Efekty inotropowe, chronotropowe i dromotropowe mediowane przez zwoje przywspółczulne w sercu psa

różne włókna nerwu błędnego kontrolują serce poprzez komórki zwojowe w ścianach serca. Prawie wszystkie przywspółczulne komórki zwojowe odpowiedzialne za aktywność rozrusznika węzła zatokowego znajdują się w tkance tłuszczowej pokrywającej prawe żyły płucne (SA fat pad), a te odpowiedzialne za przewodzenie przedsionkowo-komorowe (AV) znajdują się w tkance tłuszczowej w miejscu połączenia żyły głównej dolnej i lewego przedsionka (AV fat pad) (1, 7-9, 19,20). Przywspółczulne elementy neuronalne kontrolujące rytm zatokowy istnieją również w tkance tłuszczowej pokrywającej prawe żyły płucne ludzkiego serca (3). Nie zidentyfikowano jednak dotychczas w sercu ssaków skupisk przywspółczulnych komórek zwojowych kontrolujących siłę skurczu przedsionków, chociaż stymulacja przywspółczulnych elementów neuronalnych w opuszce tłuszczowej SA zwiększa spontaniczną długość cyklu zatokowego (SCL) i częściowo zmniejsza siłę skurczu przedsionków w sercu psa (9). Ostatnio Chiou i wsp. (4) donieśli, że w poduszce tłuszczowej zlokalizowanej pomiędzy żyłą główną górną środkową a korzeniem aorty (poduszka tłuszczowa SVC-Ao) znajdują się komórki zwojowe oraz że ablacja cewnikiem o częstotliwości radiowej do poduszki tłuszczowej SVC-Ao prowadziła do całkowitej denerwacji błędnika lub tłumienia indukowanego błędnikiem skrócenia efektywnego okresu refrakcji (ERP) prawego i lewego przedsionka u psa. Jednakże, wiele autonomicznych włókien nerwowych przechodzi przez i wokół opuszki tłuszczowej SVC-Ao u psa (17, 21,22). Dlatego w niniejszej pracy sprawdzaliśmy, czy przywspółczulne komórki zwojowe w opuszce tłuszczowej SVC-Ao selektywnie i całkowicie kontrolują kurczliwość prawego przedsionka i odpowiedzi elektryczne na aktywację nerwów błędnych u znieczulonego psa. W tym celu badano wpływ miejscowego wstrzyknięcia do opuszki tłuszczowej SVC-Ao blokera zwojowych receptorów nikotynowych, trimetafanu, i blokera kanałów sodowych, lidokainy, na pierwszą pochodną ciśnienia w prawym przedsionku (RA dP/d t), SCL i czas przewodzenia AV (AVCT) w odpowiedzi na stymulację nerwów przywspółczulnych. Stymulowaliśmy elektrycznie obie strony szyjnych nerwów błędnych, elementy neuronu przywspółczulnego związane z szybkością zatokową w opuszce tłuszczowej SA lub elementy neuronu przywspółczulnego związane z przewodzeniem AV w opuszce tłuszczowej AV oddzielnie (8,9).

Przygotowanie.

Nasze eksperymenty na zwierzętach zostały zatwierdzone przez Komitet Badań nad Zwierzętami Shinshu University School of Medicine. Trzydzieści jeden psów kundelków, ważących 10-23 kg, zostało znieczulonych pentobarbitalem sodowym (30 mg/kg iv), a dawki uzupełniające podawano w celu utrzymania stabilnego znieczulenia. Wprowadzono kaniulę do tchawicy i rozpoczęto wentylację przerywaną dodatnim ciśnieniem. Klatkę piersiową otwarto poprzecznie na wysokości czwartej przestrzeni międzyżebrowej. W celu zablokowania przewodnictwa nerwowego ciasno podwiązano i zmiażdżono oba nerwy błędne szyjne na szyi, a oba zwoje gwiaździste zmiażdżono ciasno podwiązką w miejscu ich połączenia z ansa subclaviae. Manewry te usuwają prawie całą toniczną aktywność neuronalną do serca (10).

