利多卡因阻滞家兔蓝斑复合核区对呼吸的影响
作者：夏保芦 李琴 杨友华 李宗元
单位：夏保芦 李琴 杨友华 武汉市职工医学院生理教研室 武汉430016 ；李宗元 同济医科大学基础医学院生理教研室
关键词：蓝斑；孤束核；利多卡因；育亨宾；呼吸；兔
郧阳医学院学报990204摘 要 目的：探讨蓝斑复合核在呼吸调节中的作用及机制。方法：本实验采用脑内核团微量注射的方法，实验在27只麻醉、制动、切断双侧颈迷走神经和人工通气的家兔上进行。结果：在家兔蓝斑复合核微量注入利多卡因20 μg/μl，呼吸频率和膈神经放电频率减慢，动脉血压无明显变化。于延髓孤束核区预注射α2-受体阻断剂育亨宾4 μg/μl，可明显拮抗利多卡因阻滞蓝斑复合核区的呼吸抑制效应。结论：蓝斑复合核参与呼吸调节，此作用可能部分通过延髓孤束核区的α2受体介导。
, 百拇医药 中国图书资料分类法分类号 R332.3
Effects of Lidocaine Blocking the Complex Nucleus
of Locus Ceruleus on Respriration in Rabbits
Xia Baolu,Li Qing,Yang Youhua,et al
(Teaching and Rasearch section of Biology,the Workers'Medical College of Wuhan City,Wuhan,430016)
Abstract Objective:To understand the role and mechanisms of the complex nucleus of locus cerulus(CNLC) in the regulation of respiration.Methods:Lutracranial microinjction was adopted in this experiment,which was performed with 27 rabbits.Results:The injection of α2-receptor repressor into bular nucleus of solitary tract obviously antagonized the depression of respiration resulting from the lidocaine blockage of CNLC.Conclution:CNLC plays a role in the respiratory regulation through the transmision of α2-receptors of the bulbar nucleus of solitary tract.
, 百拇医药
Key words Locus Coeruleus;Solitary Nucleus;Lidocaine;Yohimbine;Respiration;Rabbits
蓝斑复合核(Lc-Sc)区是中枢去甲肾上腺素能神经元集中的核团， 其传出纤维广泛支配其它脑区。现已证明，Lc-Sc与疼痛、心血管活动、排尿、紧张状态、睡眠等多种生理功能有关[1]。也有一些资料提示Lc-Sc与呼吸调节有关[2，3]。但Lc-Sc通过何种途径参与呼吸调节以及Lc-Sc在呼吸调节中与延髓孤束核(NTS)之间的关系，国内外尚未见报导。 本实验采用脑内核团微量给药方法，进一步观察探讨Lc-Sc在呼吸调节中的作用以及Lc-Sc在呼吸调节中与延髓孤束核之间的关系。
1 材料与方法
实验用家兔27只，雌雄不拘，体重1.8～2.2kg。静脉注射乌拉坦(1g/kg)麻醉，气管插管，切断双侧颈迷走神经，静脉注射三碘季胺酚(4mg/kg)制动，用人工呼吸机维持通气，监测呼出气CO2浓度，使其保持在3.5%～4.7%。股动脉插管记录动脉血压，并经换能器输入记录仪。动物直肠温度保持在36.5℃～38.5℃。
, 百拇医药
在颈部背侧分离一侧膈神经并减断，将其中枢端置入双极铂金引导电极上，用生理盐水纱布覆盖以防干燥，膈神经放电经前置放大器，显示在SBR-Ⅰ型双线示波器上，并输入SMP-Ⅰ型生物电脉冲分析仪进行积分处理(积分时间单位为0.2s)，由x-y函数记录仪画出放电频率直方图。
脑内核团微量给药分别使用外径为0.7mm不锈钢管作引导管和0.3 mm不锈钢管作注射导管，其注射导管的前端伸出引导管2 mm。用立体定位仪固定兔头，参照sawyer氏兔脑图谱及屠逸君[3]Lc-Sc定位参数，将引导管插入，以备注药。 延髓孤束核(NTS)参照姚泰[4]等对孤束核区的定位，平闩，中线旁开1.5 mm处双侧插入引导管抵脑表面，再将注射导管经引导管插入，其尖端伸出1.8 mm 到达注射部位。各种药物均用微量注射器经注射导管恒速注入，1 min注毕。实验所用药物均用生理盐水配制，所用药品为利多卡因(Lidocaine)20 μg/μl，pH=7；育亨宾(Yohimbine)4 μg/μl，pH=6.5；生理盐水(NS)1 μl，pH=7。实验结束后于同一导管内注入微量依文式兰，经组织学切片核定注药部位。
