роль норадреноцептивныхcтруктур ядра солитарного тракта в
advertisement
156
wESTNIK sAMgu
. 1997. N-3(6)
rolx noradrenoceptiwnyh Ctruktur qdra
solitarnogo trakta w mehanizmah
regulqcii dyhaniq limbi~eskoj koroj
O.a. wEDQSOWA, o.g. gOLOWINA1
w OSTRYH OPYTAH NA NARKOTIZIROWANNYH KRYSAH IZU^ENY REAKCII DYHATELXNYH MYC NA \LEKTROSTIMULQCI@ PEREDNEJ OBLASTI POQSNOJ IZWILINY DO
I NA FONE MIKROIN_EKCII RASTWORA PROPRANOLOLA (3 10;6 m) W WENTROLATERALXNOE QDRO SOLITARNOGO TRAKTA. pOKAZANO, ^TO B-ADRENOBLOKADA UKAZANNOGO
QDRA MENQLA TORMOZNYJ HARAKTER WZAIMODEJSTWIQ PEREDNELIMBI^ESKOJ OBLASTI
S DYHATELXNYM CENTROM NA AKTIWIRU@]IJ. oBSUVDAETSQ U^ASTIE NORADRENOCEPTIWNYH STRUKTUR DORSALXNOGO DYHATELXNOGO QDRA W REALIZACII TORMOZNYH
WLIQNIJ LIMBI^ESKOJ KORY NA DYHANIE.
1.
wWEDENIE
oSOBOE MESTO W PROCESSAH KORTIKALXNOGO UPRAWLENIQ DYHANIEM ZANIMAET LIMBI^ESKAQ KORA, PREDSTAWLQ@]AQ SOBOJ, PO MNENI@ ISSLEDOWATELEJ, OBQZATELXNYJ I GLAWNYJ KOMPONENT NEJROREGULQCII WISCERALXNYH FUNKCIJ 3]. mNOGO^ISLENNYMI RABOTAMI UBEDITELXNO DOKAZANO,^TO LIMBI^ESKAQ KORA, I OSOBENNO PEREDNQQ OBLASTX POQSNOJ IZWILINY, OKAZYWAET WYRAVENNOE \FFERENTNOE WLIQNIE NA PARAMETRY WNENEGO
DYHANIQ, A TAKVE AKTIWNOSTX DYHATELXNYH NEJRONOW I MYC 1,2,4,10]. |FFERENTNYE WLIQNIQ LIMBIKI NA DYHANIE MOGUT BYTX WOZBUVDA@]IMI I TORMOZNYMI, ^TO,
WEROQTNO, SWQZANO S U^ASTIEM RAZLI^NYH MEDIATORNYH MEHANIZMOW KAK SAMOJ LIMBI^ESKOJ OBLASTI, TAK I DYHATELXNOGO CENTRA (dc) PRODOLGOWATOGO MOZGA 2,5,8,9].
wMESTE S TEM KONKRETNYJ WKLAD OTDELXNYH WIDOW NEJROMEDIACII W REALIZACI@ NISHODQ]IH WLIQNIJ OT LIMBI^ESKIH STRUKTUR K dc IZU^EN DALEKO NE POLNOSTX@.
cELX NASTOQ]EJ RABOTY ZAKL@^ALASX W ISSLEDOWANII ROLI NORADRENOCEPTIWNYH
STRUKTUR WENTROLATERALXNOGO QDRA SOLITARNOGO TRAKTA (qst) W MEHANIZMAH FORMIROWANIQ RESPIRATORNYH REAKCIJ NA RAZDRAVENIE LIMBI^ESKOJ KORY U KRYS.
2.
mETODIKA ISSLEDOWANIJ
pOSTAWLENY OSTRYE OPYTY NA 20 BELYH BESPORODNYH KRYSAH, NARKOTIZIROWANNYH
NEMBUTALOM (75 MG/KG, WNUTRIBR@INNO). w HODE OPERACII OSU]ESTWLQLI TREPANACI@ KRYI ^EREPA I OBESPE^IWALI DOSTUP K POQSNOJ IZWILINE PRAWOJ GEMISFERY.