Aby zarejestrować aktywność elektryczną prawego przedsionka i komory, dwie elektrody bipolarne umieszczono na podstawie nasierdziowej powierzchni prawego przedsionka i na nasierdziowej powierzchni prawej komory, odpowiednio. Spontaniczne SCL i AVCT mierzono i wyświetlano na termografie (model WT 685T; Nihon Kohden, Tokio, Japonia). Ciśnienie w prawym przedsionku mierzono za pomocą przetwornika ciśnienia na końcówce cewnika (model TCP2, Nihon Kohden), który wprowadzano do środka prawego przedsionka przez prawą żyłę szyjną. Ciśnienie w prawym przedsionku oraz RAdP/d t rejestrowano na rektigrafie. Systemowe ciśnienie tętnicze mierzono również przez prawą tętnicę udową.

Dwie bipolarne srebrne elektrody, w odległości 2 mm między elektrodami, stosowano do stymulacji wewnątrzsercowych przywspółczulnych elementów nerwowych. Jedna z nich została umieszczona na tkance tłuszczowej pokrywającej prawy przedsionek od strony skrzyżowania prawych żył płucnych (8, 19); tę elektryczną stymulację wewnątrzsercowych przywspółczulnych elementów neuronalnych do obszaru węzła SA określamy jako SAPS. Drugą umieszczano na tkance tłuszczowej w miejscu połączenia żyły głównej dolnej i lewego przedsionka; tę stymulację elektryczną wewnątrzsercowych elementów neuronalnych do obszaru węzła AV określamy jako AVPS. Obie elektrody podłączono do stymulatora elektrycznego (model SEN 7103, Nihon Kohden). Stymulacja była podprogowa dla aktywacji komórek rozrusznika i komórek mięśnia sercowego, gdy stosowano dość wąski czas trwania impulsu stymulacyjnego (0,01-0,06 ms) dla stymulacji nerwów przywspółczulnych (8). W celu stymulacji zewnątrzsercowych nerwów eferentnych przywspółczulnych do serca wprowadzano po dwie cienkie miedziane elektrody igłowe do każdego nerwu błędnego szyjnego na szyi; taką stymulację elektryczną określamy jako szyjny kompleks błędny (cervical vagal complex – CVS). Przed eksperymentem arbitralnie ustalaliśmy czas trwania impulsu i częstotliwość stymulacji (SAPS i AVPS, 0,01-0,06 ms i 10-30 Hz; CVS, 0,01-0,04 ms i 5-20 Hz) tak, aby zwiększyć SCL o 300 ms i wydłużyć AVCT o 30 ms. Amplituda napięcia stymulacji wynosiła 10 V.

Protokoły.

Przeprowadziliśmy dwie serie eksperymentów. W pierwszej serii, w celu określenia roli przywspółczulnych komórek zwojowych w opuszce tłuszczowej SVC-Ao na odpowiedzi sercowe, zbadaliśmy wpływ miejscowego wstrzyknięcia trimetafanu (n = 8), antagonisty receptorów zwojów nikotynowych, lub lidokainy (n = 6), blokera kanału sodowego, do opuszki tłuszczowej SVC-Ao na inotropowe, chronotropowe i dromotropowe odpowiedzi na CVS u znieczulonych psów. Trimetafan wstrzykiwano w dawce 0,3 mg w objętości 0,2 ml soli fizjologicznej, a lidokainę w dawce 3,0 mg w objętości 0,2 ml soli fizjologicznej. Zastosowane dawki trimetafanu i lidokainy nie miały istotnego wpływu na SCL, AVCT i kurczliwość przedsionków. Bezpośredni efekt kardiologiczny blokera określano po 3 min od podania leku, a następnie określano wpływ leku na odpowiedź serca na CVS po zakończeniu 30-s stymulacji.

W drugiej serii, w celu określenia różnych ról między parasympatycznymi komórkami zwojowymi w opuszce tłuszczowej SVC-Ao i tymi w locus SAPS, badaliśmy wpływ miejscowego wstrzyknięcia trimetafanu w dawce 0.3 mg (n = 8) lub lidokainy w dawce 3,0 mg (n = 5) w objętości 0,2 ml soli fizjologicznej do miejsca SAPS na odpowiedź inotropową, chronotropową i dromotropową na CVS, SAPS lub AVPS. Dodatkowo badaliśmy również wpływ miejscowego wstrzyknięcia trimetafanu do poduszki tłuszczowej SVC-Ao, po którym następowało wstrzyknięcie trimetafanu do miejsca SAPS, na odpowiedzi inotropowe i chronotropowe na CVS lub SAPS u czterech znieczulonych zwierząt. Każda stymulacja była oddzielona przerwami 1 min lub dłuższymi, aby umożliwić wystarczający czas odpoczynku.

