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。     

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。     

哺乳类动物吸气放电的高频振荡现象

哺乳类动物呼吸系统吸气放电中广泛存在着高频振荡(HFO)现象,它是吸气神经元同步活动的结果,与呼吸节律的发生有密切的关系。HFO频率可以反映呼吸中枢的兴奋性,并与吸气时程(T_I)的长短有较密切的关系。发生HFO的主要部位可能是延髓,但脑桥呼吸调整中枢对HFO频率具有一定的调整作用。文章介绍了HFO起源的几种学说。     

安定对家兔呼吸的作用

在切断迷走神经和局部麻醉的家兔中观察了静脉注射安定(2mg/kg)对呼吸和循环的影响。在动物进行自然呼吸的条件下,安定使每分通气量减少,心率变慢和血压降低。在将动物肌肉麻痹并进行正压人工呼吸的条件下,安定使呼吸频率加快,吸气时程和呼气时程缩短,即呼吸周期缩短。此外,膈神经放电的高频振荡频率增高而电位的幅度变小,动物的血压也降低。在桥脑头端去大脑而表现长吸式呼吸,以及在延體髓纹水平横断脑干而表观喘息式呼吸的动物中,安定亦使膈神经放电的幅度减小,呼吸周期延长和血压降低。以上结果表明安定可使呼吸抑制、血压降低,而其作用的基本部位可能主要在延髓。     

兔杏仁中央核中心区微量注射吗啡,纳洛酮对膈神经放电的影响

实验在24只家兔身上观察了微量注射吗啡、纳洛酮于杏仁中央核(ACE)中心区对膈神经放电的影响,同时监测动脉血压,主要结果如下:(1)ACE中心区微量注射m吗啡,不同动物出现两种不同的呼吸效应,一为吸气时程延长,膈神经放电积分幅值升高;二为膈神经放电积分幅值下降,呼吸时程无明显变化。(2)ACE中心区微量注射纳洛酮,呼吸频率增加,积分幅值升高,吸气时程缩短。(3)预先注射纳洛酮,可阻断吗啡在ACE中心区的吸气延长效应,而对其它的呼吸指标不产生影响。提示:ACE神经元上可能存在有内源性吗啡受体,内源性吗啡通过其受体可对呼吸产生影响。     

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     

电刺激兔延髓腹侧化学敏感区和压力敏感区对呼吸、血压,的影响及其中枢递质机制

电刺激麻醉兔延髓腹侧化学敏感区头端区引起潮气量(V_T)增加,呼吸频率(f)增快;电刺激压力敏感区(中间区)则使V_T减小,f亦增快。弱刺激时,两者均产生降压反应;刺激增强可诱发双相或升压反应。在出现周期性呼吸时,电刺激化学敏感区可使呼吸节律正常化、V_T增大,而电刺激压力敏感区则导致呼吸暂停。电刺激压力敏感区时,吸气时间(TI)和呼气时间(T_E)均缩短,以T_E变化更明显;由于V_T减小和T_I缩短,V_T/T_I保持相对不变,提示吸气终止的中枢阈值降低。在准备刺激的相应局部预先应用阿托品,可使电刺激化学敏感区产生的通气增强效应翻转,而对电刺激压力敏感区引起的通气抑制无明显影响;用印防己毒素则可选择性消除电刺激压力敏感区的通气抑制和降压效应。本工作表明延髓腹侧存在两个不同的中枢机制,其中化学敏感区产生的通气增强与胆碱能系统有关;压力敏感区产生的通气减弱效应与GABA系统有关。     

经咬嘴或面罩呼吸时外加阻力性负荷所致呼吸型式变化的比较

以9名健康男青年为对象,采用2×2×4析因实验设计和析因方差分析,比较了经咬嘴或面罩呼吸条件下、分别增大吸气相或呼气相阻力(阻力值78、113、213 mmH_2O.L~(-1)·s)对口腔压力,克服外加阻力消耗的额外呼吸功率和呼吸气体流率,流量、时相持续时间等共18项呼吸生理指标的影响。结果表明:无论采用何种呼吸装置,均见施于某一时相的阻力可引起该相的口腔压力值及呼吸功率增加、气体流率降低、时相持续时间延长;另一相的气体流率及功率则可能增加。施加于不同时相的阻力皆引起潮气量加大、呼吸频率减慢,但以呼气阻力引起者更为严重。口腔压力、克服阻力消耗的功率以及呼、吸气时间的三种比值(T_I/T_E,T_I/T_c、T_E/T_c)分别与阻力施加时相及阻力值呈高度相关关系。 本实验还观察到使用不同呼吸装置可影响机械负荷作用下的呼吸型式反应:戴面罩条件下,增大阻力性负荷时的肺通气量及额外吸气功率普遍高于咬嘴组,而阻力负荷引起的气体流率及呼、吸气时间变动程度则均不及咬嘴组严重。前一种影响与使用面罩时外加死腔容积较大有关;后者可能反映两种条件下呼吸中枢的驱动机制及时间控制机制的活动情况不同。     