1 OLXGA aLEKSANDROWNA wEDQSOWA, o.g. gOLOWINA, kAFEDRA FIZIOLOGII ^ELOWEKA I VIWOTNYH
sAMARSKOGO GOSUDARSTWENNOGO UNIWERSITETA
sTATXQ POSWQ]ENA PAMQTI mIHAILA wASILXEWI^A sERGIEWSKOGO
GG
(1898-1982
.)
157
~EREZ BOLXOE ZATYLO^NOE OTWERSTIE OBNAVALI DORSALXNU@ POWERHNOSTX PRODOLGOWATOGO MOZGA W RAJONE IY VELUDO^KA. rEGISTRIROWALI SUMMARNU@ \LEKTROMIOGRAMMU
(|mg) NARUVNYH MEVREBERNYH MYC (nmm) OBEIH STORON GRUDNOJ KLETKI W OTWET NA \LEKTROSTIMULQCI@ PEREDNEJ OBLASTI PRAWOJ POQSNOJ IZWILINY DO I POSLE
;aDRENOBLOKADY qst. pOSLEDN@@ PROWODILI PUTEM MIKROIN_EKCII W UKAZANNOE
QDRO 0,02 MKL 3 10;6 m RASTWORA PROPRANOLOLA. dLQ \TOGO ISPOLXZOWALI MIKROPRIC m{-1, WWODIMYJ W MOZG PO STEREOTAKSI^ESKIM KOORDINATAM 11]. lIMBI^ESKU@
KORU RAZDRAVALI IMPULXSNYM TOKOM (0,5 MS 10 w 80 gC) PRI POMO]I BIPOLQRNOGO
IGOLX^ATOGO \LEKTRODA OT STIMULQTORA |s-50-1. |mg OTWODILI BIPOLQRNYM SPOSOBOM WNUTRIMYE^NYMI \LEKTRODAMI OT 6-7 MEVREBERIJ I REGISTRIROWALI NA MIOGRAFE "Medicor". aNALIZIROWALI WSE PARAMETRY |mg, RASS^ITYWALI DOL@ WDOHA W
DYHATELXNOM CIKLE I ^ASTOTU DYHANIQ. rEZULXTATY OBRABATYWALI STATISTI^ESKI S
OPREDELENIEM t-KRITERIQ sTX@DENTA.
3.
rEZULXTATY ISSLEDOWANIJ
|LEKTROSTIMULQCIQ PEREDNEJ OBLASTI PRAWOJ POQSNOJ IZWILINY DO ADRENOBLOKADY
qst WYZYWALA REAKCII nmm, TIPI^NYE DLQ DANNOJ STRUKTURY MOZGA. kAK PRAWILO,
\FFEKTY STIMULQCII IMELI TORMOZNOJ HARAKTER, PROQWLQQSX OSLABLENIEM BIO\LEKTRI^ESKOJ AKTIWNOSTI nmm NA OBEIH STORONAH GRUDNOJ KLETKI. pRI \TOM S RAZLI^NOJ STEPENX@ WYRAVENNOSTI I DOSTOWERNOSTI MENQLISX KAK ^ASTOTNO-AMPLITUDNYE,
TAK I WREMENNYE PARAMETRY |mg.
dLITELXNOSTX ZALPOW |mg UKORA^IWALASX SPRAWA I SLEWA W SREDNEM NA 10,0%
(R < 0 01) OTNOSITELXNO ISHODNYH ZNA^ENIJ. sOPRQVENNOE S \TIM UDLINENIE MEVZALPOWYH PAUZ, OTRAVA@]IH WREMQ \KSPIRACII, SOSTAWLQLO WSEGO 5,8% NA |mg PRAWOJ I 7,2% - LEWOJ STORONY (R < 0 05). wPOLNE WEROQTNO, ^TO TAKAQ KARTINA QWLQETSQ
REZULXTATOM NAIBOLXEJ REAKTIWNOSTI INSPIRATORNYH MEHANIZMOW dc PO OTNOENI@ K LIMBI^ESKIM \FFERENTNYM WLIQNIQM. |TO PREDPOLOVENIE PODTWERDILOSX PRI
RAS^ETE POLEZNOGO CIKLA (OTRAVAET DOL@ WDOHA), KOTORYJ PRI STIMULQCII POQSNOJ
IZWILINY MENQLSQ SHODNYM OBRAZOM S DLITELXNOSTX@ ZALPOW |mg. a IMENNO: DOLQ
WDOHA NA KRIWYH \LEKTROAKTIWNOSTI nmm SOKRA]ALASX NA 12,6% I 14,5% W PRAWOM I
LEWOM MEVREBERXQH SOOTWETSTWENNO. pRI \TOM ^ASTOTA DYHANIQ, OCENIWAEMAQ PO SKOROSTI WOZNIKNOWENIQ ZALPOW |mg, PROQWLQLA TENDENCI@ K SNIVENI@. wYQWLENNYE
IZMENENIQ NAGLQDNO DEMONSTRIRU@TSQ DIAGRAMMAMI (a) RIS. 1.
