延髓呼吸性神经元在呼吸暂停期间的放电变化

在向家兔颈动脉窦区注入枸橼酸钠反射性引起呼气性的呼吸暂停中,记录了128个延髓呼吸单位放电变化。一般吸气单位与膈神经放电同时停止,又同时恢复。但在延髓闩部附近的中间部及腹侧,发现约有5％的呼—吸跨时相神经元在膈神经放电停止期间呈连续的低频发放。其放电频率逐渐增高至一定水平后,转为急剧升高,同时膈神经恢复放电。由周期触发直方图显示的时相关系,可见它们放电频率骤增点早于膈神经放电的起始点,并和膈神经放电同时达到高峰频率,又同时衰减和停止放电。推测该类神经元可能与“中枢吸气性活动”(central inspiratory activity)有关。多数的呼气单位在呼吸暂停期间呈现紧张性发放,而且放电频率可高于正常的高峰频率;在膈神经放电恢复之前其放电频率又减低。而小部分的呼气单位,在膈神经放电停止时,其放电活动也受到抑制。根据呼气单位这两种不同的放电变化,推测它们在呼吸节律发生机制中可能起不同的作用.     

新生大鼠延髓脑片吸气神经元的分类和分布

目的 探讨新生大鼠延髓脑片上吸气神经元的类别及相应的分布情况。方法 制作新生大鼠离体延髓脑片,以舌下神经根放电活动作为呼吸活动的指标,同步记录吸气神经元单位的放电活动,并对照舌下神经放电的时相关系进行分类。结果 在延髓腹外侧区,共记录到吸气神经元245个,根据它们的放电特征可分为前吸气神经元、早吸气和晚吸气神经元3种亚型;它们在面神经核尾端和侧网状核之间沿疑核呈混杂分布,各亚型之间无明显的分布优势。结论 新生大鼠延髓脑片上存在多种具有不同放电形式的吸气神经元,它们在延髓内呈混杂分布,其中前吸气神经元总是在舌下神经吸气性放电之前发放并持续到吸气活动结束,可能在基本呼吸节律发生中起重要作用。     

阻滞面神经后核内侧区对呼吸节律的影响

实验在麻醉和切断双侧颈迷走神经的家兔上进行。以1％普鲁卡因对称地阻滞延髓闩前2.0—3.0mm、中线旁开2.2—2.5mm、背侧表面下3.5—4.5mm的区域能可逆地消除呼吸运动和膈神经节律性放电。对称地损毁该区则产生不可逆的呼吸停止。组织学检查证实,此区相当于Meessen图谱的面神经后核内侧区(mN-RF),包括面神经后核(N.rVII)内侧部、网状小细胞核(R.pc)腹侧部、网状巨细胞核(R.gc)的外侧部、外侧网状核(R.1)的内侧部。阻滞延髓的其他区域,除腹侧群呼吸神经元(VRG)的头端部分(该部分与mNRF有重叠)外,对呼吸节律无明显影响。在阻滞mNRF引起呼吸停止期间.延髓背侧群(DRG)与腹侧群尾端的呼吸性神经元放电的节律性消失,刺激DRG与VRG尾端区域,只能诱发短串的膈神经放电,而不能产生节律性的发放,说明该部呼吸性神经元本身无自动节律活动能力。结果提示面神经后核内侧区在发生和维持基本呼吸节律中起重要作用。     

慢性阻塞性肺疾病对大鼠膈神经放电和呼吸运动的影响

目的 观察慢性阻塞性肺疾病（COPD）对大鼠膈神经放电和呼吸运动的影响。方法20只Wistar大鼠随机均分为对照组和模型组。模型组大鼠采用熏香烟加气管内注入内毒素法复制大鼠COPD模型。分别记录对照组和模型缎大鼠膈神经放电及呼吸曲线。测量膈神经放电持续时间、间期、放电幅度，测量吸气相时间、呼气相时间、呼吸频率和幅度。结果 模型组与对照组比较，膈神经放电幅度增大。差异具有显著性（P=0．0057）。放电持续时间和间期延长，但差异无显著性；吸气相时间和呼气相时间延长，呼吸幅度增加．呼吸频率减慢。但差异均无显著性；对照组和模型缎膈神经放电活动与吸气相均呈正相关（r=0．881及r=0．866；均P〈O．05）。结论 大鼠COPD发生时膈神经放电活动加强．提示呼吸中枢活动发生改变，呼吸中枢吸气驱动增高。     