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实验程序与数据处理：⑴Lc-Sc注药组：待膈神经放电及动脉血压稳定后，每隔5 min记录上述指标一次，共三次。然后在Lc-Sc区注射Lidocaine，连续观察记录5 min膈神经放电及血压的变化，以后每膈5 min记录一次，直到恢复或接近恢复给药前对照水平。⑵NTS+Lc-Sc注药组：延髓孤束核预注射育亨宾5 min后，再在Lc-Sc区注射Lidocaine，然后同法观察。实验数据与注药前或对照组比较，用(
±S)%表示，并经t检验，以P<0.05作为差异显著性标准。
2 结果
2.1 生理盐水对照组
9只家兔双侧Lc-Sc区注入NS 1 μl， 注后连续观察30 min，呼吸频率，膈神经放电频率和血压均无明显变化(P>0.05)。
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2.2 Lc-Sc区注射Lidocaine对呼吸和血压的影响
9只家兔于双侧Lc-Sc区各注射Lidocaine 20 μg/μl，注射后2 min呼吸频率开始减慢，15min降低至最低值(-15.08±7.69)%，30 min后逐渐恢复到注药前水平。给药后5 min内的变化与给药前水平相比差异有显著性意义(P<0.05)，见附表。
上述9只兔在Lc-Sc区注入Lidocaine除呼吸频率明显减慢外， 还引起膈神经放电频率明显下降，给药后2 min膈神经放电频率开始下降，10 min降低达峰值(-18.59±7.65)%，30 min部分恢复。给药后20 min内的变化与给药前水平相比，差异有显著性意义(P<0.05)，见附表。Lc-Sc注入Lidocaine对动脉血压无明显影响(P>0.05)。
附表 Lc-Sc区注射利多卡因对呼吸的影响(±
) 指 标
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n
实 验 时 间(min)
2
5
10
15
20
30
呼吸频率
9
-13.11±5.30*
-13.95±6.17*
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-14.41±7.75
-15.08±7.69
-14.59±7.79
-11.81±8.09
膈神经放电频率
9
-10.80±3.57*
-13.57±4.17*
-18.59±7.65*
-12.00±6.11
-8.14±2.58*
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-10.17±5.05
与注射利多卡因前比较* P<0.05
此外，在7只家兔上以同样剂量的Lidocaine注入Lc-Sc邻近部位(中央灰质或三叉神经中脑核)，观察30 min，呼吸、血压均未见明显变化(P>0.05)。
2.3 NTS区预注射育亨宾对Lc-Sc区注射Lidocaine 所致呼吸效应的影响
6只家兔于NTS区微量注入α2-受体阻断剂育亨宾(4 μg/μl)对呼吸无明显影响(P>0.05)。另5只兔在NTS区预先注入α2-受体阻断剂育亨宾(4 μg/μl)观察5 min后再向Lc-Sc区注入Lidocaine(20 μg/μl)，可观察到Lidocaine在Lc-Sc区抑制呼吸频率和膈神经放电频率的效应明显逆转。呼吸频率降低的峰值由单纯Lc-Sc区注Lidocaine组的(-15.08±7.69)%翻转至(11.39±4.68)%，两组相比差异有显著性意义(P<0.05)，见附图。膈神经放电频率降低的峰值由单纯Lc-Sc区注Lidocaine组的(-18.59±7.65)%翻转至(11.09±4.28)%，两组相比差异有显著性意义(P<0.05)，见附图。
, 百拇医药
附图 NTS区预注射育亨宾翻转Lc-Sc区注射利多卡因所致呼吸抑制效应
3 讨论
Lc-Sc区注射利多卡因后，呼吸频率明显减慢和膈神经放电频率减慢，而注射生理盐水(pH、容积，与利多卡因相同)，则对呼吸、血压无明显影响，表明这一效应并非注射的机械效应和注射药液pH等因素的非特异性作用，而是Lidoc aine阻滞Lc-Sc区后的特异性作用。为了排除Lidocaine在Lc-Sc区的呼吸抑制效应是由于药物从Lc-Sc扩散到周围脑区所致，我们进行了区域对照实验，即将相同剂量Lidocaine注入Lc-Sc区的邻近部位，对呼吸、血压无明显影响， 说明利多卡因阻滞Lc-Sc区所引起的呼吸抑制效应有部位的特异性，并提示Lc-Sc区对膈神经放电活动具有紧张性影响，在呼吸调节中起着重要作用。
Lc-Sc区注入利多卡因对动脉血压无明显影响，提示Lc-Sc区对血压应水平的紧张性维持作用不大。本实验结果与杜焕基等[5]损毁Lc-Sc区血压水平没有明显变化相一致。