Leki.

Leki stosowane w doświadczeniach to kamsylan trimetafanu (Nippon Rosch, Tokio, Japonia) i chlorowodorek lidokainy (Fujisawa, Osaka, Japonia).

Analiza statystyczna.

Wszystkie dane są średnimi ± SE. ANOVA z testem Bonferroniego została użyta do analizy statystycznej wielokrotnych porównań danych. Test t-Studenta dla danych parzystych został użyty do porównania między dwiema grupami. Wartości P mniejsze niż 0,05 uznano za statystycznie istotne.

WYNIKI

Efekty trimetafanu lub lidokainy wstrzykiwanych do poduszki tłuszczowej SVC-Ao.

Przed leczeniem trimetafanem lub lidokainą do opuszki tłuszczowej SVC-Ao, określiliśmy siłę skurczu przedsionków, spontaniczną SCL i AVCT w odpowiedzi na stymulację obu stron CVS, stymulację przywspółczulnych elementów neuronalnych związanych z tempem do obszaru węzłowego SA w opuszce tłuszczowej SA (SAPS) lub stymulację przywspółczulnych elementów neuronalnych związanych z przewodnictwem AV do obszaru węzłowego AV w opuszce tłuszczowej AV (AVPS), jak pokazano na rycinie 1.1. CVS obniżał ciśnienie w prawym przedsionku i RA dP/d t, zwiększał SCL i wydłużał AVCT (ryc. 1A). Jako wskaźnik siły skurczu przedsionków przyjęliśmy RA dP/d t. Z drugiej strony, SAPS zwiększał SCL z obniżeniem odpowiedzi ciśnienia przedsionkowego, ale nie wydłużał AVCT (ryc. 1B), a AVPS wydłużał AVCT bez zmian w SCL i odpowiedzi ciśnienia przedsionkowego (ryc. 1C). Podsumowane dane przedstawiono w Tabeli 1.

Ryc. 1.Reprezentatywne odpowiedzi czynnościowe na stymulację obu stron szyjnego kompleksu błędnego (CVS) o częstotliwości 20 Hz z czasem trwania impulsu 0,01-ms i napięciem 10 V (A) stymulacja związanych z tempem nerwów przywspółczulnych do węzła SA (SAPS) o częstotliwości 30 Hz z czasem trwania impulsu 0.03-ms czasu trwania impulsu i 10 V (B), oraz stymulacja nerwów przywspółczulnych związanych z przewodnictwem przedsionkowo-komorowym do węzła AV (AVPS) przy częstotliwości 30 Hz, 0,05-ms czasu trwania impulsu i 10 V (C), 30 s po rozpoczęciu stymulacji w autonomicznie zdecentralizowanym sercu psa znieczulonego z otwartą klatką piersiową. SCL, długość cyklu zatokowego; AVCT, czas przewodzenia przedsionkowo-komorowego dP/dt, zmiana ciśnienia w czasie.

Tabela 1. Odpowiedzi inotropowe, chronotropowe i dromotropowe na stymulację obu stron szyjnych nerwów błędnych, stymulację SAPS i stymulację AVPS w znieczulonych sercach psów

n RAP, mmHg RA dP/d t, mmHg/s SCL, ms AVCT, ms
CVS
Kontrola 12 5.3 ± 0,2 40,7 ± 2,1 451 ± 13 133 ± 6
Stymulacja 12 2,8 ± 0,31-160 12,4 ± 1.7*** 778 ± 41*** 176 ± 8***
SAPS
Kontrola 12 5.3 ± 0,2 40,6 ± 1,7 451 ± 14 133 ± 6
Stymulacja 12 4,0 ± 0,3* 24,6 ± 1.81-160 782 ± 50*** 123 ± 6
AVPS
Kontrola 11 5.1 ± 0,2 38,2 ± 1,3 454 ± 13 133 ± 6
Stymulacja 11 5,1 ± 0,2 39.6 ± 1,7 459 ± 12 165 ± 81-160

Dane przedstawiono jako średnie ± SE; n, liczba serc. RAP, ciśnienie fali a w prawym przedsionku; RA dP/d t, pierwsza pochodna RAP; SCL, długość cyklu zatokowego; AVCT, czas przewodzenia przedsionkowo-komorowego; CVS, szyjny kompleks błędny; SAPS, nerwy przywspółczulne do węzła sinoatralnego; AVPS, nerwy przywspółczulne do węzła przedsionkowo-komorowego. * P < 0,05,

F1-160P < 0,01, i *** P < 0,001 vs. kontrola.

