Czéh G, Kríz N, Syková E
J Physiol. 1981 Nov;320:57-72. doi: 10.1113/jphysiol.1981.sp013934.
研究了青蛙脊髓中细胞外钾离子浓度变化(Δ[K]e)、背根电位(DRP)和单单位活动,以响应通过触摸、压力、热水(热)、单个电脉冲对后肢皮肤的刺激以及对腹外侧柱(LC)的刺激。
单个电脉冲、对后肢皮肤施加1 - 2秒的各种类型适宜刺激以及LC的单个群峰电位导致Δ[K]e高达0.2 mmol·l⁻¹。在同一青蛙标本中,引起较大Δ[K]e的刺激也产生较大的DRP。
持续约1 - 2秒的最短热刺激比单个群峰电位或单个触觉刺激在背角中间神经元中导致更长时间的活动,且Δ[K]e更长、更大,上升时间更慢。
在对后肢皮肤进行电刺激和热刺激后,观察到背根去极化的“慢”第二成分(可能由钾离子介导),其与Δ[K]e的时间进程相对应。
伤害性刺激诱导的最大Δ[K]e出现在背角灰质中,距背表面深度为300 - 600μm处。对施加于皮肤的单个刺激的最大反应出现在深度为400 - 800μm处,而LC刺激在腹角中引起的最大反应出现在深度为1000 - 1400μm处。
重复且持续时间更长的伤害性刺激(5 - 20秒)产生的Δ[K]e高达1 mmol·l⁻¹。对重复触觉刺激的Δ[K]e不超过0.2 mmol·l⁻¹。对LC纤维的重复刺激(100 Hz)导致腹角中[K]e增加高达9 - 10 mmol·l⁻¹;该水平与通过对皮肤进行电重复刺激(100 Hz)在中间区域达到的水平相似。对腹根的强直刺激在深度为500 - 700μm处导致的Δ[K]e仅约为0.05 mmol·l⁻¹,在腹角内未检测到可测量的Δ[K]e。
在对皮肤进行伤害性或电刺激后几秒到一分钟的不同间隔期间,在Δ[K]e的衰减阶段观察到与自发DRP和VRP相关的自发Δ[K]e,表明兴奋性出现持久增加。
伤害性刺激、LC的强直刺激以及皮肤的单个或强直刺激引起的背根纤维去极化之后是背根超极化。其大小以及Δ[K]e的大小取决于刺激的频率和持续时间,并且当刺激停止时,其时间进程与Δ[K]e的消散相关。
有人提出,在生理条件下,细胞外钾离子积累可能有助于脊髓传递的调制,在突触前和突触后均起作用。[K]e的低水平增加与冲动传递的易化相关,而更高的增加可能导致其抑制。