前包钦格复合体区微量注射氨基酸类药物的呼吸效应
华西医科大学生理学教研室；成都 610041 李川**；余微；郑煜
关键词：前包钦格复合体；呼吸节律；兴奋性氨基酸；抑制性氨基酸；大鼠
摘要：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-Btzinger complex, pre-Bt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-Bt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-Bt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-Bt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。
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早已证明, 呼吸节律产生于延髓, 但其确切部位至今尚无定论。1991年, Smith等[1]对新生大鼠的离体灌流脑干-脊髓制备进行连续微细切割实验, 观察到只有切除位于面神经后核尾端的疑核头部及其腹外侧区这一局限区域时才出现呼吸节律的停止; 在含有该区的脑片, 可以从舌下神经根记录到呼吸节律样电活动。他们认为该区是新生动物呼吸节律起源的关键部位, 并将其命名为前包钦格复合体(pre-Btzinger complex, pre-Bt复合体)。这观点被随后的研究进一步证实[2]。然而, 很少有报道pre-Bt复合体在成年整体动物呼吸节律产生中的作用。我们用微量注射兴奋性氨基酸和抑制性氨基酸的方法, 以膈神经放电为指标,初步探讨了pre-Bt复合体在整体成年大鼠呼吸节律的产生和调控中的作用。
1材料和方法
实验选用健康成年SD大鼠31只, 雌雄不限, 体重250~400 g。动物用1.5%戊巴比妥钠(30~40 mg/kg)腹腔注射麻醉。气管插管, 切断双侧颈迷走神经。大鼠头部向腹侧屈曲20°, 腹位固定, 维持直肠温度于37~38℃。记录膈神经传出放电和股动脉血压。膈神经放电及其积分、动脉血压和直肠温度均由RM-6000型多道生理记录仪(日本Kohden)监视或记录, 同时将膈神经放电和动脉血压输入磁带记录仪(日本Kohden, RMG-5304)记录, 以便实验结束后进一步分析处理。
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实验分为pre-Bt复合体药物注射组(n=23)、 pre-Bt复合体生理盐水(NS)注射对照组(n=3)和面神经核红藻氨酸(KA)注射对照组(n=5)。注射的药物包括：2.34 mmol/L KA(Sigma), pH 7.4; 1 mol/L L-谷氨酸钠(Glu)(Sigma), pH 7.4; 2 mol/L甘氨酸(Gly)(Fluka), pH 4.0; 2 mol/L γ-氨基丁酸(GABA)(Fluka), pH 4.0。从背侧开颅, 暴露延髓背表面。Pre-Bt复合体注射部位为闩前1.8 mm, 中线旁开2.2 mm, 延髓背侧表面向下2.9 mm。注射采用尖端外径为40 μm的玻璃微管, 注射量为0.1 μl/侧, 1 min注完, 注药后原位留置玻璃微管3 min, 然后退出。注药前30 s、注药过程中和注药后5 min内连续记录, 以后每5 min记录1次, 注药30 min后每10 min记录1次, 每次记录时间为30 s, 注药后观察时间为60 min。各药液中均含有2%滂胺天蓝, 以便实验结束后确定注射的部位。
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实验结束后, 取脑置于10%福尔马林溶液中浸泡48 h以上, 连续冰冻切片, 厚100 μm, 中性红染色, 根据蓝点鉴定注射的部位。分析指标包括：各时段膈神经放电的吸气时程(TI)、呼气时程(TE)、呼吸频率(RF)以及动脉血压。将这些指标的变化率[(注药后观察值-注药前对照值)/注药前对照值×100%]与对照组变化率进行t检验, 变化率均以(x±sx)%表示, 以P<0.05为差异有显著性。
2结果
2.1注射部位
根据蓝点的位置, 注射区位于pre-Bt复合体区和面神经核内者计入资料分析。Pre-Bt复合体注射区位于面神经后核尾端的疑核头部及其腹外侧区, 如图1所示。
2.2Pre-Bt复合体区注射KA、Glu、Gly、GABA的呼吸效应