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Lc-Sc是脑内去甲肾上腺素神经元集中的核团之一。文献报导[6～8]Lc-Sc有纤维投射到NTS和臂旁内侧核等与呼吸调节有关的结构。因此，我们进一步观察肾上腺素能受体阻断剂注入NTS区对利多卡因阻滞Lc-Sc区呼吸效应的影响，以分析Lc-Sc区影响呼吸的传出通路及其递质机制。本实验观察了NTS区预注射a2-受体阻断剂育亨宾后，可明显拮抗乃至翻转Lc-Sc区注射利多卡因所致的呼吸抑制效应。结果提示，Lc-Sc区参与呼吸调节，其机制可能部分是通过延髓孤束核中的呼吸神经元的活动而实现，并由NTS区α2受体介导。
作者简介：夏保芦，女，1955年生，副教授
参考文献
1 顾蕴辉.蓝斑的生理.生理科学进展，1985，16(3)：273
2 Bertrand F，Hugelin A.Respiratory synchronizing function of nucleus parabrachialis medialis pneumotaxic mechanisms.J Neuropysiol，1971，34：187～207
, http://www.100md.com
3 屠逸君，钱梓文，萧俊.家兔蓝斑复合核区微量注射去甲肾上腺素激动剂和拮抗剂对呼吸和血压的影响.生理学报，1984，36(3)：239～246
4 姚泰，林瑞锦，徐宁善等.用微电泳方法给予吗啡对家兔延髓孤束核区呼吸性单位活动的影响.生理学报，1980，32：117～122
5 杜焕基，赵燕芳.猫中缝大核与蓝斑复合核区：两个不同的调制血管反射活动的结构.生理学报，1981，33(4)：319～327
6 Mueller，R.A.The neuropharmacology of respiratory control.Neuropharmacol Rev，1982，34(3)：267～270
7 Foote,L.S.Nucleus locus coeruleus:New evedence of anatomical and physiological specificity.Physiol Rev，1983，63(3)：844～899
8 Folgering H.Central α-adrenegic effects on the control of ventilationin cat.Brain Res，1980，39：113～138
(1999-03-02 收稿), 百拇医药
单位：夏保芦 李琴 杨友华 武汉市职工医学院生理教研室 武汉430016 ；李宗元 同济医科大学基础医学院生理教研室
关键词：蓝斑；孤束核；利多卡因；育亨宾；呼吸；兔
郧阳医学院学报990204摘 要 目的：探讨蓝斑复合核在呼吸调节中的作用及机制。方法：本实验采用脑内核团微量注射的方法，实验在27只麻醉、制动、切断双侧颈迷走神经和人工通气的家兔上进行。结果：在家兔蓝斑复合核微量注入利多卡因20 μg/μl，呼吸频率和膈神经放电频率减慢，动脉血压无明显变化。于延髓孤束核区预注射α2-受体阻断剂育亨宾4 μg/μl，可明显拮抗利多卡因阻滞蓝斑复合核区的呼吸抑制效应。结论：蓝斑复合核参与呼吸调节，此作用可能部分通过延髓孤束核区的α2受体介导。
, 百拇医药 中国图书资料分类法分类号 R332.3
Effects of Lidocaine Blocking the Complex Nucleus
of Locus Ceruleus on Respriration in Rabbits
Xia Baolu,Li Qing,Yang Youhua,et al
(Teaching and Rasearch section of Biology,the Workers'Medical College of Wuhan City,Wuhan,430016)
Abstract Objective:To understand the role and mechanisms of the complex nucleus of locus cerulus(CNLC) in the regulation of respiration.Methods:Lutracranial microinjction was adopted in this experiment,which was performed with 27 rabbits.Results:The injection of α2-receptor repressor into bular nucleus of solitary tract obviously antagonized the depression of respiration resulting from the lidocaine blockage of CNLC.Conclution:CNLC plays a role in the respiratory regulation through the transmision of α2-receptors of the bulbar nucleus of solitary tract.
