Изменение вентиляторного ответа на гиперкапнию в условиях липополисахаридной модели системного воспаления
Автор: Клинникова Анна Андреевна, Данилова Галина Анатольевна, Александрова Нина Павловна
Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu
Рубрика: Медико-биологические науки
Статья в выпуске: 4, 2016 года.
Бесплатный доступ
При системном воспалении возникают нарушения дыхания, такие как гипервентиляция, тахип-ноэ, апноэ, развитие гипоксических состояний, но хеморецепторные механизмы регуляции дыхания при системном воспалении и участие эндогенного увеличения уровня цитокинов в этих процессах практически не изучены. Цель. Исследовать влияние липополисахарида (ЛПС), вызывающего системную воспалительную реакцию, на динамику вентиляторного гиперкапнического ответа. Материалы и методы. Эксперименты проведены на 16 наркотизированных трахеостомирован-ных спонтанно дышащих гиперкапнически-гипероксической газовой смесью крысах-самцах линии Wistar. Липополисахарид вводили в бедренную вену в количестве 200 мкг. Проводили 4-минутные пробы с возвратным дыханием до введения ЛПС и каждые 20 мин после введения ЛПС на протяжении 1,5 ч. PECO2 регистрировали с помощью квадрупольного масс-спектрометра МС 7-100. Регистрировали пневмотахограмму, по которой измеряли объемно-временные параметры дыхания (максимальную скорость вдоха, длительность вдоха и выдоха, частоту дыхания, среднюю скорость инспираторного потока). Результаты. Установлено, что моделируемое липополисахаридом системное воспаление вызывает уменьшение хеморефлекторной чувствительности к гиперкапнической стимуляции: на фоне развития системной воспалительной реакции наблюдается снижение прироста минутного объема дыхания, дыхательного объема и средней скорости инспираторного потока в ответ на усиление гиперкапнического стимула. Респираторный эффект системного воспаления был наиболее выражен через 40 мин после введения ЛПС. Заключение. Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что системное воспаление оказывает ингибирующее влияние на центральный хеморецепторный контроль дыхания.
Центральная хеморецепция, липополисахарид, гиперкапния
Короткий адрес: https://sciup.org/14113238
IDR: 14113238
Список литературы Изменение вентиляторного ответа на гиперкапнию в условиях липополисахаридной модели системного воспаления
- Fernandez R., Nardocci G., Simon F., Martin A., Becerra A., Rodriguez-Tirado C., Maisey K.R., Acuna-Castillo C., Cortes P.P. Lipopolysaccharide signaling in the carotid chemoreceptor pathway of rats with sepsis syndrome. Respiratory Physiology and Neurobiology. 2011; 175: 336-348.
- McDonald F.D., Chandrasekharan R., Wilson R.J.A., Hasan S.U. Cardiorespiratory control and cytokine profile in response to head stress, hypoxia, and lipopolysaccharid (LPS) exposure during early neonatal period. Physiological Reports. 2016; 4 (iss. 2), e12688: 1-13.
- Данилова Г.А., Александрова Н.П., Александров В.Г. Изменение вентиляторного ответа на гипер-капнию при экзогенном повышении уровня интерлейкина-1 бета в крови и цереброспинальной жидкости. Ульяновский медико-биологический журнал. 2015; 2: 118-124.
- Nardocci G., Martin A., Abarzua S., Rodriguez J., Simon F., Reyes E.P., Acuna-Castillo C., Navarro C., Cortes P.P., Fernandez R. Sepsis progression to multiple organ dysfunction in carotid chemo/barodenervated rats treated with lipopolysaccharide. J. Neuroimmunol. 2015; 278: 44-52.
- Yang Yi-Xin, Li Gui-Yuan. Progression of lipopolysaccharide signal pathway. J. Cent. South Univ. (Med Sci.). 2006; 31 (1): 141-145.
- Hedi H., Norbert G. 5-Lipoxygenase Pathway, Dendritic Cells, and Adaptive Immunity. J. Biomed. Biotechnol. 2004; 2004 (2): 99-105.
- Nofer J.R., van der Giet M., Tolle M., Wolinska I., von Wnuck Lipinski K., Baba H.A., Tietge U.J., Godecke A., Ishii I., Kleuser B., Schafers M., Fobker M., Zidek W., Assmann G., Chun J., Levkau B. HDL induces NO-dependent vasorelaxation via the lysophospholipid receptor S1P3. J. Clin. Invest. 2004; 113 (4): 569-581.
- Aleksandrova N.P., Danilova G.A. Effect of intracerebroventricular injection of interleukin-1-beta on the ventilatory response to hyperoxic hypercapnia. Eur. J. Med. Res. 2010; 15 (II): 1-4.
- Aleksandrova N.P., Danilova G.A., Aleksandrov V.G. Cyclooxygenase pathway in modulation of the ventilatory response to hypercapnia by interleukin-1p in rats. Respir. Physiol. Neurobiol. 2015; 209: 85-90.
- Gross P.M., Wall K.M., Pang J.J. et al. Microvascular specializations promoting rapid interstitial solute dispersion in nucleus tractus solitaries. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 1990; 259: 1131.
- Dantzer R., Konsman J.P., Bluthe R.M., Kelley K. W. Neural and humoral pathways of communication from the immune system to the brain: parallel or convergent? Auton. Neurosci. 2000; 85: 60.
- Gordon F.J. Effect of nucleus tractus solitarius lesions on fever produced by interleukin-1beta. Auton. Neurosci. 2000; 85: 102.
- Maier S.F., Goehler L.E., Fleshner M., Watkins L.R. The role of the vagus 142 nerve in cytokine-to-brain communication. Ann. NY Acad. Sci. 1998; 840: 289.
- Ericsson A., Liu C., Hart R.P., Sawchenko P.E. Type 1 interleukin-1 receptor in the rat brain: distribution, regulation, and relationship to sites of IL-1-induced cellular activation. J. Comp. Neurol. 1995; 361: 681-698.
- Nadeau S., Rivest S. Effect of circulation tumor necrosis factor on the neuronal activity and expression of the genes encoding the tumor necrosis factor (p55 and p75) in the rat brain: a view from the blood-brain barrier. Neuroscience. 1999; 93 (4): 1449.
- Wong M.L., Bongiorno P.B., Gold P. W., Licinio J. Localization of interleukin-1 beta converting enzyme mRNA in rat vasculature: evidence that the genes encoding the interleukin-1 system are constitutively expressed in brain blood vessels. Pathophisiological implications. Neuroimmunomodulation. 1995; 2 (3): 141.
- Александрова Н.П., Меркурьев В.А., Туманова Т.С., Александров В.Г. Механизмы модуляции рефлекторного контроля дыхания при повышении системного уровня провоспалительного цитокина интерлейкина-1р. Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2015; 101 (10): 1158-1168.
- Александров В.Г., Александрова Н.П., Туманова Т.С., Евсеева А.Д., Меркурьев В.А. Участие NO-ергических механизмов в реализации респираторных эффектов провоспалительного цитоки-на интерлейкина-1бета. Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2015; 101 (10): 1190-1198.
