反射性呼吸暂停中延髓各类呼吸性神经元的放电变化

在向家兔颈动脉窦区注入拘椽酸钠引起呼吸暂停期间,和在持续性肺充气引起延长的呼气相中,延髓大多数吸气神经元和膈神经停止放电;而大多数呼气性神经元呈连续性放电,放电频率持续地高于或接近于平静呼气时呼气神经元的高峰放电频率,并伴随肋间内肌电活动增强,直至呼气性神经元放电频率衰减或停止放电时,膈神经才恢复放电。这提示呼气性神经元的持续兴奋状态可能与呼气性呼吸暂停的维持或呼气相的延长有关。在延髓闩前部可以记录到少数放电频率渐增型的跨时相呼气-吸气神经元,在呼吸暂停期间,它们呈低频连续放电,逐渐增大放电频率,在其放电频率急剧增高时,膈神经恢复放电。这提示该类神经元可能与吸气的发动有关。本文尚就呼吸节律的发生机制做了讨论。     

延髓嘴端包氏复合体与中枢呼吸节律形成

包氏复合体是一群位于延髓嘴端面神经后核腹内侧的呼气神经元。该群神经元为抑制性,轴突广泛投射到脑干呼吸相关结构及膈神经神经元群。本研究室动用微电刺激、逆行兴奋、ＷＧＡ－ＨＲＰ标记、微量注射等技术研究了该结构在呼吸时相转换及呼吸节律形成中的作用。结果显示：包氏复合体怀脑干呼吸神经元群之间存在双向纤维联系,该结构参与吸气向呼气以及呼气向吸气的时相转换,且在呼气相形成中起重要作用。     

刺激兔面神经核背内侧区对孤束核腹外侧亚核呼吸相关神经元的影响

本工作在氨基甲酸乙酯麻醉、断双侧颈迷走神经、肌松、人工呼吸的家兔上,观察了长短串电脉冲刺激面神经核背内侧区(DMNF)对孤束核腹外侧亚核(VLNTS)呼吸相关神经元(RRU)的影响。实验结果:当电刺激 DMNF 时,吸气性神经元(64.4%)放电频率增加,放电时程延长,并以递增性吸气神经元被兴奋的数量最多。呼气性神经元(35%)表现为放电停止和放电频率减少,以递减性呼气神经元被抑制的数量最多。左右两侧 VLNTS 呼吸相关神经元对电刺激 DMNF 的反应无显著性差异,P>0.05。结果提示:DMNF 兴奋可以易化 VLNTS 吸气性神经元,抑制呼气性神经元。两者之间的功能及结构联系是一个值得注意的问题。     

损毁或阻滞面神经核腹内侧区对呼吸节律的影响

实验用兔,在乌拉坦静脉麻醉,自然呼吸或三碘季铵酚麻痹,人工通气条件下进行。观察了损毁或阻滞面神经核腹内侧区(VMNF)对呼吸节律的影响。结果如下:1.单侧损毁或利多卡因局部阻滞 VMNF 区可引起双侧膈神经放电时间延长,此效应在切断双侧颈迷走神经后尤为明显;2.膈神经吸气性放电的递增速度无明显改变。上述结果提示:VMNF 区在中枢呼吸节律调制中具有重要作用,可能是吸气切断机制负反馈神经元回路中的一个重要结构。     

脑桥呼吸调整中枢向延髓Botzinger复合体轴突投射的研究

实验在３３只成年猫上进行。Ｂｏｔｚｉｎｇｅｒ复合体内微量注入麦角辣根过氧化酶（ＷＧＡ－ＨＲＰ,３０－６０ｎｌ,５％,９例）后,在脑桥呼吸调整中枢结合臂外侧核及Ｋｏｌｌｉｋｅｒ－Ｆｕｓｅ核观察到大量ＨＲＰ标记神经元。在２０例动物中,检测了９１个在呼吸调整中枢记录到的呼吸神经元对电刺激Ｂｏｔｚｉｎｇｅｒ复合体的反应。其中１３个神经元（吸气性１１个,跨时相２个）可被逆行兴奋。实验结果表明,发自脑桥呼吸调整中枢神经元的轴突可投射到Ｂｏｔｚｉｎｇｅｒ复合体,这一投射通路可能与呼吸调节有关。     

