大鼠延髓尾端加压区
对外周血管紧张的影响

王 晶 林默君 贾秉均

摘 要  本文以血管的灌流压变化反映血管紧张性, 观察L-谷氨酸(L-glu)及肾上腺素能受体阻断剂微量注射于大鼠延髓腹面心血管活动调控区对骨骼肌血管和肾血管紧张的影响。 实验观察到, L-glu兴奋延髓尾端加压区(CPA)在动脉血压上升的同时, 双后肢骨骼肌灌流压上升37.59%(P<0.01), 左肾灌流压上升17.04%(P<0.01)。 如预先在延髓腹面加压区(VSMp)注入普萘洛尔或酚妥拉明, 均能明显减小L-glu兴奋CPA时的灌流压和肾灌流压升高效应。 提示CPA对外周血管紧张性的影响主要是通过VSMp的加压神经元实现的, 很可能为α-或β-肾上腺素能受体所介导。
关键词: 延髓尾端加压区; 血管阻抗; 普萘洛尔; 酚妥拉明
学科分类号: Q463

ROLE OF CAUDAL PRESSOR AREA OF MEDULLA
OBLONGATA IN VASOMOTOR TONE OF
PERIPHERAL VESSELS

WANG JING, LIN MO-JUN, JIA BING-JUN
(Department of Physiology, Fujian Medical University, Fuzhou 350004)

ABSTRACT:To study the role of the caudal pressor area (CPA) on the ventral surface of medulla oblongata in vasotonia of the skeletal muscles and kidneys, perfusion pressures of vessels in skeletal muscles and kidneys were recorded to observe effects of microinjection of L-glutamate (L-glu) into CPA. The results are as follows. L-glu induced a significant increase of artery pressure (AP), perfusion pressure of muscles (PPm) and perfusion pressure of kidney (PPk), which was markedly attenuated by prior injection of phentolamine or propranolol to the bilateral pressor area. These results indicate that the vascular roles of CPA were mainly mediated via α- and/or β-receptors.
Key words: caudal pressor area; vasomotor tone; phentolamine; propranolol

  1986年Feldberg[1]等首先报道, 神经元兴奋剂局部作用于猫斜方体下缘降压区之尾侧可引起升压反应。 两年后, Gordon[2]等也证实了在大鼠延髓尾端存在一调节心血管活动升压区, L-glu兴奋该区引起心率加快, 动脉血压上升, 甘氨酸或γ-氨基丁酸注入该区引起血压下降, 但有关它对外周血管紧张影响的报道还不很多。 本实验旨在观察大鼠延髓尾端加压区(caudal pressor area, CPA)兴奋时, 对后肢骨骼肌血管和肾血管灌流压的影响, 以反映其对血管紧张性的效应, 并对该机制的产生原因进行初步的探讨。
  实验动物  SD大鼠, 雄性, 32只, 300~350 g, 由上海西普尔必凯实验动物有限公司提供。 氨基甲酸乙酯(1 g/kg)腹腔麻醉, 背位固定于江湾1C型立体定向仪(上海川沙花木农机制造厂)。 气管插管, 自主呼吸, 肛温保持在36~38℃。
  按Biscoe[3]等方法暴露颅底, 并按文献[4]定位延髓尾端加压区。 脑内微量注射采用内径0.5~0.6 mm的钢管, 夹持于定向仪固定架, 按文献[4]标定的部位垂直固定在延髓腹侧表面作为引导管, 另用外径为0.5 mm的金属套管连接微量注射器, 另一端通过引导管插入延髓表面预定部位。 每部位每次注射0.1 μl, 10 s内匀速注完。
  器官灌流  通过调节驱动蠕动泵(ICV-650型, 日本Nakamura Medical Industry Co. Ltd, Hongo Tokyo)的脉冲数对器官血管进行恒压灌流, 在灌流泵与动脉间串接压力换能器(YH-4型, 北京航天工程开发公司)监测灌流压的变化以反映被灌流血管的紧张性。 按文献[5]进行双后肢骨骼肌血管自身血液灌流, 灌流压(perfusion pressure of muscles, PPm)与动脉血压同步记录(LMS-2A, 成都仪器厂)。 按文献[4]进行左肾动脉灌流,肾灌流压(perfusion pressure of kidney, PPk)也与动脉血压同步记录。 灌流液采用37℃ 95% O2-5% CO2饱和后的Krebs-Henseleit液。
  试剂  用人工脑脊液(aCSF)配制L-谷氨酸(350 mmol/L, 上海化学试剂采购站分装); 普萘洛尔(prop., 100 mmol/L, 北京制药厂); 酚妥拉明(phen., 0.355 mmol/L Sigma公司)。 实验数据取Image1.gif (924 bytes), 以稳态时的AP、 PPm、 PPk为基础值, 并在药物作用前后做配对t检验, 以P<0.05作为差异显著性标准。 PPm、 PPk变化率进行曲线拟合处理。
  实验结果如下:

1. CPA对双后肢骨骼肌灌流压(PPm)的影响

  在大鼠CPA双侧注入L-glu 3.5×10-4 mmol, PPm上升, 其上升值与L-glu作用时程呈对数关系(y=19.17±46.32lgx, 图1)。 PPm最大上升反应在给药后2.5 min时(37.59%), 与以人工脑脊液取代L-glu的基础反应值比较, P<0.01(表1)。

t468-1.gif (4350 bytes)

图 1  CPA注射L-glu对双PPm和PPk的影响
Fig.1 Effects of L-glu injected into CPA on PPm and PPk
*P<0.05 and **P<0.01 vs aCSF and CPA.

1 L-glu兴奋CPA对PPm和PPk的影响
Table 1 Effect of L-glu stimulation of CPA on PPm and PPk (n=12)

 

 

After aCSF or L-glu for stimulation

  0.5

  1

  1.5

  2

 2.5 (min)

PPm/kPa

 

 

 

 

 

aCSF CPA

8.01±1.23

7.98±1.26

 7.96±1.32

 7.99±1.27

 7.97±1.26

L-glu CPA

8.51±1.25* *

9.31±1.34* *

10.11±1.44* *

10.77±1. 50* *

10.98±1.57* *

PPk/kPa

 

 

 

 

 

aCSF CPA

7.12±0.34

7.11±0.30

 7.10±0.31

 7.08±0.29

 7.09±0.31

L-glu CPA

7.34±0.36* *

7.57±0.32* *

 7.82±0.33* *

 7.99±0.30* *

 8.31±0.32* *

 

* * P<0.01 vs aCSF and CPA.

2. CPA对肾灌流压的影响

  L-glu 3.5×10-4mmol注入双侧CPA, PPk升高, 其上升值与L-glu作用时程呈指数性正相关(y=28.04e0.737x, 图1), 最大上升百分数在L-glu作用于CPA的第2.5 min(17.04%), 与人工脑脊液取代L-glu的作用相比较, P<0.01 (表1)。

3. 延髓腹面升压区(pressor area of ventral surface of medulla oblongata, VSMp)预先注入普萘洛尔或酚妥拉明对CPA增强PPm效应的影响

   L-glu兴奋CPA引起的PPm升高效应为对照, 在双侧VSMp预先注入肾上腺素β-受体阻断剂普萘洛尔(10-4mmol)或α-受体阻断剂酚妥拉明(3.55×10-8 mmol)后3~8 min, 重复L-glu兴奋CPA, PPm升高效应被衰减(表2)。

4. VSMp预先注入普萘洛尔或酚妥拉明对L-glu兴奋CPA增强PPk效应的影响

  L-glu兴奋CPA引起的PPk升高效应为对照, 在双侧VSMp预先注入普萘洛尔或酚妥拉明后重复L-glu兴奋CPA, PPk升高效应被衰减(表2)。

2 VSMp注入酚妥拉明或普萘洛尔对CPA增强PPm、PPk效应的影响
Table 2 Effect of phentolamine and propranolol injected into VSMp on PPm and PPk responses of CPA (n=20)