电刺激家兔“人中”穴区影响膈神经放电的机理

Experiments were performed on urethane anesthetized, bivagotomized, flaxedil paralyzed and artificially ventilated rabbits. The effects of stimulation of "Renzhong" (Du 26) on phrenic discharge were not caused secondarily by blood pressure alteration. The effects were abolished by bilateral section of infraorbital nerves, were similar to those of stimulation of the central end of the infraorbital nerve, and were not qualitatively changed by mid-colliculi decerebration. The responses of the bulbar respiratory related neurons were coordinated with those of the phrenic nerve to stimulation of "Renzhong", i.e., the responses of almost all of the inspiratory neurons were consistent with phrenic responses and those of the most of the expiratory neurons were contrary to them. It can be concluded that the effects of electrical stimulation of "Renzhong" on phrenic discharge result from the nervous reflex. Its afferent is infraorbital nerve and the higher centers are not essential for it. The bulbar respiratory related neurons might play an important part in it.     

呼气神经元在新生大鼠延髓脑片的分类和分布

目的: 探讨新生大鼠延髓脑片上呼气神经元的类别及相应的分布情况.方法: 制作新生大鼠离体延髓脑片,以舌下神经根放电活动作为呼吸活动的指标,同步记录呼气神经元单位的放电活动,并对照舌下神经放电的时相关系对神经元进行分类.结果: 在延髓腹外侧区,共记录到呼气神经元81个,根据它们的放电特征可分为双相呼气神经元(22个)、全呼气(24个)和晚呼气神经元(35个)3种亚型;它们在面神经核尾端和侧网状核之间沿疑核呈混杂分布,各亚型之间无明显的分布优势.结论: 新生大鼠延髓脑片上存在3种具有不同放电形式的呼气神经元,它们在延髓内成混杂分布,其中双相呼气神经元总是在舌下神经吸气性放电,与成年动物延髓内的前吸气神经元活动比较类似,可能在基本呼吸节律发生中起重要作用.     

延髓孤束核区微量注射组胺的呼吸效应

在35例麻醉、迷走神经切断和自主呼吸的家兔,记录膈神经放电,观察延髓孤束核区(NTS区)微量注射组胺(HA)对呼吸的影响。结果发现:(1)NTS区微量注射HA后,动物呼吸频率明显增快,膈神经放电积分幅度减小;(2)HA的呼吸效应可被H_1受体阻断剂扑尔敏阻断,但不能被H_2受体阻断剂甲氰咪胍阻断;(3)在NTS区单独注射H_1或H_2受体阻断剂对呼吸频率和膈神经放电积分幅度均无影响。这些结果提示,HA对NTS区的吸气神经元具有兴奋性调制作用,此种作用是通过H_1受体实现的。     

电刺激家兔“人中”穴区影响膈神经放电的机理

对40只肌肉麻痹、切断双侧颈迷走神经、人工通气的家兔,研究电刺激“人中”灾区所致膈神经放电变化的机理.切断眶下神经,膈神经放电效应消失;刺激眶下神经中枢端引起相似的效应;叠体间去大脑不影响上述效应的性质;延髓呼吸相关神经元的电活动的改变,与膈神经电活动的改变相适应。结果表明,电刺激家兔“人中”穴区所致膈神经放电的变化是神经反射性的,延髓呼吸相关神经元在此反射中有重要作用。     

面神经核背内侧区的吸气启动效应

采用实验性呼吸暂停的动物模型,以膈神经放电和其积分信号为中枢呼吸节律的指标,观察呼吸暂停时电刺激面神经核背内侧区对呼吸节律的影响。实验结果:当动物呼吸停止时,电刺激面神经核背内侧区可引起膈神经规律性吸气性放电,使呼吸暂停时间缩短,自主呼吸提前出现,与前对照和区域对照比较具有显著性差异。提示面神经核背内侧区在呼吸节律产生中具有吸气易化效应。     

甘氨酸对新生大鼠离体延髓脑片吸气神经元放电活动的影响

目的探讨甘氨酸(Gly)对延髓脑片面神经后核内侧区(mNRF)吸气神经元放电活动的影响。方法制作新生大鼠离体延髓脑片标本,主要包含mNRF,并完整保留舌下神经根,以改良Kreb,s液灌流脑片,同步记录舌下神经根呼吸节律性放电活动(RRDA)和吸气神经元的放电活动。在灌流液中分别单独给予Gly受体的特异性激动剂Gly和特异性拮抗剂士的宁(STR),并分别观察其对神经元放电活动的影响。结果给予Gly受体激动剂Gly后,吸气神经元的吸气时程(TI)缩短,放电的积分幅度(IA)减小,单位放电频率(PFn)变慢。给予其拮抗剂STR后,吸气神经元的呼气时程(TE)和呼吸周期(RC)缩短,PFn无明显改变。结论Gly及其受体参与了呼吸节律的调节,其调节作用可能是通过影响吸气神经元的放电活动参与了呼吸时相的转换。     

Assessment of respiratory muscle function and strength.