oDNOWREMENNO IZ RIS. 1. WIDNO, ^TO MO]NOSTX INSPIRATORNOJ AKTIWNOSTI, INTEGRALXNYM POKAZATELEM KOTOROJ SLUVAT AMPLITUDA I ^ASTOTA POTENCIALOW W ZALPAH
|mg, PRI RAZDRAVENII LIMBIKI TAKVE UMENXALASX. oDNAKO WYRAVENNOSTX OTKLONENIJ ANALIZIRUEMYH PARAMETROW BYLA SLABEE. |TO DAET OSNOWANIE DUMATX, ^TO U
KRYS POQSNAQ IZWILINA REGULIRUET DYHANIE, PO-RAZNOMU WLIQQ NA MEHANIZMY, OPREDELQ@]IE SILU SOKRA]ENIJ DYHATELXNYH MYC, I STRUKTURY, OTWETSTWENNYE ZA
RESPIRATORNYJ RITM.
sOPOSTAWITELXNYJ ANALIZ RESPIRATORNYH \FFEKTOW, OBUSLOWLENNYH RAZDRAVENIEM POQSNOJ IZWILINY, S TAKOWYMI VE, NO NA FONE LOKALXNOGO WWEDENIQ W qst
;BLOKATORA NORADRENERGI^ESKOJ PEREDA^I PROPRANOLOLA, POKAZAL, ^TO W POSLEDNEM
SLU^AE REAKCII nmm IMELI PRINCIPIALXNO INOJ HARAKTER PO SRAWNENI@ S \FFEKTAMI PROSTOJ \LEKTROSTIMULQCII LIMBIKI. w TO VE WREMQ ONI PRAKTI^ESKI POLNOSTX@
SOWPADALI S IZMENENIQMI |mg, RAZWIWA@]IMISQ W OTWET NA IZOLIROWANNU@ (BEZ
STIMULQCII POQSNOJ IZWILINY) MIKROIN_EKCI@ NEJROBLOKATORA W UKAZANNOE QDRO
(TABLICA).
158
;
a wEDQSOWA o g gOLOWINA
O.
.
,
.
.
rIS. 1
iZMENENIQ PARAMETROW |mg nmm PRI \LEKTROSTIMULQCII PEREDNEJ OBLASTI POQSNOJ IZWILINY PRAWOJ GEMISFERY DO (a) I POSLE (b) LOKALXNOGO
WWEDENIQ RASTWORA PROPRANOLOLA W PRAWOE qst (W SWETLYE STOLBIKI - PRAWAQ |mg, TEMNYE - LEWAQ |mg: A - DLITELXNOSTX ZALPA, B - MEVZALPOWYJ
INTERWAL, W - ^ASTOTA POTENCIALOW, G - AMPLITUDA POTENCIALOW W ZALPAH,
D - DOLQ WDOHA, E - ^ASTOTA DYHATELXNYH DWIVENIJ
tABLICA
iZMENENIQ (W % OT ISHODNOGO UROWNQ) PARAMETROW |mg nmm OBEIH STORON
GRUDNOJ KLETKI PRI LOKALXNOM WWEDENII RASTWORA PROPRANOLOLA W PRAWOE QDRO
SOLITARNOGO TRAKTA
|mg
A
B
W
G
D
E
PRAWAQ +24 3 ;19 3 +10 3 +4 2 +3 4 ;16 6 LEWAQ +32 4 ;14 3 +16 5 +2 2 +14 4 ;13 5 oBOZNA^ENIQ: "-" - UMENXENIE, "+" - UWELI^ENIE PARAMETROW * - R <
0 05 ** - R < 0 01 *** - p < 0 01: oSTALXNYE OBOZNA^ENIQ TAKIE VE KAK
NA RIS.1.
