頸動脈竇加壓對清醒或淺麻醉動物呼吸運動的影響

在硫賁妥鈉淺麻醉下,或在清醒狀態下,犬的頸動脈竇用靜脈囊法加壓時引起呼吸運動的多樣性变化,主要是呼吸加强反應,呼吸抑制反應極少出現。呼吸加强乃由於壓力感受性神經衝動所引起,並非由於血壓降低或頸動脈體化學感受器受到刺激所引起的副作用。在清醒動物,重覆的頸動脈竇壓力刺激還可引起癫痫性發作,說明此種內感受性衝動能在中樞引起廣泛的興奮擴散。當切除或阻斷兩側迷走神經幹後,反應形式在基本上無变化,但少數實驗中呼吸抑制反應比較易於出現。看來呼吸中樞對頸動脈竇壓力感受性衝動的反應形式在極大程度上决定於中樞的機能狀態,但血管運動中樞對頸動脈竇壓力刺激的反應却不易变化。因此我們認為頸動脈竇壓力感受器在調節血壓方面起巨大作用,而對呼吸機能則僅發生影響而無直接的調節意義。     

刺激兔皮层感觉运动区和静注士的宁引起的肋间神经放电效应

在30例清醒,肌肉麻痹、切断迷走神经的家兔,观察到刺激对侧皮层感觉运动区时,胁间神经的放电效应包括两种成分。在呼气相电刺激,肋间外神经的第一效应表现为短暂的放电,肋间内神经表现为呼气放电的抑制;在吸气相电刺激,肋间外神经的第一效应表现为吸气放电的抑制,肋间内神经表现为短暂的放电。肋间外神经的第二效应表现为吸气放电的提前出现,吸气时程和呼气时程的缩短;肋间内神经的第二效应表现为吸气时程的缩短和呼气时程的延长,呼气放电的幅度明显增加。上述结果说明,皮层直接控制脊髓的通路既能兴奋也能抑制肋间吸气或呼气运动神经元的活动,且吸气与呼气运动神经元之间表现交互抑制。静注士的宁引起肋间神经梭形放电的发生过程和放电频率,与膈神经上表现相同;但恢复过程不同,膈神经上吸气放电恢复早,肋间神经上呼吸性放电恢复迟。此外,肋间神经的呼吸性放电不具有高频振荡现象。     

刺激兔丘脑不同核团和胼胝体引起的膈神经放电效应

实验在33例清醒、肌肉麻痹和切断双侧迷走神经的家兔上进行,观察了刺激丘脑不同核团(VIL,VL,VPM 和 MI)和胼胝体纤维以激活皮层时膈神经的放电效应。当在吸气相(膈神经放电时)给予上述核团及胼胝体纤维电脉冲刺激,可使膈神经放电短暂抑制,随后的呼气相缩短、吸气相提前出现。如果在呼气相刺激上述核团,也能使该呼气时相缩短,随后的吸气时相提前出现。当在皮层接受 VL 投射的局部区域给予回苏灵后,再刺激 VL,皮层诱发电位增大,除使原先的膈神经放电效应更为明显外,还可在呼气相刺激时引起膈神经即刻的短暂放电。以上实验结果提示,当用回苏灵使皮层活动加强后,刺激丘脑 VL 引起的膈神经放电效应明显增强。损毁红核或切断皮层下行传导束但保留皮层脊髓束后,刺激丘脑引起的膈神经放电效应均不受影响,表明传入冲动激活皮层后引起的膈神经放电效应可能主要经皮层脊髓束下传,而皮层红核脊髓束不起重要作用。     