Measurement of respiratory muscle strength is useful in order to detect respiratory muscle weakness and to quantify its severity. In patients with severe respiratory muscle weakness, vital capacity is reduced but is a non-specific and relatively insensitive measure. Conventionally, inspiratory and expiratory muscle strength has been assessed by maximal inspiratory and expiratory mouth pressures sustained for 1 s (PImax and PEmax) during maximal static manoeuvre against a closed shutter. However, PImax and PEmax are volitional tests, and are poorly reproducible with an average coefficient of variation of 25%. The sniff manoeuvre is natural and probably easier to perform. Sniff pressure, and sniff transdiaphragmatic pressure are more reproducible and useful measure of diaphragmatic strength. Nevertheless, the sniff manoeuvre is also volition-dependent, and submaximal efforts are most likely to occur in patients who are ill or breathless. Non-volitional tests include measurements of twitch oesophageal, gastric and transdiaphragmatic pressure during bilateral electrical and magnetic phrenic nerve stimulation. Electrical phrenic nerve stimulation is technically difficult and is also uncomfortable and painful. Magnetic phrenic nerve stimulation is less painful and transdiaphragmatic pressure is reproducible in normal subjects. It is a relatively easy test that has the potential to become a widely adopted method for the assessment of diaphragm strength. The development of a technique to measure diaphragmatic sound (phonomyogram) during magnetic phrenic nerve stimulation opens the way for noninvasive assessment of diaphragmatic function.     

兔面神经核背内侧区呼吸神经元的放电模式

实验用健康成年家兔３０ 只,氨基甲酸乙酯麻醉。在面神经核背内侧区（ｄＭＮＦ）细胞外记录呼吸神经元（ＲＮｓ）放电,以记录膈神经放电作为呼吸的指标。在ｄＭＮＦ内记录到１９６ 个ＲＮｓ,其中吸气神经元 ８９ 个（４５．４％ ,包括３ 种亚型）,呼气神经元４３ 个（２２％ ,包括３ 种亚型）,呼吸跨时相神经元６４ 个（３２．６％ ,包括２ 种亚型）。其中吸气递增神经元和呼－吸跨时相神经元占总数５４．５％ ,这些神经元与在吸气发生中ｄＭＮＦ的作用密切相关     

N-甲基-D-天门冬氨酸和非N-甲基-D-天门冬氨酸类受体在新生大鼠延髓脑片呼吸节律性放电中的作用

目的 探讨Ｎ－基－Ｄ－天门冬氨酸（Ｎ-methyl-Ｄ-aspartate,ＮＭＤＡ）和非ＮＭＤＡ类受体在基本呼吸节律发生和调 节中的作用。方法 在新生ＳＤ大鼠离休延髓脑片上记录舌下神经的呼吸节律性放电活动,在改良的Krebs液中加入兴 奋性氨基酸类递质及相应的拮抗剂,观察其ＲＲＤＡ的影响。结果 使用非ＮＭＤＡ受体激动剂海人酸（Kainic acid.ＫＡ） 后,可见呼吸周期及呼气时间有所延长, ＮＭＤＡ受体激动剂对呼吸活动则没有明显影响（Ｐ＞０．１）;相应的拮抗剂６－氰基 －７－硝基喹恶啉土卫四（６,７-dinitroquinoxaline-2,3-dione,ＤＮＱＸ）和２－氨基磷酸戊酸（D-２-amino-5-phosphonopentanoic, ＡＰ5）均可使放电频率和积分幅值明显降低吸气时间显著缩短（Ｐ＜０.０１）,ＤＮＱＸ同时可致呼吸周期和呼气时间明显缩短 （Ｐ＜０．０５）。结论 在哺乳动物基本呼吸节律的产生和调节中,ＮＭＤＡ类受体主要对呼吸活动的强度产生调节作用;而非 ＮＭＤＡ类受体不仅可以影响呼吸的强度,同时对呼吸的频率也发挥调节作用。     

