Solunumun düzenlenmesinde merkezi aminerjik nöronların rolü

Abstract

- 48 - ÖZET Çalışmamızda normoksi ve hipoksik (%12 02-/&8Ş E^) şart larda solunumun santral düzenlenmesinde katekolaminerjik mekanizmaların rolü incelendi. Bu amaçla, pentothal sodium anestezisi altındaki, in- takt ve periferik kimoreseptörleri denerve tavşanlarda hava ve hipoksik karışım solunumu sırasında, Ve. Vj ve f (dak ) parametrelerindeki değişiklikler saptandı. Periferik kimodenervasyonu takiben, B-blokajı, oC bloka jı ve ö(+B blokajı yapılan hayvanların normoksi ve hipoksi koşullarındaki solunum parametrelerindeki değişiklikler sap tandıktan sonra, hayvanlara katekolamin prokorsörü L-Dopa i.v verilerek, normoksik ve hipoksik koşullarda solunum pa rametreleri tayin edildi. Anestezi altındaki intakt hayvanlarda %12 O2 - %88 N2 solunumu sırasında Vg, Vq, ve f (dak`` ) anlamlı olarak arttı. Periferik kimodenervasy ondan sonra, normokside intakt hay vanlara göre Ve ve ^t devamlı azalırken, f (dak )'da anlam lı artış saptandı. Denervasyondan sonra uygulanan hipokside Ve, Vfp azalması ve f (dak` )*daki artış daha da belirgindi. Anestezi altındaki kimodenerve tavşanlarda B-adrenerjik reseptör blokajı hem hava, hem %12 O2 solunumu sırasında, is tatistiksel açıdan anlamlı olmamakla birlikte Ve ve Vj'nin azalması ve f (dak^'in hafif olarak artışı ile sonuçlandı. Bu bulgumuz, B-blokerlerin hipoksi koşuluna benzer bir etki yarattığını göstermiştir. B-blokerden sonra uygulanan L-Dopa- 49 - normokside Vjj ve V^ azalmasını daha da arttırırken, f (dak )'daki artışı anlamlı düzeye yükseltti. B-blokerden sonra uygulanan L-Dopa hipoksi koşulunda Ve ve Vrj azalması ve f (dak~x)de artışla sonuçlandı. o(-bloker uygulaması ise, normoksik koşulda tüm solu num parametrelerini depress e etmekte, o(-bloker hipoksi uy gulanmasında hipokside görülen karakteristik patern olan `hipoksik taşipnö` devam etmektedir. d. ve B blokerlerin birlikte uygulanmasıyla ortaya çı kan solunum depresyonu i.v L-Dopa verilmesi sonucu ortadan kalkmakta ve hipoksi koşulunda L-Dopa uygulamasında anlam lı düzeyde f (dak ) artışı saptanmaktadır. Bulgularımıza göre %12 O2 + %88 N2 karışımı solutulma- sı intakt hayvanlarda tüm solunum parametrelerini yükselte rek, solunumu stimüle etmektedir. Periferik kimodenervasyonu takiben normokside Yjj, vVp azalması ve f (dak ) artışı saptanarak, periferik kimore- septör aktivitesi ortadan kaldırıldığı zaman, soluk hacmi ile ilgili santral yapılar depresyona uğramakta ve bu dep resyon hipoksi ile daha da şiddetlenmektedir. Periferik kimodenerve hayvanlarda gerek o(., gerek B- adrenerjik reseptör blokajlarının solunum depresyonu yarat ması, solunumun santral düzenlenmesinde katekolaminlerin o< ve ^-reseptörler üzerinden eksitatör bir etkiye sahip ol duklarını düşündürmüştür. Katekolamin prokürsörü L-Dopa bu depresyonu özellikle soluk frekansı üzerinden eksitatör etkiyle hafifletmekte ve intakt organizmadaki paterne benzer bir solunum paterni yaratmaktadır. Bu sonuç, solunumun santral düzenlenmesinde Dopamin'in katekolamin sentezinde bir ara madde olarak ya da özgün bir etkiyle uyarıcı rol oynadığı şeklinde yorumla nabilir.- 50 - 0<-reseptör blokajının, hipoksik taşipnöyü etkilemedi ği göz önüne alınarak, hipoksik taşipnö oluşum mekanizma sının o(-reseptörleri içermediğini düşündürmektedir.

- 51 - SUMMARY In this study the role of catecholaminergic mechanisms in the central regulation of respiration under normoxic and hypoxic conditions was investigated (12% O2 + 88% N2). For this purpose, alterations in Vg, Vrp and f (min~l) parameters were determined during respiration of air and hypoxic mixture in intact and peripheral chemoreceptors de- nervated rabbits under pentothal sodium anaesthesia. In the denervated animals the alterations of the res piratory parameters under normoxic and hypoxic conditions were determined after B-blockade, Of -blockade and GC+B bloc kade were performed and i.v, L-Dopa injection. In the intact animals under anaesthesia, Vg, Vrp and f (min~l) were significantly increased during respiration of 12% O2 + 88% N2« While Vg and Vrp were signigicantly decreased in normoxic condition compared to intact animals following peripheral chemodenervation, a significant in crease was detected in f (min~l). Under hypoxic conditions which was applied after denervation, the decrease in Vg and Vrp and the increase in f (min~l) were even more prominent. B-adrenergic receptor blockade in chemodenervated rabbits under anaesthesia during both air and 12% O2 respi ration, resulted in a decrease in Vg and V^ and a slight- 52 - increase in f (min-1). This finding showed that B-blockers seem to create an effect similar to that under hypoxic con ditions. While L-Dopa which was applied after B-biocker in jection Vg and Vrp decrease became prominent under normoxic conditions, it also raised the increase in f (min~l) to a significant level. L-Dopa which was applied following ^-blocker resulted in a decrease in Vg and V<r and an increase in f (min--*-) un der hypoxic conditions. Application of (^-blocker, however depressed all res piratory parameters under normoxic conditions, and `hypoxic tachypnea` which is the characteristic pattern seen in hy poxia continued by the application of c^-blocker and hypoxia. The respiration depression which results from the app lication of o( and B-blockers in combination is eliminated supsequent to the i.v administration of L-Dopa, with a sig nificant level of increase in f (min~l) being detected in the application of L-Dopa under hypoxic conditions. According to our findings, the inspiration of a mix ture of 12% O2 + 88% N2 raises all respiratory parameters in intact animals, thus stimulating respiration following peripheral chemodenervation a decreased V`e and V^ and an increased f (min~l) are detected under normoxic conditions and when the activity of peripheral chemoreceptor is eli minated, central structures related with respiratory volume are subject to depression, which seems to be more aggravated with hypoxia. The fact that both 0( and JB-adrenergic receptor bloc kades induce respiratory depression in peripherally chemo- denervated animals suggests that in the central regulation, catecholamines have an excitatory effect on o(and B recep tors.- 53 - L-Dopa, a catecholamine precursor, subsides this depression by an excitatory effect particularly through inspiratory frequency, thus creating a respiratory pattern similar to that in the intact organism. This result may be interpreted to say that dopamine plays a stimulatory role as an inter mediary substance or specifically in catecholamine synthesis in the central regulation of respiration. Taking into consideration that oi-receptor blockade does not effect hypoxic tachypnea, it is suggested that the mec hanism by which hypoxic tachypnea is produced does not in clude c/-receptors.