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     

甘氨酸和纳洛酮对减慢兔膈神经放电的高频振荡频率的递质的对抗作用

在25例清醒、肌肉麻痹、切断迷走神经的家兔,记录膈神经放电,以高频振荡(HFO)为指标,观察甘氨酸和纳洛酮对几种引起 HFO 频率减慢的递质的对抗作用。实验观察到,第四脑室内给予甘氨酸能对抗γ-氨基丁酸的 HFO 频率减慢作用,但甘氨酸不能对抗去甲肾上腺素、5-羟色胺、多巴胺或乙酰胆碱的 HFO 频率减慢作用。这提示在 HFO 形成机制中甘氨酸与γ-氨基丁酸存在相互作用。第四脑室内给予纳洛酮能对抗去甲肾上腺素、5-羟色胺、多巴胺、乙酰胆碱或γ-氨基丁酸的 HFO 频率减慢作用。因此,纳洛酮所起的对抗作用没有特异性。     

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。     

前包钦格复合体区微量注射氨基酸类药物的呼吸效应

实验选用成年大鼠 ,腹腔注射戊巴比妥钠麻醉 ,以膈神经放电为指标 ,分别观察了在前包钦格复合体(pre B¨otzingercomplex ,pre B¨ot复合体 )内微量注射兴奋性氨基酸 (红藻氨酸 ,KA ;L 谷氨酸 ,Glu)和抑制性氨基酸(甘氨酸 ,Gly ;γ 氨基丁酸 ,GABA)对呼吸活动的影响。在pre B¨ot复合体内注射KA后 ,所有动物首先出现呼吸兴奋效应 ,表现为吸气时程 (TI)延长 ,呼气时程 (TE)缩短 ,呼吸频率 (RF)增快 ;随后出现呼吸抑制效应 ,表现为呼吸停止于呼气状态。Pre B¨ot复合体内注射Glu ,引起动物TE 缩短 ,注射Gly或GABA均引起动物TI 缩短。这些结果表明 ,成年大鼠pre B¨ot复合体参与节律性呼吸活动的产生和调控 ,它可能是启动和维持吸气过程的中枢结构。     

电和L—谷氨酸钠刺激兔中缝隐核对膈神经放电的影响

实验在45只麻醉、自主呼吸、断双侧颈迷走神经的家兔上进行。电刺激或微量注射L-谷氨酸钠于中缝隐核(Nucleus raphe obscurus,NRO),观察到:(1)长串电脉冲刺激NRO(50—200μA,波宽0.3ms,100Hz,4—6s),出现膈神经放电被抑制的反应,被抑制的程度与刺激强度、刺激频率间存在相关性。(2)吸气期用短串电脉冲(100—200μA,波宽0.3ms,50—100Hz,5—20个脉冲)刺激NRO,可提前终止膈神经放电,产生吸气切断效应。吸气切断时间具有刺激落位和刺激强度依赖性。(3)NRO内微量注射细胞体兴奋剂谷氨酸钠(1mol/L,1μl),注药期间出现膈神经放电抑制,注药后为吸气时程(Ti)缩短和呼气时程(Te)延长。     

电刺激家兔迷走神经中枢端诱导的黑-伯反射中的非联合型学习现象

本文旨在研究电刺激家兔迷走神经诱导的黑-伯（Hering-Breuer,HB）反射中的学习和记忆现象。选择性电刺激家兔迷走神经中枢端（频率10～100Hz,强度20～60μA,波宽0．3ms,持续60s）,观察对膈神经放电的影响。以不同频率电刺激家兔迷走神经可模拟HB反射的两种成分,即类似肺容积增大所致抑制吸气的肺扩张反射和类似肺容积缩小所致加强吸气的肺萎陷反射。（1）长时高频（≥40Hz,60s）电刺激迷走神经可模拟呼吸频率减慢,呼气时程延长的肺扩张反射。随着刺激时间的延长,膈神经放电抑制的程度逐渐衰减,表现为呼吸频率的减慢（主要由呼气时程延长所致）在刺激过程中逐渐减弱或消失,显示为适应性或“习惯化”的现象;刺激结束时呼吸运动呈现反跳性增强,表现为一过性的呼气时程缩短,呼吸频率加快,然后才逐渐恢复正常。长时低频（〈40Hz,60s）电刺激迷走神经可模拟呼吸频率加快、呼气时程缩短的肺萎陷反射。随着刺激时间的延长,膈神经放电增强的程度逐渐衰减,同样表现出“习惯化”现象;刺激结束后,膈神经放电不是突然降低,而是继续衰减,表现为呼气时程逐渐延长,呼吸频率逐渐减慢,直至恢复到前对照水平,表现了刺激后的短时增强效应。（2）HB反射的适应性或“习惯化”程度反向依赖于刺激强度和刺激频率,表现为随着刺激强度和频率的增加,膈神经放电越远离正常基线水平,即爿惯化程度减弱。结果表明,家兔HB反射具有“习惯化”这一非联合型学习现象,反映与其有关的呼吸神经元网络具有突触功能的可翅性,呼吸的中枢调控反射具有一定的适应性。     