pRI STIMULQCII POQSNOJ IZWILINY W USLOWIQH UGNETENIQ AKTIWNOSTI ;ADRENORECEPTOROW qst NA OBEIH STORONAH GRUDNOJ KLETKI PROSLEVIWALASX TENDENCIQ
K UWELI^ENI@ PARAMETROW |mg (DIAGRAMMY b RIS. 1). nARQDU S \TIM IMELI MESTO DOSTATO^NO WYRAVENNYE I ZAKONOMERNYE ASIMMETRII W REAKCIQH PRAWO- I LEWOSTORONNIH MYC. tAK, SOKRA]ENIQ INSPIRATORNOJ MUSKULATURY SPRAWA BYLI BOLEE
SILXNYMI, O ^EM SWIDETELXSTWOWALO UWELI^ENIE ^ASTOTY I AMPLITUDY IMPULXSOW W
ZALPAH SOOTWETSTWENNO NA 20,2% I 15,6% (R < 0 05). dOLQ WDOHA, HOTQ I NEZNA^ITELXNO, WOZRASTALA, WREMENNYE INTERWALY MEVDU INSPIRATORNYMI ZALPAMI UWELI^IWALISX NA 12,7% (R < 0 05). nA LEWOJ VE STORONE OBLEG^A@]IE \FFEKTY W RABOTE
nmm PROQWLQLISX MENEE ZAMETNO. w ^ASTNOSTI, NARASTANIE ^ASTOTY I AMPLITUDY
POTENCIALOW W ZALPAH |mg NE PREWYALO 10,5% I 13,3% SOOTWETSTWENNO. pROISHODILO SOKRA]ENIE DOLI WDOHA, KOTOROE SOPROWOVDALOSX SU]ESTWENNYM UDLINENIEM
MEVZALPOWYH PAUZ (NA 22,4% OT ISHODNOGO UROWNQ), ^TO MOVET BYTX SWQZANO S IZMENENIEM W REZULXTATE ;ADRENOBLOKADY qst FUNKCIONALXNYH WZAIMOOTNOENIJ
POQSNOJ IZWILINY KAK S INSPIRATORNYMI, TAK I \KSPIRATORNYMI STRUKTURAMI dc,
A SLEDOWATELXNO I DWIGATELXNYMI CENTRAMI DYHATELXNOJ MUSKULATURY.
sTATXQ POSWQ]ENA PAMQTI mIHAILA wASILXEWI^A sERGIEWSKOGO
4.
GG
(1898-1982
.)
159
oBSUVDENIE REZULXTATOW
iZ REZULXTATOW ISSLEDOWANIQ SLEDUET, ^TO PEREDNQQ OBLASTX POQSNOJ IZWILINY PRAWOJ GEMISFERY U KRYS SLUVIT ISTO^NIKOM PREIMU]ESTWENO UGNETA@]IH \FFERENTNYH POSYLOK K DYHATELXNYM NEJRONAM I MYCAM. oB \TOM SWIDETELXSTWUET TOT
FAKT, ^TO W OBY^NYH USLOWIQH PRI \LEKTROSTIMULQCII KORY NABL@DALOSX PODAWLENIE ZALPOWOJ AKTIWNOSTI INSPIRATORNOJ MEVREBERNOJ MUSKULATURY W SO^ETANII S
UREVENIEM DYHANIQ. |TI DANNYE UKLADYWA@TSQ W RAMKI OB]EPRINQTYH PREDSTAWLENIJ 1-4,10]
w PLANE KONKRETIZACII NEJROTRANSMITTERNOJ PRIRODY MEHANIZMOW, OBESPE^IWA@]IH TORMOZNYE LIMBIKO-RESPIRATORNYE SWQZI, PREDSTAWLQ@T INTERES REZULXTATY \KSPERIMENTOW S PRIMENENIEM ;ADRENOBLOKADY qst PROPRANOLOLOM. sLEDUET
OTMETITX, ^TO W UKAZANNYH USLOWIQH, WIDIMO PO PRI^INE SNIVENIQ UGNETA@]EGO