, http://www.100md.com 2.2.1注射KA的效应 7只大鼠单侧注射KA后10 min 内, 动物均出现了TI的延长, 在不同的时间段(后同), 延长的程度为 (24.7±9.6)%~(30.4±8.7)%; 全部动物均出现TE缩短, 缩短的程度为 (54.9±3.4)%~(64.9±5.8)%; RF增快 (19.4±5.8)%~(31.4±5.2)%。以上这些变化与NS对照组相比, 均有显著性差异(P<0.05)。单侧注射KA后, 7只动物中有2只在注射药物后10 min左右出现呼吸紊乱, 表现为膈神经放电节律和幅度不规则, 25 min后呼吸停止于呼气相; 另外5只动物未出现呼吸紊乱或停止。在单侧注药后呼吸未停止的5只动物的另一侧pre-Bt复合体注射KA 10~20 min后, 全部动物呼吸停止于呼气相。
2.2.2注射Glu的效应 在5只大鼠单侧注射Glu后10 min, 动物出现TE缩短, 缩短的程度为 (16.1±5.0)%~(20.4±6.8)%, 与NS对照组相比有显著性差异(P<0.05), 20 min后逐渐恢复。注射Glu后, TI和RF无明显变化(P>0.05)。
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2.2.3注射Gly的效应 在6只大鼠单侧注射Gly后4 min开始, 全部动物出现TI的缩短, 缩短程度为 (9.6±2.6)%~(16.2±3.6)%, 与NS对照组相比有显著性(P<0.05), 25 min后逐渐恢复。注射Gly后, TE和RF无显著性变化(P>0.05)。
2.2.4注射GABA的效应 在5只大鼠单侧注射GABA后2 min开始, 全部动物出现TI缩短, 缩短程度为 (17.5±5.6)%~(25.6±5.9)%, 与对照组相比有显著性差异(P<0.05), 5 min后逐渐恢复。注射GABA后, TE和RF无明显变化(P>0.05)。在pre-Bt复合体内注射药物后呼吸各指标的变化总结。除注射KA引起呼吸停止的动物动脉血压随之逐渐降低外, 其余各药物注射组动物的动脉血压均未发生明显变化(P>0.05)。
2.3对照组
2.3.1面神经核内注射KA对照组 在5只大鼠单侧面神经核内注射KA后2~5 min出现TI延长, 延长程度为 (62.3±13.5)%~(77.3±20.9)%; 注药后10~25 min出现TE延长, 延长的程度为 (43.0±13.1)%~(56.6±16.6)%; 注药后2~20 min出现RF减慢, 减慢的程度为 (12.5±3.1)%~(21.7±5.0)%; 注药后2~30 min还出现膈神经放电幅度增高。这些变化与NS对照组相比, 差异有显著性(P<0.05)。双侧面神经核注射KA对呼吸的影响与单侧注射的类似。无论单侧或双侧注射, 动物的节律性呼吸活动均未停止, 动脉血压亦无明显变化(P>0.05)。
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2.3.2Pre-Bt复合体内注射NS对照组 在3只大鼠单侧pre-Bt复合体注射NS (pH 7.4)后, 与注药前相比TI、TE、RF和动脉血压均无明显变化(P>0.05)。
3讨论
目前认为, 延髓pre-Bt复合体是新生动物呼吸节律起源的关键部位[1,2]; 在成年整体猫可能亦存在具有类似作用的pre-Bt复合体[3~5]。我们在本研究中观察到, 微量注射兴奋性神经毒素KA毁损成年整体大鼠pre-Bt复合体后, 动物的节律性呼吸活动出现不可逆性停止, 而损毁面神经核后未出现呼吸停止, 提示pre-Bt复合体在成年整体大鼠呼吸节律的产生中也起着特异性的重要作用。因此, 尽管在动物生长发育过程中, 产生呼吸节律的机制会发生一些重要变化[6], 但是对于不同种系的新生和成年哺乳动物, pre-Bt复合体是呼吸节律起源的关键部位可能具有普遍意义。
据文献报道, 在成年大鼠pre-Bt复合体微量注射Glu或N-甲基D-门冬氨酸(NMDA)可引起膈神经的背景放电和放电节律增加[7]; 在成年猫, 该区微量注射DL-同型半光氨酸可引起呼吸兴奋效应, 表现为膈神经呈紧张性放电, 或在此基础上, 节律性放电的幅度增高和频率加快[8]; 同样在成年猫, 微量注射GABAA受体阻断剂荷包牡丹碱可引起长吸式呼吸, 注射甘氨酸受体阻断剂士的宁可引起呼吸频率加快[5]。这些现象均表明, pre-Bt复合体区神经元网络的活动在成年动物呼吸节律的产生和调控中具有重要作用。在本研究中, pre-Bt复合体微量注射兴奋性氨基酸或抑制性氨基酸可改变大鼠呼吸时程, 对动脉血压无明显影响, 表明呼吸活动的变化不是动脉血压变化的继发结果。我们观察到, 注射兴奋性氨基酸可引起TE缩短和TI延长, 而注射抑制性氨基酸可引起TI缩短, 提示pre-Bt复合体可能是启动和维持吸气过程的重要中枢结构。TI或TE缩短而呼吸频率无明显变化, 可能是因为呼吸周期比TI或TE长, 所以单独的TI或TE缩短不足以引起呼吸频率出现具有统计学意义的增快; 也可能与所注射药物的剂量较小有关。