苯巴比妥钠对新生大鼠离体延髓脑片节律性呼吸的影响

目的研究苯巴比妥钠对新生大鼠节律性呼吸产生及其调节的影响。方法制作新生大鼠离体延髓脑片标本，同时保留舌下神经根．给予灌流改良Krebs液，记录舌下神经根的呼吸相关节律性放电活动（RRDA）及吸气神经元单位的放电活动。在改良Krebs液中分别单独加入巴比妥类药物苯巴比妥钠，终浓度分别为20、40、60、80μmol／L，持续灌流1h，观察舌下神经根RRDA及吸气神经元单位电活动的变化。加入荷包牡丹碱，进一步探讨苯巴比妥钠影响呼吸的可能机制。结果20、40、60μmol／L组间RRDA变化差异显著，而且呈浓度依赖性变化，60和80μmol／L组间舌下神经根RRDA的吸气时程、整合放电积分幅度的变化无显著差异。荷包牡丹碱能够部分恢复苯巴比妥钠所导致的RRDA的抑制。结论苯巴比妥钠能够降低新生大鼠离体脑片舌下神经根RRDA，且GABAA受体参与是介导苯巴比妥钠抑制延髓脑片呼吸的机制之一。     

异丙酚对新生大鼠延髓脑片吸气呼吸神经元活动的影响

目的 观察异丙酚对延髓基本呼吸中枢吸气呼吸神经元放电活动的作用规律及其可能的作用机制。方法 以改良的Kreb氏液灌流新生SD大鼠离体延髓脑片，随机分成Ⅰ～Ⅵ组(每组n=6)。Ⅰ组为对照组(modified Kreb’s Solution，MKS组)，第Ⅱ～Ⅴ组异丙酚浓度分别为5、20、50和100μmol／L持续灌流3min，第Ⅵ组给γ-氨基丁酸A受体特异性阻断剂荷包牡丹碱(bicuculline，20μmol／L)与异丙酚20μtmol／L，观察给药后l、3、5、10、15、30min时呼吸吸气神经元放电时程和峰值、呼气时程(吸气神经元放电静止期)和呼吸频率活动的变化。结果(1)第Ⅱ～Ⅴ组在l-30min内吸气神经元放电时程均表现为逐渐显著减小，15min时作用最显著，且各组与MKS灌流的对照组相比均有显著性差异。(2)RI、第Ⅱ～Ⅴ组lmin内呼气时程无显著性变化，3～30min内呼气时程均表现为显著延长，5-15min内达到其最大效应。(3)在给药后的30min内放电峰值呈现先增加然后降低的趋势，各组间放电峰值无显著性差异。(4)给予异丙酚3～30min内呼吸频率逐渐减慢，5-15min内达到其最大抑制效应，各组问呼吸频率的变化无显著性差异。(5)Ⅵ Ⅳ组的吸气时程与间给药前比无显著性差异。结论(1)异丙酚可抑制新生大鼠离体延髓脑片标本吸气神经元的放电时程，主要表现为吸气时程的缩短和呼气时程延长，且呼吸呈浓度依赖性。(2)GABAA受体在异丙酚对延髓基本呼吸中枢呼吸气吸神经元放电活动的抑制作用中可能起重要作用。     

多沙普仑对新生大鼠延髓脑片呼吸节律性放电的调节作用

目的观察多沙普仑对新生大鼠延髓脑片呼吸节律性放电(RRDA)的调节作用。方法制作主要包含延髓面神经后核内侧区(mNRF)的大鼠离体脑片标本,并保留舌下神经根的完整。将36只新生SD大鼠随机分为Ⅰ～Ⅵ组(n=6)。Ⅰ组为对照组;Ⅱ～Ⅳ组为多沙普仑组(浓度分别为2、5、10μmol/L),Ⅴ组给予丙泊酚(20μmol/L),Ⅵ组给予丙泊酚(20μmol/L)+多沙普仑(5μmol/L),观察给药后l、3、5、l0、l5、30min时舌下神经根呼吸节律性放电的变化,并分析吸气时程(TI)、呼气时程(TE)、呼吸周期(RC)、放电积分幅度(IA)的改变。结果Ⅱ组在给药前后脑片RRDA并无明显改变;Ⅲ、Ⅳ组在给药后1min开始,吸气时程明显延长,放电积分幅度增加;呼气时程于第5min时开始缩短(P<0.05),但呼吸周期仅于第10min时缩短,其余时间点无明显改变;Ⅴ组在第3min时开始出现吸气时程缩短、放电积分幅度下降,并伴有呼气时程及呼吸周期延长(P<0.05),第10min时达最大变化值;Ⅵ组RRDA各时间点均无明显改变(P>0.05)。结论5μmol/L多沙普仑可直接兴奋延髓脑片的RRDA,且可完全拮抗丙泊酚对...     