DEJSTWIQ KATEHOLAMINOW NA BULXBARNYE RESPIRATORNYE MEHANIZMY 9], ZNA^ITELXNO POWYALSQ UROWENX FONOWOJ AKTIWNOSTI nmm, A \FFEKTY RAZDRAVENIQ POQSNOJ
IZWILINY PRIOBRETALI OBLEG^A@]IJ HARAKTER. oDNAKO WYRAVENNOSTX AKTIWACII
nmm W \TOM SLU^AE BYLA NESKOLXKO MENXE, ^EM PRI IZOLIROWANNOM WOZDEJSTWII
NEJROTROPNOGO WE]ESTWA NA qst, TO ESTX POSLE MIKROIN_EKCII NEJROBLOKATORA TORMOZNYE WLIQNIQ LIMBIKI NA dc SU]ESTWENNO SNIVALISX. oTME^ENNYE PERESTROJKI
PATTERNA DYHANIQ POZWOLQ@T PREDPOLAGATX, ^TO U KRYS W PEREDA^E LIMBIKOFUGALXNYH WLIQNIJ K nmm OPREDELENNYM OBRAZOM U^ASTWU@T STRUKTURY DORSALXNOGO DYHATELXNOGO QDRA. |TO SOGLASUETSQ S TO^KOJ ZRENIQ O NALI^II W ISSLEDUEMOJ OBLASTI
dc KRYS OTDELXNYH BULXBOSPINALXNYH NEJRONOW, POSYLA@]IH SWOI AKSONY NEPOSREDSTWENNO K MOTONEJRONAM DYHATELXNYH MYC 7]. nA OSNOWANII 9] I POLU^ENNYH
W RABOTE DANNYH MOVNO GOWORITX, ^TO W FORMIROWANII NABL@DAEMYH REAKCIJ DYHANIQ IZWESTNU@ ROLX IGRA@T NORADRENERGI^ESKIE MEHANIZMY WENTRO-LATERALXNOGO
QDRA SOLITARNOGO TRAKTA. hARAKTER OTWETOW, RAZWIWA@]IHSQ PRI STIMULQCII POQSNOJ IZWILINY POSLE MIKROIN_EKCII PROPRANOLOLA W UKAZANNOE QDRO, DAET OSNOWANIE
UTWERVDATX, ^TO OTME^AEMOE OGRANI^ENIE DOSTUPA TORMOZQ]IH IMPULXSOW IZ LIMBI^ESKOJ KORY K nmm OBUSLOWLENO NARUENIEM PROCESSOW NORADRENERGI^ESKOJ PEREDA^I WOZBUVDENIQ W dc W SILU SNIVENIQ UROWNQ AKTIWNOSTI ;ADRENOREAKTIWNYH
STRUKTUR qst.
zASLUVIWAET WNIMANIQ FAKT ASIMMETRI^NOGO REAGIROWANIQ nmm PRAWOJ I LEWOJ
STORON GRUDNOJ KLETKI NA UNILATERALXNOE RAZDRAVENIE POQSNOJ IZWILINY W USLOWIQH WYKL@^ENIQ NORADRENORECEPTOROW PRAWOGO qst. aSIMMETRII PROQWLQLISX W
TOM, ^TO REAKCII USILENIQ AKTIWNOSTI, KAK PRAWILO, BYLI BOLEE WYRAVENNYMI U
nmm PRAWOJ STORONY. iZ \TOGO SLEDUET, ^TO BLOKADA ;ADRENORECEPTOROW qst, WEROQTNO, ZA S^ET NARUENIQ EGO WZAIMOOTNOENIJ S SIMMETRI^NYM QDROM I DRUGIMI
NEJRONNYMI BLOKAMI dc, U^ASTWU@]IMI W GENERACII DYHATELXNOGO RITMA I FORMIROWANII \FFERENTNYH SIGNALOW, UPRAWLQ@]IH DYHATELXNOJ MUSKULATUROJ 6,7,12],
OGRANI^IWAET PEREDA^U UGNETA@]IH LIMBIKOFUGALXNYH WLIQNIJ K MOTONEJRONAM
nmm PREIMU]ESTWENNO GOMOLATERALXNO.