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我们最近在成年大鼠pre-Bt复合体记录到各种类型的呼吸神经元, 尤其是与呼吸时相转换有关的前吸气神经元和吸气-呼气跨时相神经元[9]。Sun等[10]在成年大鼠和Schwarzacher等[3]在成年猫的研究中亦观察到类似现象, 并且认为pre-Bt复合体中的呼吸神经元大多为延髓本部的中间神经元。大量研究已经证明, 位于pre-Bt复合体吻端的 Bt复合体主要含呼气神经元, 而位于其尾端的吻端腹侧呼吸组(rVRG)主要含吸气神经元, 它们主要投射到脊髓[11]。我们还观察到, pre-Bt复合体中呼吸神经元的放电活动可受微电泳Glu、Gly、GABA的影响, 其影响可被相应的拮抗剂所阻断[9,12]。这些资料表明, pre-Bt复合体中呼吸神经元的类型、投射和作用都具有一定的特征性, 它们可能是形成呼吸节律的神经元基础, 其活动可受该区兴奋性和抑制性突触传递的影响而发生改变, 进而对呼吸节律产生调节作用。
本研究还观察到面神经核注射KA可引起膈神经放电节律和幅度的改变。刘磊等曾报道, 电、化学刺激或化学阻滞家兔面神经核背内侧区可影响呼吸节律和幅度[13], 表明面神经核区可能参与节律性呼吸活动的调控。郑煜等曾在大鼠观察到双侧面神经核均有神经元投射到延髓头端腹侧呼吸组[14], 这些投射可能为该核参与呼吸活动的调控提供了形态学基础, 对于其确切关系尚有待进一步探讨。
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参考文献
[1]Smith JC, Ellenberger HH, Ballanyi K et al. Pre-B?tzinger complex: a brainstem region that may generate respiratory rhythm in mammals. Science, 1991, 254: 726~729.
[2]Johnson SM, Smith JC, Funk GD et al. Pacemaker behavior of respiratory neurons in medullary slices from neonatal rat. J Neurophysiol, 1994, 72: 2598~2608.
[3]Schwarzacher SW, Smith JC, Richter DW. Pre-Btzinger complex in the cat. J Neurophysiol, 1995, 73: 1452~1461.
, 百拇医药
[4]Ramirez JM, Schwarzacher SW, Pierrefiche O et al. Selective lesioning of the cat pre-Btzinger complex in vivo eliminates breathing but not gasping. J Physiol, 1998, 507: 895~907.
[5]Pierrefiche O, Schwarzacher SW, Bischoff AM et al. Blockade of synaptic inhibition within the pre-Btzinger complex in the cat suppresses respiratory rhythm generation in vivo. J Physiol, 1998, 509: 245~254.
[6]Hilaire G, Duron B. Maturation of the mammalian respiratory system. Physiol Rev, 1999, 79: 325~360.
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[7]Chitravanshi VC, Sapru HN. Phrenic nerve responses to chemical stimulation of the subregions of ventral medullary respiratory neuronal group in the rat. Brain Res, 1999, 821: 443~460.
[8]Solomon IC, Norman HE, Judith AN. Patterns of phrenic motor output evoked by chemical stimulation of neurons located in the pre-Btzinger complex in vivo. J Neurophysiol, 1999, 81: 1150~1161.