家兔脑内微量注射或脊髓珠网膜下腔注射氟安定的呼吸抑制作用

实验在49只局部麻醉、肌肉麻痹、切断双侧颈迷走神经的家兔上进行。观察到一侧孤束核(NTS)区微量注射氟安定,使对侧膈神经放电平均幅度减低,呼吸频率加快。事先在NTS区微量注射GABA 受体拮抗剂印防己毒素,可阻断氟安定的减低膈神经放电平均幅度的作用。在脑桥头端横断脑干出现长吸式呼吸的免上,一侧NTS区微量注射氟安定,也使对侧膈神经放电平均幅度减低,但呼吸频率减慢。在脑桥结合臂旁内侧核(NPBM)区微量注射氟安定,使呼吸频率明显减慢,吸气和呼气时程延长,这效应可被毒扁豆碱阻断。脊髓蛛网膜下腔注射氟安定,使膈神经放电平均幅度减低,血压下降,这效应可被印防己毒素阻断。结果提示,NPBM 的存在与呼吸频率加快有关;而氟安定作用于NPBM区,却减慢呼吸频率,其机制可能是抗胆碱能作用。氟安定直接作用于NTS 区或脊髓使膈神经放电平均幅度减低、血压下降,其机制可能与激活GABA 受体有关。     

家兔脑桥臂旁内侧核区微量注射吗啡对中缝大核区单位放电的影响

实验在62只家兔上进行。结果观察到,中缝大核(NRM)区562个单位中,有118个单位的自发放电频率低,放电比较规则,动作电位时程长,易被微电泳5-羟色胺所阻遏,称为A 组单位。其余444个单位的自发放电频率高,动作电位时程短,称为B 组单位。大多数 B组单位对微电泳5-羟色胺不起反应。脑桥臂旁内侧核(NPBM)区微量注射吗啡(200μg/2μl)或静脉注射吗啡(3mg/kg)后,20个A 组单位中有19个发生兴奋效应,而49个B 组单位中仅有29个发生兴奋效应,而且A组单位发生兴奋的程度也比B组单位的高。这些结果提示,NRM区的A 组单位可能是5-羟色胺神经元,吗啡对这些神经元有相对选择性的兴奋作用。 在另外11只家兔上,应用辣根过氧化物酶(HRP)逆行追踪技术观察到,NPBM 区与NRM 区有纤维联系。 本实验结果提示,静脉注射吗啡所致的呼吸抑制,可能与吗啡作用于 NPBM,通过纤维联系,引起NRM 5-羟色胺神经元兴奋有关。     

安定减低家兔膈神经放电幅度的机制分析

本实验室曾经报道静脉注射安定对于清醒、麻痹、人工呼吸的家兔具有减低膈神经放电幅度、加快呼吸频率,缩短吸气时程(T_I)和呼气时程(T_E),降低动脉血压等作用。本工作在35只家兔中进一步分析了某些药物对安定的这些作用的影响。GABA 降低膈神经放电幅度和动脉血压,这与安定的作用相同,但 GABA 延长T_I、T_E和减慢呼吸频率,与安定的作用相反。事先用氨基酸脱羧酶抑制剂异烟肼处理,或用 GABA 受体拮抗剂印防己毒素处理,可阻遏安定减低膈神经放电幅度的作用。在事先用印防己毒素处理的家兔中,可见安定缩短 T_IT_E的作用不受影响。异烟肼或印防己毒素还能部分对抗安定的降压效应。阿片受体拮抗剂纳洛酮和5-HT 受体拮抗剂赛庚啶都不能阻遏安定降低膈神经放电幅度和动脉血压的作用。上述结果提示安定降低膈神经放电幅度的作用可能通过 GABA 这一中间环节,而内啡肽和5-HT可能不起重要作用。安定的降压作用需要有内源性 GABA 参与才得以持续较长时间,在减少GABA 或阻断 GABA 受体后,安定只有短暂的降压作用。     