Aby ustalić, w jaki sposób przywspółczulne komórki zwojowe w opuszce tłuszczowej SVC-Ao kontrolują odpowiedzi serca, zbadaliśmy następnie wpływ trimetafanu wstrzykniętego do opuszki tłuszczowej SVC-Ao na zmiany siły skurczu prawego przedsionka, SCL i przewodzenia AV w odpowiedzi na CVS. Trzy minuty po miejscowym wstrzyknięciu trimetafanu do opuszki tłuszczowej SVC-Ao, podstawowa częstość akcji serca i ciśnienie tętnicze krwi u znieczulonego psa nie zmieniły się znacząco w stosunku do poziomów kontrolnych przed podaniem leku.

Topowe wstrzyknięcie trimetafanu w dawce 0.3 mg w objętości 0,2 ml soli fizjologicznej do poduszki tłuszczowej SVC-Ao podobnie osłabiało spadek dP/d t RA, wzrost SCL i wydłużenie AVCT w odpowiedzi na CVS o 37,4 ± 4,7%, 34,3 ± 5,4% i 33,1 ± 6,5% w stosunku do odpowiedniego poziomu kontrolnego (100%) w ośmiu eksperymentach (ryc. 2). 0,2 ml soli fizjologicznej wstrzykniętej do opuszki tłuszczowej SVC-Ao nie miało wpływu na odpowiedzi serca i ciśnienie tętnicze krwi.

Ryc. 2.Wpływ trimetafanu w dawce 0.3 mg wstrzykniętego do opuszki tłuszczowej żyły głównej górnej i korzenia aorty (SVC-Ao), zmniejszenia pochodnej pierwszego ciśnienia w prawym przedsionku (RA dP/d t, A) , zwiększenia SCL (B) i wydłużenia AVCT (C) w odpowiedzi na stymulację obu stron CVS u 8 znieczulonych psów. Zmiany stanu wyjściowego: obniżenie RA dP/d t przez CVS z 40,4 ± 2,3 do 10,6 ± 1,6 mmHg (73,7%), wzrost SCL przez CVS z 459 ± 18 do 806 ± 64 ms (74,4%) oraz wydłużenie AVCT przez CVS z 122 ± 5 do 172 ± 9 ms (41,6%). Kolumny otwarte i pełne przedstawiają odpowiedzi na CVS, odpowiednio przed i po leczeniu trimetafanem. * P < 0,001 vs. kontrola.

Aby zahamować działanie włókien nerwowych przechodzących przez opuszkę tłuszczową SVC-Ao, jak również działanie zwojowych receptorów nikotynowych, badaliśmy wpływ lidokainy wstrzykiwanej do opuszki tłuszczowej SVC-Ao na odpowiedzi serca na CVS. Miejscowe wstrzyknięcie lidokainy w dawce 3,0 mg zmniejszyło spadek RA dP/d t, wzrost SCL i wydłużenie AVCT w odpowiedzi na CVS o 83,1 ± 2,4%, 89,0 ± 2,2% i 53,2 ± 13,1% w stosunku do odpowiedniego poziomu kontrolnego (100%) w sześciu eksperymentach (ryc. 3). Trzy minuty po podaniu lidokainy podstawowa częstość akcji serca i ciśnienie tętnicze nie zmieniły się istotnie w stosunku do poziomów kontrolnych sprzed podania leku.

Ryc. 3.Wpływ lidokainy w dawce 3,0 mg wstrzykniętej do poduszki tłuszczowej SVC-Ao na zmniejszenie RA dP/d t (A), zwiększenie SCL (B) i wydłużenie AVCT (C) w odpowiedzi na obustronne CVS u 6 znieczulonych psów. Zmiany stanu wyjściowego: obniżenie RAdP/d t przez CVS z 37,0 ± 2,4 do 9,8 ± 3,1 mmHg (74,5%), wzrost SCL przez CVS z 455 ± 16 do 773 ± 46 ms (70,3%) oraz wydłużenie AVCT przez CVS z 140 ± 7 do 192 ± 4 ms (38,9%). Kolumny otwarta i pełna przedstawiają odpowiedzi na każdą stymulację odpowiednio przed i po leczeniu lidokainą. * P < 0,001 vs. kontrola.

