Inotrooppiset, kronotrooppiset ja dromotrooppiset vaikutukset, jotka välittyvät parasympaattisten ganglioiden kautta koiran sydämessä

erilaiset vagaaliset hermosyötteet kontrolloivat sydämen toimintaa sydämen seinämissä sijaitsevien gangliosolujen kautta. Lähes kaikki sinussolmukkeen tahdistintoimintaa säätelevät parasympaattiset gangliosolut sijaitsevat oikean keuhkovaltimon yläpuolella olevassa rasvakudoksessa (SA-rasvatyyny), ja eteis-kammiojohtumista säätelevät solut sijaitsevat rasvakudoksessa alemman laskimon ja vasemman eteisen liitoskohdassa (AV-rasvatyyny) (1, 7-9, 19,20). Sinustaajuutta ohjaavia parasympaattisia hermoelementtejä on myös ihmissydämen oikean keuhkovaltimon yläpuolella olevassa rasvakudoksessa (3). Eteisen supistusvoimaa sääteleviä parasympaattisia gangliosolujen klustereita ei kuitenkaan ole vielä tunnistettu nisäkkäiden sydämessä, vaikka SA-rasvatyynyn parasympaattisten hermoelementtien stimulaatio lisää spontaania sinussyklin pituutta (SCL) ja vähentää osittain eteisen supistusvoimaa koiran sydämessä (9). Chiou et al. (4) ovat hiljattain raportoineet, että mediaalisen ylemmän laskimokammion ja aortan juuren välissä sijaitsevassa rasvapatjassa (SVC-Ao -rasvapatja) on gangliosoluja ja että SVC-Ao -rasvapatjan radiotaajuuskatetrilla tapahtuva ablaatio johti koiran oikean ja vasemman eteisen täydelliseen vagaaliseen denervaatioon tai vagaalisesti aiheutetun tehokkaan refraktorisen jakson (ERP) lyhenemisen vaimenemiseen. Monet autonomiset hermosäikeet kulkevat kuitenkin koiran SVC-Ao:n rasvapatjan läpi ja sen ympärillä (17, 21, 22). Siksi tässä tutkimuksessa tutkittiin, kontrolloivatko SVC-Ao -rasvatyynyn parasympaattiset gangliosolut valikoivasti ja täydellisesti oikean eteisen supistumis- ja sähköisiä vasteita vagushermojen aktivointiin nukutetussa koirassa. Tätä tarkoitusta varten tutkittiin, miten ganglionisen nikotiinireseptorin salpaajan, trimetafaanin, ja natriumkanavan salpaajan, lidokaiinin, paikallinen injektio SVC-Ao:n rasvatyynyyn vaikuttaa oikean eteisen paineen ensimmäiseen johdannaiseen (RA dP/d t), SCL:ään ja AV-johtumisaikaan (AVCT) vasteena parasympaattisen hermon stimulaatiolle. Stimuloimme sähköisesti molemmin puolin kaulan vagushermoja, sinusnopeuteen liittyviä parasympaattisia hermoelementtejä SA-rasvatyynyssä tai AV-johtumiseen liittyviä parasympaattisia hermoelementtejä AV-rasvatyynyssä erikseen (8,9).

Valmistelu.

Eläinkokeemme hyväksyttiin Shinshun yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun eläinkokeiden tutkimuskomiteassa. Kolmekymmentäyksi sekarotuista koiraa, jotka painoivat 10-23 kg, nukutettiin pentobarbitaalinatriumilla (30 mg/kg iv), ja lisäannoksia annettiin vakaan anestesian ylläpitämiseksi. Henkitorven kanyyli asetettiin, ja ajoittainen ylipaineventilaatio aloitettiin. Rintakehä avattiin poikittain neljännestä rintakehän välisestä tilasta. Hermojohtumisen estämiseksi molemmat kaulan vagushermot sidottiin tiukasti ja murskattiin kaulan kohdalta, ja molemmat stellate gangliot murskattiin tiukalla ligatuurilla niiden yhtymäkohdasta ansa subclaviaen. Nämä toimenpiteet poistavat lähes kaiken sydämeen kohdistuvan toonisen hermotoiminnan (10).

Oikean eteisen ja kammion sähköisen toiminnan rekisteröimiseksi kaksi bipolaarielektrodia asetettiin oikean eteislisäkkeen epikardiaalisen pinnan pohjaan ja oikean kammion epikardiaaliselle pinnalle. Spontaani SCL ja AVCT mitattiin ja näytettiin lämpökirjoitusrektigraafilla (malli WT 685T; Nihon Kohden, Tokio, Japani). Oikean eteisen paine mitattiin katetrikärkisellä paineanturilla (malli TCP2, Nihon Kohden), joka työnnettiin oikean eteisen ontelon keskelle oikean kaulalaskimon kautta. Oikean eteisen paine ja RAdP/d t kirjattiin rektifikaattoriin. Myös systeeminen valtimopaine mitattiin oikean reisivaltimon kautta.

