Анализ роли ГАМКергических механизмов в регуляции респираторной активности парафациальных структур ствола мозга у крыс

В острых экспериментах на наркотизированных уретаном взрослых крысах в условиях дыхания атмосферным воздухом неизмененного газового состава изучали изменения параметров спирограммы и биоэлектрической активности диафрагмы в ответ на микроинъекции агониста ГАМК_А -рецепторов мусцимола в регион ретротрапециевидное ядро / парафациальная респираторная группа (РТЯ/ пФРГ). Микроинъекции мусцимола в РТЯ оказывали на дыхание тормозное действие, которое развивалось достаточно быстро. У крыс снижались минутная вентиляция легких и объемная скорость инспираторного потока, что обеспечивалось в первую очередь изменением временных параметров дыхания, в т. ч. уменьшением его частоты. Реакциям внешнего дыхания соответствовало значительное увеличение длительности инспираторных залпов и менее выраженное уменьшение амплитуды осцилляций на электромиограмме (ЭМГ) диафрагмы. Микроинъекции раствора мусцимола в пФРГ также вызывали угнетение дыхания, однако снижение легочной вентиляции и объемной скорости инспираторного потока в данном случае было связано с преимущественным уменьшением дыхательного объема при незначительной пролонгации вдоха и выдоха. На ЭМГ диафрагмы при этом заметно уменьшалась амплитуда осцилляций в сочетании с небольшим увеличением длительности инспираторных залпов и межзалповых интервалов. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что ГАМК_А -рецепторы включены в деятельность региона РТЯ/пФРГ и являются важным звеном центральных механизмов респираторного контроля у взрослых крыс при дыхании атмосферным воздухом неизмененного газового состава. При этом ГАМК_А -рецепторы РТЯ вносят преимущественный вклад в регуляцию фазовой структуры дыхательного цикла и частоты формирования инспираторных залпов диафрагмы, в то время как ГАМК_А -рецепторы пФРГ в большей степени участвуют в тормозной модуляции объемных параметров внешнего дыхания и амплитуды осцилляций диафрагмальной активности.

ретротрапециевидное ядро, парафациальная респираторная группа, ГАМК_А-рецепторы, мусцимол, внешнее дыхание, электромиограмма диафрагмы

1. Ведясова О.А., Ковалева Т.Е. Роль ГАМКА-рецепторов парафациальной респираторной группы в регуляции дыхания у крыс. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2018;165(6):664–668.

2. Калуев А.В. Как организован хлорный ионофор ГАМКА -рецептора? Нейронауки. Теоретические и клинические аспекты. 2006;3:31–42.

3. Тараканов И.А., Сафонов В.А. ГАМКергическая система и ее значение для регуляции дыхания. Физиология человека. 1998;24(5):116–128.

4. Abbott S.B., Stornetta R.L., Coates M.B., Guyenet P.G. Phox2b-expressing neurons of the parafacial region regulate breathing rate, inspiration, and expiration in conscious rats. J. Neurosci. 2011;31(45):16410–16422.

5. Bongianni F., Mutolo D., Cinelli E., Pantaleo T. Respiratory responses induced by blockades of GABA and glycine receptors within the Bötzinger complex and the pre-Bötzinger complex of the rabbit. Brain Res. 2010;1344:134–147.

6. Cream С., Li А., Nattie Е. The retrotrapezoid nucleus (RTN): local cytoarchitecture and afferent connections. Respir. Physiol. Neurobiol. 2002;130:121–137.

7. Fortuna M.G., West G.H., Stornetta R.L., Guyenet P.G. Bötzinger expiratory-augmenting neurons and the parafacial respiratory group. J. Neurosci. 2008;28(10):2506–2515.

8. Guyenet P., Bayliss D., Stornetta R., Ludwig M.G., Kumar N.N., Shi Y., et al. Proton detection and breathing regulation by the retrotrapezoid nucleus. J. Physiol. 2016;594(6):1529–1551.