Efekty trimetafanu lub lidokainy wstrzykiwanych do miejsca SAPS.

Aby zbadać związek między funkcjonalną rolą komórek zwojowych układu przywspółczulnego w poduszce tłuszczowej SVC-Ao a tymi w miejscu SAPS, zbadaliśmy wpływ trimetafanu wstrzykniętego do miejsca SAPS na zmiany siły skurczu prawego przedsionka, SCL i AVCT w odpowiedzi na CVS, SAPS lub AVPS. Miejscowe wstrzyknięcie trimetafanu do miejsca SAPS tłumiło negatywną chronotropową i inotropową odpowiedź na SAPS o 98,0 ± 1,0% i 95,8 ± 2.3% w stosunku do odpowiedniego poziomu kontrolnego (100%), a także tłumił ujemną odpowiedź chronotropową na CVS o 86,0 ± 3,5% (ryc. 4). Natomiast trimetafan podany do miejsca SAPS osłabiał częściowo ujemną odpowiedź inotropową na CVS o 42,4 ± 3,5%. Na odpowiedzi dromotropowe na CVS i AVPS nie miał wpływu trimetafan wstrzyknięty do locus SAPS.

Ryc. 4.Wpływ trimetafanu w dawce 0.3 mg wstrzykniętego do miejsca SAPS na zmniejszenie RA dP/d t (A), zwiększenie SCL (B) i wydłużenie AVCT (C) w odpowiedzi na obie strony CVS, SAPS związane z tempem i AVPS u 8 znieczulonych psów. Zmiany stanu wyjściowego: obniżenie RA dP/d t przez CVS i SAPS odpowiednio z 37,0 ± 2,4 do 11,4 ± 2,0 mmHg (68,5%) i z 36,5 ± 2,6 do 20,2 ± 1,7 mmHg (43,5%); podwyższenie SCL przez CVS i SAPS z 500 ± 24 do 824 ± 23 ms (66.9%) i z 503 ± 24 do 824 ± 42 ms (64,4%), odpowiednio; oraz wydłużenie AVCT przez CVS i AVPS z 127 ± 8 do 178 ± 11 ms (42,0%) i z 126 ± 9 do 166 ± 15 ms (31,1%), odpowiednio. Kolumny otwarte i pełne przedstawiają odpowiedzi na każdą stymulację odpowiednio przed i po leczeniu trimetafanem. * P < 0,001 vs. kontrola.

Badaliśmy również wpływ lidokainy wstrzykniętej w miejsce SAPS na odpowiedzi serca na CVS, SAPS lub AVPS (ryc. 5). Miejscowe wstrzyknięcie lidokainy w dawce 3,0 mg w objętości 0,2 ml soli fizjologicznej do miejsca SAPS znosiło ujemne odpowiedzi chronotropowe na SAPS i CVS oraz ujemną odpowiedź inotropową na SAPS. Lidokaina częściowo osłabiała ujemną odpowiedź inotropową na CVS o 56,0 ± 6,7% w stosunku do odpowiedniego poziomu kontrolnego (100%). Wpływ lidokainy na odpowiedź serca na CVS i SAPS był podobny do wpływu trimetafanu wstrzykniętego do miejsca SAPS (ryc. 4 i 5). Lidokaina nie miała wpływu na odpowiedzi dromotropowe na każdą stymulację przywspółczulną.

Ryc. 5.Wpływ lidokainy w dawce 3,0 mg wstrzykniętej do miejsca SAPS na zmniejszenie RA dP/d t (A), zwiększenie SCL (B) i wydłużenie AVCT (C) w odpowiedzi na obie strony CVS, SAPS związane z tempem i AVPS u 5 znieczulonych psów. Zmiany stanu wyjściowego: obniżenie RA dP/d t przez CVS i SAPS odpowiednio z 38,4 ± 3,0 do 11,6 ± 2,8 mmHg (69,6%) i z 37,4 ± 3,2 do 17,4 ± 3,5 mmHg (54,3%); podwyższenie SCL przez CVS i SAPS z 494 ± 32 do 822 ± 79 ms (69.6%) i z 490 ± 29 do 840 ± 104 ms (69,0%), odpowiednio; oraz wydłużenia AVCT przez CVS i AVPS z 130 ± 7 do 185 ± 9 ms (44,0%) i z 130 ± 9 do 166 ± 8 ms (29,4%), odpowiednio. Kolumny otwarta i pełna przedstawiają odpowiedzi na każdą stymulację odpowiednio przed i po leczeniu lidokainą. * P < 0,001 vs. kontrola.