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Key words Locus Coeruleus;Solitary Nucleus;Lidocaine;Yohimbine;Respiration;Rabbits
蓝斑复合核(Lc-Sc)区是中枢去甲肾上腺素能神经元集中的核团， 其传出纤维广泛支配其它脑区。现已证明，Lc-Sc与疼痛、心血管活动、排尿、紧张状态、睡眠等多种生理功能有关[1]。也有一些资料提示Lc-Sc与呼吸调节有关[2，3]。但Lc-Sc通过何种途径参与呼吸调节以及Lc-Sc在呼吸调节中与延髓孤束核(NTS)之间的关系，国内外尚未见报导。 本实验采用脑内核团微量给药方法，进一步观察探讨Lc-Sc在呼吸调节中的作用以及Lc-Sc在呼吸调节中与延髓孤束核之间的关系。
1 材料与方法
实验用家兔27只，雌雄不拘，体重1.8～2.2kg。静脉注射乌拉坦(1g/kg)麻醉，气管插管，切断双侧颈迷走神经，静脉注射三碘季胺酚(4mg/kg)制动，用人工呼吸机维持通气，监测呼出气CO2浓度，使其保持在3.5%～4.7%。股动脉插管记录动脉血压，并经换能器输入记录仪。动物直肠温度保持在36.5℃～38.5℃。
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在颈部背侧分离一侧膈神经并减断，将其中枢端置入双极铂金引导电极上，用生理盐水纱布覆盖以防干燥，膈神经放电经前置放大器，显示在SBR-Ⅰ型双线示波器上，并输入SMP-Ⅰ型生物电脉冲分析仪进行积分处理(积分时间单位为0.2s)，由x-y函数记录仪画出放电频率直方图。
脑内核团微量给药分别使用外径为0.7mm不锈钢管作引导管和0.3 mm不锈钢管作注射导管，其注射导管的前端伸出引导管2 mm。用立体定位仪固定兔头，参照sawyer氏兔脑图谱及屠逸君[3]Lc-Sc定位参数，将引导管插入，以备注药。 延髓孤束核(NTS)参照姚泰[4]等对孤束核区的定位，平闩，中线旁开1.5 mm处双侧插入引导管抵脑表面，再将注射导管经引导管插入，其尖端伸出1.8 mm 到达注射部位。各种药物均用微量注射器经注射导管恒速注入，1 min注毕。实验所用药物均用生理盐水配制，所用药品为利多卡因(Lidocaine)20 μg/μl，pH=7；育亨宾(Yohimbine)4 μg/μl，pH=6.5；生理盐水(NS)1 μl，pH=7。实验结束后于同一导管内注入微量依文式兰，经组织学切片核定注药部位。
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实验程序与数据处理：⑴Lc-Sc注药组：待膈神经放电及动脉血压稳定后，每隔5 min记录上述指标一次，共三次。然后在Lc-Sc区注射Lidocaine，连续观察记录5 min膈神经放电及血压的变化，以后每膈5 min记录一次，直到恢复或接近恢复给药前对照水平。⑵NTS+Lc-Sc注药组：延髓孤束核预注射育亨宾5 min后，再在Lc-Sc区注射Lidocaine，然后同法观察。实验数据与注药前或对照组比较，用(
±S)%表示，并经t检验，以P<0.05作为差异显著性标准。2 结果
2.1 生理盐水对照组
9只家兔双侧Lc-Sc区注入NS 1 μl， 注后连续观察30 min，呼吸频率，膈神经放电频率和血压均无明显变化(P>0.05)。
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2.2 Lc-Sc区注射Lidocaine对呼吸和血压的影响
9只家兔于双侧Lc-Sc区各注射Lidocaine 20 μg/μl，注射后2 min呼吸频率开始减慢，15min降低至最低值(-15.08±7.69)%，30 min后逐渐恢复到注药前水平。给药后5 min内的变化与给药前水平相比差异有显著性意义(P<0.05)，见附表。
上述9只兔在Lc-Sc区注入Lidocaine除呼吸频率明显减慢外， 还引起膈神经放电频率明显下降，给药后2 min膈神经放电频率开始下降，10 min降低达峰值(-18.59±7.65)%，30 min部分恢复。给药后20 min内的变化与给药前水平相比，差异有显著性意义(P<0.05)，见附表。Lc-Sc注入Lidocaine对动脉血压无明显影响(P>0.05)。
附表 Lc-Sc区注射利多卡因对呼吸的影响(
±) 指 标, http://www.100md.com
n
实 验 时 间(min)
2
5
10
15
20
30
呼吸频率
9
-13.11±5.30*
-13.95±6.17*
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-14.41±7.75
-15.08±7.69
-14.59±7.79
-11.81±8.09
膈神经放电频率
9
-10.80±3.57*
-13.57±4.17*
-18.59±7.65*
-12.00±6.11