Kahta bipolaarista hopeaelektrodia, elektrodien välisellä 2 mm:n etäisyydellä, käytettiin sydänsisäisten parasympaattisten hermoelementtien stimuloimiseksi. Toinen sijoitettiin oikean keuhkovaltimon liitoskohdan oikean eteisen puolella olevan rasvakudoksen päälle (8, 19); kutsumme tätä sydämen sisäisten parasympaattisten hermoelementtien sähköistä stimulaatiota SA-solmukkeen alueelle SAPS:ksi. Toinen asetettiin rasvakudokseen alemman laskimolaskimon ja vasemman eteisen yhtymäkohtaan; kutsumme tätä sydämen sisäisten hermoelementtien sähköistä stimulaatiota AV-solmukkeen alueelle AVPS:ksi. Molemmat elektrodit oli liitetty sähköstimulaattoriin (malli SEN 7103, Nihon Kohden). Stimulaatio oli alle kynnyksen tahdistinsolujen ja sydänlihassolujen aktivoimiseksi, kun käytettiin melko kapeaa stimulaatiopulssin kestoa (0,01-0,06 ms) parasympaattisen hermon stimulaatiota varten (8). Sydämen ulkopuolisten parasympaattisten efferenttien hermojen stimuloimiseksi sydämeen asetettiin kaksi hienoa kuparineulaelektrodia kumpaankin kaulan kohdalla olevaan kaulan vagushermoon; viittaamme tällaiseen sähköiseen stimulaatioon kaulan vaguskompleksina (CVS). Ennen koetta määrittelimme mielivaltaisesti stimulaation pulssin keston ja taajuuden (SAPS ja AVPS, 0,01-0,06 ms ja 10-30 Hz; CVS, 0,01-0,04 ms ja 5-20 Hz) lisätäksemme SCL:ää 300 ms ja pidentääksemme AVCT:tä 30 ms. Stimulaation jänniteamplitudi oli 10 V.

Protokollat.

Suoritimme kaksi koesarjaa. Ensimmäisessä sarjassa määrittääksemme SVC-Ao -rasvapatjan parasympaattisten gangliosolujen roolin sydämen vasteissa tutkimme trimetafaanin (n = 8), nikotiinisen ganglionireseptorin antagonistin, tai lidokaiinin (n = 6), natriumkanavan salpaajan, paikallisen injektion vaikutuksia SVC-Ao -rasvapatjaan inotrooppisiin, kronotrooppisiin ja dromotrooppisiin vasteisiin CVS: lle nukutetuilla koirilla. Trimetafaania ruiskutettiin 0,3 mg:n annoksena 0,2 ml:n suolaliuokseen ja lidokaiinia ruiskutettiin 3,0 mg:n annoksena 0,2 ml:n suolaliuokseen. Käytetyt trimetafaani tai lidokaiiniannokset eivät vaikuttaneet merkittävästi SCL:ään, AVCT:hen ja eteisen supistuvuuteen. Salpaajan välittömät sydänvaikutukset määritettiin 3 minuuttia lääkkeen antamisen jälkeen, minkä jälkeen lääkkeen vaikutukset sydämen vasteisiin CVS:lle määritettiin 30 sekunnin stimulaation lopussa.

Toisessa sarjassa SVC-Ao:n rasvapatjan ja SAPS-lokuksen parasympaattisten gangliosolujen erilaisten roolien määrittämiseksi tutkittiin trimetafaanin paikallisen injektion vaikutuksia annoksella 0.3 mg (n = 8) tai lidokaiinia annoksella 3,0 mg (n = 5) 0,2 ml:n suolaliuoksessa SAPS-lokukseen inotrooppisiin, kronotrooppisiin ja dromotrooppisiin vasteisiin CVS:lle, SAPS:lle tai AVPS:lle. Lisäksi tutkittiin myös trimetafaanin paikallisen injektion vaikutusta SVC-Ao:n rasvapatjaan, jota seurasi trimetafaanin injektio SAPS-lokukseen, inotrooppisiin ja kronotrooppisiin vasteisiin CVS:lle tai SAPS:lle neljässä nukutetussa eläimessä. Kunkin stimulaation välissä oli vähintään 1 minuutin välein riittävä palautumisaika.

Lääkkeet.

Kokeissa käytetyt lääkkeet olivat trimetafaanikamsylaatti (Nippon Rosch, Tokio, Japani) ja lidokaiinihydrokloridi (Fujisawa, Osaka, Japani).

Statistinen analyysi.

Kaikki tiedot ovat keskiarvoja ± SE. ANOVAa Bonferronin testin kanssa käytettiin tietojen moninkertaisten vertailujen tilastolliseen analyysiin. Kahden ryhmän välisessä vertailussa käytettiin Studentin t -testiä parillisten tietojen osalta. P-arvoja, jotka olivat alle 0,05, pidettiin tilastollisesti merkitsevinä.

TULOKSET

Svc-Ao:n rasvapatjaan ruiskutetun trimetafaanin tai lidokaiinin vaikutukset.

Ennen käsittelyä trimetafaanilla tai lidokaiinilla SVC-Ao:n rasvapatjaan määritimme eteisen supistumisvoiman, spontaanin SCL:n ja AVCT:n vasteena CVS:n molempien puolien stimulaatiolle, nopeuteen liittyvien parasympaattisten hermoelementtien stimulaatio SA-solmukkeen alueelle SA-rasvatyynyllä (SAPS) tai AV-johtumiseen liittyvien parasympaattisten hermoelementtien stimulaatio AV-solmukkeen alueelle AV-rasvatyynyllä (AVPS), kuten kuvassa on esitetty.1. CVS alensi oikean eteisen painetta ja RA dP/d t:tä, lisäsi SCL:ää ja pidensi AVCT:tä (kuva 1A). Käytimme RA dP/d t:tä eteisen supistumisvoiman indikaattorina. Toisaalta SAPS lisäsi SCL:ää eteisen painevasteiden pienentyessä, mutta ei pidentänyt AVCT:tä (kuva 1B), ja AVPS pidensi AVCT:tä ilman muutoksia SCL:ssä ja eteisen painevasteissa (kuva 1C). Yhteenvetotiedot on esitetty taulukossa 1.