回苏灵兴奋家兔呼吸的机制分析

本实验在29只局部麻醉、肌肉麻痹的家兔,用电生理方法研究了呼吸复苏剂回苏灵(dime-fline,DIM)兴奋呼吸的机制。在20例完整动物,静脉注射 DIM 使膈神经放电增加,出现兴奋效应。有效剂量为0.05—0.3mg/kg。在上丘水平去大脑后,同样剂量的 DIM 也能出现类同效应。横断脑干使动物处于长吸或喘息状态下,静脉注射 DIM 都能使膈神经放电增加,并加快呼吸频率,调整呼吸型式接近于正常。在11例动物的延髓孤束核区,用微电泳给予 DIM、GABA 及 BIG(bicuculline),观察了60个单位的放电变化,看到 DIM 能使 GABA敏感单位的放电出现兴奋、阻遏及先兴奋后阻遏等不同效应。在36个 GABA 敏感单位(其中吸气相关单位27个,非呼吸相关单位9个)中,DIM 能对抗 GABA 效应的有32个(其中吸气相关单位24个,非呼吸相关单位8个),不能对抗的有4个(其中吸气相关单位1个,非呼吸相关单位3个)。在13个微电泳 DIM 能对抗 GABA 效应的单位中,静脉注射小剂量 DIM可使其出现兴奋效应,并可对抗 GABA 效应。以上结果提示,DIM 对膈神经放电的兴奋效应,可能是阻断了脑干呼吸中枢的内源性 GABA 对呼吸与非呼吸相关单位的抑制作用的结果。     

索曼和吗啡对猫膈神经和肋间外神经放电的影响

在乌拉坦氯醛糖混合麻醉猫上,平静呼吸时膈神经和肋间外神经α纤维单纤维放电时程、冲动数、冲动频率及休止期经统计处理无明显差别。切断双侧迷走神经后呼吸深慢,两种神经的冲动频率升高、放电时程延长及冲动数增多。窒息时两种神经电活动先增强,然后同时停止活动。索曼0.2—3μg 椎动脉或10—20μg/kg 静脉注射后,主要抑制膈神经放电的占85%和87%,无主要抑制肋间外神经的反应。椎动脉注射吗啡0.5—5mg,主要抑制肋间外神经放电的反应则占58%,无抑制膈神经放电的反应。从膈神经元所在的颈髓局部浸润索曼不能停止膈神经节律吸气放电。以上结果表明,主要支配膈神经的延髓呼吸神经元背侧组(DRG)和主要支配肋间外神经的腹侧组(VRG)在平静呼吸时活动无明显差异。而索曼和吗啡可使这两个细胞核团表现不同的反应。     

家兔延髓面神经后核内侧区在吗啡抑制呼吸中的作用

实验在麻醉、切断颈迷走神经、肌肉麻痹和人工通气的家兔上进行。静脉注射吗啡4mg/kg能显著地抑制呼吸,主要是使呼吸频率降低和每分钟膈神经活动减少。如果先向延髓面神经后核内侧区(mNRF)注射1μg/1μl纳洛酮,可大部分阻断静脉注射吗啡引起的呼吸抑制。向一侧mNRF注射10μg/1μl吗啡能显著地抑制呼吸,两侧注射则产生呼吸暂停。先向两侧mNRF注射1μg/1μl纳洛酮,可完全阻断mNRF注射吗啡引起的呼吸抑制。结果说明mNRF存在阿片受体,并在静脉注射吗啡引起的呼吸抑制中起重要作用。本工作还为mNRF在发生和维持呼吸节律中的重要作用提供了新的证据。     

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。     

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。     

不同血压水平下刺激腓深神经对兔肾交感神经放电的影响

本实验观察了53例兔在不同血压水平下不同参数的腓深神经刺激对肾交感神经活动的影响。物在正常血压时,用低强度电流(3V,0.15—0.3mA,12Hz,0.5ms)刺激腓深神经可明显抑制肾交感冲动发放,静脉注射纳洛酮可以阻断此抑制效应;而用中等强度电流(10V,0.5—0.8mA)刺激腓深神经对肾交感活动没有明显抑制效应。当静脉匀速注射硝普钠使动物血压降低、肾交感冲动增加时,用中等强度刺激腓深神经可使肾交感冲动发放进一步增多,而用低强度刺激对肾交感活动无显著影响。静脉注射东莨菪碱(0.25mg/kg)可阻断低血压时刺激腓深神经引起的肾交感兴奋效应,但静脉注射纳洛酮(0.4mg/kg)却不能阻断。又当静脉匀速注射去甲肾上腺素造成动物较高血压时,肾交感冲动减少,用上述二种强度刺激腓深神经均使肾交感活动进一步受到明显抑制,此抑制效应可被静脉注射纳洛酮阻断,但不受东莨菪碱的影响。实验结果表明:刺激腓深神经引起的不同肾交感活动反应与所用刺激参数及动物血压水平和肾交感活动水平有关。刺激腓深神经引起的交感活动减弱或增强的反应,其神经机制可能不完全相同。前者可能有阿片受体的参与,而后者可能是胆碱能受体起着较重要的作用。