Fregosi R F, Mitchell G S
Department of Exercise Sciences, University of Arizona Health Sciences Center, Tucson 85721.
J Physiol. 1994 Jun 15;477 ( Pt 3)(Pt 3):469-79. doi: 10.1113/jphysiol.1994.sp020208.
反复刺激猫的颈动脉窦神经(CSN)可诱发膈神经活动的5-羟色胺依赖性长期易化(LTF)。为了确定CSN刺激诱发的LTF是否是脊髓吸气运动神经元的一般特性,在9只猫(8只麻醉;1只去大脑)中记录膈神经和吸气性肋间内肌(IIC)神经活动,这些猫进行了迷走神经切断、麻痹、开胸并使用O₂通气;气道二氧化碳通过伺服呼吸器控制。通过将动脉二氧化碳分压(Pa,CO₂)设置在高于IIC活动阈值约2 mmHg的水平来建立基线条件。用五组(每组2分钟)刺激一条CSN(3倍阈值,25 Hz,0.5 ms持续时间),每组间隔5分钟。
刺激后90分钟,膈神经活动的峰值积分升高了33%,而IIC神经活动比基线升高了226%(P<0.05)。当以最大神经活动(由联合高碳酸血症和CSN刺激诱发)的百分比表示时,结果相似,尽管神经之间的差异不太明显。刺激后爆发频率没有变化。
在另外5只预先用5-羟色胺受体拮抗剂马来酸美西麦角(0.5-1 mg kg⁻¹,静脉注射)处理的猫中,膈神经(12 mmHg)和IIC神经(22 mmHg)的二氧化碳阈值升高(P<0.05),并且在任何神经图中都无法诱发LTF。
连续的CSN刺激发作诱发了一种以前未描述过的现象。尽管膈神经活动的峰值积分没有变化(最大的90-95%),但在连续的刺激发作期间IIC神经活动逐渐增加(最大的66-90%;P<0.05)。然而,在美西麦角治疗后,最初刺激诱发的膈神经反应降至最大的58%,并且两个神经图都显示出刺激诱发反应的逐渐增强。由于刺激诱发的增强不需要5-羟色胺,它独立于LTF。
我们得出结论,CSN刺激诱发的IIC神经活动的LTF超过膈神经活动的LTF。由于LTF需要神经调质5-羟色胺,并且主要通过爆发模式形成与节律产生的变化来表现,相对于膈神经呼吸运动输出,5-羟色胺可能对IIC产生更大的影响。描述了一种独特的机制,即连续的CSN刺激发作会导致两个神经图中的反应逐渐增加。