低酸素による呼吸抑制の中枢機序に関する基礎的研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01570039
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 福田 康一郎 千葉大学, 医学部, 助教授 (10009649)
• キーワード: 低酸素 / 呼吸調節 / 呼吸抑制 / 末梢化学受容器 / 炭酸ガス / 心拍出量 / 交感神経活動 / ラット

研究概要

急性の低O_2ガス吸入時の呼吸・循環パラメ-タ-および自律神経活動を麻酔ラットを用いて調べ、以下の知見を得た。
1.低O_2ガス吸入時の呼吸パタ-ンと末梢化学受容器活動
ハロタン麻酔ラットでは終末呼気Po_2(P_<ET>O_2)が50〜60mmHgまでは呼吸が促進するが、それ以下のP_<ET>O_2で呼吸が抑制される。この抑制は主に呼息時間延長による呼吸数減少によって生じる。一回換気量は増加したままである。呼吸抑制がみられる状態でも末梢化学受容器からの求心性活動は著しく増加している。末梢化学受容器求心路を切断するとP_<ET>O_2 100mmHgでも呼吸抑制がみられる。この際一回換気量、呼吸数とも減少する。以上の結果から、低O_2による呼吸抑制は空気呼吸時にも軽度に存在しており、また呼息時間調節回路が低O_2によって障害されやすいことが判明した。末梢化学受容器からの求心性活動はこれに拮抗するが、低O_2の程度が著しいと中枢性の抑制がこれを上まわり、換気が抑制される。
2.低O_2による呼吸抑制に影響する因子
上記の呼吸抑制は終末呼気Pco_2を一定に保った際の結果である。P_<ET>CO_2を維持せず呼吸刺激によってCO_2が洗い出されるままにすると、より高いPo_2で呼吸抑制がみられる。Pco_2を高い値に維持すると呼吸抑制は軽減される。従ってCO_2はある程度呼吸抑制に拮抗する。強い低O_2では血圧が低下する。この血圧低下を昇圧剤投与によって防止すると呼吸抑制が軽減される。低O_2耐性を増すとされている女性ホルモン・プロゲステロンを投与しておくと低O_2による呼吸抑制は軽減される。
3.次年度計画
低O_2時には血圧が低下し呼吸抑制を促進するので、低O_2時の循環動態と交感神経活動さらにO_2消費量、CO_2排出量を調べる必要がある。

研究成果

• [文献書誌] Fukuda,Y.,Sato,A.,Suzuki,A.and Trzebski,A.: "Autonomic nerve and cardiovascular responses to changing blood oxygen and carbon dioxide levels in the rat" J.Auton.Nerv.Sys. 28. 61-74 (1989)
• [文献書誌] Kimura,H.,Mikami,M.,Kuriyama,T.and Fukuda,Y.: "Effect of a synthetic progestin on ventilatory response to hypoxia in anesthetized rats" J.Appl.Physiol.67. 1754-1758 (1989)
• [文献書誌] Maruyama,R.,Yoshida,A.and Fukuda,Y.: "Differential sensitivity to hypoxic inhibition of respiratory processes in the anesthetized rat" Jpn.J.Physiol.39. (1989)
• [文献書誌] 丸山良子,福田康一郎: "低酸素による呼吸抑制" 呼吸と循環. 37. 812-818 (1989)
• [文献書誌] 丸山良子,福田康一郎: "Annual Review呼吸器1990(太田,諏訪,堀江,吉村編集)分担:換気の低酸素性抑制" 中外医学社, 272 (1990)