-8.14±2.58*
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-10.17±5.05
与注射利多卡因前比较* P<0.05
此外，在7只家兔上以同样剂量的Lidocaine注入Lc-Sc邻近部位(中央灰质或三叉神经中脑核)，观察30 min，呼吸、血压均未见明显变化(P>0.05)。
2.3 NTS区预注射育亨宾对Lc-Sc区注射Lidocaine 所致呼吸效应的影响
6只家兔于NTS区微量注入α2-受体阻断剂育亨宾(4 μg/μl)对呼吸无明显影响(P>0.05)。另5只兔在NTS区预先注入α2-受体阻断剂育亨宾(4 μg/μl)观察5 min后再向Lc-Sc区注入Lidocaine(20 μg/μl)，可观察到Lidocaine在Lc-Sc区抑制呼吸频率和膈神经放电频率的效应明显逆转。呼吸频率降低的峰值由单纯Lc-Sc区注Lidocaine组的(-15.08±7.69)%翻转至(11.39±4.68)%，两组相比差异有显著性意义(P<0.05)，见附图。膈神经放电频率降低的峰值由单纯Lc-Sc区注Lidocaine组的(-18.59±7.65)%翻转至(11.09±4.28)%，两组相比差异有显著性意义(P<0.05)，见附图。
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附图 NTS区预注射育亨宾翻转Lc-Sc区注射利多卡因所致呼吸抑制效应
3 讨论
Lc-Sc区注射利多卡因后，呼吸频率明显减慢和膈神经放电频率减慢，而注射生理盐水(pH、容积，与利多卡因相同)，则对呼吸、血压无明显影响，表明这一效应并非注射的机械效应和注射药液pH等因素的非特异性作用，而是Lidoc aine阻滞Lc-Sc区后的特异性作用。为了排除Lidocaine在Lc-Sc区的呼吸抑制效应是由于药物从Lc-Sc扩散到周围脑区所致，我们进行了区域对照实验，即将相同剂量Lidocaine注入Lc-Sc区的邻近部位，对呼吸、血压无明显影响， 说明利多卡因阻滞Lc-Sc区所引起的呼吸抑制效应有部位的特异性，并提示Lc-Sc区对膈神经放电活动具有紧张性影响，在呼吸调节中起着重要作用。
Lc-Sc区注入利多卡因对动脉血压无明显影响，提示Lc-Sc区对血压应水平的紧张性维持作用不大。本实验结果与杜焕基等[5]损毁Lc-Sc区血压水平没有明显变化相一致。
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Lc-Sc是脑内去甲肾上腺素神经元集中的核团之一。文献报导[6～8]Lc-Sc有纤维投射到NTS和臂旁内侧核等与呼吸调节有关的结构。因此，我们进一步观察肾上腺素能受体阻断剂注入NTS区对利多卡因阻滞Lc-Sc区呼吸效应的影响，以分析Lc-Sc区影响呼吸的传出通路及其递质机制。本实验观察了NTS区预注射a2-受体阻断剂育亨宾后，可明显拮抗乃至翻转Lc-Sc区注射利多卡因所致的呼吸抑制效应。结果提示，Lc-Sc区参与呼吸调节，其机制可能部分是通过延髓孤束核中的呼吸神经元的活动而实现，并由NTS区α2受体介导。
作者简介：夏保芦，女，1955年生，副教授
参考文献
1 顾蕴辉.蓝斑的生理.生理科学进展，1985，16(3)：273
2 Bertrand F，Hugelin A.Respiratory synchronizing function of nucleus parabrachialis medialis pneumotaxic mechanisms.J Neuropysiol，1971，34：187～207
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3 屠逸君，钱梓文，萧俊.家兔蓝斑复合核区微量注射去甲肾上腺素激动剂和拮抗剂对呼吸和血压的影响.生理学报，1984，36(3)：239～246
4 姚泰，林瑞锦，徐宁善等.用微电泳方法给予吗啡对家兔延髓孤束核区呼吸性单位活动的影响.生理学报，1980，32：117～122
5 杜焕基，赵燕芳.猫中缝大核与蓝斑复合核区：两个不同的调制血管反射活动的结构.生理学报，1981，33(4)：319～327
6 Mueller，R.A.The neuropharmacology of respiratory control.Neuropharmacol Rev，1982，34(3)：267～270
7 Foote,L.S.Nucleus locus coeruleus:New evedence of anatomical and physiological specificity.Physiol Rev，1983，63(3)：844～899
8 Folgering H.Central α-adrenegic effects on the control of ventilationin cat.Brain Res，1980，39：113～138
(1999-03-02 收稿), 百拇医药