lITERATURA
1] aKOPQN n.s., bAKLAWADVQN o.g., sARKISQN n.w. rOLX LIMBI^ESKOJ KORY W REGU-
LQCII IMPULXSNOJ AKTIWNOSTI NEJRONOW DYHATELXNOGO CENTRA PRODOLGOWATOGO
MOZGA W USLOWIQH KISLORODNOJ NEDOSTATO^NOSTI // vURN. WYS. NERWN. DEQT.
1994. t.44. 4-5. s.777-785.
160
a wEDQSOWA o g gOLOWINA
O.
.
,
.
.
2] wEDQSOWA o.a. nEJROMEDIATORNYE MEHANIZMY REALIZACII WLIQNIJ LIMBI^ESKOJ
KORY NA DYHANIE // I rOSSIJSKIJ KONGRESS PO PATOFIZIOLOGII. tEZ DOKL. m.:
1996. s.104.
3] kORTIKALXNAQ REGULQCIQ WISCERALXNYH FUNKCIJ / n.n. bELLER, w.k. bOLONDINSKIJ, w.b. zAHARVEWSKIJ I DR. l.: nAUKA, 1980. 272s.
4] mIHAJLOWA n.l. zNA^ENIE NEKOTORYH LIMBI^ESKIH STRUKTUR W REGULQCII DEQTELXNOSTI DYHATELXNOGO CENTRA. aWTOREF. DISS. m.: 1985. 19s.
5] nERSESQN l.b., bAKLAWADVQN o.g., oLEJNIK g.n. I DR. rEAKCII NEJRONOW OB-
LASTI BULXBARNOGO DYHATELXNOGO CENTRA NA MIKROIONOFORETI^ESKOE PODWEDENIE
OPIATNYH WE]ESTW I SEROTONINA // fIZIOL. VURN. IM. i.m.sE^ENOWA. 1984. t.70.
2. s.130-137.
6] Bryant T.H., Yoshida V., de Castro D., Lipski J. Expiratory neurons of the Botzinger
Complex of the rat: a morphological study following intracellular labeling with
biocytin // J. Comp. neurol. 1993. V.335. P.267-282.
7] Denis de Castro, Lipski J., Kanjhan R. Electrophysiological study of dorsal
respiratory neurons in the medulla oblongata of the rat // Brain Res. 1994. V.639.
P.49-56.
8] Eldridge F.L., Millhorn D.E. Central regulation of respiration by endogenous
neurotransmitters and neuromodulators // Ann. Rev. Physiol. 1981. V.43. P.121135.
9] Henry J.L. Catecholaminergic depressant eect on bulbar respiratory mechanisms
// Brain Res. 1979. V.160. 1. P.57-68.
10] Kaada B.R. Somatomotor, autonomic and electrocorticographic responses to electrical stimulation of "Rhinen cephalic" and other structures in primates, cat and dog
// Acta Physiol. Scand. 1951. V.24. Suppl.83.
11] Paxinos G., Watson C. The rat brain in stereotaxic coordinates // Academic Press.
Sydney. 1982.
12] Ramires J.M., Richter D.W. The neuronal mechanisms of respiratory rhythm
generation // Curr. Opin. Neurobiol. 1996. V.6. 6. P.817-825.
ROLE OF SOLITARY TRACT NUCLEUS
NORADRENORECEPTORS IN MECHANISMS OF
RESPIRATORY CONTROL BY LIMBIC CORTEX
O.A. Vedyasova, O.G. Golovina 2
In ananesthetized rats the external intercostal muscules revealed inhibatory
reactions to separate stimulation of anterior limbic cortex. Limbic stimulation combined with propranolol (3 10;6 M) administration into solitary tract nucleus (NTS)
induced excitatory responses of inspiratory muscules. The data obtained suggest
that NTS B-adrenoreceptors participate in inhibitory limbic mechanisms of the
respiratory control.
2
Dept. of physiology of human and animals of Samara state university