Kuva 1. Edustavat toiminnalliset vasteet kaulan vaguskompleksin (CVS) molempien puolien stimulaatioon 20 Hz:n taajuudella 0,01 ms:n pulssin kestolla ja 10 V:n (A) SA-solmun nopeuteen liittyvien parasympaattisten hermojen (SAPS) stimulaatioon 30 Hz:n taajuudella 0,01 ms:n pulssilla. SCL, sinussyklin pituus; AVCT, atrioventrikulaarinen johtumisaika dP/dt, paineen muutos ajassa.

Taulukko 1. Inotrooppiset, kronotrooppiset ja dromotrooppiset vasteet kaulan vagushermon molempien puolien stimulaatioon, SAPS:n stimulaatioon ja AVPS:n stimulaatioon nukutetuissa koiran sydämissä

n RAP, mmHg RA dP/d t, mmHg/s SCL, ms AVCT, ms
CVS
Kontrolli 12 5.3 ± 0.2 40.7 ± 2.1 451 ± 13 133 ± 6
Stimulaatio 12 2.8 ± 0.31-160 12.4 ± 1.7*** 778 ± 41*** 176 ± 8***
SAPS
Kontrolli 12 5.3 ± 0.2 40.6 ± 1.7 451 ± 14 133 ± 6
Stimulaatio 12 4.0 ± 0.3* 24.6 ± 1.81-160 782 ± 50*** 123 ± 6
AVPS
Kontrolli 11 5.1 ± 0.2 38.2 ± 1.3 454 ± 13 133 ± 6
Stimulaatio 11 5.1 ± 0.2 39.6 ± 1.7 459 ± 12 165 ± 81-160

Tiedot on esitetty keskiarvoina ± SE; n, sydänten lukumäärä. RAP, oikean eteisen a-aaltopaine; RA dP/d t, RAP:n ensimmäinen derivaatta; SCL, sinussyklin pituus; AVCT, atrioventrikulaarinen johtumisaika; CVS, kohdunkaulan vaguskompleksi; SAPS, sinussolmun parasympaattiset hermot; AVPS, eteis-kammiosolmun parasympaattiset hermot. * P < 0,05,

F1-160P < 0,01 ja *** P < 0,001 vs. kontrolli.

Mutta sen määrittämiseksi, miten SVC-Ao:n rasvapatjan parasympaattiset gangliosolut kontrolloivat sydämen vasteita, tutkimme sen jälkeen SVC-Ao:n rasvapatjaan injektoidun trimetafaanin vaikutuksia oikean eteisen supistumisvoiman, SCL:n ja AV-johtumisen muutoksiin vasteena CVS:lle. Kolme minuuttia sen jälkeen, kun trimetafaania oli injisoitu paikallisesti SVC-Ao:n rasvapatjaan, nukutetun koiran perussyketaajuus ja valtimoverenpaine eivät muuttuneet merkittävästi lääkettä edeltävistä kontrollitasoista.

Topikaalinen trimetafaani-injektio annoksella 0.3 mg:n annos 0,2 ml:n suolaliuoksessa SVC-Ao:n rasvatyynyyn heikensi vastaavasti RA dP/d t:n laskua, SCL:n nousua ja AVCT:n pidentymistä vasteena CVS:lle 37,4 ± 4,7 %:lla, 34,3 ± 5,4 %:lla ja 33,1 ± 6,5 %:lla vastaavasta kontrollitasosta (100 %:lla) kahdeksassa kokeessa (kuva 2). SVC-Ao:n rasvapatjaan ruiskutettu 0,2 ml suolaliuosta ei vaikuttanut sydämen vasteisiin eikä valtimoverenpaineeseen.

Kuva 2. Trimetafaanin vaikutukset annoksella 0.3 mg injektoituna ylempään laskimotiehyeen ja aortan juuren (SVC-Ao) rasvapatjaan, oikean eteisen ensimmäisen paineen derivaatan (RA dP/d t, A) pienenemiseen , SCL:n suurenemiseen (B) ja AVCT:n pidentymiseen (C) vasteena CVS:n molempien puolten stimulaatioon 8 nukutetulla koiralla. Muutokset perustilassa: RA dP/d t:n lasku CVS:n vaikutuksesta 40,4 ± 2,3:sta 10,6 ± 1,6 mmHg:iin (73,7 %), SCL:n kasvu CVS:n vaikutuksesta 459 ± 18:sta 806 ± 64 ms:iin (74,4 %) ja AVCT:n pidentyminen CVS:n vaikutuksesta 122 ± 5:stä 172 ± 9 ms:iin (41,6 %). Avoimet ja yhtenäiset pylväät esittävät CVS-vasteet ennen trimetafaanihoitoa ja sen jälkeen. * P < 0,001 vs. kontrolli.

