The effect of intracerebroventricular gaba on the hypoxic ventilatory response in anesthetized rabbitsNermin KARATURAN YELMEN1İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, Cerrahpaşa, İstanbul
Acute hypoxia produces an increase in ventilation; however, acute sustained hypoxia causes an early increase followed by a decrease in ventilation , called ‘roll off’. The underlying mechanism of this biphasic response is unclear. Hypoxia causes changes in brain g-aminobutyric acid (GABA) content depending on its severity and duration. Therefore GABA may play an important role in the decrease in ventilation observed in acute sustained hypoxia. In this study we investigated the effects of GABA on the respiratory response during acute hypoxia and the acute hypoxic respiratory depression observed after peripheral chemoreceptor denervation. We used rabbits anesthesized with Na-pentobarbital (25 mg/ kg) intravenously . Intracerebroventricular (ICV) GABA (12 µmol) was given to the test animals by a catheter introduced into the left cerebral ventricle using the stereotaxic method.Integrated phrenic nerve activities(IPA), respiratory frequencies (f ), tidal volumes (VT), ventilation minute volumes(VE) and systemic arterial blood pressures (BP) of the test animals were recorded while they respired room air and hypoxic gas mixture (8% O2, 92% N2) for 3 minutes. ICV GABA caused a decrease in VT (p<0.01, p<0.05), BP (p<0.01,p<0.01) and IPA (p< 0.01,p<0.05)in animals with intact or denervated arterial chemoreceptors during normoxic gas respiration. While it caused a decrease in f in animals with intact arterial chemoreceptors, no significant change in f was observed in those with denervated arterial chemoreceptors. ICV GABA administration with hypoxic gas mixture inhalation resulted in an increase in integrated phrenic nerve activity and respiratory parameters in animals with intact or denervared arterial chemoreceptors. These findings suggest that ICV GABA increases respiratory ventilation in animals with denervated or intact arterial chemoreceptors in hypoxic conditions while it induces respiratory depression in normoxic levels. Thus, GABA may be responsible for the increased ventilation under hypoxemic conditions through a nonspesific excitator effect but not for acute hypoxic ventilatory depression Keywords: GABA, hypoxia, control of breathing
Anestezi verilmiş tavşanlara intraserebroventriküler gaba verilmesinin hipoksik solunum cevabına etkisiNermin KARATURAN YELMEN1İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, Cerrahpaşa, İstanbul
Akut devamlı hipokside ventilasyon önce artar ve sonra azalır. Ventilasyondaki bu azalma "roll off" olarak adlandırılır. Akut devamlı hipokside gözlenen bu bifazik solunumsal cevabın oluşumundan sorumlu mekanizmalar henüz açıklanamamıştır. Hipoksi şiddet ve süresine bağlı olarak beyin g-amino butirikasid (GABA) içeriğinde değişikliklere neden olur. Bu özelliği nedeniyle GABA, akut devamlı ve akut hipokside gözlenen solunumsal cevaplarda önemli bir rol oynayabilir. Bu nedenle çalışmamızda, akut hipokside solunumsal cevap üzerine GABA'nın etkisini ve periferik kemoreseptörlerin denervasyonundan sonra gözlenen akut hipoksik solunum depresyonu üzerine GABA'nın etkisini araştırdık. Bu şekilde GABA'nın akut devamlı hipokside gözlenen bifazik solunumsal cevabın hangi fazında etkili olduğunu göstermek istedik. Deneylerimizde Na-pentobarbital ile (25 mg/kg iv) anesteziye edilen tavşanlar kullanıldı. Deney hayvanlarına, stereotaksik yöntemle sol lateral serebral ventriküle yerleştirilen bir kanül aracılığıyla intraserebroventriküler (ICV) olarak g-amino butyric acid (12 µmol) verildi. Bütün deney hayvanlarında hava ve 3 dakikalık hipoksik gaz karışımı (% 8 O2-% 92 N2) solunması sırasında integre frenik sinir aktivitesi (IPA), solunum frekansı ( f), soluk hacmi (VT), solunum dakika hacmi (VE) ve sistemik arter basıncı (BP) kaydedildi ve ortalama sistemik arteryel basınç (OAB) hesaplandı. Normoksik gaz karışımı solunması sırasında, arteryel kemoreseptörleri intakt ve denerve hayvanlara ICV GABA verilmesi, VT (P<0.01, P<0.05), VE (P<0.01, P<0.05), BP (P<0.01, p<0.01) ve IPA (P<0.01, P<0.05) azalmalara neden olurken ICV GABA verilmesi arteryel kemoreseptörleri intakt hayvanlarda f (P<0.05) azaltırken, kemodenerve grupta f 'da , anlamlı bir değişim oluşturmadı. Arteryel kemoreseptörleri intakt ve denerve tavşanlara ICV GABA ile birlikte hipoksik gaz karışımı solutulması integre frenik aktivitede ve solunumsal parametrelerinde artışlara neden oldu. Bulgularımıza göre ICV GABA verilmesi normoksik koşullarda solunumsal depresyona neden olurken, hipoksik koşullarda gerek kemoreseptörleri sağlam gerek denerve grupta solunumsal ventilasyonu artırmaktadır. Bu durumda GABA hipoksik depresyondan sorumlu tutulamayacağı gibi hipoksik koşullarda nonspesifik eksitatör bir etkiyle ventilasyon artışından sorumlu olabilir. Anahtar Kelimeler: GABA, hipoksi, solunum düzenlenmesi.
Nermin KARATURAN YELMEN. The effect of intracerebroventricular gaba on the hypoxic ventilatory response in anesthetized rabbits. Eurasian J Pulmonol. 2003; 5(2): 73-80 |
|