延髓面神经后核内侧区呼吸相关神经元的放电形式

实验用家兔和ＳＤ大鼠,氨基甲酸乙酯麻醉。记录膈神经或膈肌放电作为呼吸的指标。在延髓面神经后核内侧区细胞外记录呼吸相关神经元放电,在家兔所记录到的２４９个ＲＲＮｓ中,吸气神经元１１８个,呼气神经元９１个,呼吸跨时相神经元４０个。在大鼠所记录到的１５３个ＲＲＮｓ中,吸气神经元６８个,呼气神经元５５个,呼吸跨时相神经元３０个,在ｍＮＲＦ分布有较多的呼气－呼气跨时相神经元,这类神经元放电总是先天膈神经吸气     

面神经核腹内侧区微量注射三种递质的呼吸效应

实验用兔,在乌拉坦静脉麻醉、切断双侧颈迷走神经、自主呼吸条件下进行,以膈神经放电作呼吸指标。观察了面神经核腹内侧区(VMNF)微量注射三种递质对呼吸节律的影响。结果如下:(1)VMNF 区微量注射肾上腺素呼吸频率增加,膈神经吸气性放电的递增速度加快,积分幅度升高,VMNF 区微量注射妥拉苏林,呼吸频率下降且妥拉苏林可阻断肾上腺素的呼吸效应。(2)VMNF 区微量注射γ-氨基丁酸、甘氨酸导致呼吸频率下降,吸气时程、呼气时程延长。提示肾上腺素、γ-氨基丁酸、甘氨酸可能作为递质作用于 VMNF 区的神经元而发挥呼吸调节作用。     

家兔面神经后核内侧区在呼吸节律起源中的作用

从腹侧面暴露家兔延髓,脑内微量注射1%普鲁卡因阻滞面神经后核内侧区(mNRF),全部动物(n=20)一次注射(0.3—1.0μl)后即能可逆地消除呼吸节律。区域对照显示此区非常局限,范围约1.0×1.0×1.0mm。组织学检查表明为面神经后核内侧区。本文分析了 mNRF的呼吸相关神经元(RRNs)的放电形式。在 mNRF 有较多的呼气(E)神经元和呼气-吸气跨时相(E-IPS)神经元。在阻滞 mNRF 引起呼吸停止期间,观察到低位延髓背侧呼吸群(DRG)和腹侧呼吸群(VRG)尾端区 RRNs 放电的节律性消失,表现连续放电或停止放电。电刺激DRG,VRG 尾端区,只能诱发短串的膈神经放电,而不能产生节律性发放。说明这些区域的RRNs 无自动节律性活动的能力。结果表明,面神经后核内侧区与呼吸节律发生有关,它可能是呼吸节律发生器的一个重要的所在部位。     

家兔延髓区域阻滞对呼吸的影响

实验在麻醉、切断迷走神经的家兔上进行。记录双侧膈神经放电和气管内压作为呼吸的指标。用尖端直径为70—100μm的玻璃微管接微量注射器,脑内注入1％普鲁卡因,双侧对称地阻滞闩前2.0—3.0mm,中线旁开2.0—2.5mm,背侧表面下3.5—4.5mm的区域后,38只兔都出现了可逆性呼吸停止。双侧性电损毁此区,则可造成不可逆性呼吸停止。以同法注入同量生理盐水,则对呼吸无影响。经组织学检查,此区范围相当于Meessen图谱的面后核内侧区——包括面后核(Nr.Ⅶ)内侧部、网状小细胞核(R·pc)腹侧部、网状巨细胞核(R·gc)背外侧部和外侧网状核(Rl)的内侧部分。用同样方法阻滞延髓头端区、孤束核区及疑核尾端区、对呼吸节律均无明显影响。用1％普鲁卡因局部麻醉延髓腹侧面的中枢化学感受器I(s)区,呼吸也无明显变化。结果提示,面后核内侧区的一些结构可能在形成呼吸节律中起重要作用。     

脑桥呼吸调整中枢向中缝大核下行投射的研究

实验在23只苯巴比妥钠麻醉(i.p.30mg/kg)的成年猫上进行。在脑桥呼吸调整中枢(NPBM-KF)共记录到67个单位放电可被电刺激中缝大核(NRM)所逆行兴奋。其中有7个单位为呼吸相关性单位(吸气性6、呼气性1),占脑桥87个呼吸相关性单位总数的8％。逆行兴奋潜伏期在0.4—2.5ms之间,平均1.2ms。中缝大核内微量注入麦角辣根过氧化酶(WGA-HRP)后在NPBM-KF区观察到大量HRP标记神经元。本实验结果表明,发自脑桥呼吸调整中枢神经元的轴突可投射到中缝大核。这一投射通路可能与呼吸及痛觉调节有关。     