Voidaksemme estää SVC-Ao:n rasvapatjan kautta kulkevien hermosäikeiden vaikutuksen sekä ganglionisen nikotiinireseptorin välittämän vaikutuksen, tutkimme SVC-Ao:n rasvapatjaan ruiskutetun lidokaiinin vaikutuksia sydämen vasteisiin CVS:lle. Lidokaiinin paikallinen injektio 3,0 mg:n annoksella vähensi RA dP/d t:n laskua, SCL:n nousua ja AVCT:n pidentymistä vasteena CVS:lle 83,1 ± 2,4 %, 89,0 ± 2,2 % ja 53,2 ± 13,1 % vastaavasta kontrollitasosta (100 %) kuudessa kokeessa (kuva 3). Kolme minuuttia lidokaiinihoidon jälkeen perussyketaajuus ja valtimoverenpaine eivät muuttuneet merkitsevästi lääkettä edeltävistä kontrollitasoista.

Kuva 3. SVC-Ao:n rasvatyynyyn ruiskutetun lidokaiinin (3,0 mg:n annoksella) vaikutukset RA dP/d t:n pienenemiseen (A), SCL:n suurentumiseen (B) ja AVCT:n pidentymiseen (C) vasteena molemmin puolin CVS:ää kuudessa nukutetussa koirasta. Muutokset perustilassa: RAdP/d t:n lasku CVS:n vaikutuksesta 37,0 ± 2,4:stä 9,8 ± 3,1 mmHg:iin (74,5 %), SCL:n nousu CVS:n vaikutuksesta 455 ± 16:sta 773 ± 46 ms:aan (70,3 %) ja AVCT:n pidentyminen CVS:n vaikutuksesta 140 ± 7:stä 192 ± 4 ms:aan (38,9 %). Avoimet ja yhtenäiset pylväät esittävät vasteet kuhunkin stimulaatioon ennen lidokaiinihoitoa ja sen jälkeen. * P < 0,001 vs. kontrolli.

SAPS-paikalle injektoidun trimetafaanin tai lidokaiinin vaikutukset.

Tutkiaksemme SVC-Ao:n rasvapatjan parasympaattisten gangliosolujen ja SAPS-lokuksen parasympaattisten gangliosolujen toiminnallisen roolin välistä suhdetta tutkimme SAPS-lokukseen injektoidun trimetafaanin vaikutuksia oikean eteisen supistumisvoiman, SCL:n ja AVCT:n muutoksiin vasteena CVS:lle, SAPS:lle tai AVPS:lle. Trimetafaanin paikallinen injektio SAPS-lokukseen tukahdutti negatiiviset kronotrooppiset ja inotrooppiset vasteet SAPS:lle 98,0 ± 1,0 %:lla ja 95,8 ± 2 %:lla.3 % vastaavasta kontrollitasosta (100 %), ja se tukahdutti myös negatiivisen kronotrooppisen vasteen CVS: lle 86,0 ± 3,5 % (kuva 4). SAPS-paikalle ruiskutettu trimetafaani vaimensi kuitenkin negatiivista inotrooppista vastetta CVS:lle osittain 42,4 ± 3,5 prosentilla. Dromotrooppisiin vasteisiin CVS:lle ja AVPS:lle ei vaikuttanut SAPS-lokukseen injektoitu trimetafaani.

Kuva 4. Trimetafaanin vaikutukset annoksella 0.3 mg injektoituna SAPS-lokukseen RA dP/d t:n vähenemiseen (A), SCL:n lisääntymiseen (B) ja AVCT:n pidentymiseen (C) vasteena CVS:n molemmille puolille, nopeuteen liittyvälle SAPS:lle ja AVPS:lle 8:lla nukutetulla koiralla. Muutokset perustilassa: RA dP/d t:n lasku CVS:n ja SAPS:n vaikutuksesta 37,0 ± 2,4 mmHg:sta 11,4 ± 2,0 mmHg:iin (68,5 %) ja 36,5 ± 2,6 mmHg:sta 20,2 ± 1,7 mmHg:iin (43,5 %); SCL:n nousu CVS:n ja SAPS:n vaikutuksesta 500 ± 24 ms:stä 824 ± 23 ms:iin (66.9 %) ja 503 ± 24:stä 824 ± 42 ms:iin (64,4 %); ja AVCT:n pidentyminen CVS:n ja AVPS:n mukaan 127 ± 8:sta 178 ± 11 ms:iin (42,0 %) ja 126 ± 9:stä 166 ± 15 ms:iin (31,1 %). Avoimet ja yhtenäiset pylväät esittävät vasteet kuhunkin stimulaatioon ennen trimetafaanikäsittelyä ja sen jälkeen. * P < 0.001 vs. kontrolli.

Tutkimme myös SAPS-paikalle ruiskutetun lidokaiinin vaikutuksia sydämen vasteisiin CVS:lle, SAPS:lle tai AVPS:lle (kuva 5). Lidokaiinin paikallinen injektio annoksella 3,0 mg tilavuudessa 0,2 ml suolaliuosta SAPS-lokukseen poisti negatiiviset kronotrooppiset vasteet SAPS:lle ja CVS:lle ja negatiivisen inotrooppisen vasteen SAPS:lle. Lidokaiini heikensi negatiivista inotrooppista vastetta CVS:lle osittain 56,0 ± 6,7 % vastaavasta kontrollitasosta (100 %). Nämä lidokaiinin vaikutukset sydämen vasteisiin CVS:lle ja SAPS:lle olivat samanlaisia kuin SAPS-paikalle injektoidun trimetafaanin vaikutukset (kuvat 4 ja 5). Lidokaiini ei vaikuttanut dromotrooppisiin vasteisiin kuhunkin parasympaattiseen stimulaatioon.