[9]Zhang CY (张翠英), Yu W (余 微), Zheng Y (郑 煜). Discharge patterns of neurons in pre-Btzinger complex and its responses to glycine in rats. Chin J Neurosci (中国神经科学杂志), 1999, 15: 27~30 (in Chinese with English abstract).
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[10]Sun QJ, Goodchild AK, Chalmers JP et al. Pre-Btzinger complex and phase-spanning neurons in the adult rat. Brain Res, 1998, 809: 204~213.
[11]Bianchi AL, Denavit-Saubie M, Champagnat J. Central control of breathing in mammals: neuronal circuitry, membrane properties and neurotransmitters. Physiol Rev, 1995, 75: 1~45.
[12]Zhang CY (张翠英), Yu W (余 微), Zheng Y (郑 煜). Effects of L-glutamic acid and γ-aminobutyric acid and their corresponding antagonists on spontaneous discharges of neurons in pre-Btzinger complex in rats. Chin J Neurosci (中国神经科学杂志), 1998, 14: 85~89 (in Chinese with English abstract).
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[13]Liu L, Song G, Lu WY. Studies on the inspiratory generating effect of the dorso-medial area of nucleus facialis. Respir Physiol, 1989, 75: 65~74.
[14]Zheng Y, Riche D, Rekling, JC et al. Brainstem neurons projecting to the rostral ventral respiratory group (rVRG) in the medulla oblongata of the rat revealed by co-application of NMDA and biocytin. Brain Res, 1998, 782: 113~125., 百拇医药
关键词：前包钦格复合体；呼吸节律；兴奋性氨基酸；抑制性氨基酸；大鼠
摘要：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-Btzinger complex, pre-Bt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-Bt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-Bt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-Bt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。
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早已证明, 呼吸节律产生于延髓, 但其确切部位至今尚无定论。1991年, Smith等[1]对新生大鼠的离体灌流脑干-脊髓制备进行连续微细切割实验, 观察到只有切除位于面神经后核尾端的疑核头部及其腹外侧区这一局限区域时才出现呼吸节律的停止; 在含有该区的脑片, 可以从舌下神经根记录到呼吸节律样电活动。他们认为该区是新生动物呼吸节律起源的关键部位, 并将其命名为前包钦格复合体(pre-Btzinger complex, pre-Bt复合体)。这观点被随后的研究进一步证实[2]。然而, 很少有报道pre-Bt复合体在成年整体动物呼吸节律产生中的作用。我们用微量注射兴奋性氨基酸和抑制性氨基酸的方法, 以膈神经放电为指标,初步探讨了pre-Bt复合体在整体成年大鼠呼吸节律的产生和调控中的作用。
1材料和方法
实验选用健康成年SD大鼠31只, 雌雄不限, 体重250~400 g。动物用1.5%戊巴比妥钠(30~40 mg/kg)腹腔注射麻醉。气管插管, 切断双侧颈迷走神经。大鼠头部向腹侧屈曲20°, 腹位固定, 维持直肠温度于37~38℃。记录膈神经传出放电和股动脉血压。膈神经放电及其积分、动脉血压和直肠温度均由RM-6000型多道生理记录仪(日本Kohden)监视或记录, 同时将膈神经放电和动脉血压输入磁带记录仪(日本Kohden, RMG-5304)记录, 以便实验结束后进一步分析处理。