帕金森病与肌张力障碍患者内苍白球放电活动的特点

目的 探讨帕金森病和肌张力障碍患者内苍白球神经元电活动特点,揭示其病理生理基础.方法 时间对象为13例原发性帕金森病患者和8例原发性肌张力障碍患者,在接受立体定向手术的同时应用微电极记录技术采集内苍白球神经元电活动和肢体EMG.应用单细胞、峰间隔(ISI)、ISI变异系数(CV)等方法探讨神经元放电频率和模式.结果 在帕金森病患者内苍白球中共甄别出108个神经元,除19.4%为与震颤相关的神经元放电活动外,55.6%为紧张性放电活动,平均放电频率为(103.7±25.5)Hz;25.0%为不规则放电活动,平均放电频率为(63.4±16.1)Hz.在肌张力障碍患者内苍白球中甄别出45个神经元,37.8%为紧张性放电活动,平均放电频率为(50.2±19.1)Hz.62.2%为不规则放电活动,平均放电频率为(28.5±10.5)Hz.方差分析显示两组患者内苍白球紧张性、不规则性神经元平均放电频率之间差异有统计学意义(P<0.001),帕金森病患者内苍白球放电频率明显高于肌张力障碍患者(均P<0.05).结论 内苍白球神经元放电频率的增加与帕金森病相关,而内苍白球神经元放电频率的减少与肌张力障碍相关,支持运动障碍病病理生理假说.     

腺苷A1受体对新生鼠离体延髓脑片呼吸节律性放电的影响

目的 探讨腺苷A₁ 受体在基本呼吸节律产生和调节中的可能作用。方法 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(the medialregion of the nucleus retrofacialis,mNRF),并保留舌下神经根的完整,以改良Kreb’s液灌流脑片,稳定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-cyclopentyl-1,3-dipropylxa nthine, DPCPX)和特异性激动剂R-苯异丙基-腺苷(R-phenylisoprpyl-adeno sine,R-PIA);再分别先后给予R-PIA和R-PIA+ DPCPX,观察RRDA的变化,进一步探讨腺苷A1受体对其的调节作用。结果 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,吸气时程和积分幅度未出现显著性变化;给予腺苷A₁ 受体激动剂R-PIA后,吸气时程,积分幅度显著性降低,呼吸周期和呼气时程明显延长,且R-PIA的呼吸抑制作用可部分被DPCPX逆转。结论 腺苷A₁ 受体参于了哺乳动物基本呼吸节律的产生和调节中起着重要的作用。     

THE EFFECT OF PULMONARY TONIC VAGAL INPUT ON DURATION ENDURING APNEA DURING ACUTE APNEA IN RABBIT

研究了43只麻醉、肌松和人工通气家免,切断颈迷走神经急性窒息时膈神经放电的影响。切断迷走神经后耐受窒息时间缩短(P<0.01),其中窒息潜伏期延长,兴奋期和抑制期缩短。积分膈神经活动幅度明显降低(P<0.01)。恢复期第一次中枢呼吸活动延迟。这些差别与动脉血气变化,切断喉上神经、喉返神经和腹部迷走神经无密切关系。SO_2阻断肺牵张感受器后,主要表现耐受窒息时间显著延长(P<0.01)。提示窒息时肺牵张感受器和激惹感受器的活动,经迷走神经紧张性传入,可加剧窒息时膈神经放电肥应,使耐受窒息时间延长。     

Effects of microinjection of L-glutamate into locus coeruleus complex area on respiration

Summary The experiments were performed on 55 rabbits vagotomied, anesthetized with urethane and immobilized with flaxedil. Injection of L-glutamate (L-glu) into the locus coeruleus complex (Lc-Sc) area led to a marked increase in respiratory frequency (RF) and phrenic nerve discharge rate (phr. d) (16±3.5% and 6.5±2.5%;P<0.01 andP<0.05, respectively), a decrease in inspiratory and expiratory duration, and no obvious change in blood pressure (Bp) was observed. While prazosin (0.5 μg/μl), yohimbin (4 (μg/μl) and propranolol (2μg/μl) were preinjected into the nuclei tractus solitraii (NTS) respectively, the above-mentioned effects of L-glu on respiration was blocked. These results indicate that the excitation of neurons in the Lc-Sc can induce an increase in RF and phr d and the excitative effect of L-glu on RF was mediated by α₁,α₂ and β-receptors in the NTS, while the effect on phrd was mediated differently. This project was supported by grant no. 3870190 from the National Natural Sciences Foundation of China.