Dodatkowo zbadaliśmy wpływ trimetafanu na odpowiedzi serca na CVS lub SAPS, gdy trimetafan wstrzykiwano do opuszki tłuszczowej SVC-Ao, a następnie wstrzykiwano do miejsca SAPS u czterech znieczulonych psów (ryc. 6). Miejscowe wstrzyknięcie trimetafanu do opuszki tłuszczowej SVC-Ao osłabiało ujemną odpowiedź inotropową (ryc. 6A) i chronotropową (ryc. 6B) na CVS odpowiednio o 29,9 ± 6,4% i 35,6 ± 9,3% w stosunku do poziomu kontrolnego (100%). Wstrzyknięcie trimetafanu do miejsca SAPS po wstrzyknięciu trimetafanu do poduszki tłuszczowej SVC-Ao spowodowało dalsze osłabienie ujemnej odpowiedzi inotropowej na CVS o 49,9 ± 2,4% w stosunku do poziomu kontrolnego przed podaniem leku i stłumiło resztkową ujemną odpowiedź chronotropową na CVS o 91,8 ± 2,0%. Ujemne odpowiedzi inotropowe (ryc. 6C) i chronotropowe (ryc. 6D) na SAPS były nieznacznie, ale nieistotnie osłabione przez wstrzyknięcie trimetafanu do poduszki tłuszczowej SVC-Ao i stłumione przez kolejne wstrzyknięcie trimetafanu do miejsca SAPS. Hamowanie przez trimetafan wstrzykiwany do opuszki tłuszczowej SVC-Ao i miejsca SAPS negatywnych odpowiedzi serca na CVS lub SAPS nie było addytywne do hamowania przez samo leczenie trimetafanem.

Fig. 6.Zahamowanie przez trimetafan wstrzyknięty do poduszki tłuszczowej SVC-Ao, a następnie do miejsca SAPS ujemnych odpowiedzi inotropowych (RA dP/d t) i chronotropowych (SCL) na stymulację obu stron CVS i związanego z tempem SAPS u 4 znieczulonych psów. Zmiany stanu podstawowego: obniżenie RAdP/d t przez CVS z 39,8 ± 2,7 do 10,0 ± 1,2 mmHg (75,0%); podwyższenie SCL przez CVS z 493 ± 12 do 938 ± 40 ms (91,0%); obniżenie RA dP/d t przez SAPS z 39,6 ± 2,6 do 23,0 ± 2,8 mmHg (42,4%); podwyższenie SCL przez CVS z 492 ± 11 do 873 ± 42 ms (78,7%). Kolumny otwarte, zakreskowane i pełne przedstawiają odpowiedzi serca na każdą stymulację przed i po podaniu trimetafanu do opuszki tłuszczowej SVC-Ao, a następnie podaniu trimetafanu do miejsca SAPS, odpowiednio. * P < 0,001 vs. kontrola.