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实验分为pre-Bt复合体药物注射组(n=23)、 pre-Bt复合体生理盐水(NS)注射对照组(n=3)和面神经核红藻氨酸(KA)注射对照组(n=5)。注射的药物包括：2.34 mmol/L KA(Sigma), pH 7.4; 1 mol/L L-谷氨酸钠(Glu)(Sigma), pH 7.4; 2 mol/L甘氨酸(Gly)(Fluka), pH 4.0; 2 mol/L γ-氨基丁酸(GABA)(Fluka), pH 4.0。从背侧开颅, 暴露延髓背表面。Pre-Bt复合体注射部位为闩前1.8 mm, 中线旁开2.2 mm, 延髓背侧表面向下2.9 mm。注射采用尖端外径为40 μm的玻璃微管, 注射量为0.1 μl/侧, 1 min注完, 注药后原位留置玻璃微管3 min, 然后退出。注药前30 s、注药过程中和注药后5 min内连续记录, 以后每5 min记录1次, 注药30 min后每10 min记录1次, 每次记录时间为30 s, 注药后观察时间为60 min。各药液中均含有2%滂胺天蓝, 以便实验结束后确定注射的部位。
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实验结束后, 取脑置于10%福尔马林溶液中浸泡48 h以上, 连续冰冻切片, 厚100 μm, 中性红染色, 根据蓝点鉴定注射的部位。分析指标包括：各时段膈神经放电的吸气时程(TI)、呼气时程(TE)、呼吸频率(RF)以及动脉血压。将这些指标的变化率[(注药后观察值-注药前对照值)/注药前对照值×100%]与对照组变化率进行t检验, 变化率均以(x±sx)%表示, 以P<0.05为差异有显著性。
2结果
2.1注射部位
根据蓝点的位置, 注射区位于pre-Bt复合体区和面神经核内者计入资料分析。Pre-Bt复合体注射区位于面神经后核尾端的疑核头部及其腹外侧区, 如图1所示。
2.2Pre-Bt复合体区注射KA、Glu、Gly、GABA的呼吸效应
, http://www.100md.com 2.2.1注射KA的效应 7只大鼠单侧注射KA后10 min 内, 动物均出现了TI的延长, 在不同的时间段(后同), 延长的程度为 (24.7±9.6)%~(30.4±8.7)%; 全部动物均出现TE缩短, 缩短的程度为 (54.9±3.4)%~(64.9±5.8)%; RF增快 (19.4±5.8)%~(31.4±5.2)%。以上这些变化与NS对照组相比, 均有显著性差异(P<0.05)。单侧注射KA后, 7只动物中有2只在注射药物后10 min左右出现呼吸紊乱, 表现为膈神经放电节律和幅度不规则, 25 min后呼吸停止于呼气相; 另外5只动物未出现呼吸紊乱或停止。在单侧注药后呼吸未停止的5只动物的另一侧pre-Bt复合体注射KA 10~20 min后, 全部动物呼吸停止于呼气相。
2.2.2注射Glu的效应 在5只大鼠单侧注射Glu后10 min, 动物出现TE缩短, 缩短的程度为 (16.1±5.0)%~(20.4±6.8)%, 与NS对照组相比有显著性差异(P<0.05), 20 min后逐渐恢复。注射Glu后, TI和RF无明显变化(P>0.05)。
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2.2.3注射Gly的效应 在6只大鼠单侧注射Gly后4 min开始, 全部动物出现TI的缩短, 缩短程度为 (9.6±2.6)%~(16.2±3.6)%, 与NS对照组相比有显著性(P<0.05), 25 min后逐渐恢复。注射Gly后, TE和RF无显著性变化(P>0.05)。
2.2.4注射GABA的效应 在5只大鼠单侧注射GABA后2 min开始, 全部动物出现TI缩短, 缩短程度为 (17.5±5.6)%~(25.6±5.9)%, 与对照组相比有显著性差异(P<0.05), 5 min后逐渐恢复。注射GABA后, TE和RF无明显变化(P>0.05)。在pre-Bt复合体内注射药物后呼吸各指标的变化总结。除注射KA引起呼吸停止的动物动脉血压随之逐渐降低外, 其余各药物注射组动物的动脉血压均未发生明显变化(P>0.05)。
2.3对照组
2.3.1面神经核内注射KA对照组 在5只大鼠单侧面神经核内注射KA后2~5 min出现TI延长, 延长程度为 (62.3±13.5)%~(77.3±20.9)%; 注药后10~25 min出现TE延长, 延长的程度为 (43.0±13.1)%~(56.6±16.6)%; 注药后2~20 min出现RF减慢, 减慢的程度为 (12.5±3.1)%~(21.7±5.0)%; 注药后2~30 min还出现膈神经放电幅度增高。这些变化与NS对照组相比, 差异有显著性(P<0.05)。双侧面神经核注射KA对呼吸的影响与单侧注射的类似。无论单侧或双侧注射, 动物的节律性呼吸活动均未停止, 动脉血压亦无明显变化(P>0.05)。
