、脱水或食道壁破裂。呕吐的根本原因也是治疗的重点。大量饮用清澈的液体以防止进一步脱水至关重要。

化学感受器触发区

延髓的化学感受器触发区 (CTZ) 与呕吐中枢的其他组成部分相互作用，以响应循环中的激素或药物的输入而引发呕吐。CTZ 位于血脑屏障外，位于后极区，即第四脑室底部。它也是实际呕吐中枢的一部分。乙酰胆碱、多巴胺、P 物质（NK-1 受体）、组胺（H1 受体）和血清素（5-HT3 受体）等神经递质被认为与恶心和呕吐的调控有关。此外，还存在阿片类药物受体，这些受体可能在阿片类药物引起恶心和呕吐的方式中发挥作用。由于血脑屏障的血脑屏障不太稳定，多巴胺等药物通常无法穿透中枢神经系统，但仍可能激活 CTZ。

进化重要性

从系统发育上看，延髓是中枢神经系统中最早进化的区域，其中包含 CTZ。早期生命形式的所有进化都只是脑干或内脑。该脑区控制着基本的生存本能和反应，例如使生物体头部倾斜并朝向听觉刺激的方向。延髓、后极区和 CTZ 都位于脑干。随后，边缘系统和其他脑区在不同生命形式中进化。除了产生情绪和对外部刺激的情感反应外，该脑区在记忆和奖励系统中起着重要作用。从进化的角度来看，大脑皮层是最新进化的。该脑区积极参与决策，并负责推理和批判性思维。研究表明，大脑皮层神经元的扩张是导致包括人类在内的动物智力提高的主要因素。呕吐反应被选择为一种防御机制，以防止身体中毒。通过唤起对触发胸部肌肉和胸膈肌排出胃内容物的运动神经元的控制，这种反应有助于身体清除毒素和药物。

化学感受

CTZ 位于后极区，后极区是一个感觉性周室器官，因此缺乏血脑屏障。这意味着像呕吐毒素这样的大极性化合物很容易通过 CTZ。这是因为延髓位于大脑的最下部区域，该区域缺乏强大且发育良好的血脑屏障。在没有这种屏障的情况下，毒素和呕吐药物可以自由地与 CTZ 的一个或多个生物化学受体相互作用。由于它们与各种物质（通常称为神经递质）相互作用，因此 CTZ 中的这些受体被称为化学感受器。通过与 CTZ 受体结合，这些神经递质发挥作用，引发一系列导致动作电位产生的事件。研究表明，当暴露于呕吐药物时，CTZ 中的神经元放电速度会加快。

CTZ 具有多种受体，每种受体都对循环中可能影响 CTZ 的特定类别毒素或药物具有特异性。多巴胺、血清素、组胺、P 物质、阿片类药物和乙酰胆碱受体是几种 CTZ 受体类型。已发现胆碱能神经元是烟碱能神经元。这些受体设计用于监测血液中相应神经递质的浓度。例如，CTZ 具有监测血液阿片类药物水平的阿片类药物受体。当血液阿片类药物水平达到特定点时，CTZ 的阿片类药物受体会向呕吐中枢的其余部分发送信号以启动呕吐。这是因为 CTZ 使用动作电位来传递“呕吐”指令，并且只有在特定浓度的阿片类药物与 CTZ 中特定浓度的阿片类药物受体结合时，才会产生引起呕吐的动作电位。在 CTZ 和后极区的神经元中，通常存在两种不同类型的受体：位于表面上的受体和藏在神经元树突深处的受体。

神经元树突深处的受体是对表面神经元上被激活的化学感受器反应而被激活的，这些化学感受器通过与血液中的呕吐化合物直接接触而被激活。

沟通

位于后极区的 CTZ 和孤束核是延髓中被统称为“大脑呕吐中枢”的松散连接神经元的两个例子。阿片类 mu 和 delta 受体是化学感受器触发区影响呕吐中枢的两种方式。经常使用阿片类止痛药的患者将最受益于 CTZ 中这些阿片类药物受体的激活。然而，阿片类药物会引起交流；它们不参与大脑中实际引起呕吐的过程。与组胺一起，多巴胺和血清素已被证明是 CTZ 与呕吐中枢其余部分之间的主要信使。CTZ 中的化学感受器就血液中呕吐药物的存在与邻近的孤束核 (NTS) 进行通信。中继过程是通过产生动作电位开始的，动作电位是由化学感受器改变其植入神经元的电位而引起的。因此，CTZ 中的化学感受器会持续传输有关血液中呕吐药物浓度的数据，即使在没有呕吐信号的情况下也是如此。吞咽过程、胃感觉、喉部和咽部感觉、压力感受器功能和呼吸等多种过程受到 NTS 亚核的调控。NTS 将有关这些操作的信号发送到中枢模式发生器 (CPG)。事实上，这个 CPG 在呕吐期间同步身体的运动。血清素、多巴胺、组胺和内源性阿片类药物，如强啡肽、脑啡肽和内啡肽，是 CTZ 与剩余呕吐中枢之间通信的主要神经递质。

含有 5-HT3、D2、H1 和 H2 受体的神经元使 CTZ 能够与呕吐中枢的其他区域连接。已观察到将组胺脑室内给药给狗会引发呕吐反应。这表明组胺在 CTZ 的呕吐作用信号通路中起着重要作用。苯海拉明、布美胺和甲苯胺等化合物已被证明可以抑制组胺引起的呕吐反应。

呕吐中枢机制

AP 中的化学感受器触发区是可能引起呕吐的四个主要区域之一，它对呕吐很重要。除了 CTZ 之外，胃肠道、前庭系统以及大脑和丘脑的高级中枢是向呕吐中枢传递信息以引起呕吐的其他位置。当 CTZ 的受体识别血液和脑脊液中的致吐毒素并将此信息传递给邻近的孤束核 (NTS) 时，就会引发呕吐。这也是腹腔迷走神经传入神经的终点，这些神经检测内腔中可能致吐的化学物质。NTS 是所有呕吐刺激引起呕吐的最后共同通路。病变实验结果表明 CPG（呕吐中枢模式发生器）与 NTS 之间可能存在联系。CPG 位于脑桥网状结构前部核团，协调一系列过程以引起呕吐。它调节同步呕吐和干呕肌肉的痉挛性运动的呼吸中枢。因此，延髓包含松散组织的神经元池，这些神经元可以通过 CPG 精确排序激活，而不是通过分离的“呕吐中枢”。