 

  Group

PPm/kPa

PPk/kPa

Baseline

Max. change

%

Baseline

Max. change

%

aCSF(VSMp)+L-glu(CPA)

7.54±1.27

10.29±1.43

36.47

7.47±0.28

8.59±0.31

14.99

Phen.(VSMp)+L-glu(CPA)

7.67±1.36

8.32±1.52

 8.47**

7.31±0.35

7.64±0.33

 4.51**

aCSF(VSMp)+L-glu(CPA)

7.24±1.24

9.32±1.56

28.73

7.16±0.48

8.25±0.56

15.22

Prop.(VSMp)+Lglu(CPA)

7.18±1.32

8.09±1.44

12.67**

7.25±0.33

7.67±0.30

 5.79**

 

* * P0.01 vs aCSF (VSMp)+L-glu (CPA)
  关于大鼠延髓尾端升压区对心血管功能的调控作用, 近年来略有报道1,2,6,7 王等1997年的工作表明, 尾端升压区兴奋可使血压升高、 心率加快。 此外, 该区对维持动脉血压的基础水平也起一定的作用, 在双侧损毁CPA, AP可降至基础值的51.77 4, 表明CPA对正常血管张力呈紧张性支配。 Possas7也观察到类似现象。 本文在此基础上进一步探讨了CPA兴奋时对外周血管紧张性的影响。 结果提示, CPA兴奋时, 双后肢骨骼肌灌流压和肾灌流压升高, 说明CPA亦参与调节外周血管的紧张, 有作者认为, 该区的兴奋效应主要是通过延髓腹面头端的加压区(VSMp)的作用8 本文观察到, 无论是肾上腺素α-受体抑或β-受体阻断剂均能衰减CPA调控血管紧张的作用, 但衰减后的PPm PPk上升率与原始基础值比较, 仍具有统计学意义(P<0.05) 因此CPA心血管效应除通过头端的升压区介导外, 可能还存在直接下行交感通路, 其确切机制尚待进一步研究。

作者单位:福建医科大学生理学教研室, 福州 350004

参考文献

 [1] Feldberg W, Guertzenstein PG. Blood pressure effects of leptazol applied to the ventral surface of brainstem of cats. J Physiol (Lond), 1986, 372: 445~456.
 [2] Gordon FJ. Aortic baroreceptor reflexes are mediated by NMDA receptor in cardiac ventrolateral medulla. Am J Physiol, 1987, 252: R628~R638.
 [3] Biscoe JJ, Sampason SR. Field potentials evoked in the cat by stimulation of the carotid sinus, glossopharyngeal, aortic and superior laryngeal nerves. J Physiol, 1970, 209: 341~358.
 [4] Wang J (王 晶), Lin MJ (林默君), Jia BJ (贾秉钧) et al. Effects of stimulating caudal pressor area on ventral surface of medulla oblongata on the vasotonicity of renal vessels and heat rate in rats. J Fujian Med Univ (福建医科大学学报), 1997, 31: 266~270 (in Chinese with English abstract).
 [5] Brody MJ. A method for the study of peripheral response in the rat. Exp Biol Med, 1963, 2: 645~647.
 [6] Frank JG, Louise AM. Presser responses evoked by microinjection of L-glutamate into the caudal ventrolateral medulla of the rat. Brain Res, 1988, 457: 251~258.
 [7] Possa OS, Campos RR, Cravo SL, et al. A fall in arterial blood pressure produced by inhibition of the caudal most ventrolateral medulla: the caudal pressor area. J Auton Nerv Syst, 1994, 49: 235~245.
 [8] 顾蕴辉. 脑干升压和降压区调节血压的中枢机制及其与延髓头端腹外侧区的机能联系. Prog Physiol Sci (生理科学进展), 1994, 25: 205~211.

1998-09-04收稿  1998-12-14修回