DISCUSSION

Parasympatyczne komórki zwojowe w locus SAPS i AVPS locus selektywnie kontrolują aktywność rozrusznika przedsionkowego i przewodzenie AV, odpowiednio, w sercu psa (5, 7). Ponieważ SAPS powodował ujemny efekt chronotropowy i inotropowy i był blokowany przez leczenie heksametomium (7) lub trimetafanem w tym badaniu, komórki zwojowe mogły nie być aktywowane bezpośrednio przez ten bodziec, ale raczej przez włókna preganglionowe. Miyazaki i wsp. (13) wykazali, że 1) przekaźnictwo neuronów błędnych w sercu było łatwo hamowane przez heksametonium, bloker zwojów lub tetrodotoksynę, bloker aksonów, oraz 2) neurotransmisja współczulna była blokowana przez tetrodotoksynę, ale nie przez heksametonium. W obecnym badaniu wykazaliśmy, że trimetafan, bloker zwojów nerwowych, łatwo blokował wywołane przez SAPS ujemne efekty chronotropowe i inotropowe, potwierdzając wyniki wykazane przez Miyazaki i wsp. (13). Aby zahamować skracanie okresu refrakcji przedsionków przez aktywację przywspółczulną, Chiou i wsp. (4) zastosowali ablację nasierdziowego cewnika o częstotliwości radiowej do poduszki tłuszczowej SVC-Ao w sercu psa. Na podstawie uzyskanych wyników przypuszczali, że elementy neuronu przywspółczulnego w poduszce tłuszczowej SVC-Ao są stacją główną włókien błędnych do obu przedsionków oraz do węzłów zatokowego i AV u psa. Badali oni zmiany okresu refrakcji przedsionków w opuszkach tłuszczowych, ale nie badali innych odpowiedzi serca, chociaż w opuszce tłuszczowej SVC-Ao u psa znajdują się komórki zwojowe układu przywspółczulnego. W 1992 roku Mick i wsp. (12) donieśli, że w tylnym przedsionku (PAFP, posterior atrial fat pad), sąsiadującym z poduszką tłuszczową SVC-Ao w sercu psa, znajduje się kolejna poduszka tłuszczowa kontrolująca czynność zatok. Jednakże PAFP nie jest identyczna z poduszeczką tłuszczową SVC-Ao, o której donosili Chiou i wsp. (4), pod względem lokalizacji anatomicznej, ponieważ poduszka tłuszczowa SVC-Ao znajduje się pomiędzy przyśrodkową częścią SVC i korzeniem aorty, nad prawą tętnicą płucną, a PAFP jest zlokalizowana w tylnym przedsionku. W niniejszej pracy po raz pierwszy wykazaliśmy, że przywspółczulne komórki zwojowe w opuszce tłuszczowej SVC-Ao kontrolują siłę skurczu prawego przedsionka, aktywność węzła zatokowego i przewodzenie AV częściowo i nieselektywnie w sercu psa. Wyniki te sugerują, że przywspółczulne komórki zwojowe w opuszce tłuszczowej SVC-Ao różnią się funkcjonalnie od tych w locus SAPS i locus AVPS. Komórki zwojowe przywspółczulne w locus SAPS i AVPS selektywnie kontrolują odpowiednio aktywność chronotropową i dromotropową. Natomiast te w opuszce tłuszczowej SVC-Ao wpływają w pewnym stopniu odpowiednio na aktywność inotropową, chronotropową i dromotropową.

Kontrola aktywności stymulatora węzła zatokowego.

Efekt podania lidokainy lub trimetafanu do miejsca SAPS lub opuszki tłuszczowej SVC-Ao (ryc. 2-5) sugeruje, że1) prawie wszystkie przywspółczulne włókna nerwowe wywołujące ujemny efekt chronotropowy przechodzą przez opuszkę tłuszczową SVC-Ao,2) zmieniają neurotransmisję w komórkach zwojowych układu przywspółczulnego w sercu psa, oraz 3) niektóre z szyjnych włókien nerwowych zmieniają synapsy w opuszce tłuszczowej SVC-Ao i/lub w locus SAPS w sercu psa.

Kontrola siły skurczu przedsionków.

Badaliśmy ciśnienie fali a i jej pierwszą pochodną prawego przedsionka jako wskaźnik kurczliwości mięśnia sercowego prawego przedsionka w sercu psa. Pierwsza pochodna ciśnienia fali a odzwierciedla sumę skurczu mięśni prawego przedsionka, które tworzą prawą jamę wewnątrzprzedsionkową, chociaż na ciśnienie fali a wpływa czas zamknięcia zastawek trójdzielnych i inne czynniki, np, powrót żylny jako obciążenie wstępne, a ciśnienie w prawej komorze jako obciążenie następcze (16).