大鼠延髓腹外侧表面呼吸调节化学感受区的感受机制分析

用免疫组化（ＨＲＰ）、Ｈ＾＋表面透入、核团微量注射、微电泳及损毁等方法探讨了延髓腹侧表面中枢化学感受机制。结果表明它与其浅层核团：斜方体核、外周橄榄腹外侧核（ＬＶＰＯ）、斜方体后核、巨细胞旁外侧核和外侧网状核等有神经结构联系。表面Ｈ＾＋可能被上述核团的突起或胞体感受。非呼吸相关神经元（ＬＶＰＯ）与呼吸相关神经元,同样可能参与中枢化学感受而调节呼吸活动。     

腺苷A1受体在离体延髓脑片上对节律性呼吸的调制

实验旨在探讨腺苷A1受体在对基本呼吸节律调制中的可能作用。制作新生大鼠离体延髓脑片标本,主要包含面神经后核内侧区(themedial region of the nucleus retrofacialis,mNRF),并保留完整的舌下神经根。以改良Kreb‘s液灌流脑片,记录mNRF吸气神经元的电活动,并同步记录舌下神经根呼吸节律性放电(respiratory rhythmical discharge activity,RRDA)。在灌流液中先分别单独给予腺苷A1受体的特异性拮抗剂8-环戊-1,3-二丙基黄嘌呤(8-cyclopenty 1-1,3-dipropylxanthine,DPCPX)和特异性激动剂R-苯异丙基-腺苷(R-phenylisopropyl-adenosine,R-PIA);再分别先后给予R-PIA和R-PIA DPCPX,观察RRDA和吸气神经元电活动的变化。结果显示,给予腺苷A1受体拮抗剂DPCPX后,呼气时程和呼吸周期明显缩短,吸气神经元中期放电的频率和峰频率显著增大;给予腺苷Al受体激动剂R-PIA后,吸气时程、积分幅度和吸气神经元中期放电的频率和峰频率均显著降低,呼吸周期明显延长,且R-PIA的呼吸抑制作用可部分地被DPCPX逆转。实验结果提示,腺苷A1受体可能通过介导吸气神经元的抑制性突触输入参与节律性呼吸的调制。     

兔孤束核腹外侧区微量注射谷氨酸钠及甘氨酸对膈神经放电的影响

实验在４０只麻醉、制动、断双侧颈迷走神经和人工通气的家兔上进行。在孤束核腹外侧区微量注射神经元胞体兴奋剂谷氨酸钠和抑制剂甘氨酸,探讨膈神经放电的变化。结果：微量注射谷氨酸钠,可使膈神经放电脉冲数明显增加,吸气时程延长,呼气时程缩短,呼吸频率变化不明显;微量注射甘氨酸,则膈神经放电脉冲数显著减少,甚至停止,吸气时程缩短,呼气时程不规则延长,呼吸频率降低。上述结果提示：孤束核腹外侧区对呼吸节律的形成具     

兔颈交感神经干动作电位的呼吸性节律

(一)兔颈交感神经干的动作电位和膈神经发放有明显的同步关系,是为交感发放的呼吸性节律。改变呼吸中枢和血管运动中枢的兴奋状态后,交感发放的呼吸性节律也随着发生相应的变化,但切断缓冲神经不影响交感的呼吸性节律发放。(二)必须保留脑桥和延髓完整,交感发放才能表现出呼吸性节律。在脑桥水平切断脑干而动物发生长吸式呼吸时,交感发放的呼吸性节律消失。(三)本文讨论了交感神经和膈神经同步化发放的机制,认为呼吸中枢的兴奋过程使血管运动中枢的活动被周期性地“强化”。于是交感发放出现呼吸性节律。呼吸中枢对血管运动中枢的“强化”的程度,乃取决于这两个中枢的兴奋性的高低,这一过程可能是在脑桥和延髓的网状结构中进行的。     