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2.3.2Pre-Bt复合体内注射NS对照组 在3只大鼠单侧pre-Bt复合体注射NS (pH 7.4)后, 与注药前相比TI、TE、RF和动脉血压均无明显变化(P>0.05)。
3讨论
目前认为, 延髓pre-Bt复合体是新生动物呼吸节律起源的关键部位[1,2]; 在成年整体猫可能亦存在具有类似作用的pre-Bt复合体[3~5]。我们在本研究中观察到, 微量注射兴奋性神经毒素KA毁损成年整体大鼠pre-Bt复合体后, 动物的节律性呼吸活动出现不可逆性停止, 而损毁面神经核后未出现呼吸停止, 提示pre-Bt复合体在成年整体大鼠呼吸节律的产生中也起着特异性的重要作用。因此, 尽管在动物生长发育过程中, 产生呼吸节律的机制会发生一些重要变化[6], 但是对于不同种系的新生和成年哺乳动物, pre-Bt复合体是呼吸节律起源的关键部位可能具有普遍意义。
据文献报道, 在成年大鼠pre-Bt复合体微量注射Glu或N-甲基D-门冬氨酸(NMDA)可引起膈神经的背景放电和放电节律增加[7]; 在成年猫, 该区微量注射DL-同型半光氨酸可引起呼吸兴奋效应, 表现为膈神经呈紧张性放电, 或在此基础上, 节律性放电的幅度增高和频率加快[8]; 同样在成年猫, 微量注射GABAA受体阻断剂荷包牡丹碱可引起长吸式呼吸, 注射甘氨酸受体阻断剂士的宁可引起呼吸频率加快[5]。这些现象均表明, pre-Bt复合体区神经元网络的活动在成年动物呼吸节律的产生和调控中具有重要作用。在本研究中, pre-Bt复合体微量注射兴奋性氨基酸或抑制性氨基酸可改变大鼠呼吸时程, 对动脉血压无明显影响, 表明呼吸活动的变化不是动脉血压变化的继发结果。我们观察到, 注射兴奋性氨基酸可引起TE缩短和TI延长, 而注射抑制性氨基酸可引起TI缩短, 提示pre-Bt复合体可能是启动和维持吸气过程的重要中枢结构。TI或TE缩短而呼吸频率无明显变化, 可能是因为呼吸周期比TI或TE长, 所以单独的TI或TE缩短不足以引起呼吸频率出现具有统计学意义的增快; 也可能与所注射药物的剂量较小有关。
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我们最近在成年大鼠pre-Bt复合体记录到各种类型的呼吸神经元, 尤其是与呼吸时相转换有关的前吸气神经元和吸气-呼气跨时相神经元[9]。Sun等[10]在成年大鼠和Schwarzacher等[3]在成年猫的研究中亦观察到类似现象, 并且认为pre-Bt复合体中的呼吸神经元大多为延髓本部的中间神经元。大量研究已经证明, 位于pre-Bt复合体吻端的 Bt复合体主要含呼气神经元, 而位于其尾端的吻端腹侧呼吸组(rVRG)主要含吸气神经元, 它们主要投射到脊髓[11]。我们还观察到, pre-Bt复合体中呼吸神经元的放电活动可受微电泳Glu、Gly、GABA的影响, 其影响可被相应的拮抗剂所阻断[9,12]。这些资料表明, pre-Bt复合体中呼吸神经元的类型、投射和作用都具有一定的特征性, 它们可能是形成呼吸节律的神经元基础, 其活动可受该区兴奋性和抑制性突触传递的影响而发生改变, 进而对呼吸节律产生调节作用。
本研究还观察到面神经核注射KA可引起膈神经放电节律和幅度的改变。刘磊等曾报道, 电、化学刺激或化学阻滞家兔面神经核背内侧区可影响呼吸节律和幅度[13], 表明面神经核区可能参与节律性呼吸活动的调控。郑煜等曾在大鼠观察到双侧面神经核均有神经元投射到延髓头端腹侧呼吸组[14], 这些投射可能为该核参与呼吸活动的调控提供了形态学基础, 对于其确切关系尚有待进一步探讨。
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参考文献
[1]Smith JC, Ellenberger HH, Ballanyi K et al. Pre-B?tzinger complex: a brainstem region that may generate respiratory rhythm in mammals. Science, 1991, 254: 726~729.
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[9]Zhang CY (张翠英), Yu W (余 微), Zheng Y (郑 煜). Discharge patterns of neurons in pre-Btzinger complex and its responses to glycine in rats. Chin J Neurosci (中国神经科学杂志), 1999, 15: 27~30 (in Chinese with English abstract).
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