Kuva 5. SAPS-paikalle injektoidun lidokaiinin vaikutus 3,0 mg:n annoksella RA dP/d t:n vähenemiseen (A), SCL:n lisääntymiseen (B) ja AVCT:n pidentymiseen (C) vasteena CVS:n molemmille puolille, vauhtipainotteiseen SAPS:iin ja AVPS:iin viidellä nukutetulle koiraalle. Muutokset perustilassa: RA dP/d t:n lasku CVS:n ja SAPS:n vaikutuksesta 38,4 ± 3,0 mmHg:sta 11,6 ± 2,8 mmHg:iin (69,6 %) ja 37,4 ± 3,2 mmHg:sta 17,4 ± 3,5 mmHg:iin (54,3 %); SCL:n nousu CVS:n ja SAPS:n vaikutuksesta 494 ± 32 ms:sta 822 ± 79 ms:iin (69.6 %) ja 490 ± 29:stä 840 ± 104 ms:ään (69,0 %); ja AVCT:n pidentyminen CVS:n ja AVPS:n mukaan 130 ± 7:stä 185 ± 9 ms:iin (44,0 %) ja 130 ± 9:stä 166 ± 8 ms:iin (29,4 %). Avoimet ja yhtenäiset pylväät esittävät vasteet kuhunkin stimulaatioon ennen lidokaiinihoitoa ja sen jälkeen. * P < 0.001 vs. kontrolli.

Lisäksi tutkittiin trimetafaanin vaikutuksia sydämen vasteisiin CVS:lle tai SAPS:lle, kun trimetafaani injektoitiin SVC-Ao:n rasvapatsaaseen ja sen jälkeen injektoitiin SAPS-paikalle neljällä nukutetulla koiralla (kuva 6). Trimetafaanin paikallinen injektio SVC-Ao:n rasvatyynyyn heikensi negatiivista inotrooppista (kuva 6A) ja kronotrooppista (kuva 6B) vastetta CVS:ään 29,9 ± 6,4 % ja 35,6 ± 9,3 % kontrollitasosta (100 %). Trimetafaani-injektio SAPS-paikalle SVC-Ao-rasvatyynyyn annetun trimetafaani-injektion jälkeen heikensi edelleen negatiivista inotrooppista vastetta CVS:lle 49,9 ± 2,4 %:lla lääkettä edeltävästä kontrollitasosta ja tukahdutti jäljellä olevan negatiivisen kronotrooppisen vasteen CVS:lle 91,8 ± 2,0 %:lla. Negatiivinen inotrooppinen (kuva 6C) ja kronotrooppinen (kuva 6D) vaste SAPS:ään heikkeni hieman, mutta ei merkittävästi, kun trimetafaania injektoitiin SVC-Ao:n rasvapatsaaseen ja tukahdutettiin seuraavalla trimetafaani-injektiolla SAPS-paikkaan. SVC-Ao:n rasvatyynyyn ja SAPS-paikalle injektoidun trimetafaanin aiheuttama CVS:n tai SAPS:n aiheuttamien negatiivisten sydänvasteiden esto ei ollut additiivinen pelkän trimetafaanikäsittelyn aiheuttamaan estoon verrattuna.

Kuva 6.SVC-Ao:n rasvapatjaan ruiskutetun trimetafaanin ja sen jälkeen SAPS-paikalle annetun trimetafaanin aiheuttama negatiivisten inotrooppisten (RA dP/d t) ja kronotrooppisten (SCL) vasteiden esto CVS:n molempien puolien stimulaatiolle ja nopeuteen liittyvälle SAPS:lle neljällä nukutetulla koiralla. Muutokset perustilassa: RAdP/d t:n väheneminen CVS:llä 39,8 ± 2,7:stä 10,0 ± 1,2 mmHg:iin (75,0 %); SCL:n lisääntyminen CVS:llä 493 ± 12:sta 938 ± 40 ms:iin (91,0 %); RA dP/d t:n väheneminen SAPS:llä 39,6:sta ± 2,6:sta 23,0 ± 2,8:aan mmHg:iin (42,4 %) ja SCL:n lisääntyminen CVS:llä 492:sta ± 11:stä 873:aan ± 42:aan ms:iin (78,7 %). Avoimet, viivatut ja yhtenäiset pylväät esittävät sydämen vasteet kuhunkin stimulaatioon ennen ja jälkeen trimetafaanikäsittelyn SVC-Ao:n rasvapatsaaseen, jota seurasi trimetafaanikäsittely SAPS-paikalle, vastaavasti. * P < 0.001 vs. kontrolli.

