The effects of hypoxia and hyperoxia on ventilation in isolated laryngeal airwayNermin KARATURAN YELMEN1, Gülderen ŞAHİN1, Tülin ORUÇ1, İbrahim GÜNER1, Lütfi ÇAKAR1İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, Cerrahpaşa, İstanbul
The stimulation of laryngeal mechanoreceptors is known to decrease ventilation; however, whether these receptors are stimulated by hypoxia and hyperoxia has not been evident. The aim of our study is to investigate the effects of hypoxia and hyperoxia in the isolated laryngeal airway and the consequent changes of the ventilatory parameters. The experiments were performed in spontaneously air breathing rabbits, anesthesized with thiopentane (25 mg/kg iv). The larynx was separated from the oropharyngeal cavity and the trachea. Tidal volume (VT) and frequency of respiration (f/min) were recorded from the lower tracheal cannula below the separation level. Respiratory minute volume (VE) was calculated. Systemic arterial blood pressure was recorded. After each experimental phase systemic PaO2, PaCO2 and pH levels were obtained. The larynx was insuffilated at a flow rate of 500 mL- min-1, with 7% O2- 93% N2 and 100% O2 by the respiratory pump. Insuffilation of the larynx with hypoxic gas mixture increased VT (+25±3.6) f/min and VE (+29.6± 5.1). When the larynx was insuffilated 100% O2, f/min showed a decrease (- 0.4± 0.8) while VT showed a significant increase (+15.3±2.9). Following bilateral cervical vagotomy, f/min was diminished during hypoxia (-1.04 ±-0.2) and hyperoxia (-0.4±0.4). VT was found to increase significantly (+22±2.9+13±4.3). When the superior laryngeal nerve was cut, the response of tidal volume to both gas mixtures were abolished (-0.6±1.2, 0.0%0.0). The results of this study propose that both hypoxia and hyperoxia in the larynx induce a stimulatory effect on ventilation. Conversely, the effects of these gas mixtures on laryngeal mechanoreceptors abolish the ventilatory inhibition produced by air flow. Keywords: control of breathing, hyperoxia, hypoxia,laryngeal mechanoreceptor
İzole laringeal havayolunda hipoksi ve hiperoksinin ventilasyon üzerindeki etkileriNermin KARATURAN YELMEN1, Gülderen ŞAHİN1, Tülin ORUÇ1, İbrahim GÜNER1, Lütfi ÇAKAR1İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, Cerrahpaşa, İstanbul
Laringeal mekanoreseptörlerin, hiperkapni ile uyarıldıkları bilinmesine karşın, bu reseptörlerin lokal hipoksi ve hiperoksi ile uyarılıp uyarılmadıkları ve ventilasyon üzerindeki etkileri kesin olarak ortaya koyulmamıştır.Bu nedenle tiyopentan (25 mg/kg) ile uyutulan tavşanların larinksinden solunum pompası aracılığı ile %7-O2-%93N2'lik hipoksi gaz karışımı ve %100 O2 geçirilmesinde ventilasyonda meydana gelen değişimler incelendi. Larinks, oropharyngeal boşluktan ve trakeadan ayrıldı. Aşağı trakeal kanül aracılığı ile soluk hacmi (VT), soluk frekansı (f/dk), kaydedildi ve solunum dakika hacmi (VE) hesaplandı. Ayrıca sistemik arteryel kan basıncı kaydedildi. Her bir fazda alınan arteryel kan örneklerinde PaO2, PaCO2 ve pHa ölçümleri yapıldı. Larinksten 500 mlt/dk hızda hipoksik gaz karışımının geçirilmesinde gerek soluk hacmi ve gerekse soluk frekansında artış gözlendi. %100 O2 geçirilmesinde yine soluk hacminde artış gözlenmiş, soluk frekansında ise azalma saptanmıştır. Bilateral servikal vagotomiden sonra hipoksik gaz karşımı ve %100 O2'nin larinksten geçirilmesinde, frekanstaki değişim ortadan kalkmıştır. VT'de ise vagotomi öncesi gözlenen cevaplar elde edilmiştir. Larinksin duysal siniri olan superior laringeal sinirin bilateral olarak kesilmesinden sonra hipoksik gaz karışımı ve %100 O2 geçirilmesinde VT'de herhangi bir değişim gözlenmemiştir. Bulgularımız laringeal mekanoreseptörlerin hipoksi ve hiperoksiye duyar olduğunu ve bu gaz karışımlarının hava akımı ile oluşan solunumsal inhibisyonu ortadan kaldırdığını göstermektedir. Anahtar Kelimeler: hiperoksi, hipoksi, laringeal mekanoreseptörler, solunum düzenlenmesi
Nermin KARATURAN YELMEN, Gülderen ŞAHİN, Tülin ORUÇ, İbrahim GÜNER, Lütfi ÇAKAR. The effects of hypoxia and hyperoxia on ventilation in isolated laryngeal airway. Eurasian J Pulmonol. 2003; 5(3): 112-116 |
|