W obecnym badaniu potwierdzamy, że komórki zwojowe przywspółczulne w locus SAPS z obu stron CVS kontrolują częściowo kurczliwość mięśnia sercowego prawego przedsionka w sercu psa (9). Co więcej, lidokaina wstrzyknięta do opuszki tłuszczowej SVC-Ao tłumiła ujemną odpowiedź inotropową na CVS (ryc. 3), a trimetafan wstrzyknięty do samej opuszki tłuszczowej SVC-Ao oraz do opuszki tłuszczowej SVC-Ao i locus SAPS również częściowo osłabiał odpowiedź inotropową na CVS (ryc. 2 i 6). Wyniki te sugerują zatem, że połowa komórek zwojowych układu przywspółczulnego kontrolujących kurczliwość prawego przedsionka znajduje się w miejscu SAPS i opuszce tłuszczowej SVC-Ao, a w sercu psa może nie istnieć żadne selektywne skupisko wewnątrzsercowych zwojów przywspółczulnych odpowiedzialnych za kontrolę siły skurczu przedsionka. W sercu psa znajduje się wiele skupisk komórek zwojowych (2,24), ale AVPS lub stymulacja skupisk komórek zwojowych w opuszce tłuszczowej AV nie wpływała na kurczliwość prawego przedsionka u znieczulonego psa (14). Odpowiedzi serca na stymulację błędnika są również regulowane przez wewnątrzsercową i zewnątrzsercową regulację neuronalną w sercu psa (11). Tak więc, aby kontrolować siłę skurczu przedsionka w zwojach przywspółczulnych, potrzebujemy dalszych badań w celu określenia pozostałych komórek zwojowych przywspółczulnych w sercu lub miejscach pozasercowych.

W obecnym badaniu skupiliśmy się na selektywnej kontroli komórek zwojowych przywspółczulnych w opuszce tłuszczowej SVC-Ao na sile skurczu przedsionka. Nie badaliśmy więc dokładnie relacji między komórkami zwojowymi przywspółczulnymi w opuszce tłuszczowej SVC-Ao a tymi w locus AVPS. Jednakże, na podstawie obecnych wyników i poprzednich doniesień (7, 18), możemy spekulować, że kontrola odpowiedzi dromotropowej na aktywacje nerwów przywspółczulnych podobnie angażuje zarówno opuszkę tłuszczową SVC-Ao, jak i locus SAPS.

W sercu psa istnieją trzy funkcjonalne grupy zwojów przywspółczulnych: komórki zwojowe przywspółczulne w opuszce tłuszczowej SA dla aktywności rozrusznika i te w opuszce tłuszczowej AV dla przewodnictwa AV (1, 8, 19), oraz komórki zwojowe przywspółczulne w opuszce tłuszczowej SVC-Ao dla aktywności rozrusznika, kurczliwości przedsionków i przewodnictwa AV wykazane w obecnym badaniu. Zwoje przywspółczulne w poduszce tłuszczowej SA działają jako regulator częstości rytmu przedsionków, a te w poduszce tłuszczowej AV działają jako regulator przewodzenia AV. Badaliśmy, czy te zwoje przywspółczulne kontrolują odpowiednie funkcje serca w miejscu presynaptycznym czy w sercu (6-9, 14, 23). Niektóre z komórek zwojów przywspółczulnych w opuszce tłuszczowej SA tylko częściowo regulują siłę skurczu i okres refrakcji przedsionków (9, 23). Z drugiej strony, Chiou i wsp. (4) uważali, że elementy neuronu przywspółczulnego, w tym zwoje przywspółczulne w opuszce tłuszczowej SVC-Ao, są stacją główną włókien błędnych do obu przedsionków oraz do węzłów SA i AV u psa. Jednak w niniejszej pracy wykazaliśmy, że komórki zwojów przywspółczulnych w opuszce tłuszczowej SVC-Ao mogą nie być stacją początkową włókien błędnych do prawego przedsionka oraz do węzłów zatokowego i AV u psa. Mogą one działać jako ogólny modulator aktywności rozrusznika przedsionkowego, kurczliwości przedsionków i przewodzenia AV w sercu psa. Ten modulator może równoważyć aktywność rozrusznika i przewodnictwo AV w celu zakończenia bicia serca, jak wcześniej sugerowano (15).

FOOTNOTES

  • Adres dla wniosków o przedruk i korespondencji: S. Chiba, Department of Pharmacology, Shinshu University School of Medicine, Matsumoto 390-8621, Japan.

  • Koszty publikacji tego artykułu zostały pokryte częściowo przez wniesienie opłat za strony. Dlatego artykuł musi być niniejszym oznaczony jako „reklama” zgodnie z 18 U.S.C. Section 1734 wyłącznie w celu wskazania tego faktu.

  • 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 nerve 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.Parasympathetic inhibition of sympathetic effects on sinus rate in anesthetized dogs.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.Parasympathetic control of right atrial pressure in anesthetized dogs.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.Handbook of Physiology. The Cardiovascular System. The Heart.1979Am. Physiol. SocBethesda, MD, sect. 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, 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.Parasympathetic 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.Synergistic nonuniform shortening of atrial refractory period induced by autonomic stimulation.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

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.