中缝大核在臂旁内侧核区注射吗啡所致呼吸抑制效应中的作用

实验在33只浅麻醉、肌肉麻痹、人工呼吸及切断双侧颈迷走神经的家兔上进行。观察中缝大核区电解损毁或微量注射利多卡因对呼吸活动及臂旁内侧核区微量注射吗啡所致呼吸抑制效应的影响。结果是:电解损毀中缝大核区,使呼吸频率增加,膈神经放电的幅度和频率均无明显变化,而臂旁内侧核区微量注射吗啡抑制呼吸的程度减轻;中缝大核区微量注射利多卡因,则部分消除臂旁内侧核区微量注射吗啡的呼吸抑制效应。中缝大核旁网状结构电解损毁或微量注射利多卡因,不影响吗啡的呼吸抑制效应。上述结果提示,中缝大核区可能在脑桥臂旁内侧核区微量注射吗啡抑制呼吸的机制中起一定作用。     

微电泳法给予吗啡对家兔延髓疑核区呼吸性单位放电的影响

用五管微电极在家兔疑核区记录单位活动并观察微电泳吗啡时对单位活动的影响。在54个呼吸性单位中,吗啡引起阻遏的有10个,兴奋的1个,其余43个活动无明显改变。在6个吗啡引起阻遏的单位中,有5个单位的吗啡效应可被纳洛酮对抗。在49个非呼吸性单位中,吗啡引起阻遏的有13个,兴奋的有10个,其余26个活动无明显改变。在6个吗啡引起阻遏的单位中,有5个单位的吗啡效应可被纳洛酮对抗;在7个吗啡引起兴奋的单位中,吗啡的兴奋效应均不能被纳洛酮对抗。本实验观察到疑核区的呼吸性单位有一部分能被吗啡阻遏,但呼吸性单位对谷氨酸和吗啡敏感的比例均明显地比非呼吸性单位的比例低。     

刺激对侧大脑皮层对应点引起的皮层兴奋性变化

用刺激家兔对侧大脑皮层对应点引起的胼胝体电位作为制约反应,而刺激桡浅神经引起的誘发电位作为測驗反应时,可见到皮层兴奋性发生先抑制后易化的改变。易化现象主要表现在测验反应負波的变化上,而正波易化之后尚有第二次抑制过程。如制約反应具有后发放活动,則兴奋性变化将伴有与后发放相应的周期性波动。皮层局部放置γ-氨基丁酸、普鲁卡因或马钱子碱均可使胼胝体易化现象消失,而戊巴比妥鈉麻醉对其影响不大。皮层第Ⅱ和Ⅲ层经热凝固处理死亡后,胼胝体易化现象卽消失。重复刺激对侧皮层对应点会引起缓慢的负电位变化,此时皮层兴奋性明显下降。     

影响膈神经放电高频振荡的因素

在清醒并麻痹的家兔膈神经吸气放电过程中,观察了高频振荡(high-frequency oscillationHFO)的变化规律。在吸气早期,HFO 不明显;中期,HFO 明显;后期,HFO 不明显。吸气中期 HFO 频率范围为80—120次/秒;切断双侧颈迷走神经,HFO 幅度增大,但频率无明显变化。动物麻醉可使 HFO 消失。少通气量造成高碳酸血症或静脉注射可拉明,以提高呼吸中枢兴奋性,则 HFO 幅度增大,频率升高。静脉注射吗啡,以降低呼吸中枢兴奋性,則HFO 表现不明显,频率下降,以致消失。静脉或脑室内注入纳洛酮均可迅速翻转吗啡的作用,使 HFO 表现明显,频率回升。单纯注入纳洛酮,也可使 HFO 幅度增大,频率升高,提示内源性吗啡样物质可能参与正常呼吸中枢的调节机制。实验分析指出,纳洛酮的作用部位在第四脑室周围的脑干结构。静脉注射士的宁,可使 HFO 频率下降,放电同步性减退,提示甘氨酸递质回返抑制环略可能参与 HFO 的形成。本文讨论了 HFO 的生理意义,认为 HFO幅度增大、频率升高,可使膈肌运动单位收缩步调一致,强直收缩力量增大,有利于吸气肌发挥最大的收缩效果。