Механизм первого вздоха новорожденного сейчас изучен хорошо. До рождения плод пребывает в заполненной жидкостью матке и получает кислород от матери через плаценту. На последнем месяце внутриутробной жизни ребенок начинает дыхательные движения. Это ведет к тренировке его дыхательных мышц и интенсифицирует поступление крови к сердцу.
При родах у ребенка в крови снижается содержания кислорода, а углекислого газа — повышается. Также, в момент родов на ребенка влияют изменение тактильных ощущений, температуры, давления. Все это активирует дыхательный центр в мозгу, в результате чего и происходит первый вдох. Но почему иногда механизм дыхания не включается? Группа ученых из Национального центра научных исследований (CNRS) в Марселе определила, что за возможность дышать отвечает ген Teashirt3 (Tshz3). Мыши, лишенные этого гена не могли дышать — погибали при рождении.
До этого ученые считали, что проблемы первого вздоха и дыхания вообще связаны с мутациями, приводящими к нарушениям работы дыхательных мышц, а также нарушениям в работе клеток головного мозга, регулирующих процесс дыхания.
В головном мозге за дыхание отвечают два центра. Один из них контролирует механизм доступа воздуха: работу дыхательных мышц, приводящих в движение грудную клетку. Второй центр создает ритм дыхания в стволе мозга. Исследования показали, что у мышей, лишенных гена Tshz3, нервные клетки в стволе головного мозга центр не развивалась должным образом, а клетки, ответственные за контроль мышцы дыхательных путей отмирали за несколько дней до родов.
Это открытие может помочь более глубокому пониманию природы дыхательных нарушений у недоношенных детей, а также возникновению синдрома внезапной остановки дыхания во сне — апноэ.