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上気道反射には咳嗽反射、無呼吸反射、喉頭閉鎖反射などの気道防御反射と、それに相反する気道開存反射がある。後者はnegative pressure airway reflex(NPAR)とも呼ばれ、吸息時の気道内陰圧に同期して上気道拡大作用筋が活動することで上気道の開通性保持に重要な役割を果たす。
本研究は、NPARの末梢受容器の局在を機能的に明らかにするため、咽頭粘膜に表面麻酔を行った場合の、NPAR発現状態をオトガイ舌筋(GG)活動から検討した。方法は、チオペンタール静脈麻酔下家兎の気管切開孔から肺側と咽頭側に2本の気管内チューブを挿入し、肺側チューブは麻酔器に接続して自発呼吸下で麻酔を維持した。一方、咽頭側チューブ先端には圧センサーを設置し、吸引器に接続することにより、咽頭腔のみに陰圧を負荷できる上気道分離モデルを作製した。咽頭腔に-10cmH_2Oの陰圧を負荷し、この時のGGの筋活動の変化を測定した(対照群)。その後、1%リドカインで咽頭粘膜を表面麻酔し、その直後に同様の陰圧操作を行ってGGの筋活動の変化を測定した(表面麻酔群)。両群の筋電図において陰圧負荷時の整流波形積分値を求め、比較した結果、対照群では、陰圧負荷に同期したGGの筋放電の増加がみられたが、表面麻酔群では、GGの反射的な筋活動が顕著に抑制された。これらの結果より、GGの筋活動の増加は咽頭腔粘膜に存在するmechanoreceptorを介する反射的活動で、リドカインの奏効範囲から予測して、NPARの末梢受容器は咽頭粘膜に存在するものと考えられた。
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