家兔孤束核区微量注射羟基马桑毒素对膈神经放电的影响

实验在44只乌拉坦麻醉、肌肉麻痹、切断双侧颈迷走神经的日本大耳白兔上进行。于一侧孤束核区微量注射不同浓度(0.1μg/μl,1μg/μl,5μg/μl,10μg/μl)的羟基马桑毒素1μl,可以引起膈神经放电活动产生可逆的吸气时程和呼气时程缩短,呼吸频率加快及膈神经放电积分的峰幅度降低。羟基马桑毒素0.1μg/μl组作用最弱,1μl/μl组作用最强。5μg/μl组,10μg/μl组还可使膈神经放电活动在呼气期出现短时的吸气性放电及呼气期间歇性不规则延长等呼吸节律紊乱现象。出现上述现象时血压、心率无明显变化,脑电图也未出现异常改变。结果提示:家兔孤束核区参与呼吸时相的转换,而羟基马桑毒素可能作用于孤束核区的呼吸时相转换机制,促进呼吸时相的转换。     

家兔膈神经呼气相电活动的观察

在52只麻醉兔和4只清醒兔上均观察到,自然呼吸时膈神经于呼气相有紧张性放电。同时引导膈肌肌电表明这种活动与膈肌紧张性的维持有关。这种电活动在切断引导电极外周段的膈神经后仍然存在。通气量不足、动脉血 PCO_2增加或 PO_2减少使其减少或消失;吸入纯氧或过度通气引起相反效应。切断窦神经或延髓腹外侧面化学敏感区局部贴敷浸有普鲁卡因的滤纸片,使膈神经呼气相放电增强;颈动脉窦区注入30—75μg NaCN 或将 pH=6的酸性人工脑脊液滤纸片贴于延髓化学敏感区,使膈神经呼气相放电减弱。本工作提示正常血气浓度及其变化经相同的外周和中枢化学感受机制同时发动两种调节过程:1.通过调节吸气肌位相性活动而调节肺通气量;2.通过调节吸气肌呼气相紧张性活动而调节肺机能余气量。     

兔孤束核腹外侧区微量注射谷氨酸钠及甘氨酸对弓状核诱发电位的影响

实验在６６只麻醉、制动,断双侧颈迷走神经和人工通气的家兔上进行。通过微量注射神经元胞体兴奋剂谷氨酸钠和神经元胞体抑制剂甘氨酸,改变孤束核腹外侧区神经元兴奋活动,探讨对下丘脑弓状核诱发电位的影响及其可能的机制和意义。实验结果如下：（１）孤束核腹外侧区微量注射谷氨酸钠,可使膈神经放电显著增加和使弓状核诱发电位Ｐ２及Ｎ２波幅显著降低;而微量注射甘氨酸则使膈神经放电显著减少和使弓状核诱发电位Ｐ２及Ｎ２波幅显著增大。（２）静脉注射纳洛酮对谷氨酸钠引起的膈神经放电兴奋效应无明显影响,但能翻转谷氨酸钠对弓状核诱发电位Ｐ２及Ｎ２波幅的抑制效应。提示：孤束核腹外侧区呼吸神经元的兴奋活动可扩散至弓状核,并对弓状核诱发电位产生影响,此影响可能是由内源性阿片系统参与而实现的。     

家兔延髓孤束核区微电泳β-丙氨酸抑制呼吸单位放电

在16只切断双侧迷走神经,箭毒麻痹、人工通气的家兔上,用3—5管玻璃微电极记录孤束核区呼吸性单位放电并观察微电泳β-丙氨酸对其放电活动的影响。在68个呼吸性单位中有53个单位的放电活动被抑制,其平均放电频率由38.23±2.13次/s 降至17.14±2.30次/s.β-丙氨酸对吸气与呼气性单位均有抑制作用,而且这种抑制作用随剂量的加大而增强。微电泳马钱子碱可阻断β-丙氨酸对大部份呼吸性单位的作用。实验结果提示,在延髓水平呼吸性神经元抑制过程的产生可能部份与β-丙氨酸的作用有关。     

肌梭传入对呼吸的调节作用

实验用６３只麻醉、制动、切断双侧颈迷走神经、人工呼吸的家兔,以延髓呼吸相关神经元（ＲＲＮ）和膈神经放电（Ｐｈｒ．Ｄ）作为呼吸观测指标,观察了股动脉注射琥珀胆碱（Ｓｃｈ）诱发的肌梭传入活动对呼吸的影响。结果显示：（１）股动脉注射Ｓｃｈ可产生明显的呼吸易化作用,主要表现为吸气时程（Ｔｉ）延长、呼气时程（Ｔｅ）缩短不明显,Ｔｉ／Ｔｅ比值增加以及呼吸频率（ＲＦ）变化不在,称为吸气延长效应;或Ｔｅ缩短,Ｔｉ     

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。