KESKUSTELU

Parasympaattiset gangliosolut SAPS-lokuksessa ja AVPS-lokuksessa kontrolloivat valikoivasti eteisen tahdistinaktiivisuutta ja AV-johtumista koiran sydämessä (5, 7). Koska SAPS aiheutti negatiivisen kronotrooppisen ja inotrooppisen vaikutuksen ja se estettiin tässä tutkimuksessa heksametomiumilla (7) tai trimetafaanilla tehtävällä hoidolla, ganglioniset solut eivät ehkä aktivoituneet suoraan ärsykkeen vaikutuksesta vaan pikemminkin preganglioniset kuidut. Miyazaki ym. (13) osoittivat, että 1) vagaalinen hermovälitys sydämessä estyi helposti joko heksametoniumilla, joka on ganglioninen salpaaja, tai tetrodotoksiinilla, joka on aksonaalinen salpaaja, ja 2) sympaattinen neurotransmissio estyi tetrodotoksiinilla mutta ei heksametoniumilla. Tässä tutkimuksessa osoitimme, että trimetafaani, ganglioninen salpaaja, esti helposti SAPS:n aiheuttamat negatiiviset kronotrooppiset ja inotrooppiset vaikutukset, mikä vahvisti Miyazakin ym. osoittamat tulokset (13). Estääkseen parasympaattisen aktivaation aiheuttaman eteisen tulenkestoajan lyhenemisen Chiou et al. (4) sovelsivat epikardiaalista radiotaajuuskatetrin ablaatiota SVC-Ao:n rasvapatjaan koiran sydämessä. Tulostensa perusteella he arvelivat, että SVC-Ao:n rasvatyynyn parasympaattiset hermoelementit olivat koiran molempiin eteisiin sekä sinus- ja AV-solmukkeisiin kulkevien vaguskuitujen pääasema. He tutkivat muutoksia eteisen refraktorisessa jaksossa rasvatyynyissä, mutta he eivät tutkineet muita sydämen vasteita, vaikka koiran SVC-Ao:n rasvatyynyssä on parasympaattisia gangliosoluja. Vuonna 1992 Mick ym. (12) raportoivat, että koiran sydämessä on SVC-Ao:n rasvatyynyn vieressä SVC-Ao:n rasvatyynyn vieressä toinenkin sinuksen toimintaa ohjaava rasvatyyny eteisen takaosassa (PAFP, posterior atrial fat pad). PAFP ei kuitenkaan ole anatomiselta sijainniltaan identtinen Chiou ym. (4) raportoiman SVC-Ao -rasvatyynyn kanssa, koska SVC-Ao -rasvatyyny sijaitsee mediaalisen SVC:n ja aortan juuren välissä, oikean keuhkovaltimon yläpuolella, ja PAFP sijaitsee takimmaisen eteisen kohdalla. Tässä tutkimuksessa osoitimme ensin, että parasympaattiset gangliosolut SVC-Ao:n rasvatyynyssä kontrolloivat oikean eteisen supistusvoimaa, sinussolmun aktiivisuutta ja AV-johtumista osittain ja epäselektiivisesti koiran sydämessä. Nämä tulokset viittaavat siihen, että SVC-Ao:n rasvapatjan parasympaattiset gangliosolut eroavat toiminnallisesti SAPS- ja AVPS-paikan soluista. SAPS-lokuksen ja AVPS-lokuksen parasympaattiset gangliosolut ohjaavat selektiivisesti kronotrooppista ja dromotrooppista toimintaa. Toisaalta SVC-Ao-rasvatyynyn solut vaikuttavat jossain määrin inotrooppiseen, kronotrooppiseen ja dromotrooppiseen aktiivisuuteen.

Sinussolmukkeen tahdistimen aktiivisuuden hallinta.

Lidokaiinin tai trimetafaanin levittämisen vaikutus SAPS-lokukseen tai SVC-Ao-rasvatyynyyn (kuvat. 2-5) viittaa siihen, että1) lähes kaikki negatiivisen kronotrooppisen vaikutuksen aiheuttavat parasympaattiset hermosäikeet kulkevat SVC-Ao:n rasvatyynyn läpi,2) ne muuttavat ganglionista neurotransmissiota koiran sydämen parasympaattisissa ganglionisoluissa ja 3) jotkin kohdunkaulan hermosäikeistä muuttavat SVC-Ao:n rasvatyynyn ja/tai SAPS-paikan synapseja koiran sydämessä.

Eteisen eteisen supistusvoiman hallinta.

Tutkimme oikean eteisen a-aallon painetta ja sen ensimmäistä derivaattaa oikean eteisen sydänlihaksen supistuvuuden indikaattorina koiran sydämessä. A-aaltopaineen ensimmäinen derivaatta kuvastaa oikean eteisen lihasten supistumisen summaa, joka muodostaa oikean eteisen sisäisen ontelon, vaikka a-aaltopaineeseen vaikuttavat trikuspidaaliläppien sulkeutumisen ajoitus ja muut tekijät, esim, laskimopaluu esikuormituksena ja oikean kammion paine jälkikuormituksena (16).

Tässä tutkimuksessa vahvistamme, että SAPS-lokuksen parasympaattiset gangliosolut CVS:n molemmilta puolilta kontrolloivat oikean eteisen sydänlihaksen supistuvuutta osittain koiran sydämessä (9). Lisäksi SVC-Ao:n rasvatyynyyn ruiskutettu lidokaiini tukahdutti negatiivisen inotrooppisen vasteen CVS:lle (kuva 3), ja SVC-Ao:n rasvatyynyyn yksinään sekä SVC-Ao:n rasvatyynyyn ja SAPS-lokukseen ruiskutettu trimetafaani vaimensi myös osittain inotrooppista vastetta CVS:lle (kuvat 2 ja 6). Nämä tulokset viittaavat siis siihen, että puolet oikean eteisen supistuvuutta kontrolloivista parasympaattisista gangliosoluista on SAPS-lokuksessa ja SVC-Ao:n rasvatyynyssä, eikä sydänsisäisten parasympaattisten gangliosolujen valikoivaa klusteria eteisen supistumisvoiman kontrolloimiseksi koiran sydämessä välttämättä ole. Koiran sydämessä on monia gangliosolujen klustereita (2,24), mutta AVPS tai AV-rasvatyynyn gangliosolujen klustereiden stimulointi ei vaikuttanut oikean eteisen supistumiskykyyn nukutetussa koirassa (14). Sydämen vasteita vagusstimulaatioon säätelee koiran sydämessä myös intrakardiaalinen ja ekstrakardiaalinen hermosäätely (11). Näin ollen eteisen supistumisvoiman säätelemiseksi parasympaattisissa ganglioissa tarvitaan lisätutkimuksia jäljellä olevien parasympaattisten gangliosolujen määrittelemiseksi sydämessä tai sydämen ulkopuolisissa paikoissa.

Tässä tutkimuksessa olemme keskittyneet SVC-Ao:n rasvapatjan parasympaattisten gangliosolujen valikoivaan säätelyyn eteisen supistumisvoimasta. Näin ollen emme tutkineet tarkasti SVC-Ao:n rasvapatjan parasympaattisten gangliosolujen ja AVPS-lokuksen parasympaattisten gangliosolujen välistä suhdetta. Nykyisten tulosten ja aiempien raporttien (7, 18) perusteella voimme kuitenkin spekuloida, että dromotrooppisen vasteen kontrollointi parasympaattisen hermon aktivaatioihin liittyy samalla tavalla sekä SVC-Ao rasvatyynyyn että SAPS-lokukseen.

Koiran sydämessä on kolme toiminnallista parasympaattisten ganglioiden ryhmää: SA-rasvatyynyn parasympaattiset gangliosolut tahdistinaktiivisuutta varten ja AV-rasvatyynyn parasympaattiset gangliosolut AV-johtumista varten (1, 8, 19) ja SVC-Ao-rasvatyynyn parasympaattisten gangliosolujen parasympaattisten gangliosolujen parasympaattisten gangliosolujen SVC-Ao-rasvatyynyn parasympaattisten gangliosolujen parasympaattisten gangliosolujen parasympaattisten gangliosolujen parasympaattisten gangliosolujen aktiviteettia, Eteis-kammion supistuvuutta ja AV-johtavuutta varten. SA-rasvatyynyn parasympaattiset gangliosolut toimivat eteisen sykkeen säätelijöinä ja AV-rasvatyynyn gangliosolut toimivat AV-johtumisen säätelijöinä. Olemme tutkineet, ohjaavatko nämä parasympaattiset gangliot vastaavia sydämen toimintoja presynaptisessa kohdassa vai sydämessä (6-9, 14, 23). Osa SA-rasvatyynyn parasympaattisista gangliosoluista säätelee eteisen supistumisvoimaa ja refraktorista jaksoa vain osittain (9, 23). Toisaalta Chiou ym. (4) arvelivat, että SVC-Ao:n rasvapatjan parasympaattiset hermoelementit, mukaan lukien parasympaattiset gangliosolut, olivat koiran molempiin eteisiin sekä SA- ja AV-solmukkeisiin kulkevien vaguskuitujen pääasema. Tässä tutkimuksessa esitimme kuitenkin, että SVC-Ao-rasvatyynyn parasympaattiset gangliosolut eivät ehkä ole oikeaan eteiseen ja sinus- ja AV-solmukkeisiin kulkevien vaguskuitujen pääasema koirassa. Ne saattavat toimia eteisen tahdistinaktiivisuuden, eteisen supistuvuuden ja AV-johtumisen yleisenä modulaattorina koiran sydämessä. Tämä modulaattori saattaa tasapainottaa tahdistimen aktiivisuutta ja AV-johtokykyä täydellisen sydämenlyönnin aikaansaamiseksi, kuten aiemmin on ehdotettu (15).

TOIMENPITEET

  • Osoite uusintapainospyyntöjä ja kirjeenvaihtoa varten: S. Chiba, Department of Pharmacology, Shinshu University School of Medicine, Matsumoto 390-8621, Japani.

  • Tämän artikkelin julkaisukustannukset on osittain katettu maksamalla sivumaksuja. Siksi artikkeli on täten merkittävä ”mainos” 18 U.S.C. Section 1734 mukaisesti yksinomaan tämän tosiasian osoittamiseksi.

  • 1 Ardell JL, Randall WC.Selective vagal innervation of sinoatrial and atrioventricular nodes in canine heart.Am J Physiol Heart Circ Physiol2511986H764H773
    Link | ISI | Google Scholar
  • 2 Butler CK, Smith FM, Cardinal R, Hopkins DA, Armour JA.Cardiac responses to electrical stimulation of discrete loci in canine atrial and ventricular ganglionated plexi.Am J Physiol Heart Circ Physiol2591990H1365H1373
    Link | Google Scholar
  • 3 Carlson MD, Geha AS, Hsu J, Martin PJ, Levy MN, Jacobs G, Waldo AL.Selective stimulation of parasympathetic nerv fibers to the human sinoatrial node.Circulation85199213111317
    Crossref | PubMed | ISI | Google Scholar
  • 4 Chiou CW, Ebel JN, Zipes DP.Efferent vagal innervation of the canine atria and sinus and atrioventricular nodes.Circulation95199725732584
    Crossref | PubMed | ISI | Google Scholar
  • 5 Fee JD, Randall WC, Wurster RD, Ardell JL.Selective ganglionic blockade of vagal inputs to sinoatrial and/or atrioventricular regions.J Pharmacol Exp Ther242198710061012
    PubMed | ISI | Google Scholar
  • 6 Furukawa Y, Hoyano Y, Chiba S. Parasympaattinen inhibitio sympaattisista vaikutuksista sinusrytmiin nukutetuilla koirilla.Am J Physiol Heart Circ Physiol2711996H44H50
    Link | ISI | Google Scholar
  • 7 Furukawa Y, Narita M, Takei M, Kobayashi O, Haniuda M, Chiba S.Differential intracardiac sympathetic and parasympathetic innervation to the SA and AV nodes in anesthetized dog hearts.Jpn J Pharmacol551991381390
    Crossref | PubMed | Google Scholar
  • 8 Furukawa Y, Wallick DW, Carlson MD, Martin PJ.Cardiac electrical responses to vagal stimulation of fibers to discrete cardiac regions.Am J Physiol Heart Circ Physiol2581990H1112H1118
    Link | Google Scholar
  • 9 Inoue Y, Furukawa Y, Nakano H, Sawaki S, Oguchi T, Chiba S. Parasympaattinen kontrolli oikean eteisen paineen säätelystä anestesiassa olevilla koirilla.Am J Physiol Heart Circ Physiol2661994H861H866
    Link | ISI | Google Scholar
  • 10 Levy MN, Ng ML, Zieske H.Functional distribution of the peripheral cardiac sympathetic pathways.Circ Res191966650661
    Crossref | PubMed | ISI | Google Scholar
  • 11 McGuirt AS, Schmacht DC, Ardell JL.Autonomic interactions for control of atrial rate are maintained after SA nodal parasympathectomy.Am J Physiol Heart Circ Physiol2721997H2525H2533
    Link | ISI | Google Scholar
  • 12 Mick JD, Wurster RD, Duff M, Weber M, Randall WC, Randall DC.Epicardial sites for vagal mediation of sinoatrial function.Am J Physiol Heart Circ Physiol2621992H1401H1406
    Link | Google Scholar
  • 13 Miyazaki T, Pride HP, Zipes DP.Modulation of cardiac autonomic neurotransmission by epicardial superfusion. Effects of hexamethonium and tetrodotoxin.Circ Res651989179188
    Crossref | ISI | Google Scholar
  • 14 Nakano H, Furukawa Y, Inoue Y, Sawaki S, Oguchi T, Chiba S.Right ventricular responses to vagus stimulation of fibers to discrete cardiac regions in dog hearts.J Auton Nerv Syst111998179188
    Crossref | Google Scholar
  • 15 O’Toole MF, Ardell JL, Randall WC.Functional interdependence of discrete vagal projections to SA and AV nodes.Am J Physiol Heart Circ Physiol2511986H398H404
    Link | ISI | Google Scholar
  • 16 Parmley WW, Talbot L.Heart as a pump. käsikirja: Handbook of Physiology. The Cardiovascular System. The Heart.1979Am. Physiol. SocBethesda, MD, sekti. 2, vol. I, chapt. 11, s. 429-460.
    Google Scholar
  • 17 Randall WC.Selective autonomic innervation of the heart.Nervous Control of Cardiovascular Function, Randall WC.19844667Oxford Univ. PressNew York
    Google Scholar
  • 18 Randall WC.Changing perspectives concerning neural control of the heart.Neurocardiology, Armour JA, Armour JA, Ardell JL.1993317Oxford Univ. PressNew York
    Google Scholar
  • 19 Randall WC, Ardell JL.Selective parasympathectomy of automatic and conductile tissues of the canine heart.Am J Physiol Heart Circ Physiol2481985H61H68
    Link | ISI | Google Scholar
  • 20 Randall WC, Ardell JL, Caldwood D, Milosavljevic M, Goyal SC.Parasympaattinen ganglia innervating the canine atrioventricular nodal region.J Auton Nerv Syst161986311323
    Crossref | PubMed | Google Scholar
  • 21 Randall WC, Kaye MP, Thomas JX, Barber JM.Intrapericardial denervation of the heart.J Surg Res291980101109
    Crossref | PubMed | ISI | Google Scholar
  • 22 Randall WC, Thomas JX, Barber JM, Rinkema LE.Selective denervation of the heart.Am J Physiol Heart Circ Physiol2441983H607H613
    Link | ISI | Google Scholar
  • 23 Takei M, Furukawa Y, Narita M, Ren L, Karasawa Y, Murakami M, Chiba S. Autonomisen stimulaation indusoima eteisen tulenkestoajan synergistinen epätasainen lyheneminen.Am J Physiol Heart Circ Physiol2611991H1988H1993
    Link | Google Scholar
  • 24 Yuan BX, Ardell JL, Hopkins DA, Rosier AM, Armour JA.Gross and microscopic anatomy of the canine intrinsic cardiac nervous system.Anat Rec23919947587
    Crossref | PubMed | Google Scholar

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.