低O_2および高CO_2環境下における筋求心性刺激による呼吸抑制機序の解明

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07457017
• Research Institution: Research Institute of Environmental Medicine, Nagoya University
• Principal Investigator: 小崎 康子 名古屋大学, 環境医学研究所, 助手 (20126882)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 熊澤 孝朗 名古屋大学, 名誉教授 (20022775) ; 笠井 聖仙 名古屋大学, 環境医学研究所, 助手 (30202005) ; 水村 和枝 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (00109349)
• Keywords: 呼吸 / 反射性呼吸抑制 / 侵害性入力 / 低酸素 / 高炭酸ガス / β-エンドルフィン / モルヒネ

Research Abstract

侵害的なガス環境(低O_2、高CO_2)要素と、侵害受容器であるポリモーダル受容器入力による反射性の呼吸系ネガティブフィードバックの相互作用について検討した。呼吸系に最も直接的に作用するO_2、CO_2濃度を各々高低2つのレベルに変化させたガス環境(血液ガス連続モニタリングシステムにより動脈血ガス分圧をモニター)下で、麻酔下、人工呼吸下のネコを用いて実験を行った。横隔神経放電記録から呼吸出力を算出し、CO_2レスポンスカーブの変曲点から個体毎に基準呼吸出力を便宜的に決めた。この基準呼吸出力の約2倍の呼吸出力を生じる高CO_2(呼気CO_2:6.0±0.3%,n=10)、低O_2(呼気02:10.0±0.4%,n=4)においては、筋細径神経求心性刺激により誘導される反射性の呼吸抑制が基準呼吸出力時(各々呼気CO_2:4.3±0.2%;呼気O_2:20.5±0.3%)と比べ大きく減弱された。ガス環境による呼吸促進成分により、反射性の抑制効果が相殺されたものと推測される。この反射性呼吸抑制には内因性オピオイドが関与すると考えられてきたので、呼吸調節に係わると考えられる脳幹尾側領域の潅流液中のβ-エンドルフィンをエンザイムイムノアッセイ法により測定したところ、極めて侵害的なガス環境、8%O_2吸入(n=5)あるいは6%CO_2(n=5)吸入によっても酸素添加空気吸入と比べてその免疫活性に有意な変化はみられず、ガス環境による内因性オピオイド量の変化は認められなかった。モルヒネの静脈内投与による呼吸抑制作用は高CO_2(呼気CO_2:6.0±0.4%,n=6)による高呼吸出力状態においては基準呼吸出力時(呼気CO_2:4.7±0.4%,n=6)と比べ、より小さかった。ガス環境による呼吸促進成分により、モルヒネによる呼吸抑制効果が相殺されたものと推測される。異常ガス環境はオピオイド放出量に変化を与えず、その作用の程度に影響を与えたものと考えられる。

Research Products

• [Publications] 只木英子: "筋細胞神経求心性刺激による反射性呼吸抑制と呼吸出力レベルの関係" 名古屋大学環境医学研究所年報. 47. 90-92 (1996)
• [Publications] 小崎康子: "血液ガス連続モニタリングシステムによるネコ動脈血のpH及び血液ガス分析" 名古屋大学環境医学研究所年報. 48. 15-17 (1997)
• [Publications] 小崎康子: "人工呼吸換気変化時における血液ガス及び呼吸終末ガス分圧の動的変化と呼吸出力の関係" 名古屋大学環境医学研究所年報. 48. 18-19 (1997)
• [Publications] 小崎康子: "ネコにおける動脈血と呼気終末ガス分圧の関係と呼吸出力への影響" 名古屋大学環境医学研究所年報